Применение АПН для пылеулавливания

Расчеты АПН пылеулавливания от 3000р

АПН является эффективным аппаратом для пылеулавливания. Его применяют главным образом для улавливания пыли из газов алюминиевого производства и золы из топочных газов. Большей частью очистку от пыли совмещают с поглощением вредных примесей из газов и охлаждением последних.
В отходящих газах алюминиевых электролизеров содержатся газообразный НF, пыль и смолы. В газах из электролизеров с верхним токоподводом содержится 0,4-2 г/м3 пыли и 0,035-0,1 г/м3 смолы, из электролизеров с боковым токоподводом - 0,07-0,3 г/м3 пыли и 0,01-0,02 г/м3 смолы, но в последнем случае объем отходящих газов значительно больше. Присутствие смолы обусловливает склонность к налипанию, что де¬лает применение АПН весьма целесообразным.
Исследования в полупромышленном скруббере диаметром 0,42 м проводили со слоем насадки из полых полиэтиленовых шаров диаметром 35 мм и плотностью 190 кг/м3. В скруббере на расстоянии 1,5 м одна от другой имелись две опорно-распределительные решетки с долей свободного сечения 0,406 из прутков диаметром 8,2 мм и шириной щели 6,1 мм. Высоту слоя изменяли от 35 до 175 мм. Газы поступали при 50-70°С, их запыленность перед аппаратом составляла 70-225 мг/м3; скорость газа в АПН изменяли от 2 до 6 м/с. Орошение проводили раствором с содержанием 40-50 г/л N2СО3. плотность орошения составляла 7-30 м/ч; давление жил кости перед форсункой было 1,4-1,9 кПа. Исследования подтвердили применимость уравнения (111.102), полученного, исходя из энергетической теории, для пыле улавливания. При этом для газов, отходящих из электролизеров алюминиевого производства, получены значения констант А = 0,013 и х = 0,77.
Эти исследования показали, что число единиц переноса возрастает с увеличением скорости газа, причем наибольшая эффективность очистки от пыли при скорости газа 5,5 - 6 м/с составляла 92 - 95%. Опыты но влиянию высоты статического слоя на число единиц переноса доказали, что Nп проходит через максимум при H=105 мм. Снижение эффективности при дальнейшем увеличении статической высоты авторы работы [173] объясняют ухудшением сепарации газа и жидкости, вызванным ростом динамической высоты слоя (при постоянной высоте секции) и ухудшением условий перемешивания шаровой насадки.
В другом исследовании, проведенном в аппаратах диаметром 0,2; 0,4 и 1 м с полиэтиленовыми шарами диаметром 36 мм, плотностью 226 кг/м3 и двумя опорно-распределительными решетками пруткового типа с долей живого сечения 0,4, показано, что эффективность улавливания частиц размером более 5 мкм растет с повышением скорости газа, причем в режиме развитого псевдоожижения они улавливаются практически полностыо. Эти частицы улавливаются в основном за счет развития инерционных сил.
Более сложный характер имеет зависимость эффективности улавливания от скорости газа для частиц размером 0,8 - 1,6 мкм. С повышением скорости газа до 3,5 м/с эффективность их улавливания падает, а при дальнейшем повышении скорости газа - возрастает, достигая 60 - 80% при скорости газа 5 м/с. При частицах такого размера эффективность улавливания зависит от тех же факторов, что и массопередача, в частности, от поверхности контакта фаз и времени пребывания газа в аппарате. При частицах этого размера (в отличит от частиц более крупных) сказывается влияние на процесс плотности орошения, поскольку при орошении увеличивается поверхность контакта. Уравнение для определения коэффициента скорости пылеулавливания частиц размером 0,8 - 1,6 мкм имеет вид [58]
Увеличение высоты статического слоя приводит к повышению эффективности пылеулавливания. Однако и двухсекционном аппарате с высотой слоя на каждой тарелке 0,3 м дальнейшее увеличение высоты не оказывает влияния на эффективность пылеулавливания,
При рекомендуемом режиме в АПН с двумя секциями 5- 5,5 м/с, U =10 м/ч и Н = 0,3 м) эффективность улавливания пыли из электролизеров с обожженными анодами составила 90 - 92%, а пыли, содержащей смолу (из электролизеров с самообжигающими анодами и верхним токоподводом), составила 82% при среднем диаметре пыли 1 - 2 мкм. Расчетная эффективность улавливания пыли с медианным диаметром частиц 5 - 7 мкм из электролизеров с боковым токоподводом составляет 92%.