Основные аппараты для улавливания смолы уксусной кислоты и охлаждения газа
Электрофильтры. Этот аппарат представляет собой вертикальный футерованный металлический цилиндр, внутри которого имеются 250 деревянных осадительных электродов в виде прямоугольных труб. Внутри каждой трубы по центру натянуты нихромовые провода (диаметр 2 мм), которые служат корони - рующими электродами. Вся коронирующая система проводов подвешена на опорных изоляторах, помещенных в изоляторной коробке с гидрозатвором. Последний заполняют трансформаторным маслом, защищающим эту коробку от проникновения в нее газа.
Газ, подлежащий обессмоливанию, входит в низ электрофильтра, равномерно распределяется по осадительным электродам электрофильтра и выходит через верхний штуцер. Внутренний диаметр электрофильтра 3,5 м, а высота его с изоляторной коробкой 10 м. Активная длина всех коронирующих проводов 1000 пог. м. Размер каждого осадительного электрода 250Х250Х Х4000 мм. Электрическое питание электрофильтр получает от агрегата АФ-18, имеющего повышающий однофазный трансформатор и механический выпрямитель. Автоматическое реле давления отключает ток, идущий к электрофильтру, при падении давления газа в нем ниже допустимого.
Для того чтобы обеспечить достаточно эффективное образование короны, которая внешне проявляется в особом жужжащем звуке, голубоватом свечении, необходимо подвести к коронирую - щей системе напряжение до 60—80 тыс. в. Сила тока при этом бывает небольшая, около 40—80 ма. Общий расход электроэнергии при электрической очистке газа электрофильтрами небольшой и равен обычно 0,5—1 квт-ч на 1000 м3 газа. Газ очищается от смолы удовлетворительно уже при удельной силе тока на 1 пог. м коронирующего электрода около 0,02 ма. В соответствии с этим необходимо увеличивать напряжение, подаваемое на ко - ронирующую систему, если увеличивается нагрузка электрофильтра по газу.
Смола и другие жидкие вещества, накапливаясь, стекают по вертикальной стенке осадительного электрода на дно электрофильтра.
Крупным недостатком электрофильтров при применении их на газогенераторных установках, перерабатывающих древесину, был непродолжительный срок работы (8 месяцев) осадительных электродов, выполненных из обычных стальных труб с толщиной стенки 12 мм. После замены стальных электродов деревянными, изготовленными в виде прямоугольных вертикальных труб, исполненных из строганых досок, продолжительность работы электрофильтров без замены осадительных электродов увеличилась в 4—5 раз. Осадительные электроды изготавливают из досок, укладывая их на ребро. Ширина досок 100—165 мм, а толщина их 15—20 мм. Через 2—3 года работы электрофильтра дерево, из которого сделаны электроды, постепенно теряет механическую прочность и осадительную систему надо менять. Степень выделения смолы из газа электрофильтрами 98—99%.
Скрубберы — стальные цилиндры, футерованные изнутри деревом. Диаметр скрубберов 3,5 м, а вся высота 15 л. Скрубберы имеют хордовую насадку высотой 10,5 м. При работе скрубберов с этой насадкой эффективность охлаждения газа и полнота улавливания кислоты повышались по сравнению с работой этих же скрубберов без насадки.
Каждый скруббер имеет 48 форсунок, установленных в три яруса: вверху 12, в середине 24 и внизу 12. Раствор древесно - уксусного порошка (травленой жижки) распыливается форсунками под давлением 1,8—2 атм. Скорость подачи раствора на форсунку 0,9—1 л/сек. Гидравлическое сопротивление насадки движению газа равно 20—25 мм вод. ст. при скорости газа (рассчитано на свободное сечение) 0,6—0,75 м/сек.
Степень улавливания кислоты из газа 92—94%- Во время работы скрубберов их насадка постепенно забивается шламом. Поэтому через 6—8 месяцев приходится насадку скруббера менять. Нагретый раствор древесноуксусного порошка, вытекающий из скрубберов, охлаждается на градирне.
