Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 134
Текст из файла (страница 134)
Если она больше равновесной влажности над насыщенным раствором, твердые кристаллы солей на волокнах не образуются, если ниже равновесной, то на волокнах возникает плотная быстро растущая солевая оболочка. В подобных случаях в газы добавляется мятый пар, распыленная жидкость, или сам слой орошается из форсунок. Волокнистые фильтры-туманоуловители подразделяются на три типа: и ск ные (и <0,2 м~с), снаряжаемые волокнами диаметром 5 — 20 мкл» и предназначенные для улавливания субмикронных частиц за счет броуновской диффузии и эффекта зацепления; эффективность их увеличивается с уменьшением скорости фильтрации, размера частиц и диаметра волокон; в |сок ко остны (и > 0,5 ч+ 1,2 м/с) со слоем грубых волокон диаметром 20 — 100 мкм, служащие для выделения из газа частиц крупнее 1 мкм за счет механизма инерционного осаждения, эффективность которого возрастает с увеличением размера часпщ и скорости фильтрации до определенной (критической) величины (обычно 1 — 2,5 м/с), при которой начинается вторичный брызгоунос уловленной жидкости из слоя в виде крупных капель; многост пенчатые, состоящие из 2 — 3-х фильтров второго и первого типов, в которых первая ступень работает при скоростях выше критической и является укрупнигелем улавливаемых капель или служит разгрузителем при высоких входных концентрациях тумана.
Низкоскоростные фильтры. Для снаряжения низкоскоростных филь- гров оптимальной является смесь волокон с определенным соотношением грубых и тонких. Грубые упругие волокна обеспечивают равномерное объемное распредсление более тонких, увеличивают скорость вывода жидкости из слоя, придают последнему механическую прочность и стабильность„обеспечивая возможность работы более тонким волокнам по всей глубине слоя. Обычно применяются слои из смеси волокон диаметром от 5 до 20 мкм с пористостью 88 — 92 % и толщиной от 0,01 до 0,10 м. Чаще используются волокна размером от 8 до 15 мкм с толщиной слоя 50 мм. Одна из возможных конструкций низкоскоростного фильтрующего элемента приведена на рис.
2.64. Элемент состоит из двух соосно расположенных цилиндрических сеток из проволоки диаметром 3,2 мм, приваренных к дну и входному патрубку-фланцу. Пространство между сетками заполнено волокном, дпо элемента оборудовано трубкой, погружснной в стакан-гидрозатвор, из которого уловленная жидкость перетекает в корпус аппарата. На опорной трубной решетке, в корпусе фильтрующие элементы крепятся через прокладку шпильками и гайками. В зависимости от производительности установок в одном корпусе может монтироваться от ! до 50— 70 элементов.
На существующих серно-кислотных заводах такие элементы часто устанавливаются в отдельном корпусе, а в новых цехах — в верхних частях абсорберов (производительностью до 170 тыс. м'/ч). Схема размещения элементов в абсорбционной серно-кислотной башне показана па рис. 2.65. 647 Глава 2. Оборудование длл мокрых мепюдов очистки Газы Туман Рис. 2.65. Размещение фильтрующих элементов в абсорбцнонной серно- кислотной башне: 1 — элементы; 2 — опорная решстка; 3 — корпус; 4 — монтажный люк; 5— уловленная кислота ис.2.64. Цилиндрический фильтрующий элемент: — опорная трубчатая перегородка; 2- плотняющий патрубок-фланеп; 3— пилька; 4 — прокладка; 5 — сетки; 6— екловолокнистый слой; 7 — дно; 8— трубка гидрозатвора; У вЂ” стакан Наиболее распространенными за рубежом являются туманоуловитепи и брызгоуловители, выпускаемые фирмой «Монсанто» (США) и установленные на ряде предприятий России.
В табл. 2.21 приведены, в соответствии с проспектами фирмы, основные характеристики стекповолокнистых фильтрующих элементов. Для изготовления волокон применяются специальные стекла, устойчивые к воздействию концентрированных и разбавленных кислот. Для снаряжения также используются синтетические волокна из полипропилена, полиэфиров, попивинилхлорида, фторопласта и других полимеров, причем сопротивление и коэффициент проскока 648 частиц у таких фильтров в режиме самоочищения ниже, чем у фильтров из гидрофильных стеклянных волокон. В качестве конструкционных материалов в элементах применяются армированные пластики, нержавеющая сталь, а при температурах выше 50 'С вЂ” легированные молибденистые стали.
Максимально допустимая температура для фильтров из стекловолокна — 400 С. Низкоскоростные волокнистые фильтры могут снаряжаться следующими видами стекловолокна: — фильтровальными стекповолокнистыми пакетами ФСП (ТУ 6- 11-363-75) и нетканым объемным материалом МЧ ПС (ТУ 6-11-339-74); — теплоизоляционными рулона- Часть Ш, Основное оборудование для очистки газовых систем Таблица 2.21 Технические характеристики туманоуловителей н брыагоуловителей фир- мы «Монсанто» Условное название Высоко- Низкоскоростной вы- сокозффек- тканый Наименование Брызгоуло- витсль Высокоско- ростной лроиз- водитель- ный Ско ость ильт алии, ы1с 0,05 — 0,2 1.1 — 1,3 2 — 2„5 2.5 Эффективность очистки во частицам,%: с4=3мкм сА,=1 3 мкм сд,~1 мкм 100 95 — 100 75 — 95 100 85 — 97 50 — 85 1ОО 98 — 1ОО 92 — 98 100 26 — 70 10 — 25 0,25 — 0,5 Со~ отивлсние, кПа 1 — 5,0 1,5 — 2,0 Прямо- ольная Прямо- гольная Форма элементов Цилиндр Цилиндр Габариты, мм: диаметр (ширина) 216; 450; 610 610 †30 470 470 650 1200; 1800 660 и 1370 660 и 1370 высота 25 — 30 25 — 30 Толщина слоя, мм 50 50 !8 — 20 1Π— 30 Днам волокон,мкм о иенти овочно 6 — 15 30 — 80 649 ми марки Б (ГОСТ 10499-87) с диаметром волокон 6 — 13 мкм.
