Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
Насадочная колонна с кольцами Рашига (стеклянные, 6 мм) 0,9 0,009 0,645 Скорость паров 0,6 м/с, высота слоя насадки 120 мм. Эффективность на 1 мм высоты слоя.
Оросительная башня I, № Т58 с соплом 1 мм 0,9 0,022 0,097 Скорость паров 0,6 м/с, высота башни 130 мм
Абсорбер с силикагелем (товарный силикагель № 5, см. Ind. Eng. Chem., 1951, v. 43, р. 986). 0,9 Скорость паров 0,6 м/с, высота колонны 300 мм, цикл 0,5 ч, эффективность рассчитывают по Г51.
фективность (30%) была достигнута в колпачковой барботажной колонне. Перепад давления составлял всего 0,45 кПа, поэтому многоступенчатая установка, включающая ряд колпачковых колонн, может обеспечить достаточную эффективность абсорбции при разумном перепаде давления.
Штраус [826] исследовал двухступенчатую прямоточно-проти-воточную абсорбционную башню с насадкой из рифленого полиэтилена; при абсорбции газов гальванического производства, содержащих NO2, эффективность составила 65—72%. Падение давления в этом случае равно 0,5—0,8 кПа, скорость газового потока около
11 000—14 000 м3/(',мг-'ч) при начальной концентрации NO2 примерно 0,1%.
Ряд исследователей изучал абсорбцию оксидов азота щелочными растворами: растворы едкого натра [826], гидроксида кальция, карбоната натрия [289, 836], карбоната аммония [42, 836]1, бикарбоната аммония [712, 741], сульфита и бисульфита аммония с использованием разных типов абсорбционного оборудования.
Раствор, 3%-ный NaOH применяли в башне из рифленого полиэтилена, описанной выше. В этом случае эффективность очистки была несколько выше, чем при использовании воды. Однако содержащийся в воздухе оксид углерода (IV) тоже взаимодействует со щелочью, поэтому поддержание заданной концентрации NaOH оказалось неэкономичным. Кроме того, при щелочной абсорбции образуются туманы, поэтому работы были прекращены.
153
Скорость газа,м/с 6
Рис. 111-33. Схема двухступенчатого экспериментального абсорбера (а) с насадкой из рифленого листа ПВХ [42] и перепад давления иа этой насадке (б):
/ — абсорбер; 2 — жидкостной холодильник; 3 — емкость для жидкости; 4— циркуляционный жидкостной насос; 5 — воздуходувка.
Растворы гидроксида кальция были исследованы в горизонтальном скруббере с ротационным диском, снабженном тремя лопастями [289], диаметр диска 890 мм и скорость вращения 180 об./мин. Скорость газового потока 200—400 м3/ч, эффективность 92—97% при начальной концентрации NO2 около 0,5-1,0%. Эффективность работы абсорбции снижалась при повышении скорости газового потока и изменении концентрации.
Ацукава с сотр. [42] исследовали абсорбцию растворами карбоната аммония в насадочной колонне диаметром 0,4 м, заполненной кольцами Рашига (25 мм) высотой 2,6 м. Эффективность абсорбции около 65% соответствует результатам, полученным другими исследователями (табл. III-4). Гораздо лучшие результаты (эффективность до 94,67о) были получены с насадкой из поливинилхлоридных рифленых листов. Такие листы были установлены в двухступенчатом абсорбере с горизонтальным потоком длиной 1,9 м и высотой 5,5 м. Технологическая схема представлена на рис. 111-33.
Стрейт i[836] представил данные по очистке отходящих газов цехов азотной кислоты и полупродуктов опытного и промышленного производства найлона с помощью насадочной колонны. Опытную установку (диаметром 0,3 м) загружали кольцами Рашига (25 мм), а промышленную колонну — кольцами размером 50 мм, высота слоя насадки составляла 12,6 м. В ранних работах использовали раствор бикарбоната натрия, в окончательном варианте — отработанный аммиачно-щелочной раствор (0,5% несвязанного NaOH1 0,45% NaCO3 и 0,03—0,5% NH3), охлажденный до 35°С. Скорость газового потока была равна 56,7 м3/(м2-ч), расход жид-
154
ТАБЛИЦА 111-4
Абсорбция NO и NO2 растворами карбоната аммония в насадочных колоннах и скрубберах [42]
Скорость, КГ/(м2 -ч) Коэффициент массобмена KocO1 КЫОЛЬ/(м2.ч) к Па Концентрация NO + NO2t млн—і
газа жидкости NO2 на входе NO2 на выходе
Эффективность
і-бсорбции,
%
Кольца Рашига 25 мм
2063 15050 0,29 1970 630
2580 15050 0,34 2040 700
2990 15050 0,37 1920 710
Насадка: рифленые листы из IlBX
1180 5250 40,5 3400 2100 270
2360 5250 77 3600 2100 590
2950 5250 87,5 3400 1800 800
кости — 55 м3/ч. Для предотвращения образования «хвоста» карбоната аммония на выходе установки был предусмотрен скруббер Вентури. Эффективность работы установки составила 74—84%.
Была исследована также возможность применения для абсорбции окислительных растворов, в основном для очистки выхлопных газов дизельных двигателей (работы проводились сотрудниками Горного Департамента США [212]). Были изучены разные сочетания растворов сульфата железа-П (10% масс.), перманганата калия (15%) и бихромата калия (5%), активированного порошкообразного угля (10%) и гидрохинона (0,5%). Абсорбция обычно была незначительной, лучшие результаты (49%) были получены при использовании смеси растворов сульфата железа-П и гидрохинона при 38—47 °С.
При применении хромовой кислоты (10%) с последующей добавкой раствора гидроксида натрия (10%) достигнута эффективность 53%. Такие же неудовлетворительные значения эффективности абсорбции были получены Тайгелем при использовании растворов перманганата калия и гидроксида натрия [850]. Гораздо лучшие результаты (40—80%) были получены при использовании Щелочного раствора (рН = 9,5—12) гшюхлорита натрия [424], но никаких деталей о типе абсорбера не сообщается.
