Калыгин - Промышленная экология - 2000 (947505), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Первый способ распыления используется в полых скрубберах Технические характеристики скруббера Вентури Таблица 5.3 Скрубберы Вентури типа СВ-Кк (комплект скруббер-сепаратор, один илидва) имеютспедующие характеристики: Объем очищаемых газов, м (ч 50000-500000 Расход орошаемой жидкости, м (ч 65-400 Температура очищаемых газов, С до 120 Концентрация взвешенных частиц, мг(мз до 10000 Удельное орошение, мз(м 0,5-3,5 Гидравлическое сопротивление, кПа 4-12 Созданы скрубберы центробежные, вертикальные, батарейные СЦВБ-20, обеспечивающие производительность по газу 9000-20000 м'(ч при температуре не выше 60 'С, запыленности не более 10 г(м' и гидравлическом сопротивлении скрубберов 1,7 кПа.
Мокрую очистку газов с частицами 2-3 мкм можно проводить в скрубберах центробежного типа СЦВП, в которых жидкость дробится непосредственно запыленным газом. Шлам, оседающий в нижней части скруббера, выводится эрпифтом в контейнер, а осветленная жидкость вновь возвращается в скруббер. Производительность таких аппаратов 5000 — 20000 м (ч, допустимая запыленность 2 г(м, температура газов 80 'С, гидравлическое сопротивление 2,4 кПа, расход воды на очистку 0,05 мэ(м'. Разработаны скрубберы ударно-инерционного типа с пылеуловителями вентиляционными мокрыми. Производительность таких скрубберов 3000— 40000 мз(ч. Запыленность газов 10 г(м, гидравлическое сопротивление аппарата 0,8-2 кПа, расход воды 10-40 г на 1 м очищаемого воздуха.
Для химической очистки газов от соединений фтора с содержанием до 1 г(м можно рекомендовать скрубберы с шаровой подвижной насадкой и полые. Очистку производят растворами гидроксида или карбоната натрия, Эффективность очистки газов от пыли зависит от дисперсности, плотности, склонности к слипанию, сыпучести, абразивности, смачиваемости, гигроскопичности, растворимости и др. Однако основным параметром при выборе пыпеуловителя является размер частиц.
Необходимо знать дисперсный состав пыли, задаваемый в виде таблиц или интегральных кривых. Гранулометрический состав большинства видов пыли подчиняется нормально логарифмическому закону распределения частиц по разме- рам. Степень очистки газов определяют по формуле: х х 1 Ч=Ф(х) = — Ге 2ох, 2л ./ (5.6) ~48 ~ -<Я (б~~~5о)/ ; д — медианный диаметр частиц пыли, мкм; 4о — диаметр частиц пыли, улавливаемых в аппарате на 50%; 19 о;— стандартное отклонение в функции распределения частиц по размерам; !ц сг„- стандартное отклонение в функции распределения фракционных коэффициентов очистки.
Интеграл Ф(х) табулирован. В.Н. Ужовым и др. составлена таблица для определения значений Ф(х), соответствующих разным значениям х ~10~. С достаточной точностью дисперсию (геометрическое стандартное отклонение) можно рассчитать по формуле: О С~84 ~ $~т $~а ~ ~16 где с~16, 684 — диаметры частиц с содержанием фракций меньше 16 и 84%. Для нахождения значений 1ц о„необходимо иметь опытные данные по очистке в пылеуловителях определенной конструкции двух видов различной пыли.
«Ъ«»» « ф„$~$~ф .,,«~». |~$фф~~« ~ч 4~ $$$$$$$ Рис. бЛ4. Номограмма для определения эффективности улавливания пыли в аппаратах мокрой очистки газов По номограмме (р и с. 5.14) определяют эффективность улавливания пыли в аппаратах мокрой очистки. Номограмма построена для значений б и бщ пыли стандартной плотности р, = 1000 кг!м .
Пересчет значений б и бв от реальной плотности Р, к стандартной производят по формуле: 0~о ~или б„) - био (ипи б~ )~(р, / р,. Установлена зависимость степени пылегазоочистки от энергозатрат ~101: ЬКк т! =1-е где К, удельная энергия соприкосновения, кДжУ1000 м~ газов; Ь и к— константы, определяемые из дисперсного состава пыли, позволяет рассчитать эффективность улавливания пыли. Вероятностно-энергетический метод расчета мокрых пылеуловителей основан на обобщенной за- висимости б =188,З2 К 0*6~~ (5.10) !ц био = !ц б~ — х (5.11) Приводим б,о к стандартным условиям: б50 б50 Рг ~ Рг (5.12) и рассчитываем значение К,.
Затем обращаемся к значениям К, и !цо„, по которым выбирается тип скруббера: 80 полученной для стандартной плотности пыли Р, = 1000 кг/м и вязкости га- зов р,, = 18х10 Па с, -6 Эта зависимость может быть использована для выбора способов очи- стки и принципиальной конструкции скрубберов. Пример. Дано: дисперсный состав пыли (б и !ц о,), плотность пыли Р,, * вязкость газов р, и требуемая эффективность пылеулавливания т!.
