14.09.2004 09:04
╘ Александр Перескоков, ведущий специалист ОАО ⌠Уралхиммаш■.
Контакт с автором: pereskokov@ekb.ru
тел. (343) 221-78-18
На территории СНГ до сих пор не решена проблема очистки от вредных веществ газовых выбросов промышленных и энергетических предприятий. Имеющиеся на них газоочистные сооружения не совершенны, морально и физически устарели. Обновление оборудования газоочистных сооружений неизбежно и начнется в массовом порядке в ближайшие 4-6 лет. Неизбежность такого обновления обусловлена как требованиями обеспечения охраны окружающей среды, так и необходимостью ведения эффективной производственной деятельности.
--------------------------------------------------------------------------------
Брызги орошения
Как показывает анализ, традиционным аппаратам мокрой очистки газов свойственны следующие недостатки:
ограничения по концентрации пыли в газах на входе в аппарат.
высокие затраты энергии на очистку газов;
в ряде случаев большой расход орошающей воды (до 3-4 л/м3 газа).
Для тонкой очистки газов от пыли наиболее эффективны мокрые пылеуловители центробежного типа, в частности, батарейный скруббер конструкции НИИО газа.
Центробежные капле уловители кольцевого типа были впервые разработаны и прошли успешные испытания в эмульгаторных газоочистных установках энергетических котлов. Эффективная и надежная работа капле уловителей этого типа обеспечивается достаточной по условию сепарации капель тангенциальной скоростью газов при одновременном поддержании осевой скорости в сечении аппарата ниже допустимого уровня по условию возникновения вторичного брызгоуноса. Кольцевые капле уловители, даже при большом диаметре их корпусов, обеспечивают высокую степень капле улавливания (95,0 ╜ 99,4 %) за счет относительно малого пути, проходимого каплями до их осаждения. При малом отношении сечения завихрителя к сечению всего аппарата, характерном для этих капле уловителей, ширина кольцевой щели, и, следовательно, максимальный путь капли к поверхности осаждения мал по сравнению с радиусом аппарата.
Скрубберы с центробежными кольцевыми эмульгаторами и капле уловителями прошли испытания, внедрены и успешно эксплуатируются с 1996 года на ТЭЦ ОАО ⌠СвердловЭнерго■ в газоочистных установках энергетических котлов, работающих на твердом топливе. Аппараты обеспечивают высокую степень капле улавливания 98,6 √ 99,7 % при концентрации зольных частиц в газе на входе в аппарат 30 г/м3.
Рождённый из пены
Основным элементом эмульгатора являются кольцевой лопаточный завихритель. Вместе с эмульгатором в одном корпусе скруббера устанавливается и центробежный кольцевой капле уловитель. Принцип работы эмульгатора состоит в тангенциальном вводе и прохождении закрученного газового потока через кольцевой лопаточный завихритель, взаимодействии этого потока с жидкостью, подаваемой сверху в противотоке на тарелку эмульгатора. Орошающая жидкость в виде пленки срывается с тарелки и образует вместе с раскрученными газами газожидкостный вспененный слой (эмульсию), который обеспечивает максимально возможную площадь контакта между двумя средами: жидкой и газообразной. Под действием силы тяжести образовавшаяся пульпа из уловленных частиц пыли сливается на днище эмульгатора и удаляется из него, или используется для орошения в рецикле.
Определяющими для данного устройства факторами эффективности очистки газов являются высота и равномерность распределения слоя эмульсии над завихрителем. Повышенное давление во вращающемся пенном (эмульсионном) слое за счет действия центробежных сил обусловливает устойчивое существование только мелких пузырей пены, что многократно увеличивает поверхность контакта фаз и интенсифицирует процессы тепло √ массообмена, чему также способствует противоточное движение газа и жидкости. Так образуется газожидкостный вспененный слой. В нем улавливаются пылевые частицы и аэрозоли. Процесс эффективен для очистки как кислых, так и щелочных газов. Для этого в воду орошения вводятся соответствующие реагенты.
Каждый скруббер разрабатывается с учетом индивидуальных особенностей конкретного технологического процесса, который характеризуется объемами пыле газовых выбросов, содержанием в очищаемых газах вредных веществ и их кислотной или щелочной реакцией. Т. е. в каждом случае рассматриваемая разработка имеет индивидуальные технико-экономические показатели.
