автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Очистка газов фосфорных производств от пыли в комбинированных аппаратах с регулярной подвижной насадкой

АЗАХСКИП ХГОШКО-ТЕХПОЛОГНЧЕСШШ ИНСТИТУТ

На правах рукописи «Для служебного пользования»

Экз. №_

ГОРБУНОВ Виталии Арсентьепич

ЧИСТКА ГАЗОВ ФОСФОРНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

ОТ ПЫЛИ В КОМБИНИРОВАННЫХ . АППАРАТАХ С РЕГУЛЯРНОЙ ПОДВИЖНОМ • НАСАДКОЙ

05.17.08 — Процессы и аппараты химической технологии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Чимкент—1991

Работа выполнена в,Казахском химико-технологическом институте

Научнне руководители. - доктор технических наук,

профессор

ЕАЛЛБЕКОВ О.С.

- кандидат технических паук, доцент

и:лкдт,:н ;.:.п.

Официальные оппонента - доктор технических наук,

профессор

ХОШАНОЗ Л.II.

- кандидат технических наук, доцент

Б/ЛТЛБАЬ'З Л.с;.

Ведущее предприятие - Производстпенпсе оЗьедкиенио "луЛбшеь/юс;: ор".

Защита состоится " 16 " окт"бгя 1991 г.

тиЗО

в 14 час. на заседании специализированного совета К.058.05.01 Казахского химико-технологического института. Адрес: 486018, г.Чимкент, кр.г'.о;.;..унистпмескнп,5.

С диссертацией г,:о:шо ознакомиться в би'лиотоко института.

Учений секретарь специализированного совета о

к.т.н., доцент ikü&^fr- Д.Сабирхапов

СБ1Ш1 ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность таботч. Экологически тяжелая обстановка сложилась в регионах, где сосредоточены предприятия фосфорной промьпгленно---ги. Работающие по бессточной системе, 01га несут основную техногенную нагрузку на окружающую среду в виде газопылевкх выбросов,содержащих в среднем: пыль 45$), сернистые 19%), фосфорные (17^) и фтористые (в пересчете на И? 0,8%) соединения, а также оксиды азота (в пересчете на //0г с,2%) л прочие вецества (13%). Поэте:,¡у первостепенное решение задач эшрективного улавливания пили - один из путей снижения экологической напряженности.

Анализ известных и перспективных конструкций газоочистных аппаратов показывает, что требованиям еысокой эффективности,надежности работы в условиях обработки сильно запыленных газов и концентрированных суспензий, низкой материало-и энергоемкости отвечают аппараты с регулярной подвижной насадкой. Однако вопросы пылеулавливания в этих устройствах изучены недостаточно, а прямоточные пылеуловители (кроме паровой насадки) практически по рассматривались.

Работа выполнялась в соответствии с координационными планами научно-исследовательских работ АН СССР по направлению "Теоретические основы химической технологии" на 1981-1985 г.г.(подраздел 2.27.2.6.21) и на 19бб-1390г.г.(подраздел 2.27.2.6.17),совместных работ АН КазССР, ¡«'днобразования КазССР и отраслевых министерств, а также по тематическому плану научно-исследовательских работ Казахского химико-технологического института.

Пе?п> работы: создание ка основа закономерностей взаимодействия фаз и осаждения частиц пыли высокоэффективных пылеуловителей большой единичной производительности многофункционального назначения, разработка методики расчета, спрокое внедрение в промышленность и нормализация предложенных конструкций.

Научная новизна работы заключается в том, что:

- установлены отличительные особенности и обпзга гидродинамический закономерности эжекционного и форсуночного аппаратов с регулярной подвижной насадкой при противоточысм и прямоточном движениях гхи-тактируемых фаз;

— ка сснсзо мот еда малых вогмупгений. получено урагдеппэ дет определения размера капель, образующихся в результате дробления пл-п-кп жидкости ка элементах регулярно расположенной насадил прл прямоточном движении фаз;

- исходя ?:з концепции свободно-инерционной модели разработан и опхсан турбулентно-инерционный механизм осалденкя пили в аппаратах с организованными вихревыми золами;

- получены уравнения для расчета фракционной эффективности пылеуловителей, учитывающие турбулентный перенос частиц с различной степень» увлечения к поверхности капель пульсацконной скоростью

и последуыцпй выброс из турбулентного потока под действием инерционной силы;

- предложены расчетные зависимости для определения поверхности осалдешм и основных гидроджамических параметров разработанных аппаратов j

Пгоктгр?ест'т,иочн^ть н ту^.тлг^п'я ■п»зу~ьтртод т)?ботн. Разработаны ноБцэ конструкции адясратси с регулярной подкглирД насад-i:o2 (РШ), обсспеч;за;сцив »иео;:у» глфзктивпссть работ как в цро-тлвогочпе;.:, та:; к в пряглегочиом ро^лллх взаклодойствуюцих_с?аз цояшэ авторски,гл огтаахелштадо: СССР.

