ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Примеры промышленного использования пенных аппаратов с переливами из "Интенсивные колонные аппараты для обработки газов жидкостями" Закономерности пылеулавливания при пенном режиме. Пенный опособ [10] может быть использован для весьма эффективной очистки газов от твердых и жидких загрязнений. На многочисленных лабораторных моделях и промышленных образцах пенных пылеуловителей изучена [2, 6, 10, 61—166] очистка газов от самых различных пылей угольной, летучей золы, колчеданного огарка, апатитовой, нефелиновой, фосфоритовой, бокситовой, известковой, известняковой, песчаной, глиноземной, содовой, баритовой, свинцовой, магнезитовой, хлопчатобумажной, слюдяной, возгонов солей и металлов и других видов пыли. В качестве промывающей жидкости применяли в основном воду, но иногда и растворы ооды, серной кислоты и других веществ, являющиеся рабочими жидкостями в данном производстве. Рассмотрим основные обобщенные закономерности и показатели, которые подтверждаются также и опытом работы производственных пенных аппаратов, улавливающих различную пыль на предприятиях. [c.46] Механизм улавливания пыли в пенном слое рассмотрен в гл. II. [c.48] Вид пыли I — апатит 2 — зола 3 — магнезит — нефелин. [c.48] Все факторы, определяющие высоту пены, влияют й на стё- пень пылеулавливания. Таким образом, показатели очистки газа от пыли зависят от скорости газа в полном сечении аппарата, интенсивности потока жидкости и высоты порога (для аппаратов с переливами) и плотности орошения жидкости (для аппаратов с полной протечкой). Степень пылеулавливания зависит также от концентрации пыли в газе, большое влияние оказывают физические свойства пыли [61, 62]. Наиболее заметную роль играет размер частиц, т. е. дисперсность пыли. Меньшее значение имеют физические свойства промывной жидкости [68]. [c.49] Опытные данные показывают, что очистка воздуха от различных промышленных пылей (механического уноса) протекает в пенном пылеуловителе очень эффективно. Степень улавливания пыли с размером частиц мкм достигает в оптимальных режимных условиях т)п=0,995, не снижаясь ниже 0,95, а коэффициент Кп скорости пылеулавливания лежит в пределах 2—5 м/с. Сопоставляя эти данные с показателями работы других типов пылеуловителей, можно видеть, что пенный аппарат работает примерно в 5—10 раз интенсивней электрофильтров (при несколько лучшей степени очистки) и более чем в 20 раз интенсивней насадочных скрубберов (при значительно лучшей степени очистки). [c.49] Характер изменения показателей пылеулавливания от различных факторов совершенно идентичен для всех исследованных пылей. С увеличением начальной запыленности газа Си как коэффициент скорости пылеулавливания, так и степень улавливания пыли несколько возрастают, что объясняется некоторой агрегацией частиц пыли в процессе пылеулавливания. Однако при Сн 10 г/м абсолютные значения остаточной запыленности Ск становятся, несмотря на высокую величину т]п, довольно большими. Поэтому в этих условиях следует увеличивать расход воды с целью повышения высоты пены и величины утечки, а также применять двухполочные аппараты. [c.49] Высота порога hn влияет на показатели пылеулавливания совершенно аналогично интенсивности потока воды, так как оба эти фактора определяют высоту исходного слоя жидкости на решетке ho (см. 1.3). Поэтому увеличением hu можно добиться снижения расхода воды, который будет определяться в этом случае лишь минимально возможными значениями i и у. Наиболее рационально устанавливать пороги высотой 40—60 мм. Оптимальный расход воды для производственных аппаратов с переливами составляет 0,15—0,3 кг/м . В пенных пылеуловителях с провальными решетками расход воды должен быть выше (см. гл. И). [c.51] При очистке горячих газов расход воды определяется не только гидродинамическими соображениями, но зависит и от теплового баланса [6]. Повышение температуры очищаемых газов до 300° С не сказывается [65] существенно на эффективности пылеулавливания пенным способом. Очень небольшим уменьшением Tin и Ки можно практически пренебречь, что подтверждается опытом работы производственных пенных аппаратов, но при этом необходимо обеспечивать допустимые изменения линейной скорости газа по высоте пенного пылеуловителя, связанные с умень- шением объема газа вследствие охлаждения его при промывке водой [69]. [c.51] Пределом концентрации циркулирующей суспензии может явиться и ухудшение работы аппарата, связанное с его температурным режимом и увеличением вяз(Кости суспензии. При высоких температурах поступающего на очистку газа предел рециркуляции ограничивается температурой выходящей суспензии, определяемой тепловым балансом. Относительно увеличения вязкости жидкости при ее рециркуляции заметим, что исследованиями [6, 71] выявлены гидродинамические условия обработки в пенном аппарате суспензией с концентрацией твердой фазы до 200 г/дм . [c.52] Из приведенных данных следует, что при улавливании пыли с размерами частиц т 15 мкм даже при малой высоте пенного слоя (Я=70-=-100 мм) в широком диапазоне изменения скоростей газа (гг г=1,5-ь2,5 м/с) запыленность выходящего газа после очистки в однополочном