Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Страус В. -> "Промышленная очистка газов" -> 72

Промышленная очистка газов - Страус В.

Страус В. Промышленная очистка газов — М.: Химия, 1981. — 616 c.
Скачать (прямая ссылка): promishlennaya1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 240 >> Следующая


Константу равновесия реакции можно записать

где р — парциальные давления веществ.

Некоторые типичные значения A//0, AC0 (в МДж/кмоль) и Ig-Kp для окисления формальдегида (НСНО), пропана (C3He) и этанола ,приведены ниже:

C2H5OH .... —2991,7 —3020,6 —3043,6 —3102,7

Прямое сжигание обычно осуществляется при температура* 700—800 °С, тогда как каталитическое сжигание — при 250—400°С.

В том случае, когда тепла сгорания углеводородов в отходящих газах достаточно для того, чтобы теплота реакции превышала

AG = AH-TAS

(III.591

(III.60)

и

AG = — RT In Kp = -2,303^71 Ig Kp

(III.61)

HCHO

C3H,

—579,9 —512,8 —518,2 —507,8

—2044,9 —2075,0 —2041,5 —2107,7

182
Рис. 111-50. Зависимость расхода воздуха с ацетиленом от массы пара при сгорании ацетилена (объемы воздуха и пара приведены к нормальным условиям: O0C и 100 кПа) [364].

1,9 МДж/м3, ,и эти углеводороды .содержат токсичные газы (например, цианистый водород), такие газы обычно сжигают в факеле. В этом случае, однако возникает проблема значительного изменения объемных скоростей, что особенно важно для нефтеперерабатывающей промышленности.

Некоторые углеводороды, в частности ароматические соединения и др. с низким соотношением углерод — водород, при сжигании обычно дают коптящее пламя, для избежания этого добавляют

воду в виде пара. При этом происходит реакция водяного пара с углеводородами с образованием водорода и CO.

Гесс и Штикель [364]' теоретически и экспериментально изучали факельное горение ацетилена, определяли предельные значения минимально нобходимого количества пара и воздуха, пределы цветности пламени, его стабильность и уровни шума. В результате этих экспериментов был построен график зависимости объемного соотношения воздух—ацетилен от массы пара для различных значений функции Ф, записываемой в виде

объем воздуха + объем пара объем пара

Пунктирной линией на рис. 111-50 нанесено теоретическое (стехиометрическое) количество воздуха и пара, тогда как сплошная линия обозначает экспериментальную величину светимости пламени. Отсюда видно, что для создания наиболее экономичных условий процесса желательно работать в области между Ф = 5 и осью абсцисс. Это указывает также, что одним из основных факторов для поддержания устойчивого пламени является подача достаточного количества воздуха.

Расчеты показывают, что для увлечения достаточного количества воздуха скорость газового потока должна приближаться к сверхзвуковой. Поэтому на практике обычно вокруг форсунок для впрыска газа располагают сопла для подачи пара с высокой скоростью, что иногда приводит к большому шуму факела. Другие виды факелов, когда используется предварительное смешение газов с воздухом (типа горелок Бунзена) или предварительное смешение с паром и последующее увлечение воздуха в форсунку, не нашли •пирокого применения. Вероятная причина этого заключается в

183
том, что такие установки не способны приспосабливаться к резким изменениям объемной скорости газов, при которых функционируют факелы.

Типичная конструкция факела с впрыском пара представлена на рис. II1-51. Паровые форсунки, расположенные вокруг зоны факела, обеспечивают подачу смеси воздуха с паром для ускорения процесса горения. Необходимое количество пара колеблется от

0,05 до 0,33 кг/кг газа в зависимости от концентрации ароматических соединений в газе.

Предусмотрен также пусковой факел. Если концентрация горючих газов настолько мала, что она не обеспечивает минимального выделения тепла для реакции сгорания, то в ряде случаев используют предварительный подогрев газов. Для этой цели имеется кольцевая горелка. Если в газах, поступающих на факел, присутствует туман масла, его необходимо удалить на входе в трубу для обеспечения безопасных условий сжигания. Необходимо также принять меры против проскока пламени, если в сжигаемых газах присутствует кислород.

Сжигание в факеле применялось для удаления органических тиофосфатов, обладающих лакримогенными свойствами, а также углеводородов ![569]. В производстве таких веществ технологический вакуум достигается с помощью паровых эжекторов, и сброс направляется в сборники горячего конденсата, что приводит к возникновению внутрицеховых загрязнений. Однако газы, выходящие из сборника конденсата, обычно горючи и могут подаваться на факел.

Альтернативой сжиганию газов в открытом факеле является их сжигание в замкнутой камере. В типичных конструкциях камер сжигания применяется циркулярное распределение потока, обеспечивающее высокую степень турбулентности и адекватное время пребывания (0,2-0,7 с) в малом объеме.

Существует ряд конструкционных решений, дающих более или менее равномерное смешение компонентов и требуемое время пребывания в камере сжигания. На рис. 111-52, а показана горелка, от которой газы отталкиваются на распределитель пламени и проходят через слой пламени в направлении, отличающемся от направления газа. Температура в камерах ограничена 4500C, поэтому в них возможна лишь частичная конверсия углеводородов.
Предыдущая << 1 .. 66 67 68 69 70 71 < 72 > 73 74 75 76 77 78 .. 240 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed