ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка отходящих газов и нейтрализация сточных вод из "Технология серной кислоты" Для осушки газа и абсорбции ЗОз применяют почти исключительно насадочные башни. В последние годы ведутся многочисленные исследования по замене их другими видами абсорберов (барботажными и распыливающими). [c.208] Насадочные абсорберы. Насадочные абсорберы представляют собой башни, загруженные насадкой из тел различной формы (кольца, седла и др.). Насадку укладывают на колосниковую решетку. Газ поступает в башню через штуцер в подколосниковом пространстве и отводится сверху (большей час1ью через штуцер в крышке). Кислоту подают на орошение через устройство, обеспечивающее равномерное распределение орошения по всему поперечному сечению башни. Отводится кислота снизу. [c.208] В моногидратных абсорберах может оказаться целесообразным применение прямотока вместо противотока, что позволяет работать с большими (до 10 м/с) скоростями газа при этом интенсифицируется массообмен и снижается гидравлическое сопротивление. [c.208] Кислота стекает по насадке в основном в виде пленки. Соприкосновение газа с кислотой происходит главным образом на смоченной поверхности насадки, покрытой текущей пленкой. [c.208] В сернокислотном производстве применяют керамические (иногда фарфоровые) насадки, причем наиболее распространены кольца Рашига, загруженные в навал или в укладку. В навал загружают кольца небольших размеров (25 мм или 35X35 мм — для загрузки верхней части башен). Кольца больших размеров (50 мм) на наших заводах загружают обычно в укладку, в шахматном порядке. На зарубежных заводах практикуют загрузку больших колец (50 и 80 мм) в навал. Загрузка в навал упрощает процесс заполнения башни насадкой, однако при этом удельная поверхность ниже, а сопротивление выше, чем нри загрузке в укладку поэтому последний способ предпочтительнее. [c.209] В зарубежной практике применяют также кольца с крестообразной перегородкой и кольца с прободенными стенками (кольца Палля). Кольца с крестообразной перегородкой, загружаемые в укладку илн в навал, сложны в изготовлении и обладают низким свободным объемом. Кольца Палля, загружаемые обычно в навал, обладают меньшим сопротивлением и несколько большей эффективностью по сравнению с кольцами Рашига тех же размеров, однако эти кольца дороги и сложны в изготовлении. Последнее относится и к применяемым иногда при загрузке в навал седлообразным насадкам. [c.209] Олеумные абсорберы выполняют аналогично сушильным башням и моно-тидратным абсорберам, но оросительное устройство изготовляют из стали. Применяют также стальные нефутерованные олеумные абсорберы с поддерживающим устройством из стальных балок (рис. 76). [c.210] Плотность орошения выбирают исходя из условий, необходимых для достижения удовлетворительной смоченности насадки и требований теплового баланса. Прн регулярных насадках с точки зрения их смоченности желатель- но применение плотностей орошения 10—12 м/ч. Из требований теплового баланса плотность орошения выбирают с таким расчетом, чтобы закрепление кислоты в моногидратном абсорбере и разбавление ее в сушильной башне было в пределах 0,3—0,5% этому соответствует повышение температуры кислоты в башне 10—20 °С. В олеумных абсорберах закрепление олеума допускают на 1—2% 50з (своб.). Обычно плотность орошения поддерживают следующих пределах в сушильных башнях 8—15 м /(м2-ч), в абсорбционных башнях 10—20 м7(м2-ч). [c.210] Барботажные абсорберы. В барботажных абсорберах поверхность контакта между фазами развивается потоком газа, распределяющегося в жидкости в виде пузырьков и струек. Такое движение газа (барботаж) осуществляется большей частью в аппаратах колонного типа с тарелками различных конструкций [130]. [c.210] В барботажных абсорберах применяют тарелки перекрестного или провального (беспереливного) типа. На первых из них движение газа и жидкости осуществляется перекрестным током эти тарелки имеют специальные переливные устройства для перетока жидкости с одной тарелки на другую. Из тарелок этой группы наиболее распространены колпачковые и ситчатые. В тарелках провального типа переливные устройства отсутствуют, так что газ и жидкость проходят через