Прини- маем т! = Ф(х) по таблицам и рассчитываем значение б~о . Таблица 5.4 Рекомендации к выбору типа скруббера где гп — удельное орошение, м ~м; Р— давление распыляемой жидкости, Па; ЬР— гидравлическое сопротивление в рабочей зоне скруббера, Па, Если же необходимо оценить эФФективность действующего скруббера, то, зная дисперсный состав пыли, ее плотность и вязкость газов, имея гидравлические характеристики работы скруббера (ЛР~, ~п и Р ), находим значение К„и рассчитываем значение б5о.
Проводим корректировку до значения био. Далее с помощью приведенных выше зависимостей определяем х и значение Ф(х) по таблицам, что соответствует значению эффективности пылеулавливания в данном скруббере. Для очистки или обезвреживания газообразных отходов или технологических газов с целью извлечения из них сопутствующих (полезных) газообразных компонентов широко используют меаюд абсорбции. Абсорбция основана на непосредственном взаимодействии газов с жидкостями. Различают физическую абсорбцию, основанную на растворении газа в жидкости, и хемосорбцию, в основе которой лежит химическая реакция между газом и жидким поглотителем. Абсорбционной очистке подвергают газообразные отходы, содержащие один или несколько извлекаемых компонентов.
В зависимости от используемого абсорбента (т а б л. 5.5) и его селективности можно выделить либо один компонент, либо последовательно несколько. 8 результате абсорбции получают очищенный газ и насыщенный раствор, который должен быть легко регенерируемым с целью извлечения из него полезных газов и возвращения его на стадию абсорбции ~21. Таблица 5.5 Абсорбенты, и рименяемые для очистки отходящих газов Продолжение таблицы 5.5 Г)оглощаемые компоненты Абсорбенты Оксид азота ИО Растворы РеС!г, Ге804, йаг8гОз, йаНСОз, йаг80з, йан803 Вода, водные растворы: йаг80з (18-25%-ные), ИН4ОН (5-15%-ные), Са(ОН)г йагСОз (15-20%-ные), йаОН (15 — 25%-ные), КОН, (ИН4)гЗОз (20-25%-ные), Еп80з, КгСОз. суспензии СаО, МЯО, СаСОз, ЕпО, золы; ксилидин — вода в соотношении 1:1, диметиланилин СВНз СНз гйНг Диоксид серы 80г Сероводород Нг8 Водный раствор йагСОз+йазАвОд (йагНАвОз); водный раствор АзгОз (8-10 г!л)+ИНз (1,2-1,5 гУл)+(ИН4)зАвОз (3,5-6 г1л); моноэтаноламин (10-15%-ный раствор); растворы КзР04 (40-50%-ный раствор); растворы КзРО4 (40-50%-ные), ИНИН, КгСОз, СаСИг натриевая соль ант ахинон ис ль кислоты Оксид углерода СО Жидкий азот; медно-аммиачные растворы (Сц(ИНзД„х хСОСН Диоксид углерода СОг Хлор С1г Водные растворы йагСОз, КгСОз, йаОН, КОН, Са ОН г, ИН40Н, этаноламины ййНг, ЙгйН4 Растворы йаОН, КОН, Са(ОН)г, ИагСОз, КгСОз, М СОз, СаСОз, йаг8гОз,.тет ахло идметан СС)4 Хлористый водород НС1 Вода, растворы йаОН, КОН, Са(ОН)г, йагСОз, КгСОз Соединения фтора НР, 8Т~ йагСОз, йаОН, Са(ОН)г Требования, которым должна удовлетворять абсорбционная аппаратура, вытекают из физического представления явлений массопереноса в системах газ — жидкость.
Так как процесс массопереноса протекает на поверхности раздела фаз, то в конструкциях аппаратов необходимо ее максимально развивать. Для поверхностных абсорберов характерным является конструктивно образованная поверхность, по которой в пленочном режиме стекает абсорбент (жидкость).
Наиболее распространенной конструкцией таких противоточных абсорберов являются хорошо известные насадочные. В качестве насадки применяют кольца Рашига, кольца Палля, седла Берля и другую насадку. Насадочные аппараты сложны, так как необходимо создать опорную решетку, оросители, обеспечить эффективное улавливание капель абсорбента. В распыливающих абсорберах межфазная поверхность образуется мелкими каплями путем дробления, распыления жидкости. В объеме аппарата с помощью форсунок создаются капли, контактирующие с газовым потоком.
В механических абсорберах жидкость распыляется в результате подвода извне механической энергии, например, вращения валков или специальных распылителей. Эти конструкции достаточно сложны. (5.13) 0к = 6 (у1 — у2) где у~ — концентрация компонента в отходящем газовом потоке. Общее уравнение материального баланса имеет вид: а (У! У2) — ~ (Х2 х1) ° Конечное содержание поглощаемого компонента у2 в газовом потоке должно быть согласовано с равновесной концентрацией его в жидкости, которую определяют по формуле: Ф х2 = У2 П1 где х~* — равновесная концентрация компонента в жидкости, отвечающая его содержанию в газовой Фазе у2, т — константа фазового равновесия (константа Генри).
Определение эффективности реальных аппаратов должно быть основано на кинетических закономерностях процессов массопередачи, что можно записать через скорость растворения газа в жидкости за время через поверхность контакта фаз Г, м2: В поверхностных и распыливающих абсорберах сплошной фазой является газ, а распределенной — жидкость. 8 барботажных абсорбврах в сплошном потоке жидкости распределяется газ, что достигается на так называемых тарелках, Режим, в котором работают такие абсорберы, называют барботажным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
