Спосіб очистки відхідних газів

Способ очистки отходящих газов процессов грануляции, охлаждения гранул или сушки порошкообразных веществ контактированием газов с абсорбентами в двух последовательных зонах очистки при подаче в первую зону первого водного абсорбента в виде капель, 90% которых имеют размеры в пределах 50-5000 мкм, и подаче во вторую зону второго водного абсорбента в виде капель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что второй водный абсорбент вводят в виде капель со средним размером 170-330 мкм. С > Изобретение относится к способам очистки газов от твердых, жидких частиц и/или молекулярных примесей и может быть использовано в промышленном производстве карбамида, меламина, азотных удобрений, для очистки газов, отходящих из узлов грануляции, охлаждения гранул или сушки порошкообразных продуктов с применением больших объемов воздуха. Известен способ очистки отходящих газов процесса грануляции и охлаждения гранул карбамида от пыли карбамида путем поглощения ее водным абсорбентом, например, конденсатом сокового пара, в устройствах различной конструкции [1]. При этом водный абсорбент подвергают многократной циркуляции через зону поглощения пыли. Эффективность очистки составляет 50-60%. Известен также способ очистки отходящих газов из зоны грануляции путем контакта в струйном аппарате с инжектирующим эти газы поглотительным водным раствором карбамида [1, 2]. Согласно этому способу поглотительный раствор карбамида циркулирует между струйным аппаратом и сборником; часть раствора, эквивалентная количеству веществ, поглощенных из отходящих газов, выводят из сборника на переработку в производстве карбамида. Степень очистки отходящих газов от аммиака и пыли карбамида невысока. Наиболее близким к предложенному по технической сущности является известный способ очистки отходящих газов, в частности, выделяющихся в процессе грануляции и охлаждения гранул карбамида, в двух последовательных зонах очистки при Подаче в первую зону первого водно CN 00 OS О 26876 го абсорбента (водного раствора карбамида) в виде капель, 90% которых имеют размеры в пределах от 50 до 5000 мкм, и подаче во вторую зону второго водного абсорбента в виде капель, 90% которых 5 имеют размеры в пределах 0-100 мкм [3]. При использовании этого способа энергетические затраты составляют 1,2-1,4 кВт-ч/1000 м3 газа, а э ффективность очистки газа из зоны грануляции от пыли 10 карбамида не превышает 50-60%. Для повышения степени очистки отхо- * дящих газов при одновременном снижении .энергозатрат предложен способ очистки отходящих газов процессов грануля- 15 ции, охлаждения гранул или сушки порошкообразных веществ контактированием газов с абсорбентами в двух последовательных зонах очистки при подаче в первую зону первого водного абсорбента в 20 виде капель, 90% которых имеют размеры в пределах 50-5000 мкм, и подаче во вторую зону второго водного абсорбента в виде капель, отличающийся тем, что второй водный абсорбент вводят в 25 виде капель со средним размером 170-330 мкм. Техническим результатом предложен ного способа является изменение харак тера взаимодействия абсорбента с газооб- 30 разной средой во второй зоне очистки. Было установлено, что именно при такой дисперсности второго абсорбента проис ходит его интенсивное взаимодействие с газообразной средой; при меньших раз- 35 мерах капель абсорбент взаимодействует не столько с твердыми частицами, содер жащимися в газе, сколько с каплями пер вого абсорбента, уносимыми потоком га за из первой зоны очистки; при больших 40 размерах капель интенсивное взаимо действие второго абсорбента с газооб разной средой обеспечивается лишь це ной увеличения орошения второй зоны очистки. 45 Интенсивность взаимодействия абсорбента с газообразной средой обусловливает увеличение степени очистки газа; уменьшение, по сравнению с известным способом, дисперсности абсорбента при- 50 водит к сокращению энергетических затрат на очистку газа. Сущность изобретения иллюстрируется приведенными ниже примерами. П р и м е р 1. Загрязненный воздух 55 из узлов грануляции и охлаждения гранул карбамида подвергают очистке в двух последовательных зонах. В первой зоне воздух контактирует с первым водным абсорбентом ~ 36%-ным раствором карба мида, диспергированным в виде капель размерами 50-5000 мкм (средний размер 2525 мкм). Благодаря скольжению фаз относительно друг друга происходит фильтрация загрязненного воздуха через "объемный фильтр", состоящий1 из капель абсорбента. Во второй зоне очистки, расположенной после зоны брызгоотделения, воздух контактирует со вторым водным абсорбентом - сточной водой производства карбамида, содержащей 0,007 мас.%, аммиака и 0,041 мас.