Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 107
Текст из файла (страница 107)
2.38. Схема нлсорбсра с днижушимся слоем адсорбента Фирмы «Америкэн По- таш энд Кэмикэл Корпорейшн». Поясне- ния в тексте Глава 2, Оборудование для физико-химических методов очистки снабженными распределительными решетками 2 и 9. Очищаемая жидкость поступает в адсорбер снизу через входной патрубок 5 и, пройдя через слой активного угля, выходит сверху по трубопроводу 10. Свежий адсорбент поступает в аппарат сверху через входной патрубок 8, а отработанная часть активного угля отводится на регенерацию по патрубку 3.
Входные и выходные патрубки для потока жидкости и адсорбента снабжены соответственно регулирующими клапанами б, 11, 7 и 4, Для вывода части слоя активного угля, насыщенной адсорбируемым веществом, закрываются входной б и выходной П клапаны, прерывая движение обрабатываемого потока, и открывается клапан 4, Одновременно открывается клапан 7, через который в аппарат поступает свежий адсорбент.
Регулируя частоту и продолжительность переключения клапанов, можно управлять процессом, добиваясь требуемой по технологическим условиям степени очистки сточных вод. Другая конструкция адсорбера с движущимся слоем фирмы «Америкэн Стандарт Ойл Инкорпорейшнв показана на рис. 2.39. Особенность этого аппарата заключается в том, Рис. 2З9. Схема адсорбера с движушимся лоем фирмы Америкэн Стандарт Ойл Инкорпорейшн». Пояснения в тексте 550 что дренажное устройство для сбора и отвода очищенной воды 1 находится не в верхней части колонны, а в ее средней части, разделяя слой адсорбента на две зоны: нижнюю и верхнюю. Активный уголь, находящийся в верхней зоне, давит на нижележащие слои адсорбента, препятствуя их псевдоожижению.
Поэтому скорость восходящего потока жидкости может намного превышать скорость стесненного осаждения используемых в аппарате гранул активного угля. Адсорбер работает в противоточном режимс. Очищаемая сточная вода поступает в нижнюю часть колонны по трубопроводу 2, а выводится сверху через дренажное устройство 1, Активный уголь (свежий и регенерированный) поступает через открытую верхнюю часть аппарата, а отработанный адсорбент отводится через питатель 3 в нижней части колонны. Примером выполнения адсорбера с движущимся слоем являются аппараты глубокой доочистки биологически очищенных сточных вод г.
Южное Тахо (США) (рис. 2.40), Адсорбер работает по принципу противотока: очищаемая вода подается в нижнюю часть колонны, проходит через слой адсорбента снизу вверх и выводится через дренажное устройство в верхней части аппарата, а уголь перемещается в обратном направлении. Линия гидравлического напора в колонне лежит между верхом адсорбера и загрузочным бункером, что позволяет подавать свежий активный уголь в аппарат, не прекращая процесса очистки воды. Одновременно с загрузкой активного угля (непрерывной или периодической) отводится от- Часть НП.
Основное оборудование для очистки сточных вод 4 .р Рис. 2.40. Схема адсорбера, работаюшего на станции очистки сточных вод в округе Оранж (США): 1 — пробоотборник; 2 — коллектор очишснной воды; 3 — байпас; 4 — трубопровод отвода адсорбспта; 5 — бункер с активным утлсы; б — трубопровод очищенной воды; 7 — адсорбср; 8— трубопровод подачи сточной воды; У вЂ” дренажный трубопровод 551 работанный адсорбент. При периодическом выводе отработанного активного угля обычно выгружают не более 5 — 10 % его общего количества в аппарате (в одном таком адсорбере находится 76,4 м' гранулированного активного угля с частицами размером 2,5 х 0,6 мм). Основной сложностью в организации работы аппаратов с движущимся слоем адсорбера или ионообменной смолы является равномерная загрузка и выгрузка зернового материала из аппарата. В качестве разгрузочных устройств для вывода отработанного зернистого материала из аппарата применяют шлюзовые и пробковые питатсли, шиберные затворы и двухклапанные объемные дозаторы (рис.
2.41). При их использовании адсорбер выполняют в виде цилиндра с конусным днищем, угол наклона образующей которого обеспечивает свободное сползание угля в зону выгрузки, а распределительное устройство для подачи очищасмой жидкости размещают на уров- Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки Рис. 2.41.
Конструкции разгрузочных устройств для вывода отработанного активного зернистого реагента из аппарата: а — пробковый питатель; б — шлюзовый питатсль; в — шиберный затвор, г — клапанный объемный дозатор Рис. 2.42. Схема сборного разгрузочного ус- тройства. Пояснения в тексте Рис. 2.43.
