Книга - Охрана окружающей среды - Белов (1991) (994567), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Конструктивно центробежный каплеуловитель типа КЦТ (см табл. 37) представляет собой малогабаритный прямоточный циклон с прямоугольным входным патрубком и рабочей частью высотой 1,50, где ь) — диаметр циклона. 96 Одним из удачных конструктивных решений совместной компоновки скруббера Вентури н каплеуловителя может служить конструкция (рнс. 26) коагуляционно-центробежного мокрого пыле уловителя (КЦМП). Сопло Вептури 7 установлено в корпусе цик лона 2, а для закручивания воздуха используется специальный закручиватель 3. Промышленные КЦМП работают при скоростях в узком сечении трубы Вентури 40 — 70 мгс, удельных расходах воды на орошение О,! — 0,5 лгсмз и имеют габариты на 307е меньше, чем обычные скрубберы Вентура Эффективность очистки воздуха от кварцевой пыли в КЦМП составляет: с(ч, мкм 1 5 1О П ..
-..... ° . 0,70 — 0,90 0,90 — 0,98 0,94 — 0,99 Скрубберы Вентури широко используются в системах очистки газов от туманов. Эффективность очистки воздуха от тумана со средним размером частиц 0,3 мкм достигает 0,999, что вполне сравнимо с высокоэффективными фильтрами. Прп расчете скрубберов Вевтури определяют гидравлическое сопротивление трубы Вептурп ЛР ==- Лрс + Лрж «г«с!гс = 0 63 ((юж/лгс) (Рсфср с)Г ' где т, и т, — массовые расходы жидкости и газа, г Суммарное гидравлическое сопротивление трубы Веитури составляет 10- 20 кПа Эффективность очистки скруббера Вентури рассчитывают энергетическим методом по формуле ч =- 1 — е лли где и и и — -константы, зависящие от физико химических свойств и дисперсно го состава пыли, которые определяют экспериментально Примеси Конверторная пыль Ваграпачная пыль Мартеновская пыль Туман фосфорной кислоты 9,88. 10-' 1,355.10 а 1,915.10-« 1,34 !0 х 0,4663 0,6210 0,5688 0,6312 Суммарную энергию соприкосновения Е определяют по формуле Е= ЛР+ Ржи(с«>г где рж — давление рзспыляемой жидкости иа входе в пылеуловителгч Я~« Яс — объемные расходы жидкости и газа соответственно.
где Лр, — гидравлическое сопротивление суток трубы, т, е без подачи жидкоСтн На ОрОЮЕНПЕ (Лр,=эсыс рс!2, ГдЕ й. — КОЭффаинеит ГпдразЛНЧЕСКОГО СОГ ротивления сухой трубы, ю„ — скорость газа в горловине, р, — плотносп газ, в горловине); Лрж — гидравлическое сопротивление, обусловленное введением ясидкости (Лрж=.й„ю,ержд„/2, где г — коэффгщиент гидравлического сопротивления трубы, обусловленный вводом жидкости; рм — плотность жндкости, дж -- удельный расход жидкости нз орошение, С вЂ” определяют по эксперн ментальным формулам) для трубы Вентури круглосо сечения при 1,=0,15 с(е ю,=60 — 166 ьцс и дж — — 04 — 1,7 >Цмс, Разновидностью аппаратов для улавливания пыли осаждением частиц на каплях жидкости являются форсуночные скрубберы (рис. 27, а).
Запыленный газовый поток поступает в скруббер по патрубку 3 и направляется на зеркало воды, где осаждаются наиболее крупные частицы пыли. Газовый поток и мелкодисперсная пыль, распределяясь по всему сечению корпуса 1, поднимаются вверх навстречу потоку капель, подаваемых в скруббер через форсуночные пояса 2. Удельный расход воды в форсуночных скрубберах составляет 3,0 — 6,0 л/м', гидравлическое сопротивление аппарата до 250 Па при скоростях движения потока газа в корпусе скруббера О,? — 1,5 м/с. Общая эффективность очистки, получаемая на форсуночных скрубберах, невысока и составляет, наприиуищеннми газ ичищениыи газ 1 йй ии>ам и й Рнс.