Градирня — это охладительная башня, состоящая, из двух основных частей: оросителя и вытяжной трубы. Горячий раствор поступает на ороситель, состоящий из деревянной насадки, и по ней стекает вниз. Навстречу стекающему раствору проходит воздух, при этом происходит испарение воды за счет потенциального тепла этого раствора. Воздух движется благодаря тяге, которую создает вытяжная труба, находящаяся над оросителем. Степень насыщения воздуха парами воды повышается, и он свободно выходит в атмосферу из градирни.
Испаряющая эффективность действия градирни определяется количеством тепла, израсходованным на испарение влаги, по отношению к общему количеству тепла, отнятому на градирне от раствора, и она оказалась равной примерно 66—76%.
Целесообразно для лучшего охлаждения раствора осуществ - влять принудительную подачу воздуха под ороситель градирни. Но этот метод оказался неприемлемым, так как требуется устанавливать вентиляторы и создавать некоторую герметизацию в оросительной части градирни.
В зимнее время, когда воздух, поступающий в градирню, холоден, необходимо количество его уменьшать, регулируя деревянными щитами в проемах градирни. Воздух, выходящий из градирни, нагревается до 40—50°, и испаряющий коэффициент градирни доходит до 66—70%. Летом количество воздуха, поступающего в градирню, искусственно не уменьшают, и испаряющий коэффициент градирни повышается до 75—76%. Таким образом, градирня выполняет две роли: с одной стороны, она охлаждает циркулирующий раствор, используемый для охлаждения газа, и, с другой — на градирне концентрируется раствор вследствие частичного испарения влаги.
На насадке оросителя градирни накапливается шлам, что ухудшает условия работы градирни, так как уменьшается сечение для прохода воздуха. Насадку оросителя очищают от шлама обычно через 6—8 месяцев.
Для циркуляции жидкости в системе скрубберов, градирни, а также аппаратов, используемых для приготовления известкового молока, применяются центробежные насосы с электромоторами. По данным практики установлено, что удельный расход электроэнергии равен примерно 3—3,2 квт-ч в пересчете на 1000 л3 газа.
Показатели работы скрубберов и градирни
Расход в скруббере циркулирующей травленой жижки в пересчете на 1 мг газа, л 9—10
Нагрузка по травленой жижке на 1 м.2 сечения ороои - теля градирни, м3/час 1,5—2,2
Температура газа, °С:
Перед скруббером I............................................................ 68--72
TOC o "1-3" h z после скруббера II............................................................... 37—40
Температура травленой жижки, °С:
Стекающей из скрубберов.................................................. 55—60
Охлажденной на градирне.................................................. 30—35
Степень выделения воды из газа в скрубберах характеризуется следующими данными (в г/я. м3 в пересчете на сухой газ):
Количество воды в газе, поступающем в скруббер I. . 350—380 Количество воды в газе, выходящем из скруббера II. . 40—50 Количество воды, сконденсированное в скрубберах (I м II) 320—340
Количество кислоты, извлекаемой из газа в скрубберах, равно 15—17 кг в пересчете на 1000 м3 сухого газа, что составляет в пересчете на 1 пл. м3 дров 5,5—8,5 кг, или 1,4—1,7% от веса абс. сухой хвойной древесины. Эти данные говорят о том, что далеко не вся кислота, образовавшаяся при термическом разложении древесины в газогенераторе, дошла с газом до солевых скрубберов. Часть кислоты выпадает из газа со смолой и кислыми водами.
Примерный баланс кислоты при прохождении газа по газо - проводящей системе представлен ниже.
% |
Статья баланса
Приход
Содержание кислоты в газе при выходе его из газоге
Нератора
Расход
Количество кислоты, выделяемое:
В газопроводах с кислыми водами
В электрофильтре: с осадочной смолой с кислой водой. . в солевых скрубберах
К-оличество кислоты, поступающее в топки с охлаж
Денным газом