Разделение газовых неоднородных систем
Одной из важнейших технологических задач на производстве является очистка отходящих газов, улавливание ценных компонентов из них, удаление вредных примесей. Поэтому разделение газовых неоднородных систем (пыли, аэрозолей, туманов и т.д.) относится к числу актуальных и широко распространенных химико-технологических процессов.
Различаются следующие способы «сухой» очистки газов: гравитационная очистка, осаждение в поле инерционных (центробежных) сил и под действием электростатических сил (электрическая очистка). Для указанных способов предназначены разнообразные очистные аппараты: пылеуловители, циклоны, тканевые фильтры, электрофильтры.
Отличительной особенностью способов «мокрой» очистки газовых систем является промывка газовой фазы водой или другой жидкостью. Эти способы применяются для тонкой газоочистки в тех случаях, когда допустимы охлаждение и увлажнение газов. Взаимодействие между жидкостью и газом в мокрых пылеуловителях происходит либо на поверхности жидкой пленки, стекающей по вертикальной или наклонной плоскости, либо на поверхности капель или пузырьков газа.
Мокрая очистка газов является высокоэффективным способом разделения газовых неоднородных систем (в частности, эффективность очистки в скрубберах Вентури составляет 98%). Кроме того, в данном случае в процессы разделения газовых систем могут быть включены массообменные явления (абсорбция вредных газов). Однако в результате указанных технологических операций образуются загрязненные сточные воды, которые также нуждаются в очистке.
Рис. 2.49. Пылеосадительная камера:
1 – выходной канал, 2 – сборный канал, 3 – шиберы, 4 – горизонтальная полка, 5 – дверцы, 6 – всасывающий канал. Потоки: I – запыленный газ, II – очищенный газ
Рис. 2.50. Инерционный
жалюзийный пылеуловитель:
1 – первичный жалюзийный пылеуловитель, 2 – циклон, 3 – жалюзи, 4 – патрубок для очищенного газа, 5 – пылеотводящий патрубок. Потоки: I – запыленный газ
|
Рис. 2.51. Отстойный газоход:
1 – отбойные перегородки, 2 – сборники пыли, 3 – шиберы. Потоки: I – запыленный газ, II – очищенный газ, III – осадок
Рис. 2.52. Фильтр
Непрерывного действия
с движущимся слоем зернистого фильтрующего материала:
1 – корпус, 2 – фильтровальная перегородка, 3 – фильтрующий материал, 4 – входной штуцер, 5 – выходной штуцер, 6 – затворы, 7 – питатели
Рис. 2.53. Батарейный циклон:
1 – корпус, 2 – входной патрубок, 3 – газораспределительная камера, 4 – трубные решетки, 5 – циклонные элементы, 6 – выходной патрубок для очищенного газа, 7 – конический бункер
Рис. 2.54. Элементы
батарейного циклона:
а - «винт», б – «розетка», 1 – корпус элемента, 2 – выхлопной патрубок, 3 – закручивающее устройство, 4 – пылеотводящий патрубок
Рис. 2.55.
Рамный фильтр
тонкой очистки:
1 – П-образная планка, 2 – боковая стенка, 3 – фильтрующий волокнистый материал, 4 – разделитель. Потоки: I – запыленный газ, II – очищенный газ
|
|
Рис. 2.56. Циклон конструкции НИИОгаз:
1 – корпус, 2 – коническое днище, 3 – крышка, 4 – входной патрубок, 5 – пылесборник, 6 – выхлопная труба
Рис. 2.57. Конструкция трубчатого электрофильтра:
1 – камера, 2 – осадительный электрод, 3 – коронирующий электрод, 4 – рама, 5 – изолятор, 6 – рама, 7 – входной газоход, 8 – распределительная решетка, 8 – выходной газоход
Рис. 2.58. Схема фильтра тонкой газоочистки
с сепараторами типа Д-КЛ:
1 – фильтрующий материал, 2 – рамка-сепаратор клиновой формы. Потоки: I – запыленный газ, II – очищенный газ
Рис. 2.59. Патронный фильтр:
1 – крышка, 2 – коллектор, 3 – решетка, 4 – корпус, 5 – фильтрующий элемент, 6 – днище, 7 – пылесборник. Потоки: I – запыленный газ, II – продувка, III – очищенный газ
|
|
Рис. 2.60. Газопромыватель
С подвижной насадкой
(с цилиндрическим слоем):
1 – опорная решетка, 2 – шаровая насадка, 3 – ограничительная решетка, 4 – оросительное устройство, 5 – брызгоуловитель. Потоки: I – запыленный газ, II – жидкость, III – очищенный газ, IV – шлам
|
Рис. 2.61. Газопромыватели (с коническим слоем):
а – форсуночный, б – эжекционный; 1 – корпус, 2 – опорная решетка, 3 – слой шаров, 4 – брызгоуловитель, 5 – ограничительная решетка, 6 – форсунка, 7 – емкость с постоянным уровнем жидкости. Потоки: I – запыленный газ, II – жидкость, III – очищенный газ, IV – шлам
Рис. 2.62. Барботажные газопромыватели (пенные пылеуловители):
а – с переливной тарелкой, б – с провальной тарелкой; 1 – корпус, 2 – тарелка, 3 – приемная коробка, 4 – порог, 5 – сливная коробка, 6 – ороситель. Потоки: I – запыленный газ, II – жидкость, III – очищенный газ, IV – шлам
Рис. 2.63. Пылеуловитель
ударно-инерционного действия:
1 – входной патрубок, 2 – резервуар с жидкостью, 3 – сопло. Потоки: I – запыленный газ, II – жидкость, III – очищенный газ, IV – шлам
Рис. 2.64. Скруббер Дойля:
1 – труба, 2 – конус, 3 – перегородки. Потоки: I – запыленный газ, II – жидкость, III – очищенный газ, IV – шлам
|
|
Рис. 2.65. Насадочный скруббер:
1 – разбрызгиватель, 2 – насадка. Потоки: I – запыленный газ, II – вода, III – очищенный газ, IV – загрязненная жидкость
Рис. 2.66. Скруббер Вентури:
1 – разделитель, 2 – завихритель потока, 3 – труба Вентури, 4 – вентилятор. Потоки: I – запыленный газ, II – вода, III – очищенный газ, IV – загрязненная жидкость
ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
В химической технологии широкое распространение получили тепловые процессы – нагревание, охлаждение жидкостей и газов, конденсация паров, – которые происходят в теплообменниках. Теплообменники – это аппараты, предназначенные для передачи тепла от одних веществ к другим. Вещества, которые участвуют в процессе передачи тепла, называются теплоносителями. Вещества, отдающие тепло, называются нагревающими агентами; вещества, принимающие тепло – охлаждающими агентами. В подавляющем большинстве отраслей промышленности нашли применение те или иные разновидности тепловых процессов, поэтому теплообменные аппараты и установки очень разнообразны и являются важным предметом научных исследований.