Схема подвижного разгрузочного устройства. Пояснения в тексте не соединения цилиндрической обечайки и конического днища. Для выгрузки реагента из крупного промышленного аппарата нередко применяют сборные разгрузочные устройства. На рис. 2.42 показано устройство, состоящее из системы наклонных труб 1, соединенных с концентрическими сборными трубами 2, установленными в коллекторе 3.
Эти сборные устройства имеют относительно небольшие высоту и металлоемкость, однако даже при очень малом угле наклона образующей конуса к вертикали в контактном объеме возникает значительная неравномерность распределения скоростей в потоке зернистого материала, Более надежным в работе является разгрузочное устройство, образованное двумя неподвижными 2, 4 и одной подвижной 3 тарелками аппарата 5 (рис. 2.43), Каждая из тарелок выполнена в виде решеток с ввальцованными отрезками труб 6.
Принцип действия такого устройства заключается в заполнении реагентом части труб 6 подвижной тарелки 3 через совпадающие отвер- Часть КП. Основное оборудование для очист«и сточных вод стия неподвижной тарелки 2 и одновременном опорожнении остальных труб подвижной тарелки 3 через совпадающие отверстия нижней неподвижной тарелки 4. Подвижная тарелка 3 при помощи гидравлического привода 1 совершает возвратно-поступательное движение, поэтому режим работы патрубков постоянно изменяется при перемещении тарелки 3. Этим достигается непрерывный вывод отработанного рсагента.
Другим весьма важным элементом аппарата с движущимся слоем является устройство для загрузки адсорбента. В адсорберах, используемых для очистки сточных вод, конструкция загрузочного устройства должна обеспечивать не только подачу заданного по технологическим условиям количества адсорбента, но и осуществлять соответствующую подготовку активного угля к работе в аппарате. Необходимость в предварительной подготовке адсорбента обусловлена тем, что зерна сухого активного угля под воздействием воздуха, заключенного в порах, всплывают на поверхность воды при контакте с очищаемой жидкостью, нарушая тем самым технологический процесс адсорбции. В простейшем случае адсорбент замачивают в течение нескольких часов в естественных условиях, а затем гидроэлеватором 8 подают в приемный бункер 1, размещенный в верхней части аппарата 4 с движущимся зернистым слоем (рис. 2.44).
Дозатор рассчитан на прием строго определенного объема адсорбеггта, избыток которого через персливную трубу 2 возвращается в емкость 7. При этом активный уголь в бункере покрыт минимальным слоем воды, предотвращающим контакт замоченного сорбента с воздухом и облегчающим выход угля в адсорбер. Система выгрузки адсорбента из бункера в аппарат позволяет поддерживать строго заданный уровень активного угля в адсорбере. С этой целью на выпускной трубе 3 установлен перемещающийся по вертикали телескопический патрубок 5, снабженный фиксирующим механизмом б.
При фиксированной установке телескопического патрубка слой активного угля, находящегося в аппарате, перекрывает выход адсорбента из патрубка до тех пор, пока часть отработанного угля не будет отведена из нижней части адсорбера. Для интенсификации процесса замачивания активного угля на ряде действующих установок адсорбциониой очистки сточных вод в США горячий активный уголь, выгруженный из печей регенерации, подают в воду (рис.
2.45), где происходят одновременно его охлаждение и 4 5 Рис. 2А4. Схема загрузочного устройспи для подачи алсорбеита в аппарат. Пояснения в тексте 553 Глава 2, Оборудование дл» 4изико-химических методов очистки Рис. 2.45. Схема устройства для охлаждения регенерированного активного угля: 1 — присмный бункер рсгснсрированного угля; 2 — трубопровод подачи охлаждаюшсй воды; 3— пульпопровод охлажденного угля; 4 — трубопровод сброса избытка охлаждающей воды; 5— сливной трубопровод; б — дренажная сетка; 7 — трубопровод подачи горячего активного угля из печей регенерации перфорированной поверхности от взвешенных веществ или мелких зе- рен угля.
подготовка к работе в адсорбере. В этом случае, однако, возможно повышенное разрушение гранул адсорбента в результате значительных температурных напряжений, поэтому на практике нередко используют обработку активного угля паром. На рис. 2.46 показано загрузочное устройство, в котором для ускорения подготовки адсорбента под бункером 1 размещен коллектор 2 с патрубками 3 для подвода пара и отвода конденсата.