Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 122
Текст из файла (страница 122)
Степень очистки сушильного агента в данном электрофильтре определяем по уравнению (1.48): т1 = [1 — ехр( — в„Д 100 = = [1 — ехр(-0,118 . 320)[ 100 = 100 %. Полученная величина степени очистки выше заданной, поэтому выбранный тип электрофильтра обеспечит необходимую степень пылеочистки, Проверяем необходимое условие осаждения частиц в данном электрофильтре, Средняя скорость движения в электрофильтре с горизонтальным движением потока запыленного газа лежит в пределах 0,5— 1 м/с. Для проверки необходимого условия осаждения примем верхний предел скорости движения газового потока„тогда с„= 1/ и, = 2,58 / 1 = 2,58 с. Таким образом, т < т„, что говорит о том, что фильтр выбран правильно.
Часть 1П. Основное оборудование для очиснии газовых систем ГЛАВА 2 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МОКРЫХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ . Процесс мокрого пылеулавливания основан на контакте запыленного газового потока с жидкостью, которая захватывает взвешенные частицы и уносит их из аппарата в виде шлама. Метод мокрой очистки газов от пыли считается достаточно простым и в то же время весьма эффективным способом обеспыливания.
Мокрые пылсуловители имеют ряд преимуществ перед аппаратами других типов: а) отличаются сравнительно небольшой стоимостью и более высокой эффективностью улавливания взвешенных частиц по сравнению с сухими механическими пылеуловигелями; б) могут быть применены для очистки газов от частиц размером до О,! мкм (например, скрубберы Вентури); в) могут не только успешно конкурировать с такими высокоэффекгивными пылеуловителями, как рукавные фильтры и электрофильтры, но и использоваться в тех случаях, когда эти аппараты обычно не применяются, например, при высокой температуре и повышенной влажности газов, при опасносги возгорания и взрывов очищен- ных газов, в качестве теплообменников смешения.
Перечисленные преимущества аппаратов мокрого пылеулавливания позволяют широко их применять в системах пылеочистки сушильных установок, особенно во вторых ступенях очистки. Однако метод мокрого обеспыливания имеет и ряд недостатков: .а) улавливаемый продукт выделяется в виде шлама,.что связано с необходимостью обработки сточных вод и, следовательно, с удорожанием процесса очистки; б) при охлаждении очищаемых газов до температуры, близкой к точке росы, а также при механическом уносе из газоочистного аппарата газовым потоком капель жидкости пыль может осаждаться в газопроводах, системах вентиляции, дымососах.
Кроме того, брызгоунос приводит к безвозвратным потерям орошающей жидкости; в) в случае очистки агрессивных газов аппаратуру и коммуникации необходимо защищать антикоррозионными материалами. В качестве орошаюшей жидкости в мокрых пылсуловителях чаще всего применяют воду; при совместном решении вопросов пылеулав- Гпава 2. Оборудование для мокрых методов очистки ливания и химической очистки газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) определяется условиями процесса абсорбции.
Среди пылеулавливающего оборудования аппараты мокрой очистки являются самыми многочисленными. В зависимости от способа организации поверхности контакта фаз и принципа действия их можно подразделить на следующие группы: 1) полые газопромыватели (оросительные устройства, промывные камеры, полые и форсуночные скрубберы); 2) насадочные скрубберы; 3) тарельчатые газопромыватели (барботажные и пенные аппараты); 4) газопромыватели с подвижной насадкой; 5) мокрые аппараты ударно-инерционного действия (ротоклоны); 6) мокрые аппараты центробежного действия; 7) механические газопромыватели (механические и динамические скрубберы); 8) скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури и эжекторные скрубберы). Иногда мокрые пылеуловители подразделяются по затратам энергии на низконапорные, средненапорные и высоконапорные.
К низконапорным аппаратам относятся пылеуловители, гидравлическое сопротивление которых не превышает 1500 Па (полые газопромыватели, мокрые аппараты центробежного действия). К средненапорным относятся аппараты с гидравлическим сопротивлением от 1,5 до 3 тыс. Па (насадочные скрубберы, тарельчатые газопромыватели, газопромыватели с подвижной насадкой).
К высоконапорным аппаратам относятся пылеуловители, гидравлическое сопротивление ко- 582 торых выше 3 тыс. Па (аппараты ударно-инерционного действия, механические и скоростные газопромыватели). В связи с многообразием мокрых пылеуловителей в нашей стране были проведены стендовые сравнительные испытания по «Единой методикев ЛИОТ с целью установления зависимости эффективности очистки от гидравлического сопротивления. Для общепромышленного применения рекомендованы следующие аппараты: !) циклоны с водяной пленкой типа ЦВП, скоростные промыватели СИОТ; 2) низконапорные скрубберы Вентури типа КМП; 3) скрубберы Вентури с кольцевым регулируемым сечением; 4) ударно-инерционные пыле- уловители; 5) пенныс аппараты со стабилизатором пены. Однако в практике мокрой очистки газов от взвешенных частиц пыли или капель жидкости используется значительно более широкий круг оборудования.
