В. Потапов - Пособие кислотчику сульфитно-целлюлозного производства
Таблица 9.
Кроме охлаждения газа, в скруббере с насадкой происходит улавливание пыли. На степень улавливания пыли влияют скорость газа в скруббере, интенсивность орошения, вид насадки, режим охлаждения, размер частиц пыли, запыленность газа.
Техническая характеристика насадочных скрубберов II ступениПроизводительность по сжигаемой сере, т …………… 30
Начальная температура газа, °С …………… 300
Конечная температура газа, °С …………… 35–40
Диаметр корпуса, мм …………… 3000
Толщина футеровки, мм …………… 250
Диаметр входного патрубка для газа в свету, мм …………… 1010
Диаметр выходного патрубка для газа (в свету), мм ……………700
Число рядов колосников …………… 2
Насадка: I решетка — керамические кольца120 x 120 мм …………… 2 ряда
100 x 100 мм …………… 15 рядов
II решетка — керамические кольца120 x 120 мм …………… 2 ряда
100 x 100 мм …………… 2 ряда
80 x 80 мм …………… 2 ряда
50 x 50 мм …………… 138 рядов
Общая высота насадки, мм …………… 9240
Расход воды на охлаждение, м3/ч …………… 90
Нагрев воды, °С …………… 30–60
Пенные аппараты. Широкое применение в промышленности находят пенные аппараты. Они бывают двух типов: с перекрестным током газа и жидкости при перетекании жидкости по переливным устройствам; с противотоком газа и жидкости при перетекании (провале) жидкости через отверстия решеток. Пенные аппараты малогабаритны, просты в изготовлении и эксплуатации, обеспечивают высокую степень очистки при малом расходе и большом диапазоне изменения нагрузки.
В пенных аппаратах идет одновременный процесс охлаждения и очистки газа от огарковой пыли, селена и его соединений, от SO3.
Пенные аппараты могут работать при скорости газа в полном сечении аппарата 0,5–3,5 м/сек. Оптимальная скорость газа зависит от интенсивности работы, полноты протекания процесса очистки и охлаждения (к. п. д.), гидравлического сопротивления, брызгоуноса и т. д. Работа пенного аппарата определяется в основном высотой слоя пены и степенью ее турбулентности.
Основным конструктивным элементом пенного аппарата является решетка, которая вместе с находящейся на ней жидкостью (пеной) называется полкой аппарата. Число полок в аппарате зависит от его назначения.
Для охлаждения температуры печных газов с 900 до 350° используется аппарат с одной полкой. Коэффициент полезного действия одной полки пенного аппарата в некоторых случаях достигает 99 %.
Пенный аппарат (рис. 15) представляет собой резервуар прямоугольного, реже круглого сечения, разделенный горизонтальными решетками. В нижней части аппарата имеется сборник оборотной воды.
Рис. 15. Пенный аппарат:
1 — корпус; 2 — порог; 3 — сливная коробка; 4 — решетка; 5 — гидравлический затвор; 6 — приемная коробка.
Решеткой в пенных аппаратах служит перфорированный лист из кислотостойкого материала с круглыми или прямоугольными (щелевидными) отверстиями. Решетка может состоять из отдельных колосников (в случае большого сечения аппарата).
Вода подается на верхнюю решетку через приемную коробку, которая обеспечивает равномерное поступление жидкости по всей ширине решетки. Вода движется по решетке в виде пены, затем переливается через порог, попадает в сливную коробку, где происходит разрушение пены. Затем через гидравлический затвор и перелив жидкость стекает на следующую решетку, где снова вспенивается и т. д, Газ подается под нижнюю решетку. Проходя через все решетки, он вспенивает находящуюся на них жидкость, взаимодействуя с ней, охлаждается и очищается от загрязнений. Очищенный газ выходит через верхний штуцер.
Кроме аппаратов, работающих с удалением пены через сливное устройство с порогом (т. е. при перекрестном токе газа в жидкости на решетке), имеются аппараты, в которых вся жидкость протекает сквозь отверстия решетки. Конструктивно эти аппараты отличаются отсутствием порога и сливной коробки. В зависимости от температуры поступающих газов корпус аппарата изготовляется в жароупорном или обычном исполнении.
На Светогорском ЦБК установлен двухполочный пенный аппарат. Диаметр аппарата 1600 мм, расстояние между решетками 600 мм. Отверстия в верхней решетке диаметром 3 мм с шагом 5 мм. Диаметр отверстий на второй решетке 4 мм, шаг 6 мм. Сопротивление каждой решетки 50 мм вод. ст., площадь перфорированной части 77 % от общей площади поперечного сечения аппарата. Для орошения используется оборотная вода.
