Скрубберы для выделения легко летучих веществ
Неконденсирующиеся газы по выходе из конденсаторов содержат легколетучие вещества: кетоны, эфиры, спирты и другие продукты переугливания древесины. Содержание этих продуктов в газах зависит главным образом от концентрации конденсата — жижки и от конечной температуры охлаждения парогазов. При недостаточном охлаждении парогазов в конденсаторах с поверхностным способом охлаждения и при концентрированном конденсате потери легколетучих продуктов могут быть весьма значительными.
Во избежание этих потерь неконденсирующиеся газы следует промывать в особых аппаратах, называемых скрубберами.
Вместо насадки в скруббере могут быть устроены полки, которыми скруббер будет разделен на секции. Полки снабжают отверстиями диаметром не более 3 мм и располагают так, чтобы газы двигались в скрубберах зигзагообразно.
Скрубберы с хордовой насадкой из деревянных брусков и с полками с отверстиями дают достаточно развитую поверхность соПрикосновения между газами и промывной жидкостью, обеспечивают полноту извлечения летучих органических веществ и требуют незначительной потери напора при прохождении газов через скруббер.
Скрубберы с насадкой из керамических колец дают лучшие результаты по извлечению легколетучих веществ, но они при одинаковой скорости газов вызывают большую потерю напора при охлаждении газов, и поэтому в тех случаях, когда создаваемый парогазами в процессе обугливания древесины напор недостаточен, целесообразнее применять скрубберы с хордовой насадкой или с полками.
Для обеспечения полноты извлечения летучих веществ движение газов и поглотителя должно идти по принципу противотока. Однако, противоточный процесс промывки газов требует большей потери напора и в аппаратах для переугливания древесины с естественной циркуляцией применение его потребует установки всасывающего вентилятора, что не всегда возможно осуществить. Чтобы избежать установки вентилятора, парогазы следует промывать по принципу паралелльного тока. В этом случае, хотя полнота извлечения летучих веществ ниже, но зато потеря напора при прохождении газов сводится до минимума.
Сущность работы скруббера состоит в следующем. Неконденсирующиеся газы из конденсатора поступают по вводной трубе под решетку, в низ скруббера. Здесь они, поднимаясь снизу вверх, приходят в тесное соприкосновение с промывной жидкостью, стекающей по насадке сверху вниз.
Для равномерного распределения отдельных газовых струек по свободному сечению насадки в нижней части скруббера оставляют пространство, не занятое насадкой. Вверху скруббера также оставляют свободное пространство перед выходной трубой, а среднюю его часть заполняют насадкой равномерно. Насадка из деревянных реек или полки в скрубберах должна быть строго горизонтальна, иначе стекающая жидкость будет неравномерно распределяться по всему поперечному сечению скруббера и газ будет проходить главным образом в той части скруббера, где насадка меньше всего смочена.
Питающую промывную жидкость можно подводить в скруббер через форсунки (в случае полых скрубберов) или при помощи зигзагообразной трубы, снабженной большим числом отверстий (в случае насадочных скрубберов, в которых жидкость стекает тонким слоем по поверхности насадки, и в случае скрубберов с полками).
Промытые неконденсирующиеся газы отводят через выводную трубу.
Так как содержание легколетучих веществ в газах незначительно, то, чтобы избежать получения слабых растворов, промывная
Жидкость должна циркулировать в скруббере до тех пор, пока содержание в ней спиртов, эфиров и других продуктов переуглива - иия древесины не достигнет желаемой концентрации.
После этого насыщенный раствор промывной жидкости выводят из системы, а вместо него подают свежую жидкость. Высота скруббера должна соответствовать вычисленной поверхности соприкосновения при площади сечения, определенной по скорости движения газов 0,3—0,6 м/сек, в скруббере, при условии отсутствия насадки.
При большей скорости движения газов при определенной поверхности соприкосновения должна быть большая высота скруббера и, следовательно, большее время контакта промывной жидкости с газами.
В качестве промывной жидкости для улавливания из неконденсирующихся газов спиртов, эфиров и других продуктов переугли - вания древесины может быть применена холодная вода или малолетучие органические растворители.
Применение холодной воды, вследствие пониженной растворимости в ней летучих продуктов, по сравнению с растворимостью их в органических растворителях, а также большой летучести ме - I тилового спирта и других органических веществ, не обеспечивает
» полноты извлечения и высокой концентрации этих веществ в про
Мывной жидкости.
Для повышения концентрации извлекаемых веществ в промывной жидкости были предложены разные органические растворители фенольного характера, например крезолы, способные давать со 'l спиртами, кетонами и другими веществами устойчивые в холодном
Состоянии комплексы, распадающиеся с выделением поглощенных продуктов, с регенерацией поглотителя лишь при нагревании в специально установленном для этой цели аппарате. Концентрация абсорбируемых веществ — кислот, спиртов, эфиров и других в органическом поглотителе (абсорбенте) доходит до 20—25%. Между тем промывная вода из скруббера содержит их не более 5%.
Потери кислот и спиртов с неконденсирующимися газами разложения древесины в ретортных печах при разных температурах конденсата, вытекающего из холодильника, и количество извлекаемых веществ при промывке этих газов в скруббере показаны в табл. 78.
Данные таблицы показывают, что при температуре конденсата 15° потери кислоты и спиртов практически не происходит. Содержание в конденсате кислоты при этой температуре составляет 12% и спирта — 5 %.
С дальнейшим повышением температуры конденсата потери спирта и кислоты постепенно возрастают. Так, при 27^ потери кислоты составляют 1 %, а спирта — 28%'.
Таблица 78 Потери уксусной кислоты и метилового спирта с неконденсирующимися газами на выходе из конденсатора и количество этих продуктов, извлекаемое в C4Pv66Epe
|
Таким образом, как показывает таблица 78, при промывке газов водой степень извлечения кислот и спиртов тем ниже, чем выше температура конденсата, вытекающего из холодильника.