ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Одноступенчатые контактные выпарные установки из "Термическое обезвреживание минерализированных промышленных сточных вод" Одноступенчатые контактные установки применяют для концентрирования растворов в различных областях техники [16, 140—142]. Наибольшее распространение пол Т1или аппараты типа газ — жидкость . Принципиальные схемы основных типов контактных аппаратов приведены на рис. П-3. Рассмотрим принцип работы и конструктивные особенности этих аппаратов. [c.64] Аппараты с погружными горелками (АПГ) чаще используют для выпаривания растворов [141, 143, 144]. Обычно выпаривание раствора в них протекает при равновесной температуре испарения, которая ниже температуры кипения раствора при соответствующем давлении. При этом газы насыщаются водяным паром и уходят из аппарата с температурой, близкой к равновесной температуре испарения. [c.64] Если растворы содержат органические вещества, то При контактировании с высокотемпературными продуктами сгорания наблюдается частичное разложение этих веществ. [c.64] Благодаря использованию природного газа в качестве топлива удалось значительно расширить область применения аппаратов погружного горения для выпаривания растворов минеральных кислот, хлоридов магния и натрия, сульфата натрия, железного купороса и других солей. [c.64] По конструктивным признакам и принципу работы АПГ можно разделить на следующие виды I) с погружной горелкой в центральной части сосуда 2) барботажные аппараты с вынесенной камерой сгорания 3) с погружной горелкой, расположенной в циркуляционной трубе 4) аппараты эрлифтного типа. Эти аппараты подробно описаны [141]. [c.64] ИР—-исходный раствор Р —концентрированный раствор Т —теплоноситель ПГ — парогазовая смесь. [c.65] Аппараты с погружной горелкой, расположенной в централь ной части корпуса, применяют для выпаривания растворов солей. Йыкристаллизовавшиеся соли удаляются при помощи специального клапана, установленного в нижней части ксшусного днища. Парогазовая смесь отводится через установленную на крышке аппарата трубу, внутри которой размещены отбойные щитки для сепарации капель раствора. В качестве барботера в таких аппаратах применяют диски с цилиндрическими или щелевыми отверстиями. Это увеличивает поверхность контакта и интенсифицирует процессы тепло- и массообмена. Недостатком таких аппаратов является неравномерное распределение газа по сечению диска, особенно в аппаратах больших размеров, а также, отсутствие циркуляции жидкости в нижней части аппарата. [c.66] Барботажные аппараты с вынесенной камерой сгорания пря-меняют для выпаривания агрессивных растворов и кислот. Эти аппараты имеют те я е недостатки, что и аппараты с горелкой, расположенной в центральной части корпуса. [c.66] Аппараты с погружной горелкой, расположенной в циркуляционной трубе, применяют при выпаривании интенсивно перемешиваемых растворов. Погружная горелка размещается в циркуляционной трубе таким образом, чтобы продукты сгорания при барботаже поднимали жидкость и отводили ее через верхний торец трубы. При этом в нижней части трубы из-за разности гидростатических давлений в аппарате и внутри трубы происходит эжекция менее нагретой жидкости, чем достигается интенсивная циркуляция жидкости. В УкрНИИХиммаше и НИОХиме разработаны и испытаны выпарные аппараты с одной, двумя и тремя погружными горелками, расположенными в циркуляционных трубах различной длины [145, 146]. [c.66] Аппараты эрлифтного типа с погружной горелкой отличаются высокой производительностью и малыми габаритами. Погружная горелка находится в цилиндрическом сосуде, заключенном внутри корпуса аппарата. Между корпусом горелки и корпусом сосуда образована кольцевая щель, по которой проходят продукты сгорания и жидкость, находящаяся в нижней части аппарата. АПГ эрлифтного типа значительно сложнее по устройству, чем обычные аппараты с погружными горелками. [c.66] Для выпаривания сточных вод разработана новая конструкция выпарного аппарата с погружной горелкой, описанная в работе 141]. Схема аппарата представлена на рис. П-4. Экспериментальные исследования по выпариванию сточных вод показали, что эта установка обладает высокой надежностью и управляемостью при значительных колебаниях нагрузки и может применяться для различных промышленных стоков. [c.66] Основным элементом аппаратов погружного горения являются горелки, которые конструктивно можно разделить на три типа туннельные, циклонные и диафрагменные. [c.66] В циклонных горелках горючая смесь подается в камеру сгорания тангенциально. Вследствие этого увеличивается время пребывания смеси в камере, что обеспечивает более полное сгорание смеси в более короткой камере. Погружные горелки циклонного типа хорошо зарекомендовали себя в выпарных аппаратах, предназначенных для выпаривания солевых растворов. Получили распространение горелки циклонного типа конструкций ВНИИГа. [c.67] Для упаривания растворов предложен аппарат [147], в котором применена погружная форсуночная горелка (рис, П-5). [c.67] Исходный раствор поступает в кольцевой коллектор 3 с большим числом мелких отверстий, обращенных вниз. Горючий газ и сжатый воздух смешиваются на входе в горелку 2. Продукты сгорания взаимодействуют с раствором в камере 4, чему содействует турбулизатор 5, выполненный в виде колеса с загнутыми лопастями. Вращение турбулизатора осуществляется от двигателя в, связанного с механизмом, передающим вращение валу и регулирующим зазор между валом и нижней волнистой кромкой камеры. На валу закреплены продольные плоские лопасти 6, которые перемешивают раствор. Важнейшим достоинством АПГ является выпаривание кристаллизующихся растворов. [c.68] Барботажные аппараты (см. рис. П-3-2) используют уходящие газы различных технологических агрегатов и камер сгорания. Они могут выполняться с одной барботажной решеткой и секционированные. По своим эксплуатационным показателям эти аппараты близки к АПГ. [c.68] В тарельчатых аппаратах (см. рис. П-3-3) взаимодействие потоков основано на барботаже газов через слой жидкости при противоточном течении жидкости и газа. По характеру движения жидкой фазы различают тарелки со сливными устройствами и тарелки провального типа. Первые отличаются тем, что жидкость с тарелки на тарелку переливается через сливные стаканы, а газы проходят через отверстия в тарелках, во вторых жидкость сливается через те же отверстия, через которые проходит газ. [c.68] В колонне с колпачковой тарелкой газ проходит снизу тарелки через патрубки и выходит через прорези колпачков в жидкость, барботируя через нее. Отличительной особенностью таких аппаратов является наличие перекрестного тока между жидкостью и газом. Газ движется с нижней тарелки на верхнюю, а жидкость — вдоль тарелки от питающего патрубка к сливному. Уровень жидкости на тарелках поддерживается сливными перегородками. Наибольшее распространение получили круглые и туннельные стальные колпачки с прямоугольными и трапециевидными прорезями. [c.68] Колонны с привальными тарелками, в отличие от колпачковых, не имеют сливных стаканов. Жидкость распределяется по тарелке слоем, высота которого связана с перепадом давлении газового потока. Газ проходит через щели и отверстия в тарелке снизу вверх, а жидкость сверху вниз. Ввиду отсутствия перегородок при интенсивном барботаже происходит выравнивание высоты барботажного слоя по всей тарелке. При диаметре 400— 500 мм тарелка выполняется из одного элемента, при большем диаметре она набирается из отдельных секций. Расстояние ме-жДу тарелками чаще всего составляет 300—350 мм. [c.68] Вернуться к основной статье