Высокоскоростные тумииоуловители. С повышением скорости фильтрации размеры волокнистых фильтров-туманоуловителей уменьшаются, снижается и стоимость аппаратов. При этом определяюшим механизмом осаждения частиц становится инерционный, эффективность проявления которого резко растет с увеличением скорости фильтрации, Высокоскоростные тумано- и брызгоуловители фирмы «Монсантоь выполняются в виде плоских элементов (рис. 2.66). В установках большой производительности они вмонтированы в многогранный опорный каркас, имсюший снизу поддон конической формы, в который стекает уловленная жидкость. Снижение скорости фильтрации в этих филь- Рис.
2.66. Элемент высокоскоростного фильтра: 1 — короб с фланием; 2 — стеклололокно; 3— сетка Глава 2. Оборудоваиие для мокрых методов очистки трах более чем на 20 — 30 % от проектной сопровождается резким падением эффективности очистки. Иглопробивной способ формирования слоев из полимерных волокон позволяет получить фильтрующие материалы, имеющие благоприятное строение применительно к улавливанию туманов при низких и высоких скоростях фильтрации. Волокна в этих материалах не только располагаются и сцепляются в плоскости слоя, но и переплетаются между отдельными слоями, образуя объемную однородную структуру, очень устойчивую к механическим воздействиям в трех направлениях, упругую и стабильную в мокром состоянии. Эти материалы называются войлоками.
Толщина материала изменяется от 3 до 12 мм, масса 1 м' — от 0,2 до 1,0 кг. Войлоки выпускаются промышленностью в соответствии с ТУ 17 РСФСР-3941-76 и ТУ 17-14-77-79 из волокон диаметром 20, 30, 50 и 75 мкм. Благодаря универсальной химической стойкости наиболее подходящими в качестве фильтрующих материалов оказались полипропилсновые войлоки, что позволило успсшно применять их для улавливания туманов растворов разбавленных и концентрированных кислот и крепких щелочей.
Войлоки удобны для снаряжения различных конструкций фильтров, хорошо уплотняются на опорных устройствах. Полипропиленовые войлоки используются на установках для улавливания тумана 75%-й и 94— 96%-й серной кислоты, получаемой из сероводорода по методу «мокрогоэ катализа, а также для 650 улавливания брызг после сушильной башни в системах получения серной кислоты на основе серы. В высокоскоростных фильтрах используются полипропиленовые войлоки из волокон диаметром 75 мкм. При скорости фильтрации 1,5— 1,7 м/с сопротивление составляет 500 Па, эффективность очистки по частицам более 3 мкм близка к 100 %.
Полипропиленовые материалы нельзя применять после олеумного абсорбера и при концентрации кис- лоты выше 98 %, так как наличие свободного серного ангидрида в сухом газе приводит к сульфированию полипропилена; устойчивыми в этих условиях являются волокна из фторина, специальных сортов стали и стекла. Двухступенчатые тумаиоуловители. В последние годы разработа- ны несколько установок для улав- ливания аэрозолей растворимых аммонийных солей: аммиачной селитры'от нейтрализаторов и башен грануляции, карбамида от башен грануляции, сульфата аммония в системах санитарной аммиачной очистки отходящих газов от сернистого ангидрида в производстве серной кислоты.
Это двухступенчатые установки, состоящие из орошаемого из форсунок брызгоуловителя в качестве первой ступени и низкоскоростного фильтра-туманоуловителя в качестве второй ступени (рис. 2.67). Известны два основных типа двухступенчатых волокнистых туманоуловителей, различающихся между собой по тем функциям, которые выполняют в них первая и вторая ступени. В первом типе установок головной фильтр предназначен для улавливания крупных частиц и Часть 111.
Основное оборудование для очистки газовых сиси~еи Рис.2.67. Схема двухступенчатой установки для очистки тумака раствора аммиачной селитры: 1 — корпус; 2 в форсунки; 3 — низкоскоростные элементы второй ступени; 4 — высоко« скоростные орошаемые орызгоуловители первой ступени; 5 — рениркуляиионная емкость снижения концентрации тумана, а в некоторых установках — для одновременного задержания твердых взвешенных примесей, загрязняющих туман. Второй фильтр (обычно низкоскоростной) служит для тонкой очистки тумана от высокодисперсных частиц, прошедших через головной фильтр. Во втором типе установок первая ступень служит агломератором, в котором осаждаются частицы всех размеров, а уловленная жидкость выносится потоком газов в виде крупных капель, поступающих во второй фильтр-брызгоуловитсль.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
