Страус В. - Промышленная очистка газов (1044946), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Например, П концентрация твердых частиц в уходящих газах электронечей была снижена от 5,5 до 7 ' ' ' б-а* 0,45 г/мз, что соответствУет б Уое О О эффективности 99,1070. Хотя г ! данный скруббер характеризу- О ется низким уровнем потребХу мз ленин первичной энергии для очистки газов, для,новышения эффективности улавливания частиц необходимо обеспечивать тонкое распыление жидкости, что в свою очередь сопряжено с затратами энергии в виде сжато- го воздуха или требует установки водяных насосов, поэтому чи- стая экономия энергии не так велика. Кроме того, следует учиты- вать, что уровень водоиотребления в этой установке довольно вы- сок.
8. ПЕННЫЕ СКРУББЕРЫ (!Х.10) Улавливание мелких частиц и газообразных веществ требует больн1ой улавливающей поверхности. В качестве альтернативы было предложено заменить капельное разбрызгивание созданием псиной среды, которая является подходящим улавливающим агентом. Наиболее простым оборудованием, которое находит широкое применение в Советском Союзе 1231, является скруббер с сетчатымн тарелками.
Разработки в этой области в значительной мере основаны па работе Позина и др. [67561, которые нришля к вы~воду, что эффективность улавливания веществ зависит не только от физических свойств пыли, но и от рабочих условий, определяемых высотой подвижного слоя пены на пластинах. Эти же авторы разработали эмпирические уравнения, которые могут быть использованы пря проектировании пенных скрубберов. Эффективность 71 скрубберов этого типа по удалению нылевидных легко смачиваемых веществ может быть рассчитана по фор- муле Если пылевидные вещества трудно поддаются смачиванию, то используют формулу (!х.!!) где !/ — свободная объемная скорость газов, м/с; ! — расход и<нанести на тарелке; И, — высота отвсрстия псреюка, и; Иь — высота отражательной пластины, м; д — ускорение силы тяжести, 9,В! и/с'! р„ — плотность пыли, кг/м', И вЂ” диаметр частиц пыли.
м; р — вязкость жидкости, Па с; 0' — диаметр отверстий в сетчатой тарслкс, м. По сообщениям советских исследователей, определенные преимущества в процессе улавливания могут быть достигнуты путем добавления поверхностно-активяого реагента [962[ в противоположность мнению, высказанному в работе, о которой идет речь ниже. Приведенная формула верна для слоя пены высотой от 40 до 200 мм; пеяа такой высотой наиболее применима в современной технологии. Эксперименталыгым путем было обнаружено, что апатитовая и яефелиновая пыль со средним размером частиц 20— 25 мкм при концентрации 2 г/м' эффективно улавливалась слоем пены 60 — 100 мм, полное улавливание обеспечивалось при слое пены 200 мм.
Вслед за упомянутыми выше работами, выполненными советскими исследователям, Тахери и !(эдверт [8491, несколько позже провели широкое лабораторное исследование процесса улавливания частиц гидрофильных и гидрофобных аэрозолей размером от 0,6 мкм до 10 мкм, используя для этого скрубберну!о секцию квадратного сечения со сторояой 75 мм, а также круглую скрубберную колонну диаметром 50 мм. Расход газов составлял не менее 1050 кг/(м'ч), расход жидкости от 2500 до 12500 кг/(м'ч), диаметр отверстий сетчатой тарелки от 1,5 мм до 4,5 мм.
Экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что минимальная эффективность улавливания — около 5'"то — наблюдается для частиц размером 0,6 мкм, около 303(! — для частиц 1,4 мкм и от 95 до 100!/о — для частиц размером 10 мкм. При повышении расхода газов эффективность улавливания частиц значительно улучшалась (например, для частиц размером 3 мкм увеличение расхода газов в три раза привело к повышению эффективности улавливания с 60 до 90то).
В то же время при увеличении расхода жидкости результат был не столь эффективяым (для частиц 3 мкм пятикратное повышение расхода привело к увеличению эффективности от 70 до 80$). Уменыпение размеров отверстий способствовало повышению эффективности улавливания, причем гидрофильные аэрозоли улавливалнсь гораздо лучше и полнее, чем гидрофобные. В отличие от результатов исследований, проведенных советскими специалистами, добавление ПАВ снижало эффективность улавливания; наблюдения показали, что поверхностно-активные вещества уменьшают плотности пены и циркуляцию внутри пузырьков.
Рис. 1Х-34. Зависимость эффективности пенных скруббсроз от параметра Гз«ф (Р, — плотность пены; ф — показатель инерционного столкпоиення; Рп — диаметр отверстий, мм; Š— расход жидкости, кг/(ьс'с); С вЂ” расход воздуха, кг/(мз.с)). $ б ф Тахсрн н Кзлверт [849) вывели соотношение между экспериментально полученной эффективностью т) н всем днапазоном исследованных концснтрацнй н размеров частиц гндрофнльных аэрозолей «1 = 1 — ехр ! — 40Г,'ф) (1Х.12) где ф — показатель инерпиониого сголкпозення, зависящий от скорости прохождения среды через отверстия и~ и диаметра отверстий Р« ф =- и рл«)«/йрР» г е р а б~ гаю Г, — плотность пены (соотношеиие объема жидкости з спокойном состоянии и объема псиы).