Пыль Уральского алюминиия
Высокая допустимая концентрация пыли в газах на входе в новый эмульгатор (до 60 г/м3) и кпд > 99 % позволят УАЗу в перспективе исключить электрофильтр из цепи аппаратов газоочистки печей спекания. При подтверждении в процессе испытаний и наладки такой возможности расход газа на скруббер в оставшейся системе газоочистки будет сокращен на 35 √ 45 % за счет снижения подсосов воздуха в электрофильтр. Соответственно диаметр нового аппарата уменьшится на 20 √ 25 % (до 2750/3100 мм) по сравнению с принятым в технических предложениях.
Опыт эксплуатации на УАЗе существующего скруббера тарельчатого типа свидетельствует о быстром зарастании внутренних поверхностей аппарата при использовании в качестве орошающей жидкости шламов с плотностью более 1,16-1,20 т/м3. Новый аппарат по принципу своего действия менее склонен к зарастанию. Однако планируемое увеличение плотности шлама требует технических решений по регулярной промывке аппарата без остановок и нарушения режима его работы.
Технические решения по модернизации скруббера мокрой очистки отходящих газов печи спекания ╧ 2 участка ╧ 7 глиноземного цеха УАЗ - филиал ОАО ⌠СУАЛ■ - разработаны по договору ╧ 109-64 от 01.09.2002 ОАО ⌠ПКБ Энергоцветмет■. В настоящее время очистка отходящих газов печи спекания ╧ 2 осуществляется посредством пылевой камеры, группового циклона, электрофильтра, скруббера мокрой очистки тарельчатого типа. Анализ работы этих агрегатов позволяет сделать следующие основные выводы:
электрофильтр работает в проектном режиме кратковременно и только после капитального ремонта, что связано с электростатическими свойствами улавливаемой пыли. Остальное время он работает в режиме пыле осадительной камеры с коэффициентом улавливания пыли не более 70 %;
из-за неудовлетворительной работы электрофильтра на скруббер поступает газ с концентрацией по пыли до 14 г/м3 (по условиям работы тарельчатых скрубберов должно быть не более 1 г/м3). В связи с этим отмечается крайне неэффективная работа скруббера: концентрация пыли в газе на выходе из скруббера составляет 5,0 √ 9,6 г/м3. Степень очистки газов в скруббере колеблется от 40 до 80 %.
- визуально наблюдается значительный капле унос (замеры не проводятся);
в выводимых в атмосферу газах содержание пыли значительно превышает ПДВ,
подсосы воздуха в циклоны составляют 18-27 %, в электрофильтр 35-45 %.
Несмотря на наличие четырех ступеней, газоочистка печей спекания работает крайне неэффективно и нуждается в реконструкции. Аппаратами, лимитирующими работу системы газоочистки, являются электрофильтр и мокрый скруббер.
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИАППАРАТОВ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ПЕЧЕЙ СПЕКАНИЯ УАЗа.
Характеристика
Старый скруббер
Новый скруббер
Номинальная производительность по очищаемому газу, тыс. нм3/час
110
110
Запыленность газа на входе, г/нм3
15
До 60
Запыленность газа на выходе, г/нм3
5
0.1
Расход воды орошения, нм3/час
340
35
Коэффициент очистки газов, %
До 67
Не менее 99
Диаметр, м
7,5
3,7
Высота, м
32,25
17,5
Масса, т
100
18
Новый СКЭ не только значительно упрощает технологическую схему газоочистки (можно отказаться от электрофильтров) и снижает общие эксплуатационные расходы на газоочистку (с одновременным снижением капитальных затрат на реконструкцию), но и позволяет УАЗ обеспечить охрану атмосферного воздуха. Максимальные приземные концентрации (ПК) взвешенных веществ в атмосфере от газоочистки печи спекания ╧ 2 для него не превышают предельно допустимые значения во всех расчётных точках, как на границе санитарно защитной зоны (СЗЗ), так и в жилых районах. Максимальные концентрации вредных веществ достигаются на расстоянии 3000 м от источника газовых выбросов и составляют 0,17 ПДК. Для старого скруббера максимум приземной концентрации достигается на расстоянии 2400 м от свечи и составляет 3,26 ПДК. На рис. приведены графики зависимости концентраций вредных веществ, выбрасываемых старым (ломаная 1) и новым (ломанные 2 и 3) скрубберами.
Таким образом, внедрение СКЭ существенно улучшить экологическую обстановку на прилегающих территориях.
В настоящее время на базе СКЭ ведутся работы по разработке проекта реконструкции газоочистных сооружений Средне-Уральского медеплавильного завода.
Дата публикации: 6 июля 2004
Источник: SciTecLibrary.ru
Японцы разработали новую технологию добычи нефти
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.