На Калининградском ЦБК № 2 работает установка для охлаждения горячего печного газа, состоящая из трех аппаратов; двух барботажных газопромывателей провального типа (горячего и холодного) и одного десорбера.
Первый газопромыватель полый футерованный цилиндр с одной перфорированной тарелкой. Газ с температурой 500–700° охлаждается до 50–60°.
Охлаждающая вода подается через форсунки в верхней части промывателя. Площадь тарелки 1 м2, она выполнена из стали марки Х18Н9Т толщиной 6 мм. Диаметр отверстий 6 мм, шаг 12 мм. Сопротивление промывателя 20–25 мм вод. ст.
Второй промыватель имеет две тарелки площадью 0,95 м2. Расстояние между тарелками 400 мм Тарелки выполнены из винипласта толщиной 8 мм, диаметр отверстий 6 мм, шаг 12 мм. Корпус аппарата защищен внутри обкладкой из свинца.
На орошение подается вода с температурой 20°. Газ охлаждается до 30–35°. Вытекающая вода имеет 30–38° и содержит 0.4–0.5 % SO2. Оборотная вода от второго промывателя подается на орошение в горячий промыватель.
Сопротивление холодного газопромывателя 130–140 мм вод. ст. Степень улавливания сернокислого тумана достигает 90 %.
Для сокращения потерь SO2 оборотня вода после горячего промывателя подается на десорбер, аналогичный по конструкции холодному промывателю, но с большим числом тарелок. Внутренний диаметр аппарата 0,67 м. Степень отдувки SO2 80–90 % при расходе воздуха 50–60 м3 на 1 м3 воды.
Степень очистки газа на пенных аппаратах примерно соответствует очистке его на сухих и мокрых электрофильтрах, т. е. 95–99 %.
Воздушно-газовые теплообменники. В настоящее время для охлаждения печных газов после колчеданных печей кипящего слоя с успехом применяются воздушно-газовые теплообменники.
Воздушно-газовый теплообменник представляет собой трубчатый холодильник. В верхней части его находится приемная камера, в которую сбоку подается печной газ. Приемная камера стальная, футерованная жароупорным бетоном. Для удобства чистки камера имеет съемную крышку. Приемная камера при помощи фланцев соединена со средней трубной частью холодильника (рис. 16). Трубки холодильника выполнены из кислотоупорной стали и завальцованы в трубную решетку, которая сверху защищена слоем жароупорного бетона. Нижняя трубная решетка соединена с двухлинзовым компенсатором. В межтрубное пространство подастся охлаждающий воздух.
Рис. 16. Установка воздушно-газовых теплообменников:
1 — компенсатор; 2 — бункер; 3 — газоход; 4 — верхняя секция; 5 — нижняя секция; 6 — приемная коробка; 7 — трубчатка.
Газ, пройдя трубную часть, поступает в нижнюю камеру. Нижняя камера стальная, футерованная жароупорным бетоном, имеет конус для сбора огарка. Газ выводится из камеры вверх под углом около 50°. Благодаря этому часть огарка за счет инерционных сил остается в конусной части камеры и через затвор-мигалку поступает в тракт удаления огарка. В нижней камере сбоку имеется лаз для чистки.
Для предотвращения забивания трубного пространства скорость газа должна поддерживаться в пределах 20–23 м/сек. Температура отходящего газа регулируется путем изменения количества воздуха, подаваемого на охлаждение. Такие теплообменники хорошо зарекомендовали себя в кислотном цехе Воскресенского химического комбината.
Характеристика воздушно-газовых теплообменников для печи КС-100 I ступеньКоличество охлаждаемого газа, нм3/ч …………… 9700–10000
Количество охлаждающего воздуха, нм3/ч …………… 8000
Температура поступающего газа, °С …………… 850–900
Температура выходящего газа, °С …………… 700
Принцип работы теплообменника (воздух-газ) …………… Прямоток
Температура поступающего воздуха, °С …………… 30
Температура отходящего воздуха, °С …………… 350
Поверхность теплообмена, с учетом коэффициента запаса 1,5 при забивании части трубок, м2 …………… 72
Скорость газа в пространстве, м/сек …………… 22
Диаметр трубок, мм …………… 89 x 4,5
Рабочая длина трубок, мм …………… 3100
II ступеньКоличество охлаждаемого газа, нм3/ч …………… 9700–1000
