Проектирование лабораторной установки для экспериментальных исследований процесса пенной очистки газопылевых выбросов от красного фосфора

Авторы

Выпуск

2021, 4

Ключевые слова

лабораторная установка, пенный аппа- рат, проектирование, процесс газоочистки, частицы красного фосфора, экспериментальные исследования

Аннотация

Спроектирована и изготовлена малогабарит - ная лабораторная установка для проведения исследований процесса очистки газовых выбросов от частиц фосфора в пенном абсорбере . Установка разработана в соответствии с требования - ми теории подобия , что позволяет полностью моделировать про- цессы , происходящие на промышленной установке . Применение представленной установки пенной фильтрации на этапе исследо - ваний позволит оптимизировать и удешевить процесс отработки промышленной установки газоочистки . Технический красный фосфор при хранении на воздухе взаимодейст - вует с кислородом воздуха и парами воды с образованием фосфорного ангидрида и фосфорной кислоты , что приводит к ухудшению технологи - ческих характеристик самого красного фосфора . Для недопущения подоб - ных явлений осуществляют модификацию красного фосфора специальны - ми химическими реагентами . Технологический процесс модификации включает в себя стадии сушки и расфасовки модифицированного красного фосфора , где с вентиляционными газами частицы красного фосфора и фос- форный ангидрид выбрасываются в атмосферу , вызывая ее загрязнение . Долгова Ольга Валерьевна – кандидат технических наук , ассистент кафедры «Приро - допользовани е и защита окружающей среды », ТамбГТУ , г. Тамбов , Россия ; Лопатюк Юрий Викторович – кандидат технических наук , начальник Головной экологической лабо - ратории , ФГУП «ФЦДТ «Союз », г. Дзержинский , Московская обл., Россия ; Козачек Артемий Владимирович – кандидат педагогических наук , доцент , заведующий кафедрой «Природопользование и защита окружающей среды », e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript., ТамбГТУ , г. Тамбов , Россия . ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ НАУКИ И ПРАКТИКИ . 14Красный фосфор токсичен вследствие присутствия примеси 0,05…0,1 г/кг желтого фосфора (ядовит ), предельно допустимая концен - трация красного фосфора в воздухе рабочей зоны 0,03мг/м3. Поэтому для соблюдения санитарно -гигиенических требований производство красного фосфора должно быть оборудовано системой очистки вентиляционных газов . Пыль красного фосфора склонна к возгоранию , в связи с чем соот - ветствующую очистку вентиляционных газов проводят с использованием водной среды [1]. Очистку выбросов производства модифицированного фосфора , состоящих из гидрофобной пыли красного фосфора и фосфорного ангид - рида , который взаимодействует с водой с образованием ортофосфорной кислоты , предлагается осуществлять в пенном абсорбере , обеспечиваю - щем высокую степень очистки , как от пыли , так и токсичных газов . В пен- ных абсорберах пыль улавливается в слой пены и накапливается в баке - отстойнике , из которого после отстаивания ее можно направить в смеси - тель, где начинается производство модифицированного красного фосфора . В орошающую воду , при необходимости , вводят реагент для связывания уловленного фосфорного ангидрида (ортофосфорной кислоты ) газов . Проведение экспериментальных исследований по определению опти - мальных условий очистки газопылевых выбросов предприятий от частиц красного фосфора на промышленной установке , смонтированной на про- изводстве , связано со значительными трудозатратами по подготовке каж- дого опыта , необходимостью тщательной мойки всех ее частей , включая бак-отстойник , большим расходом реагентов в каждом опыте и не всегда совместимо с требованиями безопасности при работе промышленной ус- тановки . Организация экспериментальной работы по изучению процесса очи- стки газопылевых выбросов от красного фосфора на лабораторной уста- новке упрощает стадии эксперимента . Значительно сокращаются затраты на подготовку и проведение измерений и оценки . Кроме того, при проек - тировании лабораторной установки можно заранее , с учетом необходимых режимов , предусмотреть возможность регулирования расхода газа и жид- кости , оформить технологические отверстия для измерения скорости газа, расхода жидкости , обеспечить необходимую степень очистки газа, органи - зовать упрощенный отбор проб и т.д. Расчет и разработку лабораторной установки предлагается проводить с соблюдением геометрического и гидродинамического подобия , в соот - ветствии с принятыми требованиями теории подобия , тогда результаты лабораторных экспериментов будут актуальными для промышленного пенного газоочистителя . При пенном режиме для моделей установок достаточных размеров в широких пределах изменения условий процесс пенообразования практи - чески автомоделен . Высота слоя подвижной пены и гидравлическое сопротивление его почти не зависят от геометрических размеров . Пенооб - разование не зависит от эквивалентного диаметра аппарата Dэ, находяще - гося в пределах 0,04…2,5 м, свободного сечения решетки So, равного 4 – 40 %, а также от конфигурации и размеров отверстий в некоторых пре- делах . Высота пены Н не зависит от толщины решетки δ, δ = 1…25 мм [2]

Как цитировать статью

Долгова О. В., Лопатюк Ю. В., Козачек А. В. Проектирование лабораторной установки для экспериментальных исследований процесса пенной очистки газопылевых выбросов от красного фосфора // Вопросы современной науки и практики. — 2021. — № 4(82). — С. 013-020.

Скачать PDF

(Количество скачиваний:27)

Скачать XML

DOI:

10.17277/voprosy.2021.04.pp.013-020

Страницы:

013-020

Просмотров:

44