Коррозионное воздействие среды

При обработке коррозионно-активных сред абсорберы должны быть выполнены из соответствующих химически стойких материалов. В этом случае применение распыливающих и насадочных абсорберов наиболее предпочтительно.

В частности, в насадочных абсорберах корпус нетрудно защитить (например, футеровкой), а насадка может быть изготовлена из стойкого материала (из керамики в случае кислой среды и стальных колец – при щелочной среде). Опорную конструкцию также можно изготовить из керамики, поэтому использование специальных материалов может понадобится только для оросительных устройств.

Барботажные абсорберы при работе в агрессивной среде должны быть изготовлены из специальных сталей, что ведет к удорожанию процесса и, как следствие, повышению себестоимости очистки 1 м3 загрязненного газа. Кроме того, из-за сложности футеровки и дороговизны специальных сталей, предпочтение отдается наиболее простым по конструкции провальным (высокочувствительным) тарелкам, что в некоторых случаях ограничивает область применения барботажных аппаратов.

Таким образом, рассматривая пригодность различных типов абсорберов с точки зрения выдвигаемых конкретным процессом требований, можно отметить, что различные типы аппаратов нужно сравнивать между собой с точки зрения простоты изготовления, расхода металла, стоимости, удобства в эксплуатации и т.п. В ряде случаях необходимо учитывать изученность соответствующего типа аппарата и наличие необходимых данных для его расчета.

Естественно, что такому сравнению должна предшествовать материально-технологическая оценка проектируемого процесса и аппарата.

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ПРОЦЕССА АБСОРБЦИИ

Целью материально-технологического расчета процесса абсорбции является определение основных размеров аппарата, расхода поглотителя и определения концентрации загрязняющих компонентов в очищенном газе.

Важную роль при материально-технологических расчетах процесса абсорбции играет правильное составление материального баланса, что позволяет определить необходимое количество поглотителя и количество извлекаемого компонента.

При расчете материального баланса процесса абсорбции обычно бывает задано количество газа, поступающего на очистку, начальная концентрация в нем загрязняющего компонента и требуемая конечная концентрация компонента в поглотительном растворе.

Количество компонента, передаваемого при абсорбции, отражает убыль компонента в газовой фазе и прирост его содержания в жидкой фазе, и выражается зависимостью:



WA = Gн·Yн – Gк·Yк = ± (Lн·Xн – Lк·Xк)

где Gн и Gк – расход газа на входе и выходе из аппарата;

Lн и Lк – расход поглотительной жидкости на входе и выходе из аппарата;

Yн и Yк – концентрация компонента в газе, соответственно на входе и выходе из аппарата;

Xн и Xк – концентрация компонента в жидкости, соответственно на входе и выходе из аппарата.

Знак плюс в правой части относится к случаю противоточного движения фаз в аппарате, а знак минус – к прямоточному.

Выразив расход потоков через количества носителей: индифферентный газ через G0,а нелетучую часть жидкости – L0, балансовое уравнение массопередачи извлекаемого компонента принимает более простой вид.

Для прямоточного движения фаз уравнение материального баланса имеет вид:

G0 (Yн – Yк) = – L0 (Xн – Xк).

Для противоточного движения фаз:

G0 (Yн – Yк) = L0 (Xн – Xк).

Решая уравнение относительно Yк,и заменив отношение величиной удельного расхода поглотителя (l0), получим уравнение рабочих линий в координатах относительных концентраций соответственно:

для прямотока: Yк = Yн + l0 (Xн – Xк);

для противотока: Yк = Yн – l0 (Xн – Xк).

Из уравнений видно, что рабочая линия в координатах X–Y представляет собой прямую линию, а величина l0 является тангенсом угла наклона (α) рабочей линии к оси X. В случае противотока α < 900, в случае прямотока 900 < α < 1800 (рис. 9).

Рис. 9 – Построение кривой равновесия и рабочей линии

процесса абсорбции:

а — прямоток движения фаз; б — противоток движения фаз

В отличие от рабочей линии, которая на рис. 9 изображена в виде прямой ВА, равновесная линия является кривой, так как X и Y меняются по мере прохождения процесса массопередачи. Удельный расход при этом изменяется от до и соответственно меняется угол наклона рабочей линии к оси Х.



В случае малых концентраций загрязняющих компонентов можно рабочую линию заметить прямой, проходящей через точки, координаты которых характеризуются концентрацией компонента в фазах сечения на входе и выходе газа из аппарата.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды: учебное пособие. М.: Высшая школа, 2008. 397 с.

2. Баранов Д.А., Кутепов А.М. Процессы и аппараты: учебник. М.: Изд-ий центр «Академия», 2003. 304 с.

3. Швыдкий В.С., Ладыгичев М.Г. Очистка газов: справочное издание. М.: Теплоэнергетик, 2005. 640 с.

4. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты газоочистки: учебное пособие. Пенза: Изд-во Пензенский государственный университет, 2006. 232 с.

5. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник: в 3 томах. Калуга: Н. Бочкаревой, 2003. Т.1. 917 с.

6. Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию. М.: Альянс, 2010. 496 с.

7. Зиганшин М.Г., Колесник А.А., Посохин В.Н. Проектирование аппаратов пылегазоочистки. М.: Экопресс-3М, 1998. 504 с.

8. Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия, 1976. 655 с.

9. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды: учебник. М.: Химия, 1989. 512 с.


3048979742371653.html
3049019835111001.html
    PR.RU™