Литература -->  Катафорез - движение частиц 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 [ 79 ] 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

8-10 м, при установке без воздушных холодильников. Расход ох.даждающей воды составляет 3-5 на 1 ООО газа в 24 ч. Общепринятые размеры водяных хсяодиль-ников с вертика.льными трубками [ ] приведены в табл. 4.

за (давление 100 Л1Ж вод. столба) равен: для эксгаустеров типа Рато 0,4-0,5 IP, типа Егера 0,5-0,6 ЕР, Билл-Донкина 0,7-0,8 IP. Последние ставятся обычно на коксобен-зольных з-дах, перерабатывающих не более 400 ООО т угля в год.

Табл. 4.-Р азмеры водяных холодильников с вертикальными трубками.

Диаметр кожуха, мм

Число труб 0 76 мм

Высота, мм

Охлаждающ. поверхность, м

Вес, кг

Диаметр штуцеров, мм

для газа для смо.лы

для воды

600 1 ООО 1 400

1 800

2 300

3 000

19 1 685-2 540 61 1 685-4 540 139 1 3 000-6 360 211 ; 4 420-7 780 361 6 360-9 140 631 6 8,0-9 140

3,4-11,7 25,0-66,5 100,2-211,3 224,6-393,3 532,5-778,3

998-1 352

420-780 1 375-2 740 3 865-7 160 8 220-13 130

30 980-40 530

100-120 150-200 225-300 250-350 400-500 600-800

70 100 100 125 150 160

40 50 70 80 125 175

Применяются таюке и холодильники смешанного типа-воздушно-водяные; в них газ проводится по трубкам, орошаемым снаружи водой. Расход воды равен 2 на 1 ООО газа. В последнее время начинают входить в коксобензольную практику холодильники непосредственного действия, представляющие собою пустые башни,в к-рых подпимаю-щийся кверху газ орошается непосредственно иадсмольной водой, разбрызгиваемой распределительным устройством навстречу газу.

Ох.пажденные газы отсасываются э к с-гаустерами (см.Вентиляторы),которые с другой стороны нагнетают их в последующую очистную аппаратуру. Правильная работа коксовых печей требует, чтобы в камерах печи имелось избыточное давление 2-4 мм водяного столба; по другую сторону эксгаустера расположены смспоотде-иитель, аммиачные скрубберы и.ли сатураторы и бензольные скрубберы. Распределение давления по пути прохолодения газа, а также сонро-тив.яения отдельных аппаратов приведены в табл. 5 [2].

Табл. 5. - Распределение давления газа по пути следования его через очистную аппаратуру.

Место измереппя

Давление (+) или

разрежение (-) в мм вод. столба

Барельет ......

Газопровод перед копдепсаторами . .

Газопровод за копдепсаторами ....

Газ шров )д перед оксгаустером . . .

Газ.шров )д перед смолоотдепителпми

Газопровод перед сатураторами . . .

Газопровод за сатураторами .....!

Газопровод перед хо- лодильниками бен- j зо.льиого отдел.

Газопровод за холодильник, бе зольного отдел

Газопровод перед скрубберами бен-зо,пьного отдел. .

Газопровод перед газометром ......

л. . .

so- Ч ен- I ел. \

От +2 до +4

-80 -Ш

-100 -140

-140 -180

-Ь880 -Ы 200

+820 +1 100

+450 +600

+450 +600 +4.ад +560

+180 +250

Сопротивление аппаратов в мм вод столба

20-40

60-100 370-500

20-40

250-410

Обычно применяются эксгаустеры систем Биля-Донкина, Егера, Рато и др. Ориентировочный расход энергии на 1 ООО м/ч га-

Прошедший через конденсаторы газ содержит еще во взвешенном состоянии капельки смолы в количестве 3-4 кг на 1 ООО м, для удаления к-рых за эксгаустером (а иногда и перед ним) устанавливаются смолоотделители. Наиболее распространены на кок-собензольных з-дах смолоотделители типа Пелуза и Одуена (см. Газовое производство). Давление в смолоотделителе д. б. таково, чтобы газ проходил через сита со скоростью 15-20 м/ск. При нормальной работе смоло-отделителей потеря давления в них составляет 70-90 мм вод. столба; Г выходящего газа равна 18-30°. Выделение смолы достигает 99 % от содержания ее в газе перед входом в смолоотделитель.

