• 5

2.6. УЛАВЛИВАНИЕ ТУМАНОВ

Туманы образуются вследствие термической конденсации паров или в результате химического взаимодействия веществ, нахо­дящихся в аэродисперсной системе. Туманы образуются при производстве серной кислоты, термической фосфорной кислоты, при концентрировании различных кислот н солей, при испаре­нии масел и др.

Для улавливания туманов применяют волокнистые и сеточ­ные фильтры-туманоуловители и мокрые электрофильтры. Принцип действия волокнистых фильтров-тумаиоуловитслей ос­нован на захвате частиц жидкости волокнами при пропускании туманов через волокнистый слой. При контакте с поверхностью волокна происходит коалесценцня уловленных частиц и образо­вание пленки жидкости, которая движется внутри слоя волокон и затем распадается на отдельные капли, которые удаляются с фильтра.

Достоинство фильтров: высокая эффективность улавливания (в том числе тонкодисперсных туманов), надежность в работе, простота конструкции, монтажа и обслуживания.

Недостатки: возможность быстрого зарастания при значи­тельном содержании в тумане твердых частиц или при образо­вании нерастворимых солей вследствие взаимодействия солей жесткости воды с газами (С02, S02, HP и др.).

Перемещение уловленной жидкости в фильтре происходит под действием гравитационной, аэродинамических и капилляр­

ных сил, оно зависит от структуры волокнистого слоя (диамет­ра волокон, пористости и степени однородности слоя, располо­жения волокон в слое), скорости фильтрации, смачиваемости во­локон, физических свойств жидкости и газа. При этом чем боль­ше плотность упаковки слоя и меньше диаметр волокон, тем больше жидкости удерживается в нем.

Волокнистые туманоуловители разделяют на низкоскорост­ные и высокоскоростные. Те и другие представляют собой на­бор фильтрующих элементов. Фильтрующие элементы низко­скоростного туманоуловителя включают две соосно расположен­ные цилиндрические сетки из проволоки диаметром 3,2 мм, приваренные к дну и входному патрубку. Пространство между сетками заполнено тонким волокном диаметром от 5 до 20 мкм с плотностью упаковки 100—400 кг/м3 и толщиной слоя от 0,03 до 0,10 м. Волокна изготовляют из специальных стекол или по­липропилена, полиэфиров, поливинилхлорида, фторопласта и других материалов.

Фильтрующие элементы крепят на трубной решетке в кор­пусе колонны (до 50—70 элементов). Туманоуловители работа­ют при скорости газа уг<0,2 м/с и имеют производительность до 180 000 м3/ч.

Высокоскоростные туманоуловители выполняются в виде плоских элементов, заполненных пропиленовыми войлоками. Их можно использовать для улавливания тумана кислот (H2SO4, НС1, HF, И3РО4) и концентрированных щелочей. Войлоки вы­пускают из волокон диаметром 20, 30, 50 и 70 мкм.

Наиболее часто применяют двухступенчатые установки (с различными по конструкции фильтрами), которые могут быть двух типов. В установках первого типа головной фильтр пред­назначен для улавливания крупных частиц и снижения концент­рации тумана. Второй фильтр служит для очистки от высоко- дисперсных частиц. В установках второго типа первый фильтр служит агломератором, в котором осаждаются частицы всех размеров, а уловленная жидкость выносится потоком газов в виде крупных капель, поступающих во второй фильтр-брыз- гоуловитель. В фильтрах-брызгоуловителях используются вой­локи из волокон диаметром 70 мкм. При скорости фильтрации 1,5—1,7 м/с сопротивление составляет 0,5 кПа, а эффективность очистки для частиц более 3 мкм близка к 100%.

Фильтры для очистки аспирационного воздуха от частиц тумана хромовой и серной кислоты имеют производительность от 2 до 60 тыс. м3/ч. При скорости фильтрации 3—3,5 м/с эф­фективность очистки составляет 96—99,5%, сопротивление фильтров 150—500 Па.

Для улавливания масла разработаны фильтры с вращаю­щимся цилиндрическим фильтрующим элементом, что обеспечи­вает эффективную и непрерывную регенерацию слоя от улов­

ленного масла. Производительность таких фильтров от 500 до 1500 м3/ч, эффективность очистки составляет 85—94%.

Для очистки от грубодиснерсных примесей брызг использу­ют каплеуловители, состоящие из пакетов вязаных металличе­ских сеток, из легированных сталей, сплавов на основе титана и других коррозионностойких материалов. Сетки (с диаметром -проволоки 0,2—0,3 мм) гофрируют и укладывают в пакеты тол­щиной от 50 до 300 мм и в качестве сепараторов устанавлива­ют в колонне. Для повышения эффективности улавливания ту­мана предусматривают две ступени сеточных сепараторов. Сепараторы эффективно работают при концентрации пара в га­зах не более 100—120 г/м3. Сетки могут быть изготовлены так­же из фторопласта и полипропилена.

Для улавливания тумана кислот применяют мокрые электро­фильтры. По принципу действия они не отличаются от сухих электрофильтров (см. выше). Например, электрофильтр КТ-7, применяемый для улавливания тумана серной кислоты, имеет по 144 коронирующих и осадительных электродов. Он работает при давлении 500 Па и температуре газа 160 °С.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я