ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коагуляторы из "Очистка и переработка природных газов" При сепарации газа и жидких углеводородов часто применяют коагулирующие элементы ударного типа, представляющие собой своего рода заслонки, скрепленные проволокой (рис. 50). Элементы коагулятора образуют лабиринт, состоящий из параллельных металлических пластинок, образующих своего рода карманы для сбора жидкости. Газ, проходя между этими пластинками, многократно перемешивается и изменяет направление движения. Таким образом, газу придается центробежное направление движения. При этом частицы жидкости движутся к периферии и улавливаются в карманах коагулятора. Благодаря такому перемешиванию потока газа и наличию поверхности коагулятора происходит коалесценцня мелких частиц в более крупные, которые могут оседать под действием силы тяжести. Поверхность сепарирующих элементов обычно мокрая, и мелкие частицы, ударяясь о нее, абсорбируются. Так как карманы коагулятора расположены перпендикулярно направлению движения газа, то жидкость из них не может вновь уноситься потоком газа. Благодаря этому компактные установки имеют большую производительность. [c.90] Коагуляторы отличаются между собой конструкцией деталей. Расчет их является эмпирическим. Если сепаратор оборудован такими коагуляторами, изготовители гарантируют унос не более 13,4 л жидкости tia 1 млн. м отсепа-рированного газа. [c.90] Если пластинки коагулятора расположены близко одна к другой и имеется большое число карманов, то возрастают интенсивность перемешивания и центробежные силы, увеличивается поверхность для сбора капель. Одновременно увеличивается перепад давления в сепараторе. Таким образом, при данной скорости потока эффективность улавливайия капель в сепараторе — некоторая функция перепада давления в нем. Обычно гидравлическое сопротивление сепараторов равно 25,4 + 254 мм вод. ст. [c.90] Для уменьшения перепада и исключения возможности движения потока газа мимо коагулятора используется устройство для сбора и дренирования жидкости (противень). Коагуляторы такого типа эффективно улавливают частицы размером до 10 мкм. Если в газе содержатся твердые частицы меньших размеров и отсутствует жидкость, то эффективность таких коагуляторов очень мала. [c.90] Все более широкое применение находят д коагуляторы, изготовленные из проволочной сетки. Они недороги и эффективно улавливают дд из газа капельки жидкости. Проволочные элементы устанавливают в специальную мягкую подставку, имеющую ряд асимметрично расположенных отверстий. Эти элементы похожи на до фильтры, но отличаются от них прйрципом действия. Проволочные элементы расположены довольно плотно и имеют мелкие отверстия. [c.91] Для сепараторов средних размеров К изменяется в пределах 0,12—0,43 в зависимости от условий эксплуатации и места установки сепаратора. При расчете сепараторов для Отделения нефти от газа К обычно принимается равным 0,35. [c.91] Уравнение (69) по виду похоже на уравнение, применяемое для определения скорости газа в сепараторах, абсорберах, ректификационных колоннах и др. Однако в этих случаях К находится в пределах 0,12—0,17, поэтому в сепараторе площадь сечения коагулятора может быть несколько меньше площади поперечного сечения, например абсорбера или ректификационной колонны. Это достигается тем, что часть несущей решетки остается не заполненной сеткой коагулятора. Эффективность коагуляции достигается за счет подбора высоты коагулятора, изменения диаметра проволокп и плотности применяемой ткаии. [c.91] Для изготовления сепараторов может применяться любой металл, например углеродистая и нержавеющая стали, алюминий и др. Перепад давления в сепараторе зависит от нагрузки по улавливаемым примесям, конструкции коагулятора, скорости газа, однако в сепараторах средней производительности он не долл ен превышать 25,4 мм вод. ст. Благодаря такому незначительному гидравлическому сопротивлению нет необходимости в жестком креплении элементов коагулятора. Их достаточно слегка закрепить с помощью проволоки только для того, чтобы они не скользили. [c.92] Как показал опыт эксплуатации, решетка для монтан а