Улавливание аммиака. Из смо-лоотделителей газ попадает в аммиачное от-де.тение. Аммиак улавливается либо водой (с получением аммиачной воды) либо серной к-той (получается сульфат аммония).

При работе на аммиачную воду газ проходит последовательно через несколько скрубберов (башен, заполненных той или иной насадкой), в которые газ подводится снизу, а сверху навстречу ему разбрызгивается растворитель. В последний по ходу процесса скруббер в качестве растворителя вводится свелсая вода, а предыдущие скрубберы орошаются аммиачной водой, стекающей из соответствующих последующих скрубберов; так. обр. осуществляется принции противотока. Поверхность насадки па каждые 1 ООО м газа д. б. равна 80-100 м-. Насадкой для аммиачных скрубберов обычно слулсат нестроганые деревянные рейки прямоугольного сечения, толщиной 6 мм и высотой 12 мм, или рейки треугольного сечения со стороной 25 мм, из к-рых изготовляются решетки, укладываемые друг на друга. При построении таких решеток свободный проход для газа должен составлять не менее V.3 горизонтального сечения скруббера. В табл. 6 [] указаны общепринятые основные размеры скрубберов с деревянной (прямоугольного сечения) насадкой. . За последи, годы стали находить широкое применение в качестве насадочных тел кольца Рашига (см. Колонные аппараты). При диам. 25 мм и такой же высоте, боковая поверхность одного кольца составляет 40 см; в 1 лг их вмещается ок. 55 ООО шт., весящих 630 кг, а общая их поверхность достигает 220 м. Свободное сечение для прохода газа при насадке кольцами равняется 92% от го-



Табл. 6.-Размеры

аммиачных скрубберов с деревянной насадко прямоугольного сечения.

из реек

1 200

1 600

2 000

2 600

3 000

Диам тр газовых штуце-

ров, мм.........

125-150

200-250

250-350

300-400

550-600

600-800

Омываемая поверхность

одного ряда насадки, м

26,5

Вес одного ряда насад-

ки, кг..........

16,5

37,0

103,0

230,0

Высота скруббера, мм . .

2 900-4 400

3 900-7 300

4 900-

-7 800

10 100-17 450

14 400-23 200

17 400-23 200

Число рядов насадки .

11-20

16-37

49-91

68-118

86-117

Омываемая поверхность

всей насадки, .и ....

46-84

153-355

403-

-749

1 298-2 411

3 060-5 310

5 160-7 020

Общий вес, кг.......

740-1 050

1 750-3 200

3 450-5 395

9 520-16 375

33 280-43 880

ризонтального сечения скруббера. В скрубберах кольца поддерживаются горизонтальными железными решетками с поперечником отверстий в 20 мм; таких решеток в скруббере ставят 2 или 3. Общепринятые размеры скрубберов с насадкой кольцами Рашига даны в табл. 7.

При работе на сульфат аммония различают три метода улавливания аммиака: прямой, полупрямой и косвенный. При получении сульфата аммония прямым методом вся масса коксового газа, несущего аммиак, промывается серной кислотой в с а т у р а т о р а х. При косвенном

Табл. 7.-Размеры аммиачных скрубберов с насадкой кольцами Рашига.

Диам. кожуха, мм.....

Диам. газов штуцера, мм . Высота скруббера, мм . . . , Омываемая поверхность, м Общий вес, кг .......

125-150 2 900-4 400

198-363 1 155-1 790

1 ООО 150-200

3 400-5 400 385-726

1 925-3 170

1200

200-250 3 900-7 300

660-1 485 3 150-6 285

1400

225-300 4 400-7 800 1 012-2 178 4 590-8 850

1800 250-350 6 300-14 450 2 561-6 952 10 740-26 530

За границей применяются также механич. скрубберы. Стандартные размеры скрубберов горизонтального типа, с распределением промывной жидкости при помощи укрепленных на горизонтальном валу пучков прутьев, приведены в табл. 8 р].