Результслн теоретических ц сиспвр^лантайышх яссйсжоуакий пола :о основу р.лпрлбогллллл рлолста ролсллкд;лл:л по влбо

р/ сигсзлыии услоЕ-;: v rpc^osca к кокс??укц*»л кслгскииоЗ

О ■

Глзрлбохллллз £ллл;,.лл лл.,лл лрл:.... :оллл в 20 преллллеллллл схс-* глл лллогаоосл.лтлл л.се;л;лл1л лрлллрлл^лл xi:oi: цро;л>лодк'Глль~-

нскллл cr 00 ,лэ Zo0 14т.л/лл, Злоло ллюолл.! no о;ллк,_л

о , ■ лрлл.л 1слл;; - .. -i-IiT) ссо.лллллг йс.^о 3 tv"j..

<'. '."/.' -л:алл-с лл:слсллл:..л: Л - :л.::.руб„

.".^о ко,..: снул;;:- ;лл.лл л;л леллл,. л.....v..лл л;х;.,;лллл; лепл^еллл;. л лллллл.лолллл ллл оир.л лолс лллс^о:... _лл. rdop-.vk.r.j; т.люллллллл/. рл.т; елллллжл. гллллз. лллллл.лгеллл ял: 720 хлл)„ ;л'/ллл:. .Алгол лл / л.зг:

i- - .Л. л-;: л: :. ■..,. - ..-; -л; л/ л-л.о..лл ч.

^лл; .ллллл., л. л... -.о^лл л :лл..ллсл лллоехл л оч к лллл-

л, ■ лиголелоло полол., v. л.ллл:л л ;ллллх^ л::.л.:оохл, Cj. л: челлаллллллод.:сл:; *.; чутлЗул; лхло--,лоел л.ллл-о ; лллллл...л лллллеллл пл ,л :: ело: ллоллсл л .^роулелло: ллл.,.; ..л,. с FLlli."

л, ;.л:ч01лл: сгллол-олл: глл слрлл:л;ллл г:,л'лг«лл:_слого ссл-ролллл,л л: л.л ;слло_, v± '.с.:, лллоотл плллулсллтс;л,;1 Л

•о, Глголлгу --_лл:;хл л ¡л,лллоллл:лл; по ллоллхлрололл,,.ллллл тлллл:; лл С0Л01.0 сбсл_;.,;:ия р:лудлллхсл л..,оор..лсрл:л; ноолодоглллл л Широкого гис,флллл iUJUiinaxoj La зпллчлллллл:: £осЛ-орлол преллл.--

знности, а тагсха создание типоразмэрного ряда для двух конструк-1Й.

Апробация работы. Результаты работы докладывались л обсутда-шсь на Всесоюзных конференциях: "Хпмтехт1ка-83"( г.Навои,1933 rJ; 'Повышенна эффективности', совершенствование процессов и аппаратов кмическгас производств" ( г.Харьков, 1985 гД "Безотходная техпо-гогия и охрана окружающей среды" ( г.Москва, 1985 г.); "Хнжхнл-ta-86" ( г.Белгород, 1986 г.); "Аэрозоли и применение их в народ-юм хозяйстве'Чг.Юркала, 1987 г.); "Химтехнш:а-88,Ч г. Чимкент, -988г.); "Развитие фосфорной промышленности в ХП пятилеткой г. Ьикент, 1986 г.)л республиканских конференциях: "Внедрение пауч-ю-исследовательских и производственно-технических работ по химии г химической технологии"( г. Караганда, 1985 г.); "Рациональнее гспользованиа отходов производства с применением экологически гастых технологий в текстильной и ко-тевенно-обувлой отраслях лег-:ой прсмцпшенности" ( г.Джамбул, 1990 г.).

Публнкадтта. По теме диссертации опубликовано 24 печатных ра-!оты, получено 10 авторских свидетельств СССР.

Объем работы. Диссертация состоит из 2-х тег,газ. В первом пзло~ :ено основное содержание работы: введение, четыре глагч, ешзсдч í список литературы из 135 наименований, 153 стра:::щ машинописного текста, рис'ункоЕ- 69 , таблиц- 10 . Второй томч прплегсе-шя) на 188 стр. машинописного текста оодертлт результаты экспо-пментальных исследований, матертаяы п документы, подтгзрддаизио троднохозяйственпоо значение работы.

