Спосіб очищення вентиляційного потоку від шкідливих викидів у виробництві карбаміду

Спосіб очищення вентиляційного потоку від шкідливих викидів у виробництві карбаміду, що включає його пропускання крізь розпилену зрошуючу рідину, який відрізняється тим, що згадану Винахід відноситься до хімічної галузі, а саме до виробництва мінеральних добрив і може застосовуватися при виробництві карбаміду, який використовують як добриво в сільському господарстві, а також як сировину при виробництві деяких ХІМІЧНИХ продуктів Відомий спосіб очищення вентиляційного потоку від шкідливих викидів в виробництві карбаміду, включаючий його пропускання через ротаційно-дисковий абсорбер (РДА), який для розпилу зрошуючої рідини оснащений диспергаторами, кожний зі своїм електроприводом За рахунок обертання диспергаторів зрошуюча рідина розпилюється по зрізу площини абсорбера від його центру до стінок, забезпечуючи контактування газової та рідинної фаз і ВІДПОВІДНО більш ефективну очистку від пилу карбаміду та аміаку (Постійний технологічний регламент № 52 цеху по виробництву карбаміду № 1 Дніпродзержинськ, ВАТ "ДніпроАЗОТ", 1995р Недоліками згаданого способу є наявність електроприводів для обертання диспергаторів, що поряд з необхідністю витрат електроенергії приводить до значного зниження показника надійності безперервної роботи обладнання, малоефективний розпил зрошуючої рідини і її нерівномірний розподіл по площині абсорбера, що знижує очищення повітряного потоку від пилу карбаміду до 70% і від аміаку до 80%, в зв'язку з малоефективним розпилом зрошуючої рідини виникає необхідність для забезпечення заданої ЩІЛЬНОСТІ зрошення дозувати підвище рідину розпилюють пропусканням вентиляційного потоку через пакет вихрових труб зі швидкістю 7 9 м/с з одночасним його зрошенням при витраті зрошуючої рідини 0,25 0,3 5 л/м3, при цьому закручений в вихрових трубах потік після змішування з розчином утворює туманоподібну скраплену суміш, в якій відбувається конгломерація частинок пилу карбаміду та їх поглинання разом із домішками аміаку ну КІЛЬКІСТЬ зрошуючої рідини - 38 45м /годину на один апарат РДА, громіздкість і велика металоємкість обладнання для очищення газу Найбільш близьким до заявленого по технічній суті та досягнутому результату є спосіб очищення вентиляційного потоку від шкідливих викидів в виробництві карбаміду, який включає його пропускання через вузол очищення, оснащений форсунками для розпилу зрошуючої рідини, яку подають на форсунки насосами із ванни для її накопичування з подальшою передачею на випарювання і грануляцію ("Постійний технологічний регламент № 71 по виробництву гранульованого карбаміду цеху "Карбамід - 2" ВАТ "ДніпроАЗОТ", Дніпродзержинськ, 1987р Згаданий спосіб, як і попередній, має цілий ряд недоліків малоефективний розпил зрошуючої рідини за допомогою форсунок, що не дає можливості забезпечити високі показники очищення від пилу карбаміду і аміаку, підвищена КІЛЬКІСТЬ зрошуючої рідини на вузол очищення - 200 350м3/годину, громіздкість і велика металоємкість обладнання для очищення В основу винаходу покладено завдання забезпечити очищення повітряного потоку як від пилу карбаміду, так і від аміаку не менше ніж на 92%, а також зниження енергоспоживання та металоємкості обладнання Суть винаходу досягається тим, що в відомо 00 00 со ю 53828 му способі очищення вентиляційного потоку від шкідливих викидів в виробництві карбаміду, включаючому його пропускання через розпилену зрошуючу рідину, згадану рідину розпилюють пропусканням вентиляційного потоку через пакет вихрових труб зі швидкістю 7 - 9м/с з одночасним його зрошенням при витраті зрошуючої рідини 0,25 - 0,35л/м9, при цьому закручений в вихрових трубах потік після змішування з розчином утворює туманоподібну скраплену суміш, в котрій відбувається конгломерація частинок пилу карбаміду та їх поглинання разом з домішками аміаку Сукупність суттєвих ознак заявленого винаходу має наступний причинно-наслідковий зв'язок підвищення очищення повітряного потоку від пилу карбаміду і аміаку не менше ніж 92% стало можливим завдяки використанню вихрового ефекту в пакеті вихрових труб, що привело до дрібнодисперсного розпилу зрошуючої рідини і утворення за рахунок цього високоефективної зони контактування рідини з газом, зниження енергоспоживання досягнуто за рахунок зменшення КІЛЬКОСТІ зрошуючої рідини і, як наслідок, зменшення потужності електродвигунів для її перекачування, зниження металоємкості досягнуто за рахунок збільшення швидкості вентиляційного потоку в вихрових трубах до рівня 7 - 9 м/с і, як наслідок,до зменшення геометричних розмірів обладнання для очистки Експериментальне випробування запропонованого способу провели на модельній установці, зображеній на кресленні (фіг) Газову суміш, яка за своїм складом моделює вентиляційний потік в гранбашні