Экспериментальное обоснование величины расхода орошающей жидкости в системах пенной очистки газопылевых выбросов

Авторы

Выпуск

2022, 1

Ключевые слова

очистка газопылевых выбросов, пена, пенный абсорбер, орошающая жидкость, скорость газа

Аннотация

По результатам серии экспериментов на лабо - раторной установке пенной фильтрации определен удельный расход орошающей жидкости (1%-го водного раствора соды ), обеспечивающий максимальные высоту пены и поверхность контакта фаз в пенном аппарате , при средней скорости газа, со- ответствующей его расчетному расходу на установке газоочист - ки (скорость газа в абсорбере в среднем 2,7 м/с). В процессе экс- перимента условия в лабораторной установке пенной фильтра - ции подобны условиям в промышленном аппарате газоочистки . Пенные абсорберы – современные эффективные аппараты , приме - няющиеся для очистки газовых выбросов в химическом производстве , ме- таллургии , полиграфии , гальванике и других отраслях и имеющие высо - кую эффективность при одновременной очистке выбросов от токсичных газов и пыли [1]. В пенных аппаратах газ проходит через слой жидкости в виде пузырьков пены , на поверхности которых происходит осаждение частиц и массопередача . С момента возникновения пены резко увеличивается межфазная поверхность и снижаются диффузионные сопротивления [2]. Захват газообразных и пылевых загрязнителей в пенном абсорбере осуществляется в слое подвижной пены . Пылеулавливание происходит , в основном , вследствие турбулентного переноса частиц пыли из газа Долгова Ольга Валерьевна – кандидат технических наук , ассистент кафедры «Приро - допользование и защита окружающей среды », ТамбГТУ , Тамбов , Россия ; Лопатюк Юрий Викторович – кандидат технических наук , начальник Головной экологической лаборато - рии, ФГУП «ФЦДТ «Союз », Дзержинский , Московская обл., Россия ; Козачек Артемий Владимирович – кандидат педагогических наук , доцент , заведующий кафедрой «Природо - пользование и защита окружающей среды », e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript., ТамбГТУ , Тамбов , Россия . УНИВЕРСИТЕТ им. В.И. ВЕРНАДСКОГО . №1(83). 2022. 41 на весьма развитую поверхность жидкости , где частицы пыли смачивают - ся и фиксируются . Газообразные загрязнители сорбируются в подвижную пену , способствующую созданию интенсивного массообмена между газом и жидкостью в условиях развитой поверхности контакта фаз и понижен - ных диффузионных сопротивлений , что обеспечивает высокую скорость процессов абсорбции [1]. Для обеспечения более полного извлечения токсичных газов из газопылевых выбросов предприятий и исключения возможности воз- вращения в поток газа уловленных загрязнителей (при испарении жидко - сти, насыщении абсорбента ) используют метод хемосорбции , когда в орошающую жидкость вводят соединение , вступающее в химическую ре- акцию с газообразным загрязнителем . Пена в абсорбере образуется при взаимодействии на поверхности провальной тарелки движущимися противотоком орошающей жидкости и загрязненного газа. Правильно подобранное соотношение между расхо - дом поглотителя (орошающей жидкости ) и скоростью газа в аппарате (расходом газа) обеспечивает максимальную поверхность контакта фаз, а, следовательно , и максимально возможную в данном типе аппаратов степень извлечения загрязнителей . Обеспечение максимальной поверхности контакта фаз (максимально - го количества пены на тарелке ) – один из методов , позволяющих оптими - зировать работу установки очистки газов . Реализация данного метода осуществляется за счет отладки режима работы промышленной установки – подбор соотношения : расход поглотителя – расход загрязненного газа. Расход загрязненного газа (скорость газа в аппарате газоочистки ) – постоянная величина – определяется производительностью вентилятора (газодувки ), входящего в состав промышленных установок газоочистки . Расход поглотителя регулируется на линии подачи насосом орошающей жидкости в абсорбер . Регулируя расход поглотителя , можно достичь мак- симального значения площади поверхности контакта фаз при данном рас- ходе газа для данного состава абсорбента , увеличение поверхности кон- такта фаз приводит к увеличению степени извлечения загрязнителей . Динамика подвижного двухфазного слоя в процессе пенной очистки описывается сложной системой дифференциальных уравнений , которые не удается решить аналитически [3]. Использование в качестве поглотите - ля не чистой воды , а раствора химического реагента (раствора соды ) дела - ет невозможным чисто теоретический подход к анализу явлений , так как вводимое в орошающую жидкость химическое вещество оказывает влия - ния на пенообразование , действуя как пенообразователь или пеногаситель . Поэтому требуется проведение экспериментальных исследований по оп- ределению поверхности контакта фаз для различных скоростей газов в абсорбере и составов орошающей жидкости в процессах пенной очистки газопылевых выбросов . Для определения оптимальных параметров работы газоочистного оборудования – пенного абсорбера – с учетом геометрического и гидроди - намического подобия [4] спроектирован и изготовлен малогабаритный лабораторный стенд

Как цитировать статью

Долгова О. В., Лопатюк Ю. В., Козачек А. В. Экспериментальное обоснование величины расхода орошающей жидкости в системах пенной очистки газопылевых выбросов // Вопросы современной науки и практики. — 2022. — № 1(83). — С. 040-045.

Скачать PDF

(Количество скачиваний:50)

Скачать XML

DOI:

10.17277/voprosy.2022.01.pp.040-045

Страницы:

040-045

Просмотров:

42