CQüEFiABlE РАБОТЫ

Во рр?.пеят"т обоснована актуальность п цель исследований, сформулирована научная новизна и практическая ценность работы.

3 HPPBot гля?ч. на осяово анализа су^эотзуг^х: снсгс; шке— газоочистки па предприятиях фосфорной промышленности и ссврсггзн-1нх конструкций мокрых пылеуловителей вцбрззо осяегнсо паправ-ление исследований - разработка высокоэффективных гщлеулсвите-лей с регулярной подвижной насадксй (РПН). Особое внимание обращено на создание аппаратоз многофункционального назначения, ::еобходи?.:ых в условиях постоянно изменяющегося состава п объема газопилеЕых выбросов госфсрных заводов.

Для реления поставленных задач предложены дез базспыз г.сг-струкцял пилзулсгятолоЗ л ах модг^пкагпт, зстгззшпп 10 onzc~ -ехгл сгидетолт.ствсмя. Необходимо под-гсг^гт"-"' оСг?.<? рг>~

работают пылеуловителей. Эжекционный и форсуночныйч рис.1)аппа-раты РПН -являются комбинированными конструкциями. Первый состоит из ударно-эжекционного устройства, регулярно расположенной насадки и центробежного каплеуловителя особой конструкции, а второй — из распылительной зоны, регулярной насадки и центробежного сепаратора конструкции Запорожского филиала НИИОГАЗа. Каждая составная часть аппарата является отдельным устройством для очистки газа. Конструкции объединяет наличке регулярной насадки и многофункциональность применения.

Отсутствие оросительних устройств, большое свободное сечение крепежных решеток!. 0,9 ь?/ь?), значительная порозность (£о=0,9* 0,98 м3/м3) и колебания насадки под воздействием пульсаций потока позволяют использовать зг.екциоккпй аппарат РШ( рис. 1а) при очист-ко сильно загрязненных газов и для получения высококонцонтрироБан-ного раствора.

Для очистг.л больна;-: объемов газов при низких энергетических затратах разработана-конструкция форсуночного аппарата РШКрис. 16). ша отличается от продцдуцои конструкции отсутствием евекцз»

спно.": зеки п наличие:! двух оросителе;:, рейогавдх в зависимости от дтаа\:хчвсг.ого капора газового потока попеременно ллп параллельно.

Благодаря особепйсст.с.: допструт-цп;! этих ка*.'4кккрога1пшх сапа-рато^.предломепнкм схема-; азгсматическсгр регулирования исходного мидкести и работ;; оросителе;; бияа достигнута их устойчивая работа в Епрогл-.! дпизааов§ скорости газа от 2 до 18 t,*/c.

т г--о описаны скемн &кспсрг&;оа»-2;д,жх установок, ¡методика проведения зкспер:?.:е;;то:з и обобщены результат;; исследовал:::; г;;цродп:-1ем;;к;; адпаратсл РДЙ.

Б соответствии с задача":: исследодашш öirsu созжда установки с г.:о,'Т,:.и':-.д: слпарг.хса ра^зроз:• 15CG,.-;CX3C0,iOOa:12QxlQO

и 1500п1БС.;150 :.-

В суегцисахк: а-игар^о PiIH пр.. реализации р^нд-а противотока . 0>r<7 *•'/« ) raoowii köic;: ударкется о зеркало ;:;::дксетп, образует 20-реппу и о^сктиоуот плен;;:;, каал;; и струп жидкости в иасадочгу» со-ну аппарата. Количество с...ектируе::о;; ::.п;и;остп зависит от скорости газа в зоне омен-дн, но в большей мэре от ксходаого уг-о._::л дидке-.,-сти iiü • ПргДв<0 ic::;:::i::ü V/r на аР сильнее, не:,: при ?i„>0 .

При переход:-!с:.: ре:л::.:з( 7«U'r< 9,5) паб^эда.тсл пепор:..::.нпо то восходячсо дв::;;еипо ^дикости по каталкой зоне, то продал evetew-сти в зону usexicn. Количество удорг;лвае:лоГ; глдкостп и гвдрлвличес--г.оо сопроаиггие от г.схсдиэго уровня хидкост.7 в .аппарате зависит незначительно.

Рис. 1. Конструкции аппаратов с организованными выхревыми зонами: а) - эжекционный вариант аппарата РПН; б)- форсуночный вариант аппарата РПН. 1 - корпус, 2 - насадочный элемент, 3 - струна, 4 - крепежная репетка, 5 - каллеуловителъ, 6 - сепарационная зона, 7 - ороситель, 8 - распределительная резгетка.

