Спосіб охолодження, очищення і конденсації аерозольних високотемпературних парогазових сумішей

Спосіб охолодження, очищення і конденсації аерозольних високотемпературних парогазових сумішей, який включає часткове очищення парогазової суміші (ПГС) від аерозольних часток і її о холодження шляхом зрошування суміші сконденсованим виділюваним компонентом, конденсацію 3 3750 4 Задача яку вирішує корисна модель, дозволяє Краплі суспензії і високодисперсних часток рапідвищити ефективність процесу охолодження, зом з охолодженою ПГС до крапки роси виділюваочищення і конденсації аерозольних високотемпеного компонента направляють через порожній ратурних парогазових сумішей скрубер 8 до кожухотр убного теплообмінникаПоставлена задача вирішується завдяки тому, конденсатора 9, що містить вертикально розташощо високотемпературну аерозольну парогазову вані труби, у яких конденсуються пари. Конденсат суміш протискують під перегородкою кінець якої стікає вниз і зрошує ПГС і аерозольні частки в позаглиблений в суспензію, що містить рідкі і тверді рожньому скрубері 8. Крім очищення ПГС від аекомпоненти вхідної суміші, з утворенням турбулерозолю у порожньому скрубері, відбувається очинтного каналу і сильно диспергованої суспензії, з щення ПГС і в труба х кожухотр убного якої випаровують виділяємий компонент у потоці конденсатора-теплообмінника. У трубах кожухотвисокотемпературної аерозольної ПГС, після чого рубного теплообмінника-конденсатора пересичена високодисперсні частки уніполярно заряджають і в пара конденсується на частках аерозолю, внасліелектричному полі відокремлюють від пари видідок чого вони укрупнюються, покриваються шаром ляємого компонента, а тверді частки із суспензії рідини, що сприяє збільшенню імовірності захопвидаляють, висушуючи плівку суспензії в потоці лення їх при контакті зі змоченою поверхнею труб. високотемпературної аерозольної парогазової В наслідок цих процесів концентрація твердих суміші. часток у суспензії 4 зростає, і їх видаляють за доНа Рис.1 зображена схема пристрою для реапомогою барабана 2, що обертається з регульовалізації запропонованого способу. ною швидкістю, торкаючись суспензії і змочуючи Пристрій для виконання способу містить ємнею свою поверхню. Барабан обертається назуність 1 у якій розміщені барабан 2 зі шкребком 3 стріч потоку високотемпературної парогазової судля видалення часток із суспензії 4, різновисоких міші у каналі 6. У результаті рідина з плівки суперегородок 5, каналу 6 для подачі високотемпеспензії випаровується, що частково знижує ратурної аерозольної парогазової суміші і бункера температуру вхідної ПГС, а сухі тверді частки ви7 для збору сухи х аерозольних часток. Ємність 1 даляють з поверхні барабана шкребком 3 і накоз'єднана з краплеуловлювачем (порожнім скрубепичують у бункері 7. ром) 8 у верхній частині якого розміщений кожухоДля практично повного очищення пари видітрубний теплообмінник-конденсатор 9. Кожухо трулюваного компонента від високодисперсних часбний теплообмінник-конденсатор 9 з'єднаний із ток, паропилогазову суміш уніполярно іонізують в пристроєм для уніполярної зарядки аерозольних пристрої 11, а потім негативно заряджені частки часток 10 по осі якого розташований іонізуючий осідають на позитивному електроді 13 і стікають електрод 11 на який подається високий негативпо трубі 14. ний потенціал. Цілком очищені пари виділюваного компоненПристрій 10 з'єднаний газоходом із блоком та направляють на заключну стадію процесу - коночищення парогазової суміші від високодисперсденсацію. Конденсацію здійснюють, пропускаючи них аерозольних часток 12, що має осаджувальпару через кожухотр убний охолоджувачний електрод 13, слив для суспензії 14 і газохід 15 конденсатор 16, використовуючи в якості хладоадля очищеної парогазової суміші, що надходить на гента воду або розчин хлористого кальцію, охолоконденсацію в кожухотр убний теплообмінникдженого до температури -23°С. конденсатор 16. Приклад Спосіб, що заявляється, здійснюється таким Аерозольна парогазова суміш, нагріта в ша хтчином. ному хлораторі до 800°С і попередньо очищена від Високотемпературну аерозольну ПГС під тисвеликих часток оксидів, надходить по каналу 6 у ком направляють по каналу 6 вздовж поверхні ємність 1 із суспензією 4 - тетрахлорид титану з барабана 2 і продавлюють під перегородками 5 з твердими частками хлоридів. Блок охолодження й утворенням каналу в шарі суспензії 4. ПГС натисочищення розрахований на об'ємну витрату аерокає на поверхню суспензії 4, і вона опускається зольної ПГС, рівний 