Табл. 8.-Размеры и производительность механических скрубберов горизонтального типа.

Длина кожуха, мм.......

Диам. кожуха, мм .......

Число об/м............

Площадь пола, занятая аппаратом, .и2...........

Диам. газовых штуцеров, мм .

Диам. штуцеров для воды, мм .

Суточная производительность в м газа ...........

3 320

3 860

2 500

3 ООО

4 550X2 765

5 350 x 3 350

50 000

80 ООО

5 360 3 ООО 100

6 850x3 350 700 70

125 ООО

Против ухтзанной в таблице производительности допускается перегрузка до 70%, причем улавливание аммиака падает с 99,2 до 97,7%. Другой распространенной системой м:еханпч. скрубберов яв.яяются центробежные скрубберы вертихльного типа, характеризуемые данными табл. 9 р].

Табл. 9.-Р азмеры и производительность механических (центробежных) скрубберов вертикального типа.

Диам. камеры, мм.....

Число камер.........

Диам. газов, штуцера, мм.

Общий вес, ка........

Суточная производительность в -из газа......

1500

2 000

2 250

2 500

2 500

11 ООО

30 ООО

50 000

80 ООО

130 ООО

160 ООО

200 ООО

Полнота улавливания аммиака очень сильно зависит от t° промывной воды; так, при повышении f° с 20 до 25° производительность скрубберов падает на 10%. Нормальн. t° воды следует считать 20°. Расход воды также зависит от t° и от системы скрубберов; в среднем можно принимать его не выше 100 л на 1 m переработанного угля.

методе аммиак улавливается сначала водой, потом полученная слабая аммиачная вода дистиллируется и выделенный из нее аммиак направляется в сатураторы. При полупрямом методе надсмольная аммиачная вода перерабатывается в дистил-ляциоиной колонне, из к-рой аммиак направляется в сатуратор, а алшиак, содержащийся в газе, улавливается серной к-той в сатураторе непосредственно .

Прямой способ получения сульфата а м м он и я п о Штилю. При этом способе охлалсдеппе газа производится непосредственно над-смольной водой (фиг. 1), Газ из газопровода, имея температуру 80--100°, поступает через трубку а в газопромыватель А-Е, пустой внизу и с сетками b в верхней части; в нем газ промывается надсмоль-ной водой, имеющей Г 20-25° и распределяемой брызгалкаш! с и сетками Ь, причем газ охлаждается до 35-40°, а вода нагревается до 70-80°; при этом часть содерлсавшегося в ней аммиака увлекается газом. Охлаждающая вода и сконденсировавшаяся смола стекают в ниленюю часть промывателя, где и происходит их разделение по удельн. весу. Газ из газопромывателя А для окончательного выделения смолы поступает через d в трубчатый водяной холодильник С, в котором он охлаждается до 20-25°. За холодильником С располо-жеи эксгаустер J), а за ним испаритель В, в котором холодный газ входит в непосредственное соприкосновение с надсмоль-ной водой, нагретой в газопромьшателе А, причем газ, нагреваясь, уносит из воды



большую часть содерлсащегося в ней аммиака. Охладившаяся вода вновь возвращается в цикл через газопромыватель, а нагретый до 70-75° газ поступает в сатуратор F для поглощения серной кислотой.

Схема прямого способа Отто такова: на барельете у входа в газопровод установлен аппарат, в к-рый вбрызгивается надсмольная вода; температура газа сни-лсается до 100-120°, вода нагревается и аммиак из нее переходит в газ. Далее помещается другой аппарат, в который вбрызгивается


Фиг. 1.

горячая смола (с Г 75°); частицы смолы из газа вымываются и последний поступает в сатуратор, из которого лишенный аммиака газ выходит с Г 85° и несет значительные количества водяных паров, конденсирующихся в водяных холодильниках; только после них газ попадает в эксгаустер, проталкивающий его дальше через бензольные скрубберы.

