Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Выход воздуха t
На основе результатов этих исследований был сконструирован и установлен в действующем цехе карбамида опытно-промышленный скруббер для улавливания пыли карбамида из потока воздуха объемом 30 ООО м3/'ч после выносного аппарата охлаждения гранул. Устройство инжекционного скруббера показано на рис. VI.5. В аппарате две основные рабочие зоны: 1) улавливания пыли в факеле диспергированной жидкости с инерционной сепарацией капель и сбором орошающей жидкости в кубовой части; 2) брыз-гоотделения с помощью фильтра из колец Рашига.
Зона улавливания пыли включает инжекционные элементы с форсунками, коммуникации для подачи запыленного воздуха и орошающей жидкости, а также кубовую часть для сбора полученного раствора карбамида. Зона брызгоотделения содержит сепаратор цилиндрической формы с решеткой, служащей основанием для фильтра из колец Рашига. Фильтр орошают конденсатом сокового пара (свежей сточной водой) [29].
Принципиальная технологическая схема установки инжекционного скруббера приведена на рис. VI.6. В выносном аппарате для охлаждения гранул в кипящем слое, наряду с осуществлением основной функции, происходит отдувка из готового продукта частиц с размером менее 1 мм. В сочетании с инжекционным скруббером охлаждающий аппарат позволил обеспечить надежное соблюдение требований ГОСТ 2081—75 к качеству товарного карбамида по грануляционному составу и температуре независимо от времени года.
Как показали промышленные испытания [30], содержание пыли в воздухе на входе в скруббер составляло 2—11 г/м3,
Устройство инжекционного
Рис. VI.5. скруббера:
/ — сепаратор; 2 — корпус иижекцнониого элемента; 3 — форсунка; 4 — фильтр из колец Рашига; 5 — куб; 6— коллектор орошающего раствора; 7 — люк.
В атмосферу
Рис. VI.6. Схема установки инжекционного скруббера:
1,5 — вентиляторы; 2 — аппарат охлаждения гранул в кипящем слое; 3 — инжекцион-ный скруббер; 4, 7 — иасосы; 6 — сборник раствора карбамида.
на выходе из него — 3—40 мг/м3. Очистка потока отходящего воздуха от пыли карбамида позволила утилизировать в производственном цикле 200—250 кг/ч целевого продукта. Для оценки эффективности аппарата был применен метод [31 ], обеспечивающий наименьшую погрешность, с использованием в качестве исходных величин количества уловленной пыли и степени запыленности газа на выходе из пылеуловителя. Эффективность очистки составила 98 — 99%. Потери карбамида за счет брызгоуноса пренебрежимо малы. Аэродинамическое сопротивление аппарата (с коммуникациями для подведения воздуха) составило 540— 785 Па. В связи с тем, что в процессе эксплуатации и испытаний скруббера выявлены возможности дальнейшего усовершенствования конструкции, ожидается, что сопротивление аппарата будет уменьшено. Поскольку инжекционный скруббер — высокоэффективный тепло- и массообменный аппарат, в период испытаний наблюдалось интенсивное насыщение воздуха водяными парами. Вследствие испарения воды температура воздуха, составлявшая перед скруббером 28—42 0C снижалась на выходе из него на 9—17 0C; при этом температура циркулирующего раствора составляла 14—18 0C
Инжекционный метод принят за основу при создании устройства для очистки воздуха после грануляционной башни от пыли карбамида. К инжекционному улавливанию пыли карбамида проявляют интерес также и зарубежные специалисты, запатентовавшие подобный метод [32].
Одновременно с промышленным внедрением инжекционного скруббера для поглощения пыли карбамида из воздуха после
выносного охлаждающего аппарата на одном из предприятий успешно испытан пылеулавливающий аппарат «Тайфун» [33, 34].
Прямоточный центробежный аппарат «Тайфун» предназначен для очистки газовых потоков от взвешенных в них твердых или жидких частиц. Вариант конструкции аппарата для сухой очистки газов изображен на рис. VI.7. Исходный газ, пройдя лопаточный завихритель 3, попадает в полость между экранирующей вставкой 2 и юбкой обтекателя 4. Частицы пыли центробежной силой отбрасываются на экранирующую вставку и собираются в отстойной части аппарата. Основной газовый поток эжектирует газ из кольцевого зазора между корпусом аппарата и вставкой, а также из перфорированного стакана. Образующиеся при этом два вторичных вихря (направление их движения обозначено стрелками) не только повышают сепарационный эффект, но и исключают возможность осаждения пыли на внутренней поверхности вставки и наружной поверхности стакана 5. Очищенный газ выходит из аппарата через выхлопную трубу 6. Линейная скорость газа в кольцевом пространстве завихрителя и в выхлопной трубе 15—25 м/с. В производстве эксплуатируются аппараты с производительностью по газу 60—30 ООО м3/ч; каких-либо принципиальных ограничений верхнего предела производительности нет. Характеристика соотношений основных размеров аппарата приведена в работе [34].
На рис. VI.8 изображен вариант аппарата «Тайфун», примененный для мокрой очистки воздуха от пыли карбамида после выносного охлаждающего аппарата. Технологическая схема обвязки пылеуловителя показана на рис. VI.9. Обработка воздуха, поступающего в «Тайфун», осуществляется в двух зонах: сначала на массообменной тарелке, оборудованной 19 колпачками, где частицы карбамида контактируют с циркулирующим водным абсорбентом, затем за счет раскручивания газожидкостной смеси происходит тонкая сепарация жидкой и газовой фаз.
