Современное развитие аппаратов АПН

Разработка и помощь в проектировании абсорберов от 20 000р

Современное развитие промышленности наряду с резким ростом объема производства сопровождается также возрастанием выбросов в атмосферу промышленных отходящих газов. Вновь строящиеся заводы создаются, как правило, на основе мощных единичных технологических систем и высокоэффективных аппаратов. Указанные системы включают в себя очистку отходящих промышленных газов, являющуюся составной частью многих производств. Очистка отходящих промышленных газов должна обеспечить утилизацию ценных компонентов, находящихся в газе, и охрану окружающей среды от за¬грязнения. Как правило, на очистку поступает большое количество газов (десятки и сотни тысяч кубических метров в час) и при этом требуется высокая степень извлечения компонентов. Для абсорбции вредных компонентов из отходящих газов сравнительно небольших объемов (до 100000 м3/ч) используется значительное число конструкций абсорберов [1, 2]. Однако при переработке больших количеств газа (100000 м3/ч и выше) выбор абсорбционной аппаратуры ограничен.
При переработке больших количеств газа применяют преимущественно насадочные (с неподвижной насадкой) и полые распыливающие абсорберы. В последнее время находят применение барботажные (тарельчатые) и скоростные прямоточные распиливающие абсорберы (абсорберы Вентури), а также абсорберы с псевдоожиженной насадкой.
Абсорберы с псевдоожижспной насадкой стали широко применять в промышленности, в частности в производстве минеральных удобрений и в цветной металлургии. Эти абсорберы могут работать при больших нагрузках по газу (скорость газа на полное поперечное сечение абсорбера порядка 2,5 - 5 м/с), характеризуются высокой эффективностью и обладают тем важным свойством, что движение насадки практически исключает возможность забивания осадками рабочей зоны. Последнее обстоятельство особенно ценно при обработке запыленных газов или в тех случаях, когда а процессе абсорбции образуется твердая фаза.
В этих абсорберах интенсификация процессов массообмена и «самоочищаемость» от твердых осадков рабочей зоны обеспечивается псевдоожиженной («кипящей») насадкой. Насадочные тела (шары, кольца и др.) ииддгржмиаются во взвешенном (псевдоожиженном) состоянии током газа, движущимся снизу вверх. Орошающая насадку жидкость в зависимости от режима работы аппарата образует пленку, покрывающую поверхности, насадочных тел, либо, при более интенсивных режимах, входит и состав барботажного газо-жидкостного слоя (газ распределен в жидкости в виде пузырь-кон, струй и т. п.), либо присутствует в виде капель и струй, распределенных в газе. Для создания псевдоожижениого слоя насадки в рабочей зоне абсорбера применяют различные способы. Имеется два основных принципиально отличных способа работы абсорберов с псевдоожиженной насадкой:
1) насадка, прижатая к верхней решетке подъемной силой газового потока, расширяется под воздействием жидкостного орошения, образуя при этом подвижный плавающий слой под ограничительной решеткой. Такой линарат назван абсорбером с плавающей насадкой;
2) насадка расширяется под действием газа, образуя псевдоожиженный слой, в котором происходит взаимо¬действие между жидкостью и газом. Дальнейшее развитие и распространение получили аппараты этого типа, которые были названы [10] турбулентно контактными абсорберами. Однако в литературе имеются и другие названия: аппарат с подвижной насадкой, сокращенно ПН [11]; аппараты с подвижной шаровой насадкой, сокращенно ПШН [12]; аппараты со взвешенной насадкой, сокращенно ВН [13]; абсорбер с плавающей насадкой [3, 14]; абсорбер с псевдоожиженной насадкой [15 - 18]; аппарат с псевдоожиженным слоем твердой инертной орошаемой насадки, сокращенно АПСТИН [19]; контактный аппарат с трехфазным турбулентным псевдоожиженным слоем [20]; пенный аппарат со взвешенной насадкой, сокращенно ПАВН [7]; пенный аппарат с подвижной насадкой - сокращенно ПАПН [37].
Исследования последних лет показали, что процессы, протекающие в аппаратах рассматриваемого типа, удовлетворительно описываются на основе закономерностей обычного двухфазного псевдоожижения с учетом влияния движения жидкой фазы через псевдоожиженный слой. Поэтому нет необходимости в применении приведенных выше различных названий од¬ного и того же аппарата, что иногда затрудняет использование результатов различных исследований. Нам представляется целесообразным применять название, впервые предложенное в работе [15] - абсорберы с псев-доожиженной насадкой (АПН) - как наиболее отвечающее физической сущности процесса.
Механизм работы абсорберов обоих типов в исследовании [22] рассматривается по аналогии с механизмом работы насадочных колонн со стационарной насадкой в условиях до режима подвисания (турбулентно-контактный абсорбер - ТСА) и захлебывания (абсорбер с плавающей насадкой «РВС»); в этой же работе предложено оба типа называть абсорбером с псевдоожиженной насадкой.