9. СООТ!1ОШГНИГ ЭФФЕКТИВНОСТЕЙ СКРУББГ«РОВ В прсдыдущнх разделах несколько раз упоминалось (особенно в связи с эффективностью скрубберов с трубами Веятурн), что для улавливания загрязняю!цнх пылевндных веществ одной н той же концентрации повышение эффективности сопровождается ростом эпергопотреблення; для улавливания более мелких частиц также затрагивается больше энергии прн той же эффективности. Для всех этих факторов было выведено соотношение исходя нз количественных характеристик, в частпостн, такое соотяошепнс найдено Ссмрау [494, 752 †7]. Обшнй перепад давления на скруббсрс Р„ слагается нз двух составляющих: перепада давлеяня газов, проходящих через скруббер Р„ перепада давления распыляемой струя жидкости Р .
Семрау предложил формулы, позволяюн!пс определить прнблнзнтсльпые значения Р, н Р , походя нз потрсблспня электроэнергии (в кВт) на единицу объема газов (1ООО мз/ч) 11Х. 13) Рг — — 2,72«.10 «Ь» «3! Общая высота слоя пены может быть найдена в процессе работы, в то время как объем жидкости в спокойном состоянии на тарслкс может быть нзмерсн в конце цикла после быстрого отключения н воздуха, н воды.
Соотношение представлено на рнс. !Х-34. где ЛЬ вЂ” перепад давления через установку, Па. Рж=О 28зратлД,%г (1Х !4) где Ьр„, — давление в форсунке, равное !00 кПа; ()ж, фг — расход жидкости и ~азов соответственно, мз(ч. Г(тг Олаз ОООД!О гО даеа Лонаганньная снасаанастй ног. г на ОООнг При этом получают сравнительно малые значения единиц перено- са для эффективности более 99%. Ниже приведены единицы пере- носа прн различной эффективности: Семрау составил график зависимости единиц переноса от общего объема потребления электроэнергии Рг для различных скрубберов и пылевидных веществ. Было также получено линейное отношение для каждого отдельного случая, независимое от типа скруббера, в виде графина в дважды логарифиаичесном масштабе (рис.
1Х-Зб). Это соотношение можно представить в следующем виде (! Х. !6) !Чг = а Рт где о и Р— характеристические параметры улавливаемой пыли (табл. 1Х- ). -5). Таким образом, эффективность улавливания может быть выра. жена через уровень общего потребления электроэнергии и харак теристики улавливаемой пыли независимо от конкретного типа применяемого скруббера. 432 4Л - оо е г ф ч Й!о 4 до , ко Рис !Х-35. Соотношение эффективности скрубберов, измеренной а единицах переноса, и контактной способности для различных аэро- валей и типов скрубберов [752) (см.
табл, !Х-5). Эффективность пылеуловнтелсй устаз!звлиззается с помощью безразмерной единицы переноса гтгг № = !п(!/(! — ч)) (1х. !5) № . . . . 0,5 1,0 2.0 4,0 6.0 Ю,О Эфбмктивность, 39,35 63,21 86.47 98. !7 99,752 99.9955 ТАБЛИЦА 1Х-б Соотноиевнив параметров эффективности скруббвров (752! ксв»»я нл ряс. Параметр Аэрозоль Скртвбер и ~ р Пыль и пары обжиговой печи (иеламовая печь) 1,47 1,05 Неочнеценные газы (известковая пыль и пары соды) Предварительно промытые газы (пары соды) 0,915 1,05 2,97 2,70 0,362 0,362 Пыль талька За 36 0.620 1,75 Газы печи регенерации щелока патронной варки Х д, р Горячие пары раствора для промывки (зла»нные газы) 0,740 0,861 0,522 0,861 1,33 1,35 0,647 0,62! С трубами Вентури То же 1,26 1,16 0,655 10 11а 0,390 1,!4 1,06 11б 0,870 0,459 Газы, выделяемые печью выплавки веерроснлееция Пушистые вещества 0,363 1,41 28 — 1144 Горячий щелок патронной варки длн промывки (сукне газы) Туман фосфорной кислоты Пылевидные чыбросы вагранки Пары, выделяемые мартеновской печью Пыль талька Сульфат меди Циклонный с трубами Веитури С трубами Вентури, рвэбрызгнвающим коллектором и циклоном С трубами Вентури С диафрагмой и разбрызгиввюшим коллекторам Циклонный с трубами Вен- турн ная вода (влажкыв вазы) С трубами Вентури, разбрызгивающим коллектором и циклоном Испаритель Вентури Циклон «Солнвор» с мехническим распылением с гидравлнческими форсупкамн Цнклонный с трубами Веитурее С трубамн Всптури гллвл х ОЧИСТКА ГАЗОВ В ЭЛЕКТРОФИЛЬТРАХ Метод электроосаждеиия заключается в следующем.
Маленькие капельки и частицы сначала получают заряд от ионов газа, которые образуются в электрическом поле высокого напряжения, а затем движутся к заземленному осадительному электроду. Попав на заземленный уловитель, частицы прилипают и разряжаются. Когда осадительный электрод обрастает слоем частиц, они отряхиваются «постукиванием» и собираются в бункере. Так как система не является полностью статической ввиду того, что заряды, переносимые частицами и ионами газа, создают небольшой ток, многие исследователи предпочитают называть такой тип установки электроуловителем.
В данной книге будет употребляться обычный термин «электрофильтр>. Электрофильтры применяются там, где необходимо очищать очень большие объемы газа я отсутсивуст опасность взрыва. Эти установки неизменно используются для улавливания летучей золы на современных электростанциях, работающих в базовом режиме, с котлами, сжигающими пылевндное топливо, для улавливания пыли в цементной промышленности, а также в металлургической промышленности в моп1ных системах улавливания дыма, в химической промышленности и смежных с ней отраслях для улавливания частиц и капель тумана (деготь, фосфорная кислота, серная кислота), для пылеудаления в системах кондицнонирования воздуха, и фактически для решения проблем улавливания частиц и тумана, когда имеют дело с большими объемами газа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