Схема расположения аппаратов при п о-л упрямом методе Копперса (в порядке последовательности их включения) такова: газопровод, водяные трубчатые холодильники, смолоотделитель, эксгаустер, подогреватель (подогревание производится до 75-80°, глухим паром или неохлажденным сырым газом), сатуратор, холодильники, бензольные скрубберы. Сатуратор представляет собою освинцованный цилиндрический сосуд с колоколообразной крышкой, наполняемый серной к-той. Для подвода газа имеется свинцовая труба, опущенная почти до дна сосуда и оканчивающаяся свинцовым же воротником, снабженным вырезами для лучшего распределения газа. Для сбора образующихся кристаллов сульфата аммония устроен карман, из которого кристаллы извлекаются при помощи элдак-тора в деревянный ящик; из последнего они попадают в центрифугу. Между сатуратором и деревянным ящиком устанавливается газоотделитель.

При производстве сульфата аммония из газа обычно пользуются 78 %-ной серной к-той (60° Вё), к-рая перед употреблением разбавляется до - 55% (42-45° Вё). Серная к-та берется в небольшом избытке против теоретически необходимого количества-не более чем на 5-10%, так как при большом избытке кислоты получается хорошо растворимая кислая соль, а при меньшем есть опасность, что часть аммиака проскочит че-

рез сатуратор. О получении аммиака и сульфата аммония из аммиачной воды см. ниже.

Улавливание бензола и его гомологов. После выделения аммиака из коксовых газов выделяют б е н з о л и его гомологи. Это достигается обычно путем поглощения паров ароматич. углеводородов из газа жидкими поглотительными маслами или твердыми поглотителями-адсорбентами. В качестве поглотительных масел применяют нек-рые каменноугольные или нефтяные, а также буроугольные масла. Промывка газа маслом производится по принципу противотока в скрубберах, снабженных той или иной насадкой, или же в механич.* (центробежных) скрубберах. При насадке в виде решеток из деревянных реек, имеющих размеры 125x13x17 мм, 1 ж* их весит 150- 160 %г и имеет омываемую поверхность 50 ж. Необходимая омываемая поверхность на 1 m перерабатываемого в сутки угля составляет 20-30 л*, что соответствует примерно объему скруббера 0,40-0,60 м. Количество циркулирующего в поглотительной системе масла составляет от 300 до 550 л на 1 m коксуемого угля; при хорошей работе оно должно равняться 300-325 л при насыщении масла бензолом до концентрации 4,5%. При насыщении, равном 3%, количество масла увеличивается соответственно до 450 л. При дальнейшей обработке часть масла, составляющая 25% от веса полученного бензола, теряется. Температура масла во время промывки газа д. б. не выше 20°. Степень извлечения бензола из газа достигает обычно 80-85%. Продолжительность контакта мелоду маслом и газом равна 70-100 ск.

Поглотившее бензол масло, называемое в Донбассе маслом бензине , подвергается переработке с целью выделения из него сырого бензола. Из напорного бака масло попадает в теплообменник, в котором оно подогревается до 70-80° за счет Теплоты обезбензоленного ул-се масла (масла дебензине ); затем масло поступает в решофер, в котором нагревается до il5- 125° глухим паром, причем частично выделяются пары бензола. Масло и пары бензола направляются в дистилляционную колонну, в к-рой производится отгонка бензола острым паром. Из нижней части ди-стилляционной колонны стекает масло де-бензине, которое, пройдя теплообменник, направляется в холодильники, после которых, пройдя сепаратор для отделения воды, вновь подается на скрубберы. Смесь водяных паров и паров сырого бензола попадает в дефлегмационную колонну, затем в дефлегматор, а после него в конденсатор, из которого вытекает смесь сырого бензола и воды, разделяемая по уд. весу в флорентийской вазе. Флегма из дефлегматора отводится в кристаллизатор для выделения из нее нафталина.

Теплообменники устраиваются или в виде обычных трубчатых аппаратов или же в виде двух концентрич. труб, причем по внутренней течет масло бензине, а между внешней и внутренней трубам-дебензине. Поверхность теплообменника на 1 000 л масла бензине равна 20 - 25 м. Подогреватель устраивается или в виде колонного аппа-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 [ 79 ] 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152