Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 123
Текст из файла (страница 123)
Газ распределяется по трубкам с помощью коллектора 2. Трубки ! выполняют роль стабилизаторов пламени. Как показала практика, наилучшая стабилизация достигается при наружном диаметре трубок 15 — 20 мм и расположении газовых отверстий на боковых стенках с шагом (3 — 4)с!. Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки Таблица 2.41 Оспоаные параметры АПГ УкрНИИхиммаша Размеры, мм Вариант испол- нения 4300 1800 500 2330 1,15 1,0 600 4600 2750 1,83 16 2200 160 2600 750 4800 2930 2,5 2,50 4 59 3000 5100 800 4,0 3!60 Первый 850 3200 5700 5,73 5,0 3300 900 6300 3420 6,3 3600 6,30 3800 8,0 4,0 10,0 5,0 6500 3560 9,17 8)0 950 3800 6500 10 10 11,46 3560 1500 1350 6600 6250 14,33 4200 1200 6300 12,50 3400 1700 1450 7100 6700 6670 16,00 18,34 5,0 3600 Второй 7200 6850 1800 1550 3600 1400 10 6860 22,93 4680 20,00 6,3 4680 3600 1500 1700 25 00 28,66 8,0 7200 7100 Технический Холодные исходные стоки Рис.
2.85. Схема концентрирования с подогревом исходных стоков: 7 — аппарат погружного горения; 2 — скруббер Венгури; 3 — циклон; 4 — барботажный тспло- обменник 636 Тепловая мощносгьь аппарата, МВт Произво- дительность по выпарениой воле, т/ч Топ човая мощность одной горелки (в МВт) при числе го елок Часть И1 Основное оборудование для очистки сточных вод Газ Воз Ст 637 Рис. 2.86. Погружная газовая горелка КПИ В процессе эксплуатации была проверена надежность такой горелки.
Выполненная из стали 12Х18Н9Т с толщиной стенки 10 мм нефутерованная жаровая труба проработала более 5 тыс. ч без прогара стенки. При работе с коэффициентом избытка воздуха 1,4 ее температура не превышала 400 С. На базе этой конструкции разработаны промышленные горелки тепловой мощностью 2 — 4 МВт. Горелки работают надежно в широком диапазоне изменения коэффициента избытка воздуха. Расчетное его значение может быть рекомендовано порядка 1,2 — 1,4. Скорость горячих продуктов сгорания в жаровой трубе горелки равна 55 м/с; скорость нагретого воздуха в канале, охватывающем жаровую трубу, — 25 м/с. Значительный интерес представляют газогорелочные устройства с затененными газовыми струями.
Схема такого устройства приведена на рис. 2.87. Здесь необходимый для горения воздух поступает через отверстия, расположенные по радиу- Рис. 2.87. Схема струйного горелочного ус- тройства су конуса 1, а газ вводится через калиброванные отверстия, расположенные на конце газовой трубки 2. Направленная параллельно стенкам конуса струя вытекающего газа образует элементарный факел вдоль затененного сектора между рядами воздушных отверстий. Интенсификация горения обеспечивается дроблением общего факела на систему радиальных факелов, а также хорошим смесеобразованием, обусловленным высокой турбулентностью в вихревых затененных зонах. Образовавшаяся горючая смесь, несмотря на формально диффузионный метод смесеобразования, горит в режиме, близком к горению гомогенной смеси.
2.6. Кристаллизвционное оборудование Кристаллизация — это процесс выделения твердой кристаллической фазы из растворов, расплавов и газов. При очистке сточных вод в основном применяется кристаллизация из растворов. Необходимым Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки условием начала процесса кристаллизации является пересыщение раствора. Пересыщение может быть достигнуто двумя способами: охлаждением раствора, при котором растворимость, как правило, уменьшается, — изогидрическая кристаллизация; или частичным удалением раствораителя, т.е повышением концентрации раствора, — изОтермическая кристаллизация. Процесс изотермической кристаллизации из растворов подобен процессу выпаривания с образованием твердой Фазы, поэтому и оборудование для этих двух процессов во многом аналогично.
Данное оборудование подробно рассмотрено в разделе «Выпарное оборудование», Аппараты для изогидрической кристаллизации подразделяются на поверхностные и вакуумные. В поверхностных кристаллизаторах отвод теплоты от кристаллизующегося раствора организуется через стенки аппарата. В вакуумных кристаллизаторах отвод теплоты от крисгаллизующегося раствора происходит за счет частичного испарения растворителя. Из числа поверхностных кристаллизаторов для очистки сточных вод применяют всего несколько типов кристаллизаторов: кристаллизатор с мешалкой и водяной рубашкой, шнековые и барабанные кристаллизаторы.
Все перечисленные аппараты используются при относительно небольших расходах сточных вод. Основная область их применения — очистка сточных вод в гальванических производствах. 638 2.б.1. Аппараты для изогидричес- кой кристаллизаиии Кристаллизатор с водяной рубашкой изображен на рис. 2.88. Горячий концентрированный раствор заливается в аппарат 1при непрерывно работающей мешалке 2.
