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

ный выше ход расчета рассматривается только как основа для понимания и оценки влияния отдельных факторов на процесс осаждения в электрическом поле.

Для практического расчета пользуются взятой из опыта продолжительностью обработки газа в электрическом поле т = 5 + 10 с. Пребывание газа в электрофильтре при длине электрополя 1 в течение времени X обеспечивается при скорости газа W = l/x.

Если секундный объем очищаемого газа (м/с), то требуемое поперечное сечение трубчатого электрофильтра составит

W 4

откуда находят число труб z принятого диаметра D.

В промышленных электрофильтрах скорость газа составляет 0,75 - 1,5 м/с при трубчатой конструкции и 0,5-1,0 м/с при пластинчатой; различие объясняется более эффективным действием электрического поля в трубах.

Для оценки степени очистки газа в электрофильтрах предлагается следующее уравнение:

Л = 1-е ,

где F - площадь осаждения; ~ секундный объем газа; - скорость движения заряженных частиц к электроду.

Мощность, потребляемая электрофильтром, рассчитывается как произведение силы тока на напряжение. С учетом расхода электроэнергии, потребляемой выпрямителями, получим

N = ---н 0,5z,

где i - удельный расход тока на единицу коронирующего электрода, А/м; 7 - общая активная длина элекродов, м; V - разность потенциалов на электродах, кВ; т - коэффициент формы кривой выпрямленного тока; Z - число выпрямителей, потребляющих практически по 0,5 кВт.

в электрическом поле электрофильтров любая частица, даже самая мелкая, получает заряд и в отличие от циклонов может быть осаждена при соответствующей продолжительности очистки. Поэтому в электрофильтрах, как и в рукавных тканевых фильтрах, можно получить степень очистки газа близкую к 100 %, так что вопрос о степени очистки здесь сводится не к технике, а к экономике. Гидравлическое сопротивление электрофильтров в несколько раз меньше, чем у циклонов и тканевых фильтров, и составляет 50*200 Па. Кроме того, по конструкции электрофильтры, в отличие от рукавных фильтров, могут быть приспособлены к любым производственным условиям (горячий газ, мокрый газ, химически активные суспензии и т.д.) путем соответствующего выбора материалов, форм электродов и методов защиты высоковольтных изоляторов.

Работу электрофильтров можно полностью автоматизировать и механизировать, а расход энергии на очистку сравнительно невелик - в среднем он составляет 0,5 - 0,8 кВтч на 1000 м газа.

Недостатком электроочистки газа являются значительные капиталовложения, обусловленные сравнительно высокой стоимостью трансформаторов и выпрямителей.

ГЛАВА XVI РАЗДЕЛЕНИЕ ГАЗОВЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Разделение газовых дисперсных систем с выделением из них твердых частиц или капель жидкости производят с целью очистки газа или извлечения из этих систем ценных продуктов, составляющих дисперсную фазу. В последнем случае одновременно с целевым извлечением ценных продуктов происходит и очистка газа или паров.

Удаление взвешенных частиц из газовых (паровых) потоков осуществляется одним из следующих способов (рис. XVI-1):

осаждение под действием силы тяжести;

осаждение под действием инерционных сил, возникающих при резком изменении направления газового потока; осаждение под действием центробежной силы; осаждение в электрическом поле; фильтрование; мокрая очистка.

Рассмотрим работу наиболее распространенных в нефтегазопереработке инерционных, центробежных и сетчатых пыле- и брызгоулавливате-лей, а также мокрую очистку газа.

y77777Z77Z77Z7777Z77Z77,

...../

/,

7X-ZX

/IV /IV

Рис. XVI-1. Основные способы удаления частиц из газового потока:

а - осаждение под действием силы тяжести; б - осаждение под действием инерционных сил; в - осаждение под действием центробежной силы; г - осаждение под действием электрического поля; Э - фильтрование; е - мокрая очистка; \ - частица (капля) до отделения от газа; i (i" ) - частица (капля) после отделения от газа; 2 - осадительная поверхность; 3 - лопатка (перегородка); 4 - фильтрующая перегородка; 5 - оросительное устройство

Инерционная очистка газа. Этот способ очистки базируется на использовании сил инерции, возникающих при резком изменении направления движения потока запыленного газа. В этом случае более тяжелые взвешенные частицы по инерции движутся в первоначальном направлении, при этом скорость их гасится ударом о стенки каплеуловительной насадки, а частично очищенный газ продолжает движение в измененном направлении. В промышленной практике используются различные конструкции инерционных пыле- и брызгоулавливателей, отличающиеся друг от друга конструкцией пакетов каплеуловительной насадки, их компоновкой и расположением патрубков входа и выхода газа.

:::>>>>>>>

Рис. XVI-2. Инерционный газосепаратор:

а - обнщй вид; б - д - типы каплеуловительной насадки: б - уголсовая; в - желобчатая; г - жалюзийная с карманами для сбора частиц; д - жалюзийная с переменными геометрией и сечением каналов; 1 - корпус; 2 - распределительное устройство; 3 - пакеты каплеуловительной насадки; 4 - труба для отвода жидкости; 5 - успокоительная решетка. Потоки: / - исходный газ; II - очищенный газ; III - жидкость