Страус В. - Промышленная очистка газов (1044946), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Фильтры были очншспы с помощью ударных волн, возникающих в результате разрыва диафрагмы: освободившиеся пылевидные вещества собирали циклоном эффективностью 80 — 957ю В других исследованиях по улавливанию летучей золы при температурах до 980'С использовали волокно кремнекислого алюминия с температурой плавления 1750 С [4221. Эффективность улавливания достигала 90$,.
Более тонкие волокна при высокой плотности набивки обеспечивали повышение эффективности улавливания. Скорость газов составила от 750 до 3500 мм/с, причем повышение скорости газов способствовало они>кению эффективности улавливания, что позволило предположить унос уже уловленных частиц прн высоких скоростях газов.
Лналогично низкая эффективность наблюдается в тех случаях, когда фильтр содержит большое количество пыли. В этом случае температурные ограничения обусловлены соображениями прочности не волокон, а конструкции, на которую опираются волокна. Если бы в качестве опор для волокон использовали жаропрочный материал, материалы можно было бы применять при температурах до 1500'С. Другая область применения фильтров — улавливание отходя1цнх газов производства кислот.
Аэрозольные фильтры устанавливают под нижней плитой вакуумной ректификационной колонны, с тем чтобы предотвратить унес капель асфальта, которые могут привести к загрязнению нефтепродуктов, отбираемых с различных ступеней колонны. Туманоуловителн крупных капель обычно изготовляют из плетеной металлической проволоки или с недавних пор из политетрафторэтнлена.
Вначале проволоку сплетают, затем сгибают с образованием полоски стандартной ширины около 10 — 15 см. Вслед за этим полоски сворачивают в .круглыс спирали или элементы другой необходимой формы, Для установления внутри ректификационных колонн эти элементы изготавливают таким образом, чтобы они могли в комплексе устанавливаться в колонну и легко извлекаться для очистки (рис. 57Ш-18). Различают различные варианты скручивания проволоки с тем, чтобы обеспечить подходяшую плотность скрутки для различных рабочих условий.
Типовые характеристики проволочной сетки приведены в табл. ЧШ-6. Если капли собираются в верхней части колонны, рскомендуют применять двухступенчатый туманоуловитель. Ни>кпяя ступень представляет собой сетчатую конструкцию высокой плотности (190 кг/м'), которая выступает в роли агломератора капель; верхняя ступень †сетчат конструкция низкой плотности (95— 11О кг/м'), служагдая для улавливания крупных капель. Для эффективного агломерирования в нижней сетчатой конструкции создаются условия затопления, что обеспечивает скруббирование газов и повышает скорость капель, облегчая процесс улавливания Рнс ЧИ1-18. Тумапоуловнтель, плетеный иа стальной проволоки, Лля абсорбиионной колонны или оросительной батппи [4801: 7 — прол~ежуточнап опора; 2, Š— опорное «плыло на утлоеаа сталн 75 мм; 5 — стыконоа упор в стенку; 5 — прутьн днаметром 5 мм, прннаренные к стержнем 25Х5 мм; 5 — саарноа со еднпснне.
374 гсаэг И грр /У47 /47а 5д г Л о ил/гпсть глзах, иус Рис. У!!1-!9. Зависимость сопротивления от расхода газов в проволочном сетчатом туманоуловителе (толщина слоя !00 мм) при стандартных условиях 14501: à — тиос полы 977 кг/(ч ив; 2 — то же. 24,4 кгдч.игд Фсскэио цикла 1 1 ьаичясстг бциив Рис. У111-20. Свеча велокнистого тумапоуловителя 11201: ! — оиориаи плита; 2 — экраны; 3 — иолокнистаа набивка; 4 --дренаж жидкости: а — каие- ра гидраиличсского аатпора.
вследствие инерционного столкновения в верхней сетчатой конструкции. Ступени разделяют пространством, равным примерно трем четвертям диаметра колонны. Оптимальная поверхностная скорость паров может быть рассчитана из плотностей жидкости и паров с использованием уравнения, основанного на уравнении Саудерса — Брауна: 0!!)/ [Ч1!1.18) где и, — поверхностная скорость паров, м/с; р„ и рп — плотное~и соответственно жидкости и паров, кг/ма. Рабочие скорости паров должны составлять от 30 до 110е/о оптимальной величины.
Перепад давления на сетчатых конструкциях из стали и политетрафторзтилена прн различных скоростях паров может быть определен по рнс. У1И-19. Сетчатые конструкции изготовляют из мягкой и нержавеющей стальной проволоки, а также из монель-металла, никелевых, танталовых и титановых сплавов и элементарного полнтетрафторзтилснового волокна,— все зти материалы выдерживают температуру 200'С при очень низкой степени коррозии.
