Апарати для очищення газів. Призначення і типові конструкції

Вступ

Апарати для очищення газів .Призначення і типові конструкції.

     У практиці хімічних виробництв нерідко доводитися піддавати розділенню неоднорідні газові системи. Гази можна очищати від зважених в них твердих або рідких частинок під дією сил тяжіння, відцентрових і електростатичних сил, а також промивкою і фільтрацією газів. Промислове здійснення кожного з цих способів зв'язано із застосуванням відповідної апаратури: газових відстійників, відцентрових пилоосаджувачів, електричних фільтрів, гідравлічних пиловловлювачів і газових фільтрів.

Вибір апарату для очищення газів визначаються поряд чинників, головними з яких є розміри уловлюваних частинок і заданий ступінь очищення газів.

 Пилоосаджувальні камери і відцентрові пилоосаджувачі можна застосовувати тільки для порівняно грубого очищення газу. При цьому слід віддавати перевагу циклонам як компактнішим апаратам, що забезпечують відносно високий ступінь очищення.

Повніший ступінь очищення газів може бути досягнута при використанні гідравлічних пиловловлювачів, газових фільтрів і електрофільтрів.

Пилоосаджувальні камери                                                                                                                      Осадження зважених в газовому потоці частинок в пилоосаджувальних камерах відбувається під дією сил тяжіння. Простими конструкціями апаратів цього типу є відстійні газоходи, що забезпечуються іноді вертикальними перегородками для кращого осадження твердих частинок.

Для очищення гарячих пічних газів широко застосовуються багатополичні пилеосадітелmyst камери. Ці камери громіздкі і малоефективні, їх використовують переважно