36
К ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВИХРЕВЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ
ОЧИСТКИ ПЕЧНОГО ГАЗА НА КУНГРАДСКОМ СОДОВОМ ЗАВОДЕ
Саидов С.Д., Азизов Д.Х., Рахимджанова Ш.С., Рамбергенов А.К.
ТХТИ
Газ известково-обжигательных печей с температурой 150-210
0
С выводится из верхней
части печей с содержанием значительного количества механических загрязнений – пыли
известняка. На выходе газа из печи установлен сепаратор, где происходит грубая очистка
газа от пыли. Сепаратор представляет собой циклон – вертикальный цилиндрический
аппарат с конической нижней частью диаметром – 1600 мм, высотой – 6260 мм. Принцип
работы циклона основан на использовании центробежной силы, возникающей вследствие
тангенциального ввода загрязненного газа с повышенной скоростью и
последующего его
движения по спирали. Пыль, отброшенная центробежной силой к стенке циклона, выводится
через нижнее отверстие в пылеуловитель, а очищенный газ выходит из верхней центральной
трубы циклона. По месту осуществляется контроль давления и температуры выходящих из
сепаратора газов.
Очищенный в циклоне газ охлаждается в холодильнике газа до температуры 150
о
С.
Охлаждающим агентом в холодильнике газа является атмосферный воздух, который
подается в холодильник охлаждающей воздуходувкой. Холодильник газа представляет собой
вертикальный цилиндрический аппарат. Предусмотрена байпасная линия газа известково-
обжигательных печей, минующая холодильник газа [1].
Для отделения газового компонента с большей молекулярной массой от газовой смеси,
содержащей газовый компонент с меньшей молекулярной массой используют различия
между точками кипения и температурами конденсации газовых компонентов. Эти способы
вызывают разделение путем криогенной дистилляцией жидкости. Альтернативно, если один
из газовых компонентов газовой смеси является полярным
или ионизуемым компонентом,
таким как диоксид углерода или сероводород, которые легко реагируют с водными
растворами щелочных соединений, такими как моноэтаноламин или подобные соединения,
отделение полярного или ионизуемого газового компонента обычно выполняется путем
поглощения растворителем.
Способы
мембранного разделения, которые используют полупроницаемые мембраны,
обычно более эффективны энергетически, чем способы криогенной дистилляции жидкости и
поглощения растворителем. Однако скорости проникновения для большинства газовых
компонентов через доступные сейчас полимерные мембраны относительно низки. В
результате, способы мембранного разделения обычно включают в себя относительно
высокие капитальные затраты. Кроме того, селективность мембран часто является
относительно плохой, вызывая высокие потери необходимого
газового компонента с
отделенным потоком [2]. Недостатки: криогенная дистилляция жидкости требует
значительной мощности охлаждения для сжижения газовой смеси, тогда как поглощение
растворителем требует значительного тепла, способа для регенерации растворителя и этапа
отгонки.
Для эффективной организации процессов абсорбции и мокрой очистки газов зачастую
применяют одно- и многосекционные колонные аппараты с провальными, а в отдельных
случаях с
переливными тарелками, на которых размещается насадка с низкой плотностью
слоя. Как правило, живое сечение провальных тарелок колеблется в интервале 30-70%.
Вместе с тем следует отметить, что производительность и эффективность насадки не зависит
от ее формы, а зависит от способности турбулизировать поток и поверхности
соприкосновения фаз газожидкостного слоя, что в значительной
мере определяется
коэффициентом сопротивления насадки.
Коэффициенты сопротивления для шара, колец Рашига, укороченных колец,
полукольца, кубиков и т.д. имеют соответствующие значения от 0,69-3,2. При размере 30х30
37
0
10
20
30
50
60
70
80
90
100
d, мкм
мм насадки должны иметь массу в пределах 3-9 г, что позволит работать при скоростях
газовой фазы 3-10 м/с. Кинетическая энергия газа Е
к
=0,5
г
,
энергия сопротивления слоя
жидкости Е
п
=Н
Q
ж
Ф
1
Ф
2
. При равенстве Е
к
= Е
п
наступает взвешивание жидкости в потоке
газа, что определяет один из самых интенсивных гидродинамических состояний двухфазного
потока “газ-жидкость” [3-4].
Рис.1. График зависимости степени очистки печного газа от твердых частиц.
○
– циклон НИИОгаз;
– вихревой газоочиститель.
На рис.1 показан график зависимости степени очистки печного газа на производстве
кальцинированной соды в Кунградском содовом заводе от полидисперсных твердых частиц в
циклоне и вихревом газоочистителе. Анализ графика показывает, что в обоих случаях
степень очистки возрастает с увеличением размера дисперсных частиц, однако при очистке
газа в вихревом очистителе интенсивность степени очистки возрастает в 1,2 раза.
При значении диаметра дисперсной частицы d=5 мкм степень очистки газа в циклоне
равна η=55%, при d=15 мкм показатель очистки газа η=76%, а при d=25 мкм η=99%.
Вихревой пылеуловитель лопаточного типа характеризуется тем, что вторичный газ
отбирается с периферии очищенного газа и подается кольцевым направляющим аппаратом с
наклонными пакетами. Анализируя степень очистки газа с теми же размерами дисперсной
частицы, достигается абсолютная очистка печного газа. Так, при d=5
мкм степень очистки
газа в циклоне равна η=73%, при d=15 мкм величина η=92%, а при d=25 мкм η=100%.
В заключении следует отметить, что эффективность вихревых аппаратов для очистки
запыленных газов до 20% выше по сравнению с циклонами и по степени очистки идентичны
с рукавными фильтрами.
Do'stlaringiz bilan baham: 
