Отчет по производственной практике по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности
 Скачать 284.31 Kb.
|
4.2. Коалесцентные влагомаслоотделителиРабота данных устройств основана на эффекте коалесценции — объединении (слиянии) капель жидкости при прохождении пористой среды с возрастающей величиной пор. В простейшем случае коалесцентный фильтр выполнен в виде нескольких слоев пористого материала и металлических сеток с всё возрастающей величиной пор или ячеек. Содержащиеся в воздухе микроскопические капли масла и воды при прохождении такого фильтра постепенно объединяются и растут в размерах, на выходе фильтра капли имеют уже вполне макроскопические размеры и под действием силы тяжести стекают вниз.  Конструктивно коалесцентные влагомаслоотделители могут быть двух типов:Самостоятельные устройства; Дополнительные коалесцентные фильтры во влагоотделителях (осушителях воздуха) адсорбционного типа. В первом случае основу прибора составляет стакан, внутри которого располагается кольцевой коалесцентный фильтр, состоящий из нескольких слоев специального пористого материала или металлических сеток. Воздух подается через крышку стакана внутрь кольцевого фильтра, проходит через него и выходит через выводной патрубок, а конденсат скапливается на дне стакана, откуда периодически удаляется в атмосферу через клапан или кран. Во втором случае основу прибора составляет адсорбционный осушитель воздуха, выполненный в виде стандартизированного сменного картриджа (патрона). Внутри патрона располагается емкость с адсорбером — гранулированным веществом, активно поглощающим влагу. Вокруг этой емкости располагается кольцевой коалесцентный фильтр из пористого материала или металлических сеток. Коалесцентный фильтр производит основную очистку воздуха от масла, а адсорбер — от воды. Масло скапливается на дне корпуса прибора, а вода собирается в адсорбере, периодически картридж продувается сжатым воздухом, который удаляет из адсорбера излишнюю влагу и сбрасывает в атмосферу скопившееся масло. 3.3 Масляные пылеуловители Масляные пылеуловители [9] применяют на станциях с большой, часовой производительностью и практически с любым поступающим по качеству газом. Висциновые фильтры, и сепараторы предназначены только для очистки сухого газа. Дополнительными мерами для очистки газа следует считать расширительные камеры, устанавливаемые на входе ГРС. На ГРС устанавливается подземная ёмкость (8) для сбора и удаления влаги и конденсата с системами автоматического контроля над уровнем и количеством конденсата в емкостях и пылеуловителях. Давление на входе и выходе каждого пылеуловителя контролируется с помощью технических манометров (9, 11, 12, 14 на чертеже ДП-806-10.1-46-07-00-000А2). Для решения задачи по разработке технологического оборудования ГРС выбираем из таблицы 2.3 два масляных пылеуловителя с диаметром корпуса 400 мм., характеристики которых приведены в таблице 2.1 [9]. Таблица 2.3 -Технические характеристики масляных пылеуловителей
Методы по очистке газа Механическая очистка газов Механическая очистка газов ориентирована на задержание твердых крупных частиц. Сухой способ газоочистки основан на установке в трубах фильтров. В основе мокрого способа - взаимодействие с водой и последующее осаждение примесей. Получило распространение фильтрование для улавливания тонких компонентов. Способы, которыми осуществляется газоочистка от летучих примесей: 1. Абсорбционная; 2. Адсорбционная; 3. Селективная газоочистка; 4. Термическую обработку 5. Каталитическая газоочистка. Очистка газов от твёрдых крупных частиц: · сухой способ газоочистки - основан в основном на установке в трубах фильтров · мокрый способ - взаимодействие газов с водой и последующее осаждение примесей · фильтрование - получило распространение для улавливания тонкодисперсных компонентов · прочие методы Сухие способы очистки газов. Наиболее распространены уловители, в которых осаждение твердых или жидких частиц происходит вследствие резкого изменения направления или скорости газового потока (аппараты типа "ВЗП", "Циклоны", пылеосадительные камеры). Среди этих аппаратов газоочистки, применяемых, как правило, только для улавливания сравнительно крупных частиц (? 5 мкм), максимальной эффективностью обладают аппараты очистки газов от пылей типа «ВЗП» (встречные закрученные потоки) с эффективностью очистки до 99%. Мокрые способы очистки газов. Основаны на контакте газового потока с промывной жидкостью (обычно водой). Большинство схем газоочистки имеют оборотное водоснабжение: жидкость вместе с шламом из газопромывателей направляют в отстойники для отделения от твёрдых частиц и повторного использования; при наличии в шламе ценных веществ его обезвоживают, а уловленные ценные твердые вещества используют. Метод используют для улавливания тонкодисперсных пылей или туманов. Фильтрование. При этом способе газоочистки газовые потоки проходят через пористые фильтрующие системы, пропускающие газ, но задерживающие твердые частицы. Фильтры служат для улавливания весьма тонких фракций пыли (менее 1 мкм) и характеризуются высокой эффективностью при очистке газов, однако, требуют частой замены или очистки фильтрующих материалов. Электрическая очистка газов. Основана на ионизации электрическим зарядом под действием постоянного электрического тока (напряжением до 