Режим прямотока, наступающий при1^8,5-9,5 м/с независимо от исходного уровня жидкости, характеризуется полным транспортом жидкой фазы из эжекционной зоны аппарата в каплеуловитель. Пульсации ДР прекращаются, а величина динамического уровня жидкости стабилизируется.

Величина гидравлического сопротивления эжекционного аппарата РПН, а также границы перехода от одного режима к другому определяются также отношением Wrn/lVr« Г , где Wr„ - скорость газа в газо-подводящем патрубке. Наиболее оптимальным является значение Wra/wr=5 .

Б отличие от эжекционного в форсуночном варианте переходный режим выражен более ярко и в зависимости от величины удельного орошения его диапазон равен 7,54-10,5 м/с. Сопротивление форсуночного аппарата в режиме прямотока в 3,4-3,7 раза ниже, чем эжекционного варианта.

Учитывая идентичность гидродинамических режимов работы эжекционного и форсуночного вариантов аппарата РПН, для расчета их гидравлического сопротивления используем единый подход, базирующийся на аддитивности сопротивлений взаимодействующих фаз:

дР = дРс + дРк . (1)

Представив гидравлическое сопротивление сухого аппарата как сушу сопротивлений участков, получал: эжекционный вариант г

форсуночный вариант ^ - - ^

, ДРе--СУу" ^ -ta > г • сзу

Здесьfn ,Чр - коэффлденты сопротивления газовых патрубков, решетки"и насадки, соответственно.

Для Ч н получено уравнение —,

^н" 0,26 "

где 0Ь.0Г - коэффициенты, характеризующие степень взаимодействия вихрей в вертикальном к горизонтальном направлениях в зависимости от формы насадки С Серманизов С.С., 1991 г.) .

Сопротивление газожидксстного слоя для эжекционного аппарата РПН определяется с учетом потерь давления на трение газа о поверхность жидкости, изменения уровня гладкости и величины задераки жидкости в регулярной подвижной насадке по уравнению:

слоя равно:

.......(9)

где Л - коэффициент трения газа о поверхность жцдкости; 1/3 -газосодеру.ание в зоне экекции, м3/м3; ^ - количество удерживаемой жидкости, м. Количество вытесняемой в контактную зону жидкости равно:

+ (6) где ^ - у.стинное расстояние от нижней кромки патрубка до уровня жидкости (. динамический уровень жидкости), зависящее только от величины скоростного напора газового потока в патрубке:

Здесь: Я =1,215Ке7л°'5э при Яег/40 106; Л =6,45 Ягг-0'55 ПРИ ^ем> 40 10°; "=г.п= ^г.п'н^г"" Рейнольдса; с!^- эквивалент-

ный диаметр входного патрубка , м.

Для расчета ^ воспользуемся уравнением, полученным Д.С.Азбо-лем: 4

(6)

в котором • -р^ - модифицированное число Фруда.

Для форсуночного аппарата РПН сопротивление газожидкостнсго

Л Рас= ^ $ "

Величина к51С для эжекционного аппарата рассчитывается по уравнению: г/!

"ж"к' т ; (10)

в котором коэффициент К= ехр (-0,011 \УГ)-

Для фоисуночного аппарата Р1И имеем: % *

где К = ехр(-0,1-1Уг)^ - коэффициент.

Погрешность при расчетах по уравнению ( 1) составляет ± 11% в диапазоне % = 4+13 м/с, =+ 0,03+ - 0,03 м,т = 0,5 * 1,5 л/м3.

Третья глава диссертационной, работы содержит анализ современных представлений о механизме осаждения частиц из турбулентного потока, описание движения чаптиц в зжекционной зоне, турбулент-но-янерционнсго механизма пылеулавливания и методику проведения исследований, а также проверку адекватностл математической модели и полученных расчетных уравнений.

Величина поверхности контакта фаз оказы??е? существенное вдкяпяе на эффективность осаждения частиц пил, ггоотс" для расчета процесса лцлеулавлнвалия необходимо знать диаметр г—л-х, т. поверхность пг?чки пр?ктпчссп1 рзлчз пс-ст'-чггсг: " " <"■•".

яезжгпггсльяа С с::с;:о о.' ПС)) ,

К-т /д ~фг> (П)

- 10 -•

Средний размер капель, эжектируемых с поверхности жидкости, определен исходя из теории локальной изотропной турбулентности: И Б Л"1

где коэффициент К - = 3^4 получен в результате обработки экспериментальных данных.

Диаметр капель, образующихся при выходе газовой струи из отверстие репедж, можно рассчитать по уравнению, предложенному

в которой -Ч* я- коэффициент сопротивления капли.

Для .определения среднего диаметра капель, образующихся в прямоточной зоне аппарата, использован метод малых возмущений:

Для эжекциокного варианта аппарата РШ допусти?,!, что вся эжектируемая жидкость равномерно распределена по сечению аппарата. Тогда из уравнения материального баланса для толщины пленки имеем:

г> о • & п_

Ь- а

ПЛ 10 ■ цпл • I и,

гдо - время циркуляции.

Скорость движения пленки жидкости по пластшке определи:.: по уравнению, аналогичному предложенному в раб ото Балабекова О.С. (1285 г.) для шаровой насадки, но с другим коэффициентом:

и^^с^уА.р^ , не)

гдеКе'-ф^ - число Ройнольдса для пленки; ^ - сбъкашк расход жидкости, приходящейся на один элемент насадил и отнесенный г. пе~ рцмотру пластины, м3Дл-с.

Дня форсуночного варианта аппарата РШ толста пленки может

бить определена аналогичным образом:

■

Сопоставление расчетных значений диаметра капель^ с окспср::-¡.-.сьтслыага, шредолекнс-ш по кетоду лазерного "ноша", показывает и:; удовлетворительное совпадение (,±16 %).

коделпропйшзд 2урйуяс1ш1о-ш1орцпошюго механизма осадо-апл частщ в аппарате прздетавш слэдукпую физическую картину взал-кодоИсткш Фаз.

Высокоскоростной запыленный газовый поток ударяется о зеркало адкости или поверхность смоченной распределительной решетки с об-зазованием капель с первая стадия). Осаждение частиц в таком случае гроисходит на поверхности капель. Причем вдали от капли на частицы ) зависимости от их диаметра и пулъсационной скорости воздействуют Трбулентные пульсации. Вблизи поверхности осаждения скорость тур-¡улентных пульсаций резко снижается и выброс частицы происходит :од действием инерционной силы с расстояния, равного длине свободно инерционного пробега частицы Ь^ •

Кз эжекционной зоны или из зоны решетки газовый поток попадает слой насадки аппарата \вторая стадия), где при обтекании пластин еализуется турбулентный режим течения. Здесь же выброс пели из урбулентного ядра, так-же как и на первой стаей, осуществляется олько за счет сил инерции. Таким образом, представленная фпзичес-ая картина соответствует свободно-инерционной модели турбулентно-о осаэдския частиц.

Тогда с учетом известных представлений о коэффициенте турбулент-ой диффузии средыСЛандау Л.Д., 1954 г.), степени увлечения частиц пульсационной скорости находил коэффициент турбулентной диффузии астиц для 1-ой и 2-ой стадии осаждения в эжекциокном аппарата-РЙН:

*«-»т^(^^му^) (18)

о;, аэ)

Для 1-ой стадш! осаждения з форсуночном аппарате ГПН:

V" ЫШ - Сйг)Ч (20)

Коэффициент турбулентной даффузяи для второй стадия, этого тпгарата определяется по уравнении) (-19),

Пр-лщпппальига стлпчиом этих ураьпений от известных является галлчпе параметра, учитывав о го степени увлечения частиц турбу-[«гопгя пульсация:".

Полагая, что фракционная эффективность /О'/гА'^О :

' „' / ИгОц и „л / 1УГ -с!к

а-: ч1_-г,; ■ и-ч; г "о

!т:сс"о СТ.-ЛЧ.--РГНС: П".т: ::опольес::а;:: дополнительно размолот;::;

пылевидный кварц.КП-3. При проведении промышленных испытаний аппаратов улавливались: пыль триполифосфата натрия и кокса; аэрозоль, выделяющийся при сливе и грануляции шлака из руднотермичес-ких фосфорных печей; тумак фосфорной кислоты (в производстве термической фосфорной кислоты). При этом концентрация пыли изменялас] от 0,05-до 8 г/нм3, а температура аэрозольного потока - от 20 до 120°С.

В качестве орошащей жидкости использовали воду с температурой = 15-20°С, раствор ортофосфатов натрия (t^ =40-60°С ) с плотностью^ =1250 кг/м3, 3^-ный водный раствор соды (t* =35-4 0°С и водный раствор суспензии фосфоритов(1*.= 25-30°С > при Т:1 = 1:10

Анализ зависимости (рис. 2 )h 0TVVr позволяет выявить интересную закономерность. Эффективность пылеулавливания эжекционного варианта аппарата в противоточном и переходном режимах Еыше эффек тивности форсуночного пылеуловителя при этих же условиях. При работе в режиме развитого прямотока наблюдается противоположное явление.

Если проанализировать влияниеWr согласно разработанной модели турбулентно-инерционного осаждения, то можно убедиться, что увеличение Wr приводит к возрастанию ( уравнения 18,19,20 ) ту булентно-инерционного переноса аэрозолей, следовательно^' и ^ , что подтверждается экспериментальными данными.

Сопоставление общей эффективности пылеулавливании к энергетических затрат, а также анализ щдродинамической обстановки поз воляет рекомендовать эжекционный вариант аппарата РПН для работь при скорости газа в свободном сечении аппарата до 10 м/с. При этом его преимуществом перед форсуночным аппаратом с регулярной подвижной насадкой является возможность получения высококонцент! рованных растворов и минимальный удельный расход жидкости для промывки газа. При Wr> 10 м/с.- скорость газа во входном патрубк« эжекционного аппаратаWr > 30 м/с, это приводит к значительному увеличению ДР . Поэтому при очистке больших объемов газа рекоме! дуется применять форсуночный вариант аппарата РПН при скорости i за Wr = до 18 м/с.

Рост удельного орошения в форсуночном аппарате РПН и исхода' го уровня жидкости в эжекционном аппарате с РПН приводит к увел чению^. иДК , что соответственно снижает (0Т . С другой стороны, повышение m и К0 ведет к увеличению диаметра капли зависимости (12) к (14). Это в свою очередь вызывает уменьшение эффективности пылеулавливания (уравнение 21). Таким образом, должны суще-

от скорости газа. 3 - форсуночный аппарат, соответственно с насадкой и баз садки(т = 0,8 л/и3); 2,4 - эжекционный аппарат, соответственно насадкой и без насадки (Л<> = - 0,02 м) 2в; 1г = 1,5 в; Нч = О.Э^м,

зтвовать предельные' величиныт и?1в,дальнепяее увеличение которых ко приводит к заметному рбсту г^ , что и подтверждается экспериментальными данными ( рис. 3). Для форсуночного аппарата предельнее значение т =0,8-1,0 л/м3, а для эжекционксго аппарата ,0= -20;- 0 мм. Для тснкодисперсной и плохссмачизаемой пыли берут-хя большие значения.

Модель процесса турбулентно-инерционного осаждения указывает га зависимость скорости осаждения от шага между элемента-,ж насад-га в продольном и поперечном "сеченияхаппарата. Экспериментальные (ачные полностью подтверждают наличие указанной пакономорлсотл. Гри 1г/?| <1,5 сн;.т:итсльно возрастает гидравлическое сопротивление ппарата. Рекомендуемое значение \Г/Ь = 1,5 + 2, причем меньшее начоипе необходимо принимать при улавливании высокодиспер^ннх ылей, а большее - при улавливании более груб'гх пылей.

Увеличение шага по вертикали также должно сопровождаться па-ением эффективности пылеулавливания ( уравнения 45) и (21) . Однако

рост Н сопровождается ростом высоты контактной зоны аппарата Нн, которая е свою очередь, повышает степень очистки. Зксперименталь— ные дакнке показывают сложную зависимость ^ от . ¡.¡аксималь-ное значение эффективности пылеулавливания достигается при

Наибольший интерес представляет характер влияния числа контакт ных элементов на степень улавливания, особенно в зависимости от размера частиц. С этой целью определена фракционная эффективность Осаждения частиц в контактной зоне с регулярной подвижной насадко; Результаты экспериментов (рис.4/ показывают, что для частице! =5,' мкм высота контактной зоны практически не оказывает влияния на инерционное осачцениег а для частиц d3o =0,57 ш увеличение количества пластин приводит к росту эффективности осаждения. Таким образом установлено, чта для высокодисперсных частиц чем больше величина контактной зоны, тем выше коэффициент турбулентной диффузии и соответственно; степень осакдения. Аналогичный вывод можно сделать при рассмотрении предложенной турбулентно-инерционной модели, Таким образом, при улавливании пылей с размером частиц меньше 1,5 мкм, высоту насадки промышленных аппаратов можно увеличивать до 1,5 м, а в случае осакдения крупнодисперсных аэрозолей Hj. не должно превышать 1,0 и.

Погрешность зв расчетах по уравнению ч22") составляет + 10$.

В четвертая Т№№а .представлены результаты промышленных испытаний и внедрений разработанных аппаратов в двадцати технологически: •схемах пылегазоочистки на Чшлкентском производственном объединена "Фосфор",Дкаыбулском производственном объединении "Химпром" и Новс Джамбулском фосфорном заводе.

Промышленные испытания аппаратов выявили: оптимальные параметры ведения процесса очистки газов для каждой конструкции аппарата; их высокую эффективность в процессах обеспыливания сложных по со~ ставу газов фосфорных предприятий: интенсивность и надежность в работе по сравнению с известными конструкциями насадочных, тарельчатых и полых аппаратов; незабиваемость внутренних устройств слипающимися и кристаллизующимися твердыми веществами в сочетании с возможностью получения сгутаонных шламов и концентрированных раствори Сравнительные характеристики внедренных и существующих аппаратов приведены в таблице 1.

Две конструкции аппаратов нормализованы. Головкой образец стш дартного аппарата для очистки газов от тумана фосфорной кислоты внедрен в производство термической фосфорной кислоты Дж.амбулского П0"Химпром". Аппарат производительностью 150 тыс.м А

т. г-1нъ

Рис.3. Зависимость.. оЗ^ёй о-зззхтивности пилоулавливания от удельного расхода :: исходного уровня гндксотл. 1- форсуасиай аппарат; 2- оаетагксянкЗ аппарат; "/г = 14 м/с; 1Г = 2з ; 1.?> = 2 а.

Таблица I

СРАЗНЛШЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗНЗДРГШШ ГШЕУЛОЗИТЕЛЗЯ С РПН

Характеристика аппаратов

Производство

Существующих

Внедренных

Тип Г^_во !Сопро-!Э£фек-!тов," !ние, !ность,

шт

! Па

!?асход!К-во !К-во!СопрЫ ЭМек-Тип ¡газа, ¡схем, !аппа-!тивле^тйв-! ! . ¡ратойние, ¡ность,

! т.м?ч! шт ! шт ! Па ! %

Эколого-экономический э1фект,

тнс.руб

I !

_!_ 5 _

1900

5000

1600 200

1 А

7 !

1 _9_ I I Л _

7 7 1250 93.7 *ЙС0.0 I 5000 99.2 -

3.

Триполи,осфата с ¡паро- 7

ЗОЯ Н1 —

натРЙЛ садкой

Суяка кокса снерцион- I но-вихрз-вой пылеуловитель

ПГП-ЛТИ 32

$ос;ора

Термической орной,

Электре- I

фильтр

ГДФ-29-П

72

91

во

99

эяекци- 100 онный аппарат С ! Ш

75

К

фороуноч- 150 II II 2300 98.0 4300.0 ный аппа- 250 рат с РШ

30 I

I 8900 99.0 193.9

3

1.

-17 -

гвлятаиИся порвил "образцом нормализованного ряда аппаратов^ Х5щвпро?лшиенного назначения производительностью 1201-720 ткс.м3/4 внедрен в схема очистки газоз. отходящих от шлаковых лэток и :елсбоэ фосфорной печи Длгакбулского П0"Хкмпром". Межведомственная :смиссия установила, что технико-экономические показателя аппара-■ов соответствуют требованиям, предъявляемым к изделиям, соответ-твулл^гм :<лрозсму уровнэ, высшей категории качества и рексмендова-u к пркмзкепга с 1S88 г. в проектах, а такг.е постановка на серий-сп производство, Так, лучзий эарубезшй аналог - ТКА, модель 650, •ТРЮллло? коэффициент тг-кзп-геесг.эго уровня 0,9085, а оточзст-

сшшй аналог - гдпага? CIJi-2,4 - 1\,,,= 1,579, тогда как ото? исламу

атллъ для прллотсчногол'.'лларо.та РПН, модель АП-150, ссстсзляо?

сз^олллл "' '30" 1'> л л гт! л вшзоды ',С'Л'ЛТ ТЛЛ^ЛО СбССЛГ0Л°'*0 СС~ЛЛЛ"Л "Л'ССЛ^С"'ЛТ л Лт' ' г*"™" ,у -

л~г7л",~ллс'1 лсллл'лгл': ллсллле:! боллло'' ллллл"лс,: лролллсллхохл--солл.

ракетров и фракционной эффективности разработанных пылеуловителе!

8. Разработанные конструкции аппаратов, защищенные 10 автор^ скими свидетельствами СССР, нашли применение в 20 линиях пылегаз! очистки предприятий фосфорной промышленноети с ако.того-экономиче кнм эффектом 8,8 млн.руб.

9. Две конструкции многофункциональных аппаратов с РПН норм: f ■ лизованы, разработан типоразмернай ряд с максимальной производительностью 720 тыс. м3/ч. По заключению межведомственной комисси и УкрНИИхиммаша, прямоточные пылеуловители ИМ по своим техшпео-экономкческим показателям и коэффициенту технического уровня отв^ чают требованиям высшей категории качества и превосходят лучшие отечественные и заргубежные аналоги.

• OCH ОВНЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

<5 - ширина пластинок, м; W - скорость,- приведенная к полному сечению, м/с; d - диаметр, м; - коэффициент диффузии, м^/с; £н - порозность ряда насадки, м^/м^; б" - поверхностное натяже ние, н/м; tn - удельное орошение, л/м3: ß — плотность, кг/м3;

So - свободное сечение решетки, кг Аг; t - шаг расположения э мзнтов насадки, м; tu, - время циркуляции жидкостиt с; Н- высо та, м; {)р - исходный уровень, м; V - гаэосодержание, м3/м3; $ коэффициент кинетической вязкости, //с; - коэффициент сопротивления; £ - толщина, м.

Индексы: в - вертикальный; г-4 газ, горизонтальный; ж - жид кая фаза; к - капля; р - решетка; с - сухой; т - турбулентный; н - насадка; ч - частша; пл - пленка; э - эжекция; п - патрубок

О - отверстие; общий.

Основное содержание диссертации изложено в следующих

работах:

1. Горбунов В.А., Айтбаев Е., Валабеков О.С. Расчет гидравлического сопротивления инерционно-турбулентного аппарата с регу лярной подвижной насадкой // Современные аппараты для обработки гетерогенных сред. Межвуз.сб.научн.тр. ЛТИ им.Ленсовета.- Л.,196 С Л 35-140,.

2. Срытии М.П., Горбунов В.А. Сопоставительная опенка эффе тивности пылеулавливания в прямоточном и эжекционном аппаратах. // Проблемы Промышленной экологии. Сборник научн.тр.КязХТИ.- Чда

тхнт, 1990,- С.4-7.

3. Шарыгин М.П., Горбунов В.А„ Влияние физико-химических

¡DoficTB пыли на степень пылеулавливания // Современные аппараты (ля обработки гетерогенных сред. Медвуз.сб.научн.тр. ЛТИ им.Лен-ювета.-Л., 1966,- С.38-43.

4. АЯтблев Е., Горбунов В.А., Еалабеков О.С. К анализу оса*-юн'ия извещенных частим в циркуляционной зоне инерционно-турбу-'.с-нтыого аппарата. с подви'щоЗ нясадкой / Доп.рук. - 2967. Библ. кяз.ГЛПХ'.. "До по и ир.ка у чн.раб о ты ". М., 1990, Í? 5 (2.23), С.145.

5. Горбунов В.Л'., Бал*беков O.G., ЛЯтбаев Е. н др. К мехлниз-у дзиеиия газо> к.ячосчиого потока в прямоточной зоне инерыионно-урбулентного лптрпга 'с подвипной н.чсядкой / Деп.рук. 3080.

;:бл. указ. Е::-Г.1'П' "Депенир.научи.рчбо-лГ, М., 1990, 7 (225). ■Л 22.

G. Горбунов З.А., Породим A.B., Чесноков Л.А. и др. Интенси-икапня прссссов газоочистки в системах обезвреживания газов фсс-орнь'х предприятий. // Тез.докл.Зсесоюз.научи.-практ.кенф. "Очистка азовых пчбросов промышленных предприятий"., 4.2.- Тольятти, 1990. С.7-9. ' • • '

7. Ескг-нлпрев М.З. , Горбунов В.А., Рустемоз K.M. и др. '/ссле-ованиа работы '/нер'гигио-тугбудсн гного тумане;/ ловите ля а опктно-ромы-'ленттх условиях // Совг^мекштз í/пптлш и аппарат»: химических роизводств,- "Хкмтехника-CG". Тез.докл. 1У Всесоюз.кенр., Ч.Ш.-имкент, I9E-8. - С.93-99.

3. Бчлабекоп О.С., Горбунов З.А., ИТгрыгин М.П. и др. Пркмекв-;:с мокр« тс аппаратов з системах .пылеулавливания // Тез.дскл.респ. чушо-?счн.хгн.$. 'Т.-чгг,опальное испольоое-тнке отходов в текстиль-ой и KOvccniHoü отраслях легкой проккзлекиости". - Джамбул, 1990,-.17-19.

9. Горбунов В.А., Валабекоп О.С., Мурзагалиез Е., Дарыгин М.П. др. Устройство для очистки газов. A.c. СССР I279IC5. Не публ. 1925.

10. Гсрбунов 'В.А., Еалабекоз О.'С., Полдлбеков Ш.М. и др. Аппа-чт для мокрой очистки газов. - А.с.СССР 1453574,- Не публ.19Во.

11. Горбунов В.А., Ескендиров М.З., Еалабекоз O.G. и дп. Уст-5?стро л i я счислки гчзоэ. A.C. СССР :' Г557735.-. Не'публ.- 1957.

12. Горбунов В.А., Сспанов А.М., Еалабекоз О.С. и др. Устрой-т30 для очистки газов. A.c. СССР I4554I7. - Из публ.- 1967.'