После заполнения кристаллизатора раствором в рубашку 3 подается вода, и по мере охлаждения раствор кристаллизуется. По достижении конечной температуры 30 — 15 'С (в зависимости от температуры охлаждающей воды) суспензию через разгрузочный штуцер 4 передают на центрифугу или фильтр для отделения кристаллов от маточного раствора. Активное перемешивание Рис.2.88. Кристаллизатор с мешалкой и во- дяной рубашкой: 1 — корпус аппарата; 3 — мешалка; 3 — воля- ная рубашка; 4 — штуцер лля отвода суспензии Часть ГП.
Основное оборудование для очиппки сточных вод препятствуют образованию инкру- стаций на стенках аппарата. Вода Вода ензия Раствор У Рис. 2.89. Кристаллизатор с ленточной мешалкой: ! — корыто; 2 — водяная рубашка; 3 — ленточная мешалка; 4 — червячная передача; 5, б— штуиеры для входа и выхода раствора; 7, 8 — штунеры для входа и выхода охлаждаюшей волы; 9 — соединительное колено 639 Шнековые кристаллизаторы. Из аппаратов этого типа наибольшее распространение получили две конструкции — с ленточной мешалкой и со шнеком. Кристаллизатор с ленточной мешалкой (рис, 2.89) состоит из горизонтально расположенного корыта 1 с полуцилиндрическим днищем, которое снаружи имеет водяную рубашку 2, а внутри — тихоходную ленточную мешалку 3 (0,5 — 1,0 рад/с), изготовленную из трех расположенных по спирали металлических лент и приводимую во вращение червячной передачей 4.
Горячий концентрированный раствор по штуцеру 5 подается на один конец корыта и, постепенно охлаждаясь, проходит вдоль аппарата к сливному штуцеру 6. В этом же направлении при помощи мешалки проталкиваются и выпавшие кристаллы. Для облегчения выгрузки кристаллического продукта на концс вала закрепляется специальная лопастная мешалка, которая хорошо перемешивает суспензию и обеспечивает ее однородный состав при сливе через штуцер 6.
Охлаждающая вода в рубашку поступает через штуцер 7 и движется противотоком раствору к выходному штуцеру 8. При таком систематическом продвижении раствора без продолыюго смешения по длине кристаллизатора обеспечивается достаточно высокая разность температур между раствором и охлаждающей водой. В зависимости от условий производства корыто может быть закрытым или открытым. В последнем случае скорость кристаллизации несколько выше за счет частичного испарения растворителя. Ширина корыта шнековых кристаллизаторов составляет обычно 600 мм. Аппарат собирается из отдельных элементов (но не более четырех) длиной 3 м.
Переход охлаждающей воды из одной секции в другую осуществляется через соединительные патрубки У, что предуп- Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки Ростдор Водо Рис. 2.90. Барабанный кристаллизатор с водяным охлаждением; 1 — барабан; 3 — водяная рубашка; 3 — бобышки; 4 — бандаж; 5 — опорный ролик; 6— упорные ролики; 7 в зубчатое колесо; 8 в штуцер для подачи раствора, Р— распределительное устройство для ввода охлаждающей воды; 10 — кожух б40 реждает вредное смешение воды вдоль всей рубашки. Если требуется еще большая производительность, то устанавливается несколько четырехсекционных крисгаллизаторов длиной по 12 м.
Для экономии производственной площади кристаллизаторы обычно монтируются друг над другом, что одновременно обеспечивает движение раствора самотеком из аппарата в аппарат, Применение водяного охлаждения позволяет значительно интенсифицировать процесс кристаллизации. Средние значения коэффициентов теплопередачи колеблются в зависимости от содержания кристаллов в суспензии и вязкости растворов от 60 до 150 Вт/(м'.
град), в этом случае производительность аппаратов составляет до 1200 — 1б00 кг/ч кристаллов. Средний размер зерна в продукте обычно не превышает 0,4 — О,б мм. Кристаллизатор со шнеком отличается от ранее описанного лишь формой мешалки, выполненной из стальной ленты в виде бесконечного винта — шнека. Для получения крупнокристаллического продукта в шнековых кристаллизаторах используется воздушное охлаждение, т.е. они выполняются без водяной рубашки и открытого типа для ускорения охлаждения.
Переход только к воздушному охлаждению резко снижает производительность аппарата. Барабанные кристаллизаторы. Одним из наиболее распространенных механических кристаллизаторов является барабанный вращающийся кристаллизатор с водяным или воздушным охлаждением. Кристаллизатор с водяным охлаждением (рис. 2.90) представляет собой вращающийся барабан 1, имеющий водяную рубашку 2 и установленный под небольшим углом (уклон 1 100 — 1 200) к горизонту. Во избежание деформации рубашки между ней и корпусом в н|ахматном порядке вварены бобышки 3. На корпусе кристаллизатора закреплены два бандажа 4, каждый из которых опирается на две пары опорных роликов 5.
Чтобы предупредить осевое скольжение барабана, у од- Часть ГХ1 Основное оборудование для очистки сточных вод раствор А-А Рис. 2.91, Барабанный кристаллизатор с воздушным охлаждением: ! — вентилятор; 2 — теплоизоляпиониый кожух; 3 — труба для парового обогрева 641 ного из бандажей устанавливаются упорные ролики б.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