виробництва карбаміду, в визначеній КІЛЬКОСТІ дозували через штуцер 1 в модельну установку Ця суміш, проходячи через вихрові труби 2 з завихрювачами 3 і турбулізаторами 4, утворювала туманоподібну зону контактування рідини з газом, в котрій відбувалася конгломерація частинок пилу карбаміду та їх поглинання разом з домішками аміаку При цьому забруднену рідину із вихрових труб через нижню частину корпуса модельної установки 7 та через штуцер 8 зливали в накопичувальний бак (на кресленні не показано), а очищений газовий потік через штуцер 9 спрямовували в атмосферу Одна із вихрових труб була зроблена із скла і всі вищезгадані процеси спостерігали візуально Газову суміш в модельну установку дозували ротаметром в розрахованій КІЛЬКОСТІ, забезпечуючи и проходження через вихрові труби зі швидкістю від 6,5 до 9,5м/с Зрошуючу рідину дозували через патрубок 5 і рідиноспрямовувач 6 з подальшим виміром її КІЛЬКОСТІ каліброваною ємністю з розрахунку забезпечення тт витрати 0,25 - 0,35 4 літра на 1м3 газової суміші Результати згаданих випробувань наведені в таблицях 1 та 2 Із аналізу результатів таблиці 1 виходить, що швидкість газу в трубі 6,5м/с є граничною з нижньої сторони, оскільки показники очищення газової суміші від пилу карбаміду і аміаку трохи нижчі від показників прототипу Підвищення швидкості газової суміші до рівня 7м/с при інших рівних умовах збільшило показники очищення від пилу карбаміду і аміаку ВІДПОВІДНО ДО 92%, що перевершує ці показники для прототипу (очищення від пилу карбаміду 73% і від аміаку 80%) Збільшення швидкості газової суміші до рівня 9,0м/с збільшує показники очищення від пилу карбаміду і аміаку ВІДПОВІДНО до рівня 95% і 98% Збільшення швидкості до рівня 9,5м/с не покращило показників очищення - вони залишилися на такому ж рівні, як і при швидкості 9м/с Спостерігається пропорційне збільшення показника виносу крапель зрошуючої рідини зі збільшенням швидкості газу в вихровій трубі, що в свою чергу приведе до зниження показників очищення Особливо значний зріст цього показника зафіксовано при збільшенні швидкості газу понад 9м/с Із наведених вище результатів експерименту можливо зробити висновок, що оптимальні результати по очищенню газової суміші від пилу карбаміду і аміаку при одночасному збереженні оптимального значення показника виносу крапель зрошуючої рідини досягнуто у діапазоні швидкостей газу в вихровій трубі від 7 до 9м/с В таблиці 2 наведено результати експериментів по визначенню впливу КІЛЬКОСТІ зрошуючої рідини на показники очищення Із аналізу наведених даних виходить, що при КІЛЬКОСТІ зрошуючої рідини менше 0,25л/м3 показники очищення як від пилу карбаміду, так і від аміаку менші показників прототипу Збільшення КІЛЬКОСТІ зрощуючої рідини понад 0,35л/м3недоцільне, оскільки таке збільшення не приводить до збільшення показників очищення Звідси ВИСНОВОК - оптимальний діапазон КІЛЬКОСТІ 3 зрошуючої рідини 0,25 - 0,35л/м Впровадження в промисловість запропонованого способу очищення замість існуючого наведеного у прототипі, приведе до зменшення шкідливих викидів в атмосферу пилу карбаміду - на 80 т/рік, аміаку - на бОт/рік Ці ШКІДЛИВІ ВИКИДИ будуть повернені в технологію на повторну переробку, що приведе до виробництва додаткової продукції Крім того, за рахунок зменшення в запропонованій технології КІЛЬКОСТІ зрошуючої рідини на очищення газу буде зменшено також споживання електроенергії на 200кВт за годину 53828 Таблиця №1 Експериментальна перевірка впливу швидкості газової суміші в вихровій трубі на показники очищення і показник виносу крапель зрошуючої рідини при КІЛЬКОСТІ зрошуючої рідини 0,3 л/м3 КІЛЬКІСТЬ газової суміші м /год Лінійна ШВИДКІСТЬ газу в вихровій трубі, м/с 1875 2020 2489 2746 Аналізи на вміст шкідливих домішок, мг/м'5 Пил карбаміду Аміак Вихід Вхід Вихід 100 110 110 100 6,5 7,0 9,0 9,5 Вхід 35,0 100 110 120 100 Показник очистки, % Пил карбаміду Аміак 65 92 95 95 70 95 98 98 30,0 8,5 5,5 5,0 5,5 2,4 2,0 Показник виносу крапель зрошуючої рідини, % 0,03 0,07 0,4 1,2 Таблиця №2 Експериментальна перевірка впливу КІЛЬКОСТІ зрошуючої рідини на показники очищення при ЛІНІЙНІЙ ШВИДКОСТІ газової суміші 8 м/с КІЛЬКІСТЬ зро шуючої рідини 3 л/м 0,20 0,25 0,35 0,40 0,50 Аналізи на вміст шкідливих домішок, мг/м'5 Пил карбаміду Аміак Вхід Вихід Вхід Вихід 100 110 120 110 110 31 8,8 6,0 5,5 5,5 ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ 1 Технологічний регламент № 52 цеху по виробництву "Карбамід - 1", Дніпродзержинськ, ВАТ "ДніпроАЗОТ", 1995, 220 с 100 110 120 110 100 25 5,5 2,4 2,2 2,2 Показник очистки, % Пил карбаміду Аміак 69 92 95 95 95 75 95 98 98 98 2 Технологічний регламент № 71 по виробництву гранульованого карбаміду цеху "Карбамід-2", Дніпродзержинськ, 1998,331 с 53828 ФІГ. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044) 236 - 47 - 24