Скрубберы с подвижной шаровой насадкой конической формы (КСШ).

Для обеспечения стабильности работы в широком диапазоне скоростей газа, улучшения распределения жидкости и уменьшения уноса брызг предложены аппараты с подвижной шаровой насадкой конической формы. Разработано два типа аппаратов: форсуночный и эжекционный (рис. 1.14, б, в).

В эжекционном скруббере орошение шаров осуществляется жидкостью, которая всасывается из сосуда с постоянным уровнем газов, подлежащих очистке. Зазор между нижним основанием конуса и уровнем жидкости зависит от производительности аппарата (чем больше зазор, тем больше производительность). В аппаратах применяют полиэтиленовые шары диаметром 34—40 мм с насыпной плотностью 110—120 кг/м3. Высота слоя шаров Яст составляет 650 мм; скорость газа на входе в слой колеблется в пределах 6—10 м/с и уменьшается на выходе до 1—2 м/с. Высота конической части в обоих вариантах принята 1 м. Угол раскрытия конической части зависит от производительности аппаратов и может составлять от 10 до 60°. Для улавливания брызг в цилиндрической части аппаратов размещается неорошаемый слой шаров высотой 150 мм.

В форсуночном скруббере расход жидкости на 1 м3 газов составляет 4—5 л. Гидравлическое сопротивление форсуночных скрубберов — 900—1400 Па, эжекционных — от 800 до 1400 Па. Производительность конических скрубберов — от 3000 до 40 000 м3/ч.

Тарельчатые газопромыватели (барботажные, пенные).

Наиболее распространены пенные аппараты с провальными тарелками или тарелками с переливом (рис. 1.15). Тарелки с переливом имеют отверстия диаметром 3—8 мм и свободное сечение 0,15—0,25 м2/м2. Провальные тарелки могут быть дырчатыми, щелевыми, трубчатыми и колосниковыми. Дырчатые тарелки имеют отверстия d0 = 4+8 мм. Ширина щелей у остальных конструкций тарелок равна 4—5 мм. Свободное сечение всех тарелок составляет 0,2—0,3 м2/м2. Пыль улавливается пенным слоем, который образуется при взаимодействии газа и жидкости.

Пенные пылеуловители (газопромыватели)

Рис. 1.15. Пенные пылеуловители (газопромыватели):

а — с переливной тарелкой, б — с провальной тарелкой:

  • 1 — корпус, 2 — тарелка, 3 — приемная коробка,
  • 4 — порог, 5 — сливная коробка, 6 — ороситель

Выделяют следующие стадии процесса улавливания пыли в пенных аппаратах: инерционное осаждение частиц пыли в подрешеточном пространстве; первую стадию улавливания частиц пыли в пенном слое («механизм удара»); вторую стадию улавливания частиц пыли в пенном слое (инерционно-турбулентное осаждение частиц на поверхности пены).

Эффективность улавливания пыли в подрешеточном пространстве значительна при улавливании пыли размером частиц более 10 мкм. Преобладающим в работе пенных аппаратов для пылеулавливания является «механизм удара». Эффективность этого механизма намного больше эффективности других механизмов.

Эффективность процесса пылеулавливания зависит от величины межфазной поверхности. Для дырчатых тарелок с переливом удельную объемную поверхность контакта вычисляют по формуле

Для провальных тарелок при h0 > 20 мм формула имеет вид

где а — удельная объемная поверхность контакта фаз, м23; wK — скорость газа в колонне, м/с; (рг — газосодержание пенного слоя; рж — коэффициент динамической вязкости жидкости, Па-с; а — коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м2; h0 — высота исходного слоя жидкости, м.

Для h0 < 20 мм коэффициент пропорциональности в формуле равен 0,28 h0.

Высота слоя пены:

Полное гидравлическое сопротивление аппарата:

где ДРТ — полное сопротивление тарелки, Па; ДРкап — гидравлическое сопротивление каплеуловителя, Па.

Гидравлические потери при входе и выходе газа из аппарата ДРВХ + ДРВЫХ принимают равными 50—100 Па.

Полное сопротивление тарелки:

где АРс, ДРст, АРст — соответственно сопротивление сухой тарелки, сил поверхностного натяжения и статического слоя жидкости, Па.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >