ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия и методы предотвращения образования тумана при конденсации пара в орошаемых башнях из "Теоретические основы образования тумана при конденсации пара Издание 3" Во многих производственных процессах применяют летучие растворители (этиловый спирт, эфир, бензин, ацетон, толуол и др.), в которых растворяются малолетучие вещества и в виде растворов используются в технических целях. При этом растворитель обычно не претерпевает химических изменений и в последующем удаляется из раствора. Аналогичные процессы встречаются при производстве прорезиненных тканей, дерматина, кинопленки, искусственной кожи, бездымного пороха и др. [c.198] В большинстве случаев для удаления летучего растворителя раствор нагревают в токе воздуха, в результате чего растворитель переходит в парообразное состояние и уносится потоком. Основную массу растворителя извлекают нз отходящих газов и возвращают в производственный цикл. [c.198] Давление пара спирта, мм рт. ст. [c.198] Чтобы составить представление о возникающем пересыщении пара этилового спирта по мере продвижения газовой смеси по трубам конденсатора от входа к выходу, был произведен аналогичный расчет для нескольких конечных температур. Результаты расчета показаны на рис. 5.21 (кривая /). Из рисунка видно, что пересыщение пара достигает критической величины при охлаждении газа до 2°С. В дальнейшем вследствие образования зародышей и капель тумана производная й8/с1Т (а потом и значение 8) вначале медленно, а затем быстро снижается примерно так же, как это показано на рис. 5.13. [c.199] Выделение пара конденсационным методом может быть также осуществлено при орошении внутренней поверхности труб холодильника охлаждающей жидкостью, стекающей по этой поверхности сверху вниз, или в аппаратах с плоскопараллельной насадкой . При подобном оформлении процесса скорость отвода тепла более высокая, чем в трубчатом конденсаторе, так как газ непосредственно соприкасается с охлаждающей жидкостью. [c.200] В тех случаях, когда содержание конденсирующегося пара в газе невелико, теплоту конденсации можно не учитывать. Тогда температура орошающей жидкости, т. е. температура поверхности конденсации, будет являться функцией температуры газовой смеси. Это позволяет проинтегрировать уравнение (5.4) и установить зависимость давления пара от температуры газовой смеси по всей высоте аппарата. [c.200] Определив по уравнению (5.66) значение переменной для начальной и конечной температур Г и Г, по уравнению (5.70) можно вычислить значение интеграла, после чего по уравнению (5.68) нетрудно определить давление конденсирующихся паров на рассматриваемом участке. [c.203] Башни с насадкой, орошаемой жидкостью, хорошо разработаны конструктивно, в них создается малое гидравлическое сопротивление, они очень просты в обслуживании, поэтому широко применяются в разнообразных процессах. Во многих из этих процессов происходит конденсация и испарение пара, что очень часто приводит к образованию тумана. [c.204] Например, в процессе переработки коксового газа его охлаждают в башнях, орошаемых надсмольной водой При этом пар высококипящих продуктов, содержащихся в газе, частично конденсируется в объеме с образованием тумана (около 10 г-мг ), который затем выделяется в электрофильтрах. Аналогично образуется туман при очистке генераторного газа на металлургических заводах, а также при очистке газов, выделяющихся при газификации торфа, древесины и др. [c.204] В качестве примера может служить процесс образования тумана при испарении жидкости в градирнях, где теплая вода, стекающая сверху вниз по насадке градирни, встречается с более холодным атмосферным воздухом, движущимся снизу вверх. Испаряющийся с теплой поверхности воды пар смешивается с холодным воздухом и частично конденсируется в объеме с образованием тумана. [c.204] Особенно часто туман образуется в башнях с насадкой при конденсации пара серной кислоты в процессе ее производства и применения. Условия образования тумана серной кислоты изучены более полно, чем других продуктов. Поскольку механизм образования тумана при конденсации пара не зависит от его природы, ниже рассматриваются некоторые характерные случаи образования тумана серной кислоты в башнях с насадкой, орошаемой жидкостью. [c.204] Сущность метода мокрого катализа состоит в том, что сероводород сжигается в смеси с воздухом. Затем газовая смесь, содержащая сернистый ангидрид, кислород и пары воды, поступает без предварительной осушки на катализатор для окисления сернистого ангидрида в серный Окисленная газовая смесь далее направляется в башню-конденсатор с насадкой, орошаемой более холодной серной кислотой (рис. [c.205] Последняя охлаждается в холодильнике 3 и через сборник 4 насосом вновь подается на башню. [c.205] Ниже приведены расчетые и практические данные о влиянии различных факторов на показатели процесса конденсации серной кислоты в орошаемой башне при получении ее методом мокрого катализа. Расчет проводят постадийным методом, как и расчет трубчатого конденсатора (стр. 176), с учетом теплоты образования пара серной кислоты по реакции (5.42) и неодинакового состава жидкой и газовой фаз серной кислоты. [c.205] Из результатов расчета видно, что характер изменения показателей процесса по высоте насадки башни (по мере продвижения газа снизу вверх) примерно такой же, как и по длине трубы в трубчатом конденсаторе (рис. 5.23). [c.205] На небольшом участке башни (на высоте насадки от 1,96 до 1,98 м) температура газа несколько повышается вследствие интенсивной конденсации пара серной кислоты на каплях тумана и выделения тепла конденсации, передаваемого затем от капель газу. В установках мокрого катализа туман серной кислоты выделяется после башен-конденсаторов в различных фильтрах. [c.206] Процесс получения серной кислоты нитрозным методом состоит в том, что обжиговые газы, образующиеся при сжигании серного сырья и содержащие сернистый ангидрид, соприкасаются с серной кислотой, содержащей окислы азота ( нитрозой ). В результате взаимодействия окислов азота с серным ангидридом в присутствии воды образуется серная кислота низшие окислы азота окисляются кислородом воздуха и возвращаются в производственный цикл Общепризнано, что реакция в основном протекает в жидкой фазе, т. е. окисление растворенного сернистого ангидрида происходит по мере абсорбции его нитрозой. [c.207] Описанный процесс происходит в нескольких башнях, орошаемых нитрозой (башенный способ). В первой стадии процесса обжиговый газ поступает в денитрационную башню, орошаемую более холодной серной кислотой. [c.207] Как известно, в обжиговом газе кроме сернистого ангидрида и воздуха содержатся также серный ангидрид и пар воды. Так как температура обжигового газа сравнительно высокая (300—400 °С), то в соответствии с уравнением диссоциации серной кислоты [уравнение (5.42)] количество парообразной серной кислоты мало. [c.207] При соприкосновении обжигового газа с орошающей кислотой в денитрационной башне одновременно с основными процессами денитрации и кислотообразования происходит охлаждение обжигового газа. При этом по мере охлаждения газа процесс диссоциации смешается в сторону образования пара серной кислоты, который затем конденсируется на поверхности более холодной орошающей кислоты. [c.207] Вернуться к основной статье