% карбамида. Второй абсорбент с помощью форсунок диспергируют в виде* капель со средним размером 170 мкм. Степень очистки воздуха от карбамида составляет 93%, от аммиака 46%. Расход энергии 0,84 кВт ч/1000 м3. Количественные характеристики процесса по этому и пос ледующим примерам приведены в таблице. П р и м е р 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, с тем отличием, что расход первого абсорбента увеличен до 1,1 м 3/ч, а средний размер капель второго абсорбента - до 330 мкм. П р и м е р 3. Процесс проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что первый водный абсорбент вводят при значительно более низкой температуре +10°С, поскольку данный пример относится к очистке воздуха, выходящего из так называемой "холодной" грануляционной башни, в которой для обеспечения нормальной ее работы используют дополнительное внешнее охлаждение. Понижение температуры абсорбентов осуществляют, добавляя к первому абсорбенту (20%-ному раствору карбамида) 0,0065 т/ч некондиционного гранулированного карбамида с размером частиц 0,5-15 мм, в результате чего он интенсивно охлаждается. Поглощаемой теплоты оказывается достаточно для понижения температуры обоих абсорбентов до +10°С и для снятия части теплоты кристаллизации карбамида в грануляционной башне. За счет этого достигается дополнительное снижение энергозатрат. П р и м е р 4 ( п о прототипу). 1000 м3/ч воздуха, содержащего 250 мг/м3 пыли карбамида (средний размер частиц пыли 10 мкм), очищают в двух последовательных зонах очистки. В первую зону вводят 1 м3/ч 20%-ного раствора карбамида, диспергированного в виде капель со средним размером 2025 мкм. Второй абсорбент представляет собой водяной пар, который дросселируют во вторую зону очистки от давления 2 ата до атмосферного давления, в результате чего он 26876 конденсируется в виде капель си средним размером 50 мкм. Степень очистки газа от пыли карбамида 55%, расход энергии 1,4 кВт ч/1000 м 3. П р и м е р 5 (сравнительный). 5 Процесс проводят аналогично примеру 1 с тем отличием, что средний размео капель первого абсорбента составляет 2025 мк, а второго абсорбента - 100 мкм. При этом интенсивность коагуляции капель 10 первого и второго абсорбента во второй зоне очистки в 2,8 раза выше интенсивности взаимодействия капель второго абсорбента с твердыми частицами, что приводит практически к нулевой эффектив- 15 ности очистки во второй зоне и к снижению общей э ффективности очистки при том же уровне энергозатрат. П р и м е р 6 (сравнительный). Процесс проводят аналогично примеру 1 20 с тем отличием, что средний размер к а пель первого абсорбента составляет 2025 мкм, а второго абсорбента - 500 мкм. При этих условиях практически невозможно обеспечить орошение второй зоны тем же количеством второго абсорбента. Это приводит к снижению эффективности очистки. П р и м е р 7. Воздух пос ле узла сушки порошкообразного меламина, содержащий 200 мг/м3 пыли меламина, подвергают очистке в двух последовательных зонах. Первый абсорбент представляет собой 0,5%-ный водный раствор меламина, диспергированный в виде капель средним размером 2025 мкм, второй абсорбент воду (паровой конденсат), диспергированную в виде капель средним размером 250 мкм. Степень очистки воздуха от пыли меламина 85%, расход энергии - 0,95 кВт ч/1000 м3 . № примера 1 2 1 2 3 3 4 4(про тотип) 5 5 (ерлв н ) 6 6{с рапн) 7 7 1000 1000 1000 8 Газоо бра зная ер рдл и содер жа щиеся в ней примесив Расход, мУч 1000 1000 1000 1000 Дав ление Э 64 65 65 Атмос фер но е 40 40 90 Относите льная в лажность, % 1 Содерж ание п ыли, мг/м 6 Кар ба ми д 65 Карбами д 8 Карбэмид 70 Кар ба ми д 70 Кар ба ми д 70 Кар ба ми д 8 МРП Я МИН 500 68 500 90 500 40 250 250 250 200 5 2 5 2 5 2 50 2 5 ? 5 2 ? 250 ?Ь0 1500 ?50 250 1000 Температу ра, С 3 Содерж ание а ммиака, мг/м Скорос ть газа, м/с, в зоне перв ой в торой Перепад дав ления в сис/сме очистки, Па 250 5 Перв ый полный абсо рбен т Содерж ание в раств оре, мае % а Расход, м /ч Темпера ту ра. "С Средн ий ра змер частиц, мк м Ка рбами д Карбамид Карбамид Кар ба ми д Кар ба ми д Кар ба ми д МРЛ П МИ Н 36 1 20 1.1 20 1.4 20 1 10 1 20 1 0,5 2,7 24 2525 25 10 2525 20-40 2025 20 2525 2025 20 ?025 40 ?0?5 26876 Продо лжен ие табли цы 1 2 3 4 . 7 8 Второй яо дныи абсорбе нт Хграк теристика Сточная пола Сточная в ода Водяной пар Паров ой конденсат Содер жан ие мас % Карбамид Аммиа к Расход, м'/ч Дав ление,а ти в Температу ра, С Средн ий ра змер частиц мк м 0 041 0 007 0,012 1.5 40 170 0 04 0,012 0,012 1,5 60 330 0,04 0,06 0 00073 0,5 10 200 0 001 2,0 120 50 0 041 0,007 0,012 . 1.5 40 100 0,041 0,007 0,012 1.5 40 500 0,06 1.0 60 250 Показатели э ффектив ности Степень очи гтки о т карбами да, % Расход энер гии, кВт ч/ЮО О м' 93 94 93 55 80 81 85 0 84 0 848 0,509 (с учетом 1.4 0,84 0,84 0,95 у тилизиру емого холо да) Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М. Куль Замовлення 537 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101