Мокрые пылеуловители подразделяются на группы в зависимости от поверхности контакта или по способу действия: — полые газопромыватели (оросительные устройства; промывные камеры; полые форсуночныс скрубберы); — насадочные скрубберы; — тарельчатые газопромыватели (барботажные и пенные аппараты); — газопромыватели с подвижной насадкои; — мокрые аппараты ударно-инерционного действия (ротоклоны); — мокрые аппараты центробежного действия; Часть 1П. Основное оборудование для очистси вазовых сипяеи — механические газопромыватели (механические, динамические скруббсры); — скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури, эжекторные скруббсры).
Помимо перечисленных групп, к мокрым пылеуловителям в какойто степени могут быть отнесены мокрые элсктрофильтры, орошаемые волокнистые фильтры и аппараты конденсационного действия, Надежная и эффективная работа мокрых пылеуловителей (полых форсуночных скрубберов, скрубберов Вентури, эжекционных аппаратов и др.), принцип действия которых основан на взаимодействии улавливаемых частиц с каплями орошаюшей жидкости, в немалой степени зависит от правильного выбора распыливающих устройств (Форсунок). В табл.
2.1 приведены сравнительные характеристики разных способов распыливания жидкости в аппаратах мокрой очистки. В газоочистных аппаратах для подачи жидкости в основном используются Форсунки, которые подразделяются на три основные группы: механического, пнсвматического и электрического действия. Механические форсунки, наиболее распространенные в газоочистных аппаратах, бывают прямого действия, центробежные и ультразвуковые. На рис. 2.1 показаны типы механических форсунок: струйные (а — о), струйно-ударные (е — к), с внешним соударением струй (л — о), центробежные (а — у), центробежно-струйные (Ф вЂ” ц).
В насадочных скрубберах и тарельчатых аппаратах раздача орошаюшей жидкости осуществляется с помошью оросителей. В отличие от форсунок назначение оросителей заключается не в создании тонкого распыла жидкости, а лишь в равномерном распределении ее по сечению аппарата. На рис. 2.2 приведены основные типы оросителей. Основные характеристики механических 4орсунок. Характеристики форсунок зависят от ряда факторов: физических свойств газа и жидкости, класса и геометрии Форсунки, скорости истечения и др., причем одни из них в большей степени связаны с геометрией распылителя, а другие — со свойствами распыливаемой жидкости.
Дисперсность распыла в значительной степени зависит от физических свойств жидкости. С возрастанием вязкости (рис. 2.3, а) и поверхностного натяжения размер капель увеличивается. Влияние физических свойств окружающего газа незначительно. С увеличением давления жидкости перед форсункой средний размер капель уменьшается (рис. 2.3, 6), но с ростом давления скорость изменения размера капель снижается. Из геометрических факторов наибольшее влияние на степень распила оказывает диаметр соилового отверстия: при его увеличении размер частиц линейно возрастает (рис.
2.3, в); наиболее тонкий и однородный распыл характерен для центробежных' форсунок, а самый грубый — для струйных и струйно-ударных. Центробежно-струйныс Форсунки обеспечивают распыл среднего дисперсного состава. Расходные характеристики форсунок определяются в основном конструктивными факторами и 583 Таблица 2.1 Сравнительиые характеристики способов распыливаиия жидкости в мокрых аппаратах Склонность к засорению Диаметр капли, мм Способ распыливания Примечание 0,05 — 3,5 2 — 6 Низкая Простая Дают малый угол распыла Имеет вращаю- щиеся части 10 — 20 0,01 — 1 Высокая 0,02 — 2,5 То же Пульсационное О,ОО! — 0,02 Сложная Низкая Равномерное Ультразвуковое Высокая 0,005 — 0,2 20 — 70 Пневматическое Низкая Сложная 0,003 — 0,2 50 — 100 Электрическое Механическое с помощью форсунок Механическое вращающимися распылителями Энергетические затраты на распыл 1 т раствора, кВт Равномерность распределения капель по сечению факела Центробежно-струй- ные форсункн дают равномерное распределение Отдельные типы форсунок дают равномсрнос асп еделение Степень сложности конструкций раси ыливающего устройства Сложная, требует- ся дополнительн ое оборудование для подачи газовой фазы Надежна в эксплуатации; незначительная стоилюсть Даст возможность распыливать вязкие жидкости Незначительныс расходы жидкости; высокая стоимость оборудования Даст возможность распыливать вязкие жидкости Незначительные расходы жидкости; высокая стоимость оборудования Часть УП.