Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
в) учитывалось испарение капель по методу Сьенитцера [775] и Фресслинга [284], а также взаимодействие между каплями и стенками (см. б).
В решении полученных уравнений использовали также распределение твердых частиц и капель по размерам, предложенное Хржианом и Мазином [872]
,V (г) = Ar2e~br
где г — радиус капель или частиц; А, в — константы.
Полученные уравнения чрезвычайно сложны и здесь не приводятся.
На основании работы Сьенитцера можно показать, что тепло для испарения капель почти во всем объеме скруббера поступает от газов, а не вследствие теплового излучения стенок, тепла воды или другой жидкости, расходуемой на орошение. Программа экспериментальных исследований, принятая авторами [826], позволит определить коэффициенты массопереноса и вывести эмпирические корреляции, выраженные через расходные параметры, что обеспечит сравнительно простое решение.
Рис. IX-4. Отношение между диаметром водяной капли н временем, необходимым для полного испарения [552]:
1 — At т=*93°С; 2 — 260 °С; 3 — 430 cC (сплошные линии — нулевая относительная скорость; пунктирные линии — конечная скорость).
398
Рис. IX-5. Оптимальный размер капель для улавливания путем инерционного столкновения в центробежном скруббере с разбрызгиванием [405]:
1 — частицы размером 5 мкм; 2 — то же,
2 мкм; 3— то же, 4 мкм; 4 — то же, 0,5 мкм;
5 — то же. 0,2 мкм. із
Интенсивность испарения ка- '•§' цель чистой воды, перемешаю- § щихся с конечной скоростью,— что является логичным исходным предположением, — может быть установлена по графикам, составленным Маршаллом [551,
552], один из них представлен на рис. IX-4. Маршалл »попытался также описать !комплексную проблему испарения капель, содержащих некоторое количество растворенных твердых веществ, как результат части своих исследований в области сушки расплавлением, поэтому в случае необходимости для проведения детальных расчетов следует обратиться к монографии [551].
Конденсация на поверхности капель
Даниая проблема рассмотрена «а стр. 414 сл.
2. ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ СКРУББЕРЫ С РАЗБРЫЗГИВАНИЕМ
Эффективность улавливания частиц, по размеру, меньших, чем частицы, улавливаемые в простом башенном скруббере с разбрызгиванием, может быть повышена путем увеличения относительной скорости капель жидкости и потока дымовых газов. Воздействие на капли жидкости возрастает при использовании центробежной силы вращающейся струи газов в отличие от гравитационных сил, действующих в простом скруббере. Например, когда газы движутся с тангенциальной скоростью 17,5 м/с в радиусе 0,3 м, центробежная сила составляет 100 гс (980 Н). Джонстоун и Робертс [405] рассчитали эффективность улавливания твердых частиц каплями различных размеров под влиянием силы, равной 980 Н, путем инерционного столкновения (рис. IX-5).
Приведенные кривые свидетельствуют о том, что наиболее эффективно улавливание капель размером около 100 мкм; капли большего размера ухудшают процесс инерционного столкновения, в то время как капли меньшего размера уносятся потоком газов. Кривые показывают также увеличение эффективности центробежного скруббера по сравнению со скруббером гравитационного орошения особенно для улавливания частиц размером от 1 до 10 мкм. Улавливание частиц путем диффузии не очень эффективно за ис-
399
ТАБЛИЦА IX-I.
Рабочие характеристики циклонного скруббера с разбрызгиванием [447] (модель Пиза—Энтони)
Содержание пыли, г/м3
Источник газов Пыль или туманообразные вещества Размер частиц, мкм на входе иа выходе Эффективность, %
Дымовые газы котла Летучая зола (измельченный уголь) >2,5 1,1-5,8 0,04—0,1 88—98,8
Доменная печь (чугун) Железнорудный кокс 0,5—20 6,7—53,5 0,07—0,18 99
Печь для обжига извести
шлам Известь 1—25 17,2 0,56 97
сырье Известь 2—40 20,5 0,18 99
Отражательная Свинец 0,5-2+ 1,1-4,5 0,05—0,09 95—98
печь для получения свинца
Вращающаяся сушилка Нитрат аммония Крупные нестойкие агломераты .... .... 99+
Суперфосфатная камера и смеси- Соединения фтора Туманы 0,31 0,007 97,8
тель
Барбатер Касторовое масло Туманы 0,006 0,0013 78
ключением частиц размером менее 0,01 мкм. Промышленные центробежные скрубберы с разбрызгиванием имеют рабочий к.п.д. 97% и выше для частиц крупнее 2 .мим.
В табл. IX-I !Представлены основные рабочие характеристик« скрубберов.
Существует два варианта центробежных скрубберов промышленного типа с разбрызгиванием. В первом из них вращательное движение потока газов создается в результате их впуска по касательной со скоростью от 15 до 60 м/с. Жидкость поступает в скруббер в направлении от разбрызгивающих устройств, установленных в центральной трубе [447] (рис. ІХ-6,а). Во второй конструкции (рис. ІХ-6, б) вращательное движение придается потоку газов с помощью неподвижного направляющего аппарата, а орошающая жидкость поступает в камеру в направлении низа из единственной форсунки, расположенной в центре. Обе конструкции установки позволяют пропускать от 850 до 68 000 м3/ч.
Имеются также два горизонтальных промышленных центробежных скруббера с разбрызгиванием. Особенность их конструкции заключается в сужении канала, через который поступает газ. Здесь же установлен обтекатель, который сообщает газам дополнительное завихрение после их впуска в камеру по касательной. Один из скрубберов — V-образный золоуловитель Дэвидсона типа