27. Форсуночный (о) н центробежный (б) скруб- беры мер, 0,6 — 0,7 при очистке доменного газа. В форсуночных скрубберах эффективно улавливаются частицы размером )!О мкм. Одновременно с очисткой газ, проходящий через форсуночный скруббер, охлаждается и увлажняется до состояния насыщения. В тех случаях, когда требуется очистка небольших масс горячих газов от загрязнений с размером частиц более !5 — 20 мкм, можно применять простейшие оросительные устройства, которые выполняются в виде ряда форсунок, встроенных в газоход. Удельный расход воды в таких системах выбирается равным от 0,1 до 0,3 л/м'. Скорость газового потока в газоходе в целях исключения интенсивного каплеуноса пе должна превышать 3 м/с. Для мокрой очистки нетоксичных и невзрывоопасных газов от пыли применяют центробежный скруббер СЦВБ-20 батарейного 4 — 521 типа [51. Скруббер (рис.
28) компонуют из стандартных циклонных элементов 1, представляющих собой трубу с завихрителем 2. Орошение аппарата осуществляется водой с помощью форсунки З, установленной в камере неочищенного газа 4. Перед камерой установлена сетка б для улавливания крупных частиц пыли. Циклонные элементы нижним концом входят в ~нламовую камеру 6, а очищенный воздух выводится из аппарата через патрубок 7. Технические характеристики СЦВБ-20 приведены в табл.
37. 5УЯ Убд 98 Рнс. 28. Центробежный скруббер СЦВБ-20 Таблица 35 Фракционнме «озФФицнентм очистки при скорости внтаник частица, см1с Скорость пазов во вхоаиам натрубив, м1с 2,5 — 2 2 — 5 !5 — 20 5 — И за — и а- 2,5 0,940 0,980 0,967 0,995 0,927 0,955 0,655 0,850 15,0 21,0 очмо 0,943 0,800 0,903 0,880 0,928 Скорость витани» зависит от размера н плотности частиц. выхода нз сопла не успевают за линиями тока и попадают на поверхность жидкости. Хорошо улавливаются частицы размером более 20 мкм. Основное преимущество аппаратов ударно-инерционного типа — малый удельный расход воды, который составляет не более 0,03 л/м' и определяется только испарением и потерями жидкости со шламом.
Эффективность очистки газа в таких аппаРатах весьма чувствительна к изменению расстояния между срезом сопла и зеркалом жидкости. К мокрым пылеуловителям относят барботажно-пенные пыле- Уловители с провальной (рис. 29, а) и переливной решетками (рис. 4* 99 В аппаратах центробежного типа (см. рис. 27, б) частицы пыли отбрасываются на пленку жидкости 2 центробежными силами, возникающими при вращении газового потока в аппарате за счет тангенциального располоркения входного патрубка б в корпусе аппарата. Пленка жидкости толщиной не менее 0,3 мм создается подачей воды через сопла 1 и непрерывно стекает вниз, увлекая в бункер 4 частицы пыли.
Эффективность очистки газа от пыли в аппаратах такого типа зависит главным образом от диаметра корпуса аппарата 3, скорости газа во входном патрубке и дисперсности пыли. В табл. 35 приведены фракционные коэффициенты очистки центробежных скрубберов ЦС-ВТИ [ЗО] диаметром 1 м. С ростом диаметра скруббера эффективность очистки падает. Эффективность очистки возрастает при увеличении высоты корпуса до Н=(3 — 4)11, после чего практически остается постоянной, поэтому обычно принимают Н=40. Гидравлическое сопротивление определяют по формуле (4), принимая ь=33 — 46.
