Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 [ 142 ] 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Рис. XV-e. Электрофильтр для улавливания тумана серной кислоты:

) - защитная коробка для подвода тока; 2 - изоляторная коробка; 3 - коллектор периодической промывки; 4 - люк для обслуживания; 5 - коронирующий электрод; б - осадительный электрод; 7 - корпус; 8 - футеровка корпуса; 9 - направляющие лопатки. Потоки: / - исходный газ; - очищенный газ

I I I t

Электрофильтры с бункерами, оснащенными механизмом ворошения 14, применяются для улавливания технического углерода, без механизма ворошения - для улавливания катализаторной пыли. Ворошение уловленных частиц и их выгрузка производятся непрерывно.

К особенностям рассмотренной конструкции электрофильтра следует отнести наличие над каждым из полей предохранительных клапанов 1 большого сечения, а также систему обдувки 6 изоляторов, предотвращающих отложение пыли в изоляторных коробках 7.

На рис. XV-6 приведена конструкция вертикального трубчатого электрофильтра, предназначенного для улавливания тумана серной кислоты из

хвостовых газов с температурой 50 °С при сернокислотном производстве.

Стальной корпус электрофильтра 7 изнутри покрыт слоем кислотостойкой футеровки 8. Активная зона электрофильтра состоит из коронирующих электродов 5, подвешенных по осям осадительных труб 6. Электроды периодически промываются конденсатом уловленной кислоты, которая поступает через форсунки коллектора 3, расположенного над электродами. Во время промывки электродов с электрофильтра снимается высокое напряжение.

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ

Расчет осаждения частиц в электрическом поле проводится по такой же схеме, как и в случае гравитационного поля или поля центробежной силы. Рассмотрим ход такого расчета на примере электрофильтра с трубчатыми электродами (см. рис. XV-4, а).

Нсшряженность электрического поля в любой точке на расстоянии X от центрального электрода определяется как градиент потенциала в этой точке. Если приложенное напряжение или разность потенциалов между

двумя коаксиальными электродами радиуса Л, и обозначить через U, то

и = J E,dx. «1

В газе до образования короны присутствует незначительное количество ионов, и в отсутствие какого-либо ионного тока напряженность поля на расстоянии х от центрального электрода выражается в интегрированной форме уравнением

Е,= "

Сила F частицы, несущей заряд q в электрическом поле напряженностью Ej, действует в направлении осадительного электрода и выражается уравнением

FqE=-Sl!-. (XV.1)

В общем случае сопротивление движению частицы, оказываемое средой, может быть определено в соответствии с законом Ньютона

где ц,- безразмерный коэффициент сопротивления среды; S - площадь

поперечного сечения частицы; р - плотность газовой среды; Wc - скорость движения частицы.

Если принять, что частица имеет шарообразную форму и движется в ламинарном режиме, который обычно лимитирует процесс отстаивания (т.е. принимая закон Стокса = 2Re), получим следующее выражение для определения силы сопротивления R:

д 24 p,wl 24)1 р,УУ

Re 4 2 wdp, 4 2

откуда после необходимых сокращений получаем

R = SndiiW. (XV.2)

Так как частица движется в радиальном направлении от коронирую-щего электрода к осадительному, в уравнении (XV.2) переменная скорость осаждения может быть выражена как производная от расстояния х до центрального электрода по времени:

R = 3nd\L-. (XV.3)

Приравняв уравнения (XV. 1) и (XV.3), разделим переменные и, интегрируя в пределах самого длинного пути от Л, до i?2. найдем время осаждения частиц в электрическом поле:

= 3ndji -,

откуда

dT = 5!!xdx

И окончательно

qU i 2 qU \ J

qU j 2 qU

Время нахождения газа в аппарате

г = 1/ " /W

где 1 - длина осадительного электрода; W - средняя скорость газового потока.

Для очистки газа необходимо, чтобы т„ > Тос- Однако на практике между электродами может иметь место не ламинарный, а турбулентный поток, усиливающийся действием электрического поля. Поэтому приведен-