90 кВ) взвешенных в газах твердых и жидких частиц с последующим осаждением их на электродах. Очистка газов осуществляется, в частности, с целью технологической подготовки газов, газовых смесей и извлечения из них ценных веществ, а также для предотвращения загрязнения атмосферного воздуха вредными отходами. Основные методы, которыми осуществляется газоочистка от летучих примесей: · каталитическая газоочистка; · абсорбционная; · адсорбционная; · селективная газоочистка; · термическая обработка. Каталитические методы газоочистки Применяются, как правило, для глубокой очистки технологических газов. Суть способа - вступление в реакцию различных веществ при наличии катализатора. Для очистки газов в промышленности используют следующие катализаторы: оксиды железа, хрома, меди, цинка, кобальта, платины и т.д. Данные вещества в процессе газоочистки наносятся на поверхность носителя катализатора, помещенного внутри аппарата-реактора. Необходимо следить, чтобы внешний слой катализатора не был поврежден. В противном случае газоочистка не осуществляется в полном объеме, выбросы в атмосферу вредных веществ превышают допустимые показатели. Требования к оборудованию для производства очистки газов с каждым днем ужесточаются. Следует анализировать уровень выбросов, контролируя весь процесс. Наиболее крупным источником выбросов в атмосферу твердых частиц - таких как сажа, пыль, зола; газовых примесей - оксидов серы SO2, SO3; азота NOx; а также оксидов углерода CO, CO2 - является энергетика. На долю ТЭС приходится около 60% дымовых газовых выбросов (и в том числе NOx) от общего поступления оксидов азота в атмосферу. Каталитические методы очистки газов применяют часто для предварительной очистки технологических газов. Каталитические методы газоочистки основаны на взаимодействии примесей с другими газообразными компонентами в присутствии катализатора преимущественно при 300-400 °С и высоких объемных скоростях газа (500 - 3000 ч-1). Катализаторы - оксиды Fe, Cr, Cu, Zn, Со, Pt, Pd и др., которые наносят на носитель, имеющий развитую поверхность или на металлические материалы (проволоку, сетку, ленту из легиров. стали, Ti, анодированный Al и т.п.); активные бокситы и уголь, цеолиты, гопкалит (марганцевомедный катализатор.) и др. Процесс каталитической газоочистки проводят, как правило, в реакторе с неподвижным слоем катализатора. Для большинства катализаторов во избежание их забивки и дезактивации, содержание инертных твердых примесей в газе не должно превышать 1,5 мг/м3. К каталитическим методам газоочистки относятся окисление примесей с применением О2 или их восстановление так называемым газом-восстановителем (например, гидрирование при использовании Н2). Окисляют обычно: кислородсодержащие органические соединения до СО2 и Н2О, например: спирты и эфиры (очистка от ЛОС) Каталитическая очистка газов с применением газа-восстановителя используется: · для гидрирования сераорганических соединений SO2 в H2S (например, на кобальтмолибденовом катализаторе при 300-400 °С) с последующим улавливанием образовавшегося H2S оксидом ZnO или после охлаждения газа растворами алканоламинов; · восстановления метаном или конвертированным природным газом SO2 и паров S в H2S с его селективным извлечением в производстве серы (кобальтмолибденовый или никельмолибденовый катализатор при 300-450 °С); · восстановления NOx до N2 оксидов азота, например, в отходящих газах производства HNO3, с помощью СН4 или Н2 (при 800-900 °С), которые одновременно связывают О2, содержащийся в газе, в СО2 и Н2О, или селективного восстановления с использованием NH3 (при 200-270 °С) в присутствии катализаторов на основе Pt или Pd. · и в ряде других способов каталитической очистки. Абсорбция Адсорбционные методы очистки газов с использованием активных твердых адсорбентов таких как активированные угли или цеолиты наиболее часто применяют для улавливания органических соединений. Обе группы методов очистки газов могут быть циклическими и нециклическими. В первом случае отработанный жидкий или твердый сорбент регенерируют нагреванием, понижением давления, продувкой инертным газом или воздухом, отпаркой водяным паром или химическими способами; продукты десорбции перерабатывают или выбрасывают. Если восстановить поглотительную способность сорбента полностью не удается, не регенерируемые соединения частично выводят из системы и добавляют соответствующее количество свежего сорбента. В нециклических методах отработанный сорбент целиком заменяют. Данные методы применяются, в частности, при очистке газов от аммиака и для улавливания ЛОС. В этих методах сероводород поглощают растворами моноэтаноламина и триэтаноламина. Преимущественно используют 15 - 20%-й водный раствор моноэтаноламина, поскольку он обладает большей поглотительной способностью на единицу массы растворителя, большей реакционной способностью и легко регенерируется. органических соединений). Абсорбция водой. При абсорбции диоксида азота водой в газовую фазу выделяется часть оксида азота, скорость окисления которого при низких концентрациях мала: Для утилизации оксидов можно использовать разбавленные растворы пероксида водорода с получением азотной кислоты: Основным фактором, определяющим экономику процесса, является расход пероксида водорода. Он приблизительно равен 6 кг на 1 т кислоты в сутки. Разработан