Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Если капли собираются в верхней части колонны, рекомендуют применять двухступенчатый туманоуловитель. Нижняя ступень представляет собой сетчатую конструкцию высокой плотности (190 кг/м3), которая выступает в роли агломератора капель; верхняя ступень — сетчатая конструкция низкой плотности (95— HO кг/м3), служащая для улавливания крупных капель. Для эффективного агломерирования в нижней сетчатой конструкции создаются условия затопления, что обеспечивает скруббирование газов и повышает скорость капель, облегчая процесс улавливания
Рис. VIII-18. Туманоуловитель, плетеный из стальной проволоки, для абсорбционной колонны или оросительной башни [450]:
J — промежуточная опора; 2, 4 — опорное кольцо из угловой стали 75 мм; 3 — стыковой упор в стенку; 5 — прутья диаметром 6 мм, приваренные к стержням 25X5 мм; 6 — сварное соединение.
374
Спорость газов, м/с
Рис. VIII-I9. Зависимость сопротивления от расхода газов в проволочном сетчатом туманоулови-теле '(толщина слоя IOO мм) при стандартных условиях [450]:
1 — унос воды 977 кг/(ч-м2); 2 —то же, 24,4 кг/(ч-м*).
ГаШ
Рис. VIII-20. Свеча волокнистого туманоуловителя [120]:
/ — опорная плита; 2— экраны; 3 — волокнистая набнвка; 4 — дренаж жидкости; 5 — камера гидравлического затвора.
вследствие инерционного столкновения в верхней сетчатой KOHCT-рукции. Ступени разделяют пространством, равным примерно трем четвертям диаметра колонны.
Оптимальная поверхностная скорость паров может быть рассчитана из плотностей жидкости и паров с использованием уравнения, основанного на уравнении Саудерса — Брауна:
us = 0,11 Y P”faP~ (VIII. 18)
где Us — поверхностная скорость паров, м/с; рж и рп — плотности соответственно-жидкости и паров, кг/м3.
Рабочие скорости паров должны составлять от 30 до 110% оптимальной величины. Перепад давления на сетчатых конструкциях из стали и политетрафторэтилена при различных скоростях паров может быть определен по рис. VIII-19.
Сетчатые конструкции изготовляют из мягкой и нержавеющей стальной проволоки, а также из монель-металла, никелевых, танталовых и титановых сплавов и элементарного политетрафторэти-ленового волокна, — все эти материалы выдерживают температуру 200 °С при очень низкой степени коррозии. Сетчатая конструкция опирается на стержни из нержавеющей или другой стали, однако,.
Рис. VIII-21. Компоновка свечей волокнистого туманоуловителя в корпусе, приспособленном для работы под давлением и в вакууме [120]:
/ — волокнистые материалы; 2 — свечи.
опорные конструкции могут быть изготовлены и из других сплавов или металлов с поливинилхлоридным покрытием.
Типичное применение проволочного сетчатого туманоуловителя, выполненного из сплава хастеллой-С (химический состав в %: никель — 54, хром—15,5, молибден—16, вольфрам —4, кобальт — 2,5, железо — 5) — улавливание отходящих газов контактной установки производства серной кислоты. При скорости газов 4,5—5,5 ім/с содержание кислоты .снижалось до уровня 0,03— 0,06 г/м3 при !перепаде давления 370—500 Па [556].
В тех случаях, когда капли имеют гораздо меньший размер, чем капли серной кислоты, применяют более эффективный туманоуловитель, содержащий более мелкие волокна, чем проволочная сетчатая конструкция. Разработаны специальные фильтры с набивкой из стекловолокна, обработанного силиконом, или полиэфирного волокна [120, 250] (рис. VIII-20). Фильтрующие свечи могут быть изготовлены путем намотки волокна на каркас или набивки в каркас с двойными стенками из стали и поливинилхлорида или стали, покрытой поливинилхлоридом. На рис. VIII-21 показана компоновка этих устройств внутри бака, работающего под давлением.
Фильтрующий туманоуловитель свечного типа удовлетворительно работает при невысоком и высоком давлении в среде агрессивных газов. Так, например, туманоуловитель использовали для удаления аэрозолей органических и неорганических веществ из «сухих» газов, содержащих соляную кислоту при 170 кПа. При компоновке туманоуловителя и компрессора была получена большая экономия [27].
В другом случае при применении фильтра в режиме высокого давления (1500 кПа) капли масляного аэрозоля удаляли из воздуха за третьей ступенью поршневого компрессора перед подачей газа в воздухоподогреватель. Воздух, выходящий из компрессора при 120 °С, представляет собой взрывоопасную среду, если в нем содержатся капли масла при 315°С [519]. Предложенная система продемонстрировала также удовлетворительную работу в сочетании с установками сульфирования и хлорирования, а также в технологических схемах с участием паров азотной кислоты и газов синтеза метанола [121].
376
Бринк и др. [122, 519] разработали туманоуловитель с волокнистым фильтрующим слоем, работающий при высокой скорости газов. Волокнистую набивку укладывают на каркас из проволочных сеток горизонтально по периметру многоугольника. В отличие от фильтрующих свечей, в которых поверхностные скорости составляют 75—200 мм/с, скорость прохождения газов через этот уловитель колебалась от 1500 до 2500 мм/с при перепаде давления около 2 кПа. Более высокие перепады давления (до 3 кПа) наблюдаются при работе с аэрозолями фосфорной кислоты. Рабочие характеристики этих установок приведены в табл. VIII-7 [122].
