Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Мокрые пылеуловители на свинцовых заводах

Мокрые пылеуловители на свинцовых заводах



Мокрые пылеуловители различных типов давно известны на свинцовых заводах. Однако до сравнительно недавнего времени применяли в основном лишь скрубберы, в которых хорошо улавливается более крупная пыль и плохо высокодисперсные возгоны.
Разработка высокоэффективных скоростных пылеуловителей и других типов мокрых пылеуловителей позволила расширить их область применения и использовать в некоторых случаях вместо электрофильтров и рукавных фильтров.
К числу основных преимуществ мокрых пылеуловителей относятся:
а) относительно малые габариты;
б) сравнительно несложная конструкция;
в) простота эксплуатации;
г) благоприятные санитарно-гигиенические условия для обслуживающего персонала, поскольку улавливаемая пыль находится во влажном состоянии.
Недостатки мокрых пылеуловителей:
а) повышенный по сравнению с электрофильтрами и рукавными фильтрами расход электроэнергии (при примерно равной степени улавливания пыли);
б) необходимость антикоррозионной защиты, если очищаемые газы содержат агрессивные компоненты (окислы серы);
в) проблема рассеивания выбрасываемых в атмосферу влажных, а часто и кислых газов.
Как правило, один из элементов установок мокрых пылеуловителей — отстойники (сгустители). Если в пыли содержатся соединения металлов, растворимые в жидкости (воде), в процессе мокрого пылеулавливания должны быть приняты меры к их извлечению (если, конечно, эта операция экономически рентабельна либо необходима по санитарно-гигиеническим соображениям).
По принципу действия мокрые пылеуловители можно разделить на 2 группы:
а) пылеуловители со смоченными поверхностями; в них жидкость орошает поверхность аппарата, с которой соприкасается запыленный газовый поток. Частицы пыли соприкасаются с пленкой жидкости и выводятся из газового потока. По этому принципу работают, например, мокрые циклоны;
б) запыленный газовый поток поступает в аппарат и промывается жидкостью, вводимой тем или иным методом. В некоторых аппаратах этой группы газы проходят через слой жидкости.
Частицы пыли вымываются из газового потока в результате их столкновения с каплями воды.
К данной группе мокрых пылеуловителей относятся, например, следующие аппараты: скрубберы полые и с насадкой, скоростные пылеуловители, пенные и барботажные пылеуловители и др.
Нужно добавить, что возможно совмещение в одном аппарате двух изложенных принципов действия мокрых пылеуловителей. Так, например, в скруббере с насадкой в процессе улавливания пыли участвуют и капли вводимой в скруббер жидкости и смоченная поверхность насадки.
Рассмотрим конструкцию и эксплуатационные показатели некоторых видов мокрых пылеуловителей, наиболее распространенных на свинцовых заводах.
Мокрые циклоны. Мокрый циклон типа ЦС-ВТИ представляет собой (рис. 187) вертикальный стальной цилиндр с коническим днищем. Изнутри корпус 1 с днищем футерованы кислотоупорной керамической плиткой во избежание коррозии и эрозии. Верхняя часть корпуса соединяется со сборным газоходом очищенных газов, конус корпуса — с гидравлическим затвором.
Мокрые пылеуловители на свинцовых заводах