процесс очистки газов водой и циркулирующей . Физическая абсорбция оксидов азота в азотной кислоте увеличивается с ростом концентрации кислоты и парциального давления . Увеличение поверхности контакта способствует протеканию процесса, так как на границе раздела фаз идет реакция окисления NO в NO2. Для интенсификации процесса используют катализатор. Степень очистки может достигать 97%. Селективная газоочистка включает три группы методов очистки газов: абсорбционные циклические с применением водных щелочных растворов неорганических и органических веществ; окислительные адсорбционные (хемосорбционные); абсорбционно-десорбционные с регенерацией поглотителя путем отпарки. При этом содержание, например, H2S в очищенном газе достигает при применении методов первой и второй групп не более 20 мг/м3, третьей - не более 1-2 г/м3. Термические методы очистки газов. Применяются в газоочистке для удаления или обезвреживания газо- и каплеобразных, а также твердых неорганических и органических примесей. Заключаются в превращении их при повышенных температурах в менее токсичные вещества, которые могут быть удалены в атмосферу либо уловлены. Термическое дожигание осуществляется при температурах 800-1200°С путем термического разложения примесей. При необходимости сжигают дополнительное количество топлива, используя различные способы регенерации теплоты продуктов сгорания (утилизация теплоты отходящих газов в теплообменниках, например, с целью получения водяного пара, горячей воды и др.). Щелочно - гидрохиновый метод сущность метода в поглощении сероводорода щелочными растворами гидрохинона. При регенерации растворов выделяются элементарная сера и тиосульфата натрия. Гидрохинон является катализатором. Чем выше концентрация хинона в растворе, тем активнее раствор. Магнезитовый метод диоксид серы в этом случае поглощают оксид - гидрооксидом магния. В процессе хемосорбции образуются кристаллогидраты сульфита магния, которые сушат, а затем термически разлагают на -содержащий газ и оксид магния. Газ перерабатывают в серную кислоту, а оксид магния возвращают на абсорбцию Известняковые и известковые методы достоинством этих методов является простая технологическая схема, низкие эксплуатационные затраты, доступность и дешевизна сорбента, возможность очистки газа без предварительного охлаждения и обеспыливания. На практике применяются известняк, мел, доломиты, мергели. Известь получают обжигом карбонатных пород при температуре 1100 - 1300С. Фосфатный процесс для абсорбции сероводорода фосфатным методом применяют растворы, содержащие 40 -50% фосфата калия. Из раствора сероводород удаляют кипячением при 107 - 1150С. Коррозии кипятильников при этом не наблюдается. Растворы стабильны, не образуют продуктов, ухудшающих их качество. Достоинством процесса является также селективность раствора к сероводороду в присутствии . Аппараты для очистки газов В практике химических производств нередко приходится подвергать разделению неоднородные газовые системы (пыли и туманы). Газы можно очищать от взвешенных в них твердых или жидких частиц под действием сил тяжести, центробежных и электростатических сил, а также промывкой и фильтрацией газов. Промышленное осуществление каждого из этих способов связано с применением соответствующей аппаратуры: газовых отстойников, центробежных пылеосадителей, электрических фильтров, гидравлических пылеуловителей и газовых фильтров. Выбор аппарата для очистки газов определяется рядом факторов, главными из которых являются размеры улавливаемых частиц и заданная степень очистки газов. Исходя из этих параметров, можно ориентировочно выбирать газоочистительные устройства по данным, приведенным в таблице.
Приведенные данные дают представление лишь о порядке соответствующих величин, которые могут изменяться в широких пределах в зависимости от состояния, состава и свойств поступающего на очистку запыленного газа. Как видно из таблицы, пылеосадительные камеры и центробежные пылеосадители можно применять только для сравнительно грубой очистки газа. При этом следует отдавать предпочтение циклонам как более компактным аппаратам, обеспечивающим относительно высокую степень очистки. Более полная степень очистки газов может быть достигнута при использовании гидравлических пылеуловителей, газовых фильтров и электрофильтров. пылеосадительный электрофильтр очистка газ Мокрая очистка газов в гидравлических пылеуловителях (скрубберах - насадочных, центробежных и струйных) и механических газопромывателях обеспечивает высокую степень очистки газов (98--99%). Однако этот способ ограниченно применяют в химической промышленности, так как мокрая очистка сопровождается охлаждением, увлажнением, а иногда и окислением газа; кроме того улавливаемые при мокрой очистке частицы не всегда можно использовать в производстве. Получившие в последнее время некоторое распространение на химических заводах пенные аппараты обеспечивают высокую степень очистки газов от пыли, дыма, туманов (до 90%), но они также не лишены присущих гидравлическим пылеуловителям недостатков. Электрофильтры - наиболее эффективные пылеочистительные устройства, но применение их экономически выгодно только при больших объемах очищаемого газа. Использование газовых фильтров возможно в тех случаях, когда температура очищаемого газа составляет 80-90° С. |