6000 м 3/год. При русі по кананижче краю перегородок 5, а з іншого боку, рівень лу 6 парогазова суміш попередньо прохолоджусуспензії в ємності 1 підвищується. Відносна зміна ється унаслідок випару тетрахлориду титана із рівнів продовжується доти, поки в рідині під пересуспензії, захопленої барабаном 2. городками не утворюються канали. При певній Нижній край першої перегородки 5 занурений об'ємній швидкості високотемпературної ПГС суу суспензію на глибину 0,1м. Огинаючи перегородспензія під перегородками 5 турбулізується. У реку знизу, аерозольна парогазова суміш проривазультаті над поверхнею суспензії 4 і в скрубері 8 ється крізь шар суспензії у другу камеру, сильно утворюється безліч крапельок суспензії, що придиспергуючи суспензію. Поверхня контакту нагріводить до збільшення поверхні контакту фаз, до тої парогазової суміші із суспензією різко зростає і більш інтенсивного випару рідини із суспензії і парогазова суміш прохолоджується, випаровуючи швидкому охолодженню ПГС до крапки роси видіз крапельок тетрахлорид титана. При цьому аеролюваної компоненти. При цьому висококиплячі зольні частки і знову утворені частки твердих хлохлориди інтенсивно конденсуються на краплях, що ридів захоплюються пульсуючою поверхнею суінерційно-турбулентно осаджуються на безупинно спензії у каналі. В наслідок чого парогазова суміш обновлювану поверхню суспензії 4. Перегородки 5 значно очищується від аерозольних часток і прознаходяться в контакті з високотемпературною холоджується. ПГС і мають високу температуру внаслідок чого на Розрахункові параметри блоку для очищення них висококиплячі хлориди не конденсуються. й охолодження високотемпературної парогазової 5 3750 6 суміші продуктивністю 6000м 3/год наступні: шириджену пластину 13 і стікають по трубопроводу 14 у на ємності 1-1м, ширина перегородок 5-1м , глиємність 1. бина їх занурення в суспензію - 0,1м , відстань між Цілком очищену від аерозолю парогазову суперегородками - 0,2-0,3м; максимальний надлишміш направляють на конденсацію яка здійснюється у кожухо трубному теплообміннику-конденсаторі ковий тиск - 104–5×104Па, швидкість парогазової 16. У теплообмінному конденсаторі 16 із сегментсуміші в каналі 6-15м/с ; матеріал блоку - титан ними перегородками конденсується 36000кг/год ВТ1-0. Параметри барабана 2: діаметр 0,8м, ширина 1м, швидкість обертання визначається темнасиченої пари тетрахлорида титана з парогазової суміші під атмосферним тиском. Хладоагент (вопературою з якою надходить парогазова суміш і да) рухається в міжтрубному просторі, відбираючи товщиною плівки суспензії на його поверхні. Висутепло від труб, нагрівається з 20°С до 50°С. Тепшений шар суспензії знімається шкребком 3 і збилообмінник-конденсатор 16 має наступні параметрається в бункері 7. У пристроях 8 і 9 аерозольна ПГС охолоджури: діаметр кожуха 1,8м , число труб - 475, діаметр ється до крапки роси тетрахлориду титана (136°С) труби (57´2)×10-3м, довжина труби 3м. Сконденсо3 ваний рідкий тетрахлорид титана стікає по трубах за рахунок випару 36×10 кг/год тетрахлорида титау ємність, розташовану в нижній частині теплообна з крапельок диспергованих у потоці. При цьому мінника-конденсатора. частки розміром більш 10-5м уловлюються, і стуПропонуємий спосіб дозволяє: пінь очищення зростає з ростом щільності зро- підвищити надійність у роботі унаслідок відшення до 90%. Не випарувані крапельки суспензії і сутності форсунок, що забиваються твердими частки в потоці парогазової суміші направляють у включеннями газів; краплеуловлювач 10, у якому створюється уніпо- істотно знизити обсяг капітальних витрат на лярне іонізоване середовище з концентрацією профілактичні роботи і виготовлення, внаслідок негативно заряджених іонів 1014 іонів/м 3. Краплі і істотного зменшення габаритів апарата; частки заряджаються негативно і за час 0,1с здо- знизити викиди газів в атмосферу, що істотно бувають заряд, рівний 90% свого граничного заряполіпшує умови праці й екологічну обстановку в 2 ду Qгр . = 12pe про а Ек , де а - радіус крапельок. цілому; Краплі радіусом 10-4м при напруженості електрич- збільшити продуктивність за рахунок високої 5 швидкості газового потоку і зміни площі перетину ного поля Е= 3 × 10 В / м заряджаються до каналу в рідині; Q -10-12 Кл. Уніполярно заряджені краплі і част= - зменшити енерговитрати зв'язані з випарюки в блоці 12 у постійному електричному полі ванням із суспензії тетрахлорида титана. 5 4 (Е = 10 - 10 В / м ) осідають на позитивно заря Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601