Входной патрубок 2 циклона прямоугольного сечения приваривается к корпусу тангенциально к его внутренней поверхности с уклоном 10° в сторону корпуса. Пыль, осевшая на стенках входного патрубка, смывается водой из сопел, крепящихся к трубе 3.
Внутренняя поверхность корпуса непрерывно орошается из оросительных сопел 5, соединенных с кольцевой питающей трубой 4 и установленных по окружности на расстоянии 500 мм один от другого. Струя воды, вытекающая из сопла, направлена в сторону вращения очищаемых газов тангенциально к внутренней футерованной поверхности корпуса и должна смачивать ее без образования брызг. За работой сопел наблюдают через гляделки 8.
Вода к соплам подводится распределительным кольцом 4 с давлением 0,1—0,15 ати (0,98—1,47 Мн/м2). Циклоны изготовляют с внутренним диаметром от 500 до 1600 мм с правым и левым вращением.
Запыленный газовый поток по входному патрубку поступает в нижнюю цилиндрическую часть корпуса золотоуловителя со скоростью около 20 м/сек.
Часть потока газов при входе в циклон направляется по винтовой линии вверх, прижимаясь к поверхности циклона. Остальная часть газового потока, вращаясь, опускается вниз, отражается от днища циклона и движется вверх, также по винтовой линии, но ближе к оси циклона. У входного патрубка оба потока сливаются в один.
Возникающая при вращении центробежная сила отбрасывает частицы пыли к орошаемой поверхности циклона. Большинство частиц (по весу) достигает водяной пленки и улавливается ею. У входного патрубка водяная пленка частично разрывается, образуя водяной туман, на поверхности капель которого также улавливается пыль. Вода с частицами пыли стекает по стенке корпуса вниз и удаляется через гидравлический затвор 7. Предохранительный козырек 6 служит для уменьшения уноса брызг.
По экономическим и эксплуатационным соображениям расчетная скорость газов на входе в циклон принята равной 20 м/сек, а средняя скорость, рассчитанная на полное сечение цилиндрической части циклона, 5,5 м/сек.
Удельный расход воды для создания пленки жидкости на стенках циклона составляет около 0,1—0,2 кг/м3 (н) очищаемых газов.
Гидравлическое сопротивление мокрого циклона может быть рассчитано по формуле (14), причем ζ — коэффициент гидравлического сопротивления, зависит от диаметра циклона и равен:
Мокрые пылеуловители на свинцовых заводах

Степень улавливания пыли в мокрых циклонах ЦС-ВТИ для частиц с размерами 15—20 мкм превышает 95%; частицы с размерами 2—5 MK улавливаются примерно на 90%.
Скрубберы. Мокрые пылеуловители данного типа выполняются двух типов; а) полые и б) с насадкой.
Как следует из рис. 183, полый скруббер представляет собой вертикальный стальной цилиндр с коническим днищем. Для равномерного распределения газов по сечению скруббера предпочитают вводить газы сверху и выводить снизу.
Если полый скруббер применяют для охлаждения и подготовки газов перед рукавными фильтрами или сухими электрофильтрами, то воду в скруббер впрыскивают под высоким давлением (порядка 20 ати и более) через форсунки с выходными отверстиями малого диаметра. Во избежание забивания форсунок подаваемую в них воду фильтруют. Температуру газов на выходе из скруббера в этом случае поддерживают в строго -определенных пределах и выше точки росы газов.
Расход жидкости колеблется в пределах 0,3—0,5 м3 на 1000 м3 газа.
Если же полый скруббер используют наряду с охлаждением и для улавливания пыли, то интенсивность орошения резко увеличивают, доводя ее до 3—5 м3 на 1000 м3 газа и более. Воду подают через форсунки с выходными отверстиями диаметром 10 мм и более. Газы выходят из скруббера насыщенные водяными парами и уносят с собой капли воды.
Степень улавливания пыли в полых скрубберах растет с увеличением количества орошающей жидкости, так как при этом возрастает поверхность капель, соприкасающихся с частицами пыли. Рост входной запыленности газов также повышает эффективность улавливания пыли в полых скрубберах.
Весьма дисперсная свинцовая пыль с высоким содержанием возгонов улавливается в полых скрубберах на 30—50%; более крупная пыль — на 60—70% и выше.
Скорость газов в полых скрубберах выбирают не более 1—2 м/сек (обычно около 1 м/сек). Гидравлическое сопротивление полых скрубберов невелико и составляет около 98—145 н/м2 (10—15 мм вод. ст.).
Для образования большой поверхности соприкосновения жидкости и запыленных газов в скруббер помещают насадки различных видов: кусковые материалы (кокс, кварц и др.), керамиковые или фарфоровые кольца различных размеров, деревянные рейки (хордовая насадка) и т. д.
Для орошения насадки в скруббер обычно устанавливают оросители разных типов; сосуды с отверстиями (брызгала), тарельчатые распылители, вращающиеся диски и др. Плотность орошения (количество жидкости, отнесенное к 1 м2 сечения скруббера) зависит от типа насадки и составляет около 5—20 м3/ч.
Гидравлическое сопротивление скрубберов с насадкой значительно выше, чем у полых скрубберов, и при загрязнении насадки пылью может достигнуть высокой величины [более 980 н/м2 (100 MM вод. ст.)], что сокращает производительность скрубберов по газу. Это обстоятельство послужило причиной того, что скрубберы с насадкой во многих случаях заменяют полыми скрубберами с интенсивным орошением.
Скоростные пылеуловители. Выше уже описан принцип действия скоростного пылеуловителя (СПУ). Вода, вводимая в поток запыленных газов большой скорости (70— 100 м/сек), дробится на мелкие капли. Необходимую для дробления жидкости энергию заимствуют от газового потока. Высокая степень турбулентности газового потока способствует коагуляции частиц пыли с каплями жидкости.
Для разгона газового потока в газопровод встраивают конфузор, переходящий в небольшой участок цилиндрической формы (горловину), где газы движутся с наибольшей скоростью. Затем газы расширяются в диффузоре и их скорость снижается. В горловину или в конфузор вблизи горловины соплами подается вода. Конфузор, горловина и диффузор образуют скоростной распылитель. На рис. 188 показан общий вид распылителя. Скоростной распылитель и прямоточный циклон (типа описанного мокрого циклона, но без орошения стенок циклона) составляют СПУ, схема установки которой показана на рис. 189.
Мокрые пылеуловители на свинцовых заводах
Мокрые пылеуловители на свинцовых заводах