коагулятора должна иметь не менее 90% свободного пространства, чтобы не было никаких препятствий для стока жидкости из коагулятора. Так как масса насадки коагулятора сравнительно мала, то для изготовления решетки вполне пригоден материал из легкого уголка. Если в газе содержатся капли жидкости и твердые частицы, то последние вместе с жидкостью улавливаются в сепараторе практичесгси полностью. Если газ содержит только твердые частицы, то эффективность сепаратора по их улавливанию резко падает. Поэтому сепараторы следует рассматривать только как аппараты, предназначенные для улавливания из газа жидкости. [c.92] Проблема уноса возникает при эксплуатации многих технологических аппаратов. Главная причина уноса — вспенивание. Для улавливания гликолей, аминов и других подобных им веществ, склонных к пеиообразованию, рекомендуется устанавливать двухступенчатые коагуляторы нижний (шиберного типа) и верхний (с проволочной насадкой) — с расстоянием 15—30 см между ними. Коагулятор шиберного типа эффективен при улавливании больших количеств жидкости, однако он плохо улавливает капли мелких ра змеров. Его назначе1гие — удалить из газа основную массу жидкости и скоагулировать пену. Коагулятор с проволочной насадкой, имеющий ограниченную производительность но жидкости, эффективно улавливает из газа мельчайшие капельки жидкости. Применяя коагуляторы шиберного тина, необходимо помнить, что гидравлический перепад в них не должен достигать своей максимальной величины над уровнем жидкости, если в них применены направленные вниз трубки, так как жидкость будет всасываться по этим трубкам в верхнюю часть аппарата. Таким образом, эти трубки могут создать своеобразную пробку жидкости, которая потоком газа будет вынесена из аппарата. В таких случаях лучше устанавливать два коагулятора из проволочной насадки, первый из которых (по ходу газа) предназначен для улавливания крупных капель. Как правило, поверхность насадки первого коагулятора берется в два раза меньше поверхности насаДки второго коагулятора. Любой коагулятор с проволочной насадкой должен устанавливаться перпендикулярно потоку газа. [c.92] Размер капель, улавливаемых в сепарато- ° рах с циклонными коагуляторами, обратно пропорционален корню квадратному из скорости газа. Поэтому эффективность этих 93 коагуляторов зависит от скорости газа. Для улавливания частиц любых размеров скорость газа должна быть тем больше, чем меньше плотность жидкости. Кроме того, коагулятор должен иметь эффективное приспособление для сбора и удаления жидкости, исключающее возможность повторного уноса. [c.93] В сепараторах комбинированного типа используется тот же принцип, что и в кон 1,енсационных горшках , однако в них газ дополнительно проходит через лабиринт перегородок, где он многократно изменяет направление движения, благодаря чему полнее используется эффект соударения капель. Эксплуатационные характеристики этих аппаратов такие же, как коагуляторов других конструкций, однако некоторые типы этих сепараторов сравнительно сложны по конструкции и дороги. [c.93] Из уравнения (70) и рис. 52 следует, что эффективность сепарации определяется величиной гидравлического сопротивления аппарата, которое является практическим ограничением скорости потока и, следовательно, производительности сепаратора. [c.94] Мультициклонные сепараторы применяются для эффективного улавливания из газа как твердых частиц, так и капель жидкости. Они являются самоочищающимися и могут применяться для отделения от газа сравнительно больших количеств пыли и жидкости. Иногда перед циклонными элементами устанавливали элементы ударного типа, которые предназначались для укрупнения мелких капель, отделяемых затем в центробежных сепараторах. Общая эффективность сепарации при этом повышалась. [c.94] Основной недостаток центробежных сепараторов — резкое падение их эффективности при скорости потока газа, отличной от расчетной. Сепараторы этого типа не рекомендуется применять при переменных нагрузках. Исключением являются случаи, когда при изменении скорости гидравлическое сопротивление возрастает в допустимых пределах. [c.94] Вернуться к основной статье