ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка воды от сажи из "Производства ацетилена " Промывные воды, образующиеся при мокрой очистке газа пиролиза, содержат значительное количество сажи и смол. В процессах производства ацетилена вся вода находится в замкнутом водооборотном цикле, так как в ней содержатся различные органические вещества из газа пиролиза. Замкнутый цикл выдвигает жесткие требования по очистке воды от сажи и смол. Промышленной практикой установлено максимально допустимое содержание механических примесей в циркулирующей воде 100---200 мг/л. [c.336] Очистка воды от сажи и смол проводится различными способами отстаиванием, фильтрацией и др. Технико-экономическое сравнение показало, что отстаивание значительно экономичнее, чем фильтрация. При методе отстаивания загрязненную воду пропускают через специальный аппарат — сажеотстойник. Вследствие создания в аппарате определенных условий частицы сажи всплывают на поверхность воды. [c.336] Механизм всплывания сажи заключается в следующем б2-б4 Истинная плотность сажн в 1,5—2 раза больше, чем плотность воды, потому сажа должна была бы оседать на дно. Однако благодаря большой пористости в саже оказывается дшого газа, кроме того, каждая частица сажи вследствие ее высокой адсорбционной способности окружена газовыми пузырьками. В этих условиях фактическая плотность сажи меньше, чем воды. Проявляется эффект флотации, и частицы сажи, увеличенные осевшими на них пузырьками газа, всплывают. [c.337] Степень всплывания сажи зависит от ее пористости, температуры воды и гидравлического режима работы сажеотстойника. При высокой пористости сажа хуже смачивается, поскольку слишком большая поверхность ее частиц окружена газовыми пузырьками. В этом случае получается так называемая гидрофобная сажа. [c.337] При меньшей пористости сажа лучше смачивается, т. е. становится гидрофильной. С повышением температуры воды растворимость в ней газовых пузырьков, окружающих сажевые частицы, уменьшается, благодаря чему сажа всплывает быстрее. Однако повышение температуры в сажеотстойнике ограничено возможностью охлаждения горячей воды. Практически увеличить температуру сверх 80—85° С трудно, поэтому обычно она колеблется от 50 до 80° С. [c.337] Проведенные автором исследования показали, что степень очистки воды связана с физико-химическими свойствами сажи, главным образом с ее смачивающей способностью (всплываемостью). Характеристикой всплываемости предложено считать количество сажи, отбираемой в различных местах сажеотстойника (на входе или на выходе), по отношению к общему объему загрязненной воды. Эта величина зависит от соотношения природного газа и кислорода и температуры их предварительного подогрева, а также от физикохимических свойств сажи, причем пока точно не установлено, какие из всех этих параметров являются определяющими. [c.337] Данные об изменении количества сажи в зависимости от соотношения О2 СН4 представлены на рис. УП-ЗО. Из графика видно, что при О2 СН4 0,60 начинается резкое осаждение части сажи с одновременным ее всплыванием, следовательно, образуются два вида сажи — гидрофильная и гидрофобная. [c.337] Для более глубокого понимания зависимости физико-химических свойств сажи от показателей пиролиза необходимы дальнейшие исследования, однако уже сейчас можно сказать, что для нормальной работы сажеотстойников и облегчения транспортирования сажевой пульпы необходимо строго поддерживать заданный режим пиролиза, например для окислительного пиролиза отношение Оз СН = 0,585-ь- 0,595 и температуру предварительного подогрева 450—600° С. В этих условиях получается максимальный выход ацетилена и минимальный выход сажи при высокой степени всплываемости (плохое смачивание). [c.338] Сажеотстойник представляет собой железобетонный резервуар (открытый или закрытый), с одного конца которого подается под уровень загрязненная вода, а с противоположного конца выводится осветленная вода (рис. УП-31). На основании экспериментальных данных можно принять скорость загрязненной воды 0,01—0,02 м сек, а время отстаивания 10—30 мин. Отношение длины и ширины сажеотстойника может быть от 5 до 8. Для отвода всплывающей сажи (пульпа сажи с водой) необходимо правильно подобрать скребковый транспортер. Скорость его движения н число скребков определяют по коли еству пульпы. Часть сажи оседает на дно, поэтому сажеотстойник необходимо периодически чистить. [c.338] Материальный баланс сажеотстойника складывается из следующих количеств сажи 0 — поступает с водой из водооборотного цикла, Сз — поступает в сажеотстойник из аппаратов сажеочистки Оз — отводится с пульпой, 64 — уходит с очищенной водой. [c.338] Широко применяются и прямоточные аппараты. [c.338] При удалении сажи методом фильтрации применяют барабанные вакуум-фильтры. Полученную пасту после подсушивания можно сжигать в специальных печах. Этот способ, хотя и обеспечивает лучшую очистку, является более громоздким и дорогим (например, расход электроэнергии в 5 раз больше, чем при использовании сажеотстойников). [c.339] Вернуться к основной статье