Сетчатая конструкция опирается на стержни из нержавеющей или другой стали, однако, Рис. 7Ш-2К Компоновка свечей волок- ГаЛ нистото тумапоуловителя в корпусе, приспособленном для работы под давлени- ем и в вакууме 11Щ т — волоииистые материалы; 2 — свечи. Гав на ачиоллу Згб опорные конструкции могут быть изготовлены и из других сплавов или металлов с поливинилхлоридным покрытием. Типичное применение проволочного сетчатого туманоуловителя, выполненного из сплава хастеллой-С !химический состав в о)т: никель — 54, хром — 15,5, молибден — 16, вольфрам — 4„ Раопатаа кобальт — 2,5, железо — 5)— улавливание отходящих газов контактной установки производства серной кислоты.
При скорости газов 4,5 — 5,5 ~м/с,содержание кислгтты снижалось до уровня 0,03— 0,06 г/ма при,перепаде да~влепня 370 — 500 Па 15561. В тех случаях, когда капли имеют гораздо меньший размер, чем капли серной кислоты„применяют более эффективный туманоуловитель, содержащий более мелкие волокна, чем проволочная сетчатая конструкция. Разработаны специальные фильтры с набивкой из стекловолокна, обработанного силиконом, или полиэфирного волокна 1120, 2501 !рис. УП1-20), Фильтрующие свечи могут баять изготовлены путем намотки волокна на каркас или набивки в каркас с двойными стенками из стали и поливинилхлорида или стали, покрытой поливинилхлоридом. На рис.
тг!11-21 показана компоновка этих устройств внутри бака, работающего под давлением. Фильтруюгций туманоуловитель свечного типа удовлетворительно работает при невысоком и высоком давлспии в среде агрессивных газов. Так, например, туманоуловитель использовали для удаления аэрозолей органических и неорганических веществ из «сухих» газов, содержащих соляную кислоту при 170 кПа. При компоповкс тумапоуловитсля и компрсгсора была получена большая экономия 1271. В другом случае при применении фильтра в режиме высокого давления (1500 кПа) капли масляного аэрозоля удаляли из воздуха за третьей ступенью поршневого компрессора перед подачей газа в воздухоподогреватель.
Воздух, выходящий из компрессора прн 120'С, представляет собой взрывоопасную среду, если в нем содержатся капли масла прн 315'С 15191. Предложенная система продемонстрировала также удовлетворительную работу в сочетании с установками сульфирования и хлорирования, а также в технологических схсмах с участием паров азотной кислоты и газов синтеза метанола 11211. Бринк н др. 1122, 5191 разработали туманоуловнтель с волокнистым фильтрующим слоем, работающий при высокой скорости газов. Волокнистую набивку укладывают на каркас из проволочных сеток горизонтально по периметру многоугольника. В отличие от фильтрующих свечей, в которых поверхностные скорости составляют 75 — 200 мм/с, скорость прохождения газов через этот уловитель колебалась от 1500 до 2500 мм/с при перепаде давления около 2 кПа.
Более высокие перепады давления (до 3 кПа) наблюдаются при работе с аэрозолями фосфорной кислоты. Рабочие характеристики этих установок приведены в табл. Ъ'!П-7 1!221. Каплеуловитель 11221 аналогичен туманоуловителю, работающему при высокой скорости прохождения аэрозоля, однако в отличие от тумапоуловителя, имея другую плотность набивки фильтрующего материала, он позволяет достичь перепада давления 120 — 250 Па. Если улавливаемый материал содержит наряду с каплями аэрозоля твердые частицы, свечи могут прощаться с помощью индивидуальных оросительных устройств, разбрызгивающих воду внутри каждой свечи для смывания частиц с волокон. Установлено, что эффективность фильтрующей прокладки составила более 99,5""?е при очистке отходящих газов установки производства серной кислоты 12501, а содержание НтБОа иа выходе фильтра составило около 1,0 мг/мз.
Ниже приведены рабочие характеристики ряда промышленных установок 16071. Аэрозоль серной кислоты после устиновки Качкарова длл производства серной кислоты. Концентрация на входе 0,25 г1мв снижалась до 0,004 г/мв 50а, что соответствует эффективности 98,бой прн перепаде давления 1,75 кПа. Установка не нуждалась в обслуживании, так как фильтр утрачивал свои свойства :срез 1,5 года. Аэрозоль серной кислоты после установки производства кислота| контакг-.
иии способом. Концентрация на входе 0,175 г(мв снижалась до 0,0025 г/ма 50а, что соответствует эффективности 98,бала. Перепад даплепня за 9 мес. вырос от 2,25 до 2,75 кПа вследствие отложения нерастворимых частиц на волокнах. Лзрозоль серной кислоты после обжигательных печей. Концентрация па нлодс 0,090 г?мв снижалась до 0,007 г/мв 50в, что соответствует эффективности улавливания 92,1|!а. Аэрозоль состоял из очень мелких капель, поэтому перепад ТАБЛИЦА УЦП? Характеристика волокнистых туианоуловитвлей в производстве серной кислоты !122! Осознанно|и Иоаотоия тыавоуло ивонн Характеристика высокая вфавктивность Вроуновскзн диффлзия 75 — 200 1,25.-3,75 Столкновение 2000 — 2500 О, 12 — 0,25.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
