Реферат: Очистка промышленных газов от газообразных и дисперсных примесей

2.3

4.8;

1.7;

1.5

Потери напора в линии подачи жидкости, мм вод ст 80 000 80 000 8 000 8 000 3 000 Гидравлическое сопротивление, мм вод. ст. 300 v 3000 100 v 220 100 v 350 100 v 500 10 v 350 Удельные энергозатраты, кВтЧч/тыс.м3 2 v 4 0.99 v 1.7 0.6 v 2.8 0.6 v 2.82 0.23 v 2.12 Коэффициент массоотдачи в жидкости, м/с (1v2.5)Ч10-4 10-5v104 (0.6v5.5)Ч102 (0.5v5)Ч102 (0.2v1)Ч10-1 Скорость газа по сечению, м/с 1.4 v 7.7 5 v 9 0.9 v 4 6 v 15 1 v 30 Концентрация взвеси, г/л < 0.5 v v < 10 v Минимальный диаметр улавливаемых частиц, мкм 1v3 5v10 2 1v6 1v3 Время пребывания в зоне контакта, сек. 0.01 1.5v4 0.03 0.05 0.16v5

Эффективность, %:

- по SO2

- по NO2

- дисперсных частиц

50 v 86

v

90 v 100

50

v

99

76 (фтор)

v

90

73

69

95

90

89

95v100

Примечание. В таблице приведены показатели аппаратов при расходе газа 20 тыс. м3/ч и жидкости 20 м3/ч

Увеличение площади пленкообразующей поверхности требует конструктивного усложнения аппарата, поэтому наиболее простым способом создания дополнительной межфазной поверхности является увеличение концентрации капель в ядре потока за счет обеспечения дисперсно-кольцевого режима течения или искусственного разбрызгивания жидкости с пленки в поток газа (при содержании жидкости в ядре потока 20 % суммарная поверхность капель превышает поверхность пленки).

Улавливание частиц при дисперсно-кольцевом режиме осуществляется за счет их осаждения на капли жидкости в результате турбулентной коагуляции и на поверхность пленки в результате турбулентной диффузии и турбулентной миграции. Кроме того, при необходимости повышения эффективности улавливания частиц возможно использование центробежной силы, возникающей при вращательно-поступательном движении двухфазного потока.

Основными преимуществами прямоточных центробежных сепараторов являются возможность обеспечения эффективного разделения в широком диапазоне расхода газа и концентрации дисперсной фазы (твердых или жидких аэрозольных частиц) при сравнительно небольшом гидравлическом сопротивлении, надежность и простота конструктивного оформления [3]. При примерно равных затратах энергии и производительности прямоточные центробежные сепараторы превосходят обычные циклоны по эффективности разделения (особенно для частиц с размерами менее 5v10 мкм [4]). По общей эффективности они близки к мокрым электрофильтрам, по фракционной v к мокрым пылеуловителям (для частиц размером 0.5v1.0 мкм v даже к тканевым фильтрам [5]). Для улавливания частиц размером менее 1 мкм частицы укрупняют за счет ввода пара и конденсации на поверхности частиц за счет охлаждения потока через стенку канала одновременно с осаждением под действием центробежной силы в дисперсно-кольцевом режиме.

Образовавшаяся пленка жидкости (конденсата) с твердыми частицами движется по стенке рабочей камеры, через кольцевой канал поступает в сепарационную камеру и в виде шлама удаляется из аппарата. Газ через переточный патрубок 2 поступает на следующую ступень очистки. Очищенный газ выводится из аппарата через выходной патрубок 7. В зависимости от начального размера частиц и требуемой степени очистки аппарат может состоять из нескольких ступеней, число рабочих камер на каждой ступени определяется расходом газа.

Качество разделения и гидравлическое сопротивление центробежных сепараторов зависят от диаметра канала, скорости и степени закрутки потока, а также конструктивного оформления трех основных зон, обеспечивающих, соответственно, формирование закрученного потока, сепарацию и выделение дисперсной фазы. Диаметр сепаратора определяется производительностью и требуемой эффективностью разделения (для обеспечения высокой эффективности применяются элементы диаметром 30v80 мм). Наиболее существенное влияние на величину уноса дисперсной фазы из аппарата и, соответственно, эффективность разделения оказывает скорость газа. Закрутка потока газа может быть достигнута тремя основными способами (или их сочетанием) [7]: тангенциальным подводом газа, применением осевых закручивающих устройств (лопаточных, розеточных, шнековых и др.) и вращением самого сепаратора (в процессах разделения практически не используется).