одни и те же отверстия. [c.210] Распыливающие абсорберы. В прямоточных распыливающих аппаратах используют высокие скорости газа (20—30 м/с и выше), что ведет к значительной интенсификации абсорбции при этом вся жидкость уносится с газом и отделяется от него в отдельном сепараторе распыление жидкости осуществляется за счет кинетической энергии движущегося с большой скоростью газового потока. Из различных видов этих аппаратов в сернокислотном производстве испытывались форсуночный абсорбер Вентури и абсорбер АРТ (абсорбер рас-пыливающего типа). [c.210] Аппарат APT (рис. 77) отличается отсутствием диффузора и имеет пленочную подачу орошения газ проходит сверху вниз через сужающи11ся книзу конус (конфузор), по стенкам которого стекает кислота. В аппарате APT можно осуществить несколько ступеней распыливания, устанавливая два (или более) конуса. Однако в аппарате с двумя ступенями распыливания сопротивление в 2 раза выше, чем а одноступенчатом, а число единиц переноса увеличивается при этом лишь в 1,7 раза таким образом, вторая ступень распыливания менее эффективна, чем первая. [c.211] Сравнение различных типов абсорберов. Основными преимуществами насадочных абсорберов являются их небольшое сопротивление, возможность работы при изменении газовой нагрузки в широких пределах и небольшой брызгоунос. Однако в условиях сернокислотного производства они обладают тем недостатком, что требуют циркуляции больших количеств кислоты (до нескольких сот кубических метров в час) и отвода тепла в выносных холодильниках с невысоким [150—250 ккал/(м -ч- град)] коэффициентом теплопередачи. Кроме того, насадочные абсорберы при больших нагрузках по газу (десятки тысяч кубических метров в час) громоздки и требуют высоких капитальных затрат. [c.211] Недостатками других, более интенсивных аппаратов (скоростные прямоточные распыливающие абсорберы, барботажные абсорберы) являются значительное сопротивление, ограниченный диапазон изменения газовой нагрузки и повышенный брызгоунос. Скоростные прямоточные распыливающие абсорберы проще и дешевле насадочных и имеют меньшие габариты. Их. применение позволяет снизить капитальные вложения (по сравнению с насадочными), но связано с повышением расхода электроэнергии (вследствие высокого сопротивления) и не устраняет циркуляцию кислоты с отводом тепла в выносных холодильниках. Применение этих аппаратов, по-видимому, целесообразно в качестве первой ступени абсорбции (олеумного абсорбера). [c.211] Перспективными следует считать аппараты, в которых не требуется циркуляции кислот и может быть осуществлен внутренний отвод тепла. К таким аппаратам относятся трубчатые пленочные абсорберы прямоточного типа [130], работаюшие с высокими скоростями газа (до 40 м/с) по принципу нисходящего или восходящего прямотока. Другим видом таких аппаратов являются рассмотренные выше барботажные абсорберы с внутренним отводом тепла. Основными их достоинствами являются осуществление внутреннего отвода тепла с высоким коэффициентом теплопередачи (в 4—5 раз выше, чем в выносных холодильниках) и резкое сокращение количества перекачиваемых кислот. [c.211] Вследствие этого значительно упрощается и удешевляется схема абсорбционно-сушильного отделения. Несмотря на высокое сопротивление барботажных абсорберов и возрастание вследствие этого расхода энергии на протягивание газа, общий расход энергии по сравнению с насадочными абсорберами ниже в результате экономии энергии на перекачку кислот. Таким образом, применение барботажных абсорберов должно вести к уменьшению капитальных вложений и эксплуатационных затрат. [c.212] Если принять начальную температуру олеума 45°С, то его конечная температура будет 45+18,3 = 63,3 °С. [c.213] Равновесное давление 50з над поступающим олеумом (20% своб. 50з, 45 °С) составляет Р г=0,0064 бар = 0,64 кПа, а над уходящим олеумом (21,6% своб. 50з, 63 °С) = 0,0248 бар, 2,48 кПа. Парциальное давление 50з (при общем давлении Р=1 бар) в поступающем газе 1=0,076 бар = = 7,6 кПа, в уходящем газе Рг = 0,0238 бар = 2,38 кПа. [c.213] Движущая сила внизу абсорбера Р]—Р 1 = 0,076—0,0248 = 0,0512 = =5,12 кПа, а вверху абсорбера Рз—Р 2=0,0238—0,0064 = 0,0174 бар = = 1,74 кПа. [c.213] Вернуться к основной статье