Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 77
Текст из файла (страница 77)
При термическом способе природный газ или ацетилен подвергают термическому разложению в специальных реакторах без доступа воздуха. Основные виды технического углерода и способы его производства приведены в табл. 7.11. Характеристики основных видов тФд1ического углерода даны в табл.
7.1Й В производстве технического углсрода источниками загрязнения атмосферы, заводской территории и окружающей местности являют- 351 Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности Таблица 7.11 Основные виды технического углерода и способы его производства Способ обработки сырья Вид технического углерода Внд сырья Неполное сгорание в печи: в ламинарном пламени в турбулентном пламени Ламповый Форсуночный, газовый печной Твердое Газообразное в щелевых горелках осаждсние на движущихся швеллерах осажленис на вращанмцихся ба абанах Газовый канальный Антраценовый активный Смссь газообразного и жидкого Термический Термический днсперсный Ацетиленовый Природный газ То же + водород Термическое разложснис в отсугствис воздуха Ацетилен Таблица 7.12 Храктеристики основных видов технического углерода и параметры пылегазового потока Концентрация в газах, поступакпцих на очистку, гум Температура газов, поступающих на очистку, 'С Средний диаметр час- тиц, мкм Удельная поверхность, муг Внд технического углерода 1200 †12 80 — 100 Форсуночный ТМ-ЗО 0,1 — 0,12 26 — 18 18 — 12 1150 — 1200 Ламповый ТМ-15 120 †1 0,14 — 0„19 Печной газовый ТГМ-77 1100 — 1150 12 — 15 0,05 — 0,06 40 — 70 Печной активный: ТМ-1 00 ТМ-70 40 — 46 0,02 — 0,03 0,03 — 0,04 О,ОЗ вЂ” 0,04 95 — ! 1О 70 — 85 40 — 50 55 Печной пояуактивный ТМ-500 58 — 65 352 ся технологические газы от реакторов, дымовые газы сушилок мокрой грануляции технического углерода, а также выбросы из линий пневмотранспорта продукта.
Максимальная разовая концентрация технического углерода в атмосферном воздухе не должна превышать 0,15 мг/мз. Ни один из существующих типов пылеуловителей, кроме хорошо отла- женных рукавных фильтров, не в состоянии, как правило, обеспечить поддержание этой величины на указанном уровне даже с учетом рассеивания выбросов в атмосфере.
Поэтому в подавляющее большинство систем очистки промышленных газов от технического углерода входят пылеуловители разных типов. Часть П. Технологические решения па обезвреживанию вредиых веивгств в газовых выбросах Гоз на абддбкд изолятора Сахсвгаза смесь 6 каналиваиию Рис. 7.65. Схема очистки газов с мокрым доулавливанием технического углсрола ПМ-50: 1 — электрофильтр; 2 — циклоны типа СК-цц-34; 3, 5 — одно- и деухполочныя пенные аппараты; 4 — труба Вентури; 6, 7, 8 — пентилляторы; р — циклон При улавливании лампового технического углерода по схеме «циклон — электрофильтр — циклон» концентрация технического углерода в газах была понижена до 0,13 г/м' при исходной концентрации 135 г/м', а схема «электрофильтр — циклон— циклон».
дала снижсние запыленности со 135 до 0„27 г/м'.. При начальной концентрации форсуночного технического углерода 96 г/м' в системах «циклон — элекгрофильтр — циклон» и «электро- фильтр — циклон — циклон» газы были очищены до остаточного содержания технического углерода 0,42 и 0,72 г/м' соответственно. С целью повышения степени улавливания форсуночного техничсского углерода на Кадиевском, Омском и Электроуглинском заводах технического углерода электрофильтры СГ были модернизированы; к трем электрическим полям были добавлены еще два.
При скорости потока в аппарате 0,57 м/с и температуре газов 220 'С в пятипольном электро- фильтре содержание технического углерода было понижено с 69,4 г/м' на входе до 0,019 — 0,05 г/м' на выходе. На выходе трехпольного электро- фильтра при этих жс условиях остаточное содержание технического углерода составляло 2 — 4 г/м'. Схема улавливания печного полуактивного технического углерода ПМ-50 с мокрой доочисткой газов показана на рис.
7.65. Из реакторов газовая смесь, охлажденная до 250 — 280 'С и увлажненная до содержания 35 — 37 % (обьемн.) водяных паров, поступает в систему улавливания. Вначале газы проходят через трехпольный электрофильтр 1, где осаждается часть технического углерода и происходит электрическая коагуляция частиц.