Удельный расход воды в центробежных скрубберах составляет 0,09— 0,18 л/м". Входная запыленность газового потока 20 г/м'. Аппараты ударно-инерционного типа работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхности жидкости прн повороте на !80' пыле-газового потока, движущегося со скоростью 25— 50 м/с. Взвешенные в газе частицы за счет сил инерции после 29, б). В таких аппаратах газ на очистку поступает под решетку о, проходит через отверстия в решетке и, барботируя через слой жидкости и пены 2, очищается от части пыли за счет осаждении частиц на внутренней поверхности газовых пузырей. Режим работы аппаратов зависит от скорости. подачи воздуха под решетку При скорости до 1 м/с наблюдается барботагкпый режим работы аппарата.
Дальнейший рост скорости газа в корпусе 1 аппарата до 2 — 2,5 м/с сопровождается возникновением псиного слоя нал жидкостью, что приводит к повышению эффективности очисти га- Рода газ Рнс. 29. Барботажно-пенный пылеулоантель с провальной ~а~ и псрелипной ~бг решетками за и брызгоуноса из аппарата. Современные барботажно-пенныс аппараты обеспечивают эффективность очистки газа от мелкодисперсной пыли 0,95 — 0,96 при удельных расходах воды 0,4— 0,5 л/м'. Практика эксплуатации барботажно-пенных аппаратои показывает, что они весьма чувствительны к неравномерности подачи таза под провальные решетки Неравномерная подача газа приводит к местному сдуву пленки жидкости с решетки.
Кроме того, решетки аппаратов склонны к засорению. $10. ТУМАНОУЛОВИТЕЛ И Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей используют волокнистые фильтры, принцип действия которых основан на осаждении капель ра поверхности пор с последугощим стеканием жидкости под действием сил тя- 100 жести.
Осаждение капель жидкости происходит под действием всех ранее рассмотренных механизмов отделения частиц загрязни- теля от газовой фазы на фильтроэлементах. ТУманоУловители делЯт на низкоскоРостные (нзо(0,15 м/с), в которых преобладает механизм диффузионного осаждения ка- пель, и высокоскоростные (елЕЗ=2 — 2,5 м(с), где осаждение проис- ходит главным образом под воздействием инерционных сил. Фильтрующий элемент низкоскоростного туманоуловителя по- казан на рис 30 В пространство между двумя цилиндрами 3, из- готовленными из сеток, помещается волокнистый фильтроэлемент 4, который крепится через фланец 2 к корпусу туманоуловителя !.
Жидкость, осевшая на фильтре элемента, стекает на нижний фланец 5 и затем через трубку гидрозатвора б и стакан 7 сливается из фильтра. Во- т 7 ачилтгнный локнистые низкоскоростные туманоуловитегаз ли обеспечивают высокую эффективность очистки (до 0,999) газа от частиц размером менее 3 мкм н полностью улавливают частицы болыпего размера. Волокнистые слои формируются набивкой стекловолокна диаметром от 7 до 30 мкм или полимерных волокон (лавсан, полипропилен) диамет- . г4 ром от 12 до 40 мкм. Толщина слоя состав- арман ляет 5 — 15 см.
Гидравлическое сопротивление сухих фильтроэлементов равно 200— 1000 Па. Высокоскоростные туманоуловители имеют меньшие габаритные размеры и обеспечивают эффективность очистки, равную 0,90 — 0,98 при бр=1500 — 2000 11а, от тумана с частицами менее 3 мкм. В качестве ! фильтрующей набивки в таких тумаиоуловителях используют войлоки из полипропиленовых волокон, которые успешно работают в среде разбавленных и концентриро- 7 Вдт!НЪ|Х Кислот (Нз504, НС1, Нг, НзРО4, НХОз) и сильных щелочей. В тех случаях, когда диаметр капель тумана составляет 0,6 — 0,7 мкм и менее„ для достижения приемлемой эффективности очистки приходится увеличивать скорость фильтрации до 4,5 — 5 м/с, что приводит к заметному брызгоуносу с выходной стороны фильтроэлемента (брызгоунос обычно возникает уже при скоростях 1,7 — 2,5 м/с). Значительно уменьшить брызгоунос мож- но применением брызгоуловителей в конструкции туманоулови- теля.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