пенном аппарате не превышает 0,01 г/м , если начальная запыленность не более 10 г/м . При большей концентрации пыли в очищаемом газе необходимо применение двухполочного аппарата или же работа однополочного пенного пылеуловителя с увеличенным слоем пены и соответствующей утечкой. [c.52] Сопос ввление опытных данных (см. рис. 1.19) показывает, что в пенном аппарате практически полностью улавливаются любые пыли, размеры частиц которых превышают 20—30 мкм. Пыль более мелких фракций улавливается в различной степени в зависимости от дисперсности, плотности и смачиваемости частиц [61, 68], из которых наибольшее и преобладающее влияние оказывает дисперсность. Фракционные к. п. д. возрастают с увеличением плотности и размера частиц. Плотность влияет в значительно меньшей мере. Заметное влияние плохой смачиваемости сказывается лишь для очень высокодисперсных частиц, порядка 5 мкм и менее. Степень улавливания более крупных частиц практически не зависит от смачиваемости, а лимитируется размерами частиц и их плотностью. [c.52] И [73]. Добавка поверхностно-активных веществ к воде, используемой для отмывки газов от пыли, несколько увеличивает степень улавливания гидрофобной пыли и мало влияет на степень улавливания гидрофильной пыли. В первом случае этот метод интенсификации процесса газоочистки может найти применение в промышленных условиях (например, при улавливании сажи), однако при этом необходима строгая регулировка концентрации добавок с целью исключения уноса жидкости в виде хлопьев пены. Неполярные жидкости улавливают гидрофобную пыль значительно лучше полярных жидкостей. Например, унос гидрофобной пыли газом после промывки его в пенном аппарате керосином в 1,5—2 раза меньше, чем при промывке водой. Добавка к воде электролитов не дает существенного изменения степени очистки газа от нерастворимой пыли. [c.53] При улавливании растворимой пыли заметное увеличение пылеулавливания наблюдается [6, 10] только для более крупных фракций. Даже при неоптимальном гидродинамическом режиме в однополочном пенном пылеуловителе (аУг=1,5 м/с, Н= =30 40 мм) практически полностью улавливаются все частицы растворимой пыли с размерами более 10 мкм. При уменьшении т различия степени улавливания растворимой и нерастворимой пыли становятся несущественными. Растворимость частиц начинает сказываться на улучшении улавливания, когда кинетическая энергия пылинок достаточна для преодоления пограничного слоя и вступают в действие силы взаимодействия частиц с поверхностными пленками жидкости. [c.53] На рис. 1.20 (с. 48) представлена усредненная для, всех ге г(1,5—2,5 м/с) кривая зависимости ц 1 Н) при улавливании различных пылей, причем разброс точек в зависимости от и других условий невелик. [c.54] Этим графиком можно пользоваться для приближенного выбора высоты слоя пены, необходимого для достижения нужной степени улавливания пыли данной дисперсности 15 мкм). [c.54] Формулы (1.11) и (1.12) получены в условиях, при которых всегда имел место свободный слив пены с решетки, без ее подпора. Поэтому для соблюдения подобия необходимо сохранить эти же условия и в промышленных аппаратах, что легко достигается при Н + Ни Н, причем /1 6,03 м. Величины оптимальных фракционных к. п. д. при улавливании различных промышленных пылей в пенном аппарате приведены на рис. 1.24. [c.55] С целью облегчения проектирования пенных пылеуловителей л создания их типовых конструкций были разработаны .Нормали на пенные газоочистители ЛТИ [75]. При этом использован имеющийся опыт проектирования и работы пенных газоочистителей на ряде предприятий в Советском Союзе и за рубежом. Нормали основаны на выявленных оптимальных режимах работы пенных газоочистителей и рациональных элементов их конструкции. Они содержат все основные данные для выбора, расчета, проектирования, а также изготовления и обслуживания пенных газоочистителей, предназначенных для очистки от пыли нейтральных газов с запыленностью до 200—300 г/м при температуре не выше 100° С и не дающих в процессе водной промывки кристаллизующихся солей, способных забивать решетки или давать твердые отложения на поверхностях аппарата. В них приведены и указания для случаев Очистки газов с температурой до 400° С и содержащих агрессивные компоненты. [c.56] Все остальные размеры, зависящие от производительности аппарата, определяют изменением соответствующего размера ближайшего по производительности аппарата пропорционально изменению основного размера а или dan. [c.57] При необходимости в аппаратах устанавливают несколька последовательных по ходу газа полок в соответствии с требуемым к. п. д. аппарата (см. 1.2), при этом типоразмеры и режимные условия не отличаются от принятых для однополочнога аппарата, за исключением высоты аппарата, а также гидравлического сопротивле1Ния, которые соответственно увеличиваются. Переливы и гидрозатворы рассчитывают по указаниям 1.2, а также [6, 10]. Тип решеток может быть изменен при необходимости учета конкретных требований технологического процесса согласно данным 1.3. Подробно методы расчета пенных газоочистителей для разных процессов описаны в литературе [6, 10, 12, 15, 16]. [c.57] Вернуться к основной статье