Последующая очистка газов осушествляется в двух последовательно установленных циклонах 2 типа СК-ЦН-34. Далее следует доочистка газов в аппаратах мокрого типа, соединенных последовательно по схеме «пенный аппарат — труба Вентури— ленный аппарат». Первый пенный аппарат 3 — однополочный, работает в провальном режиме. Его назначение — предварительная очистка газов, их охлаждение до 75 — 80 'С и подготовка (насыщение влагой) перед трубой Вентури. Размеры аппарата в плане 1,2 х 1,7 м, высота 4,1 м. Глава 7. Очистка отходящих газов в различиых отраслях лроиышлеииости Таблица 7.13 Характеристика работы системы улавливания технического углерода ПМ-50 Труба Вептури— двухполочный пенный аппарат Однополочный пенный аппа- рат Два последовательных циклона СК-ЦН-34 Электро- фильтр Показатели Расход газа, м 6,6 — 6,9 6,2 — 6,6 2,6 — 2,9 Гидравлическое сопро- тивление, кПа 0,33 — !,54 26,8 — 47,5 9,2 — 13,1 3,8 — 8,4 250 †2 69 — 72 30 — 40 230 172 — 185 Температура газов, 'С 230 172 — 185 69 — 72 40 — 53 5,5 — 26,1 1,1 7 — 1,55 55 — 26,! 2,4 — 3,8 Запыленность газов, гlм~ 2,5 — 3,6 0,044 — 0,081 1,1 7 — 1,55 Степень улавливания, 56 94,7 — 97,4 36,6 — 60 51 — 86 П р и м е ч а и и е.
В числитсле приведены данные измерений на входе в пылсуловитсль, в знаменателе — на выходе. 354 Живое сечение решетки 30%. В трубе Вентури 4 при скорости газа 100 м/с осуществляется коагуляция мелких частиц углерода, не уловленных в предыду1цих аппаратах. Благоприятные условия для более полной коагуляции создаются вследствие того, что газы охлаждаются ниже точки росы. Труба Вентури 4 орошается оборотной водой, осветленной в отстойниках. Труба расположена вертикально, факел воды из форсунки направлен вниз. Установленный за трубой Вентури двухполочный пенный аппарат 5, используемый в качестве каплеуловителя, работает в беспровальном режиме с переливом жидкости через пороги.
Аппарат прямоугольного сечения размером 1,7 х 1,2 м, высотой 5,4 м. Живое сечение решетки 22,5 %. Уловленный в циклонах технический углерод поступает в систему пневмотранспорта. С помощью вентиляторов б и 8 давление в цик- лонах на 1 — 2 кПа превышает давление в линии пневмотранспорта, что облегчает выгрузку продукта из бункеров.
Газ для пневмотранспортирования отбирается от напорной линии вентилятором 7. В системе пневмотранспорта установлен циклон 9. Технический углерод отделяется в нем от транспортирующего потока и через шлюзовой затвор подается в шнек электрофильтра, а газ направлястся на доочистку в элсктрофил ьтр. Некоторые результаты работы описанной системы приведены в табл. 7 13. Основной недостаток мокрого способа улавливания заключается в наличии большого оборота загрязненной техническим углеродом кислой воды от пенных аппаратов. Освоение выпуска стсклоткани, устойчивой к влажным газам при 200 — 250 С, расширило возможности использования рукавных фильтров в производствах технического Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах Саже си В абра Рис.
7.66. Схема улавливания технического углерода по сухому способу: 1 — циклопы типа СК-цН-34; 2 — Фильтр„З вЂ” обдувочиый вентилятор; 4 — секторный ~идрозатвор; 5, 8 — вентиляторы; б — задвижка; 7 — шлюзовые затворы углерода. Этими аппаратами оснащаются новые заводы, производящие технический углерод активного и полуактивного видов.
Приведенная на рис, 7.66 схема улавливания технического углерода по сухому методу включает циклоны и рукавный фильтр. В сажегазовую смесь после реакгоров в холодильнике впрыскивают распыленную форсунками воду. При гаком способе охлаждения создаются благоприятные условия для коагуляции частиц технического углерода, таким образом повышается степень осаждения его в циклонах.
Из холодильника поток направляется в четыре последовательно установленных циклона 1 типа СК-ЦН-34. Поспедующая очистка осуществляется в фильтре 2 со стеклотканевыми рукавами. Корпус фильтра разделен на восемь секций, под которыми имеются конусообразные -бункеры. Газы по входному коллектору поступают в нижнюю бунксрную часть фильтра. Некоторая доля частиц оседает в бункерах. Остальные вместе с газом через отверстия в горизонтальных плигах, к которым крепятся нижние концы рукавов, направляются в рукава и задерживаются на их внутренней поверхности.
Очищенные газы проходят в пространство между рукавами, а затем через коллектор чистого газа удаляются из фильтра. Очистка рукавов путем обратной продувки воздухом недопустима, так как очищаемые газы взрывоопасны. Поэтому рукава продувают очищенными газами. Обдувочный вентилятор 3 отбирает часть газа из коллектора очищенных газов и нагнетает их через коллектор обдувочного газа и дроссель в ту секцию фильтра, которая в данныи момент регенерируется. Обдувочные газы проходят через ткань рукавов с внешней стороны и сдувают осадок с внутренней поверхности в бункер. На время регенерации закрывается дроссель, соединяющий регенерируемую секцию'с коллектором очищенного газа.