Практика эксплуатации СПУ при улавливании возгонов свинца показывает, что важно охладить и полностью насытить газы до их поступления в скоростные распылители, что осуществляют в полых скрубберах.
Конечная запыленность газов по выходе из циклона СПУ, а следовательно, и степень улавливания пыли в СПУ зависят от перепада статического напора в скоростных распылителях, т. е. от их гидравлического сопротивления.
Для достижения высокой степени улавливания возгонов в СПУ (порядка 96—97% и более) гидравлическое сопротивление распылителей должно быть в пределах 4900—5880 н/м2 (500—600 мм вод. ст.). При этом скорость газа в горловине равна около 80 м/сек; расход воды на орошение газов в распылителе составляет около 0,7 л/м3 (н.).
Как показано на рис. 189, скруббер и распылитель работают на оборотной воде, т. е. вода находится в циркуляции и по выходе из скруббера и циклона возвращается обратно, пройдя последовательно сгустители, сборники для осветленной воды и насосы. Шлам из сгустителей откачивают шламовыми насосами, фильтруют на вакуум-фильтре и кек направляют в металлургический цикл.
Пенные и барботажные пылеуловители. Схема пенного аппарата показана на рис. 190.
Мокрые пылеуловители на свинцовых заводах

Газ проходит через слой жидкости, подаваемой на решетку.
Скорость газа в отверстиях решетки с диаметром 4—7 мм обычно принимают от 6 до 13 м/сек. При таких скоростях жидкость интенсивно перемешивается с газом и образуется большой объем пены со значительной поверхностью. Эта развитая !поверхность соприкосновения газа и жидкости служит для поглощения пыли.
Слой пены имеет высоту около 100—200 мм.
Пенные аппараты улавливают 99% и выше частиц пыли с размером более 3—5 мкм.
Более мелкие частицы улавливаются хуже. Гидравлическое сопротивление пенных аппаратов колеблется в пределах 490—980 н/м2 (50—100 мм вод. ст.).
Барботажные пылеуловители работают по этому же принципу, но со значительно меньшими (в 5—10 раз) скоростями газа, когда пенообразование почти не происходит.
Пенные и барботажные пылеуловители редко применяют на свинцовых заводах из-за их сравнительно низкой степени улавливания высокодисперсной пыли, большого брызгоуноса, забивания решеток и т. д.
В заключение следует указать, что эффективность улавливания пыли в мокрых пылеуловителях определяется удельным расходом энергии, затраченным на очистку газа.
При повышении расхода энергии растет и степень улавливания пыли независимо от того, расходуется ли энергия на разгон газового потока и преодоление гидравлического сопротивления, как в скоростных распылителях, или на подачу большого количества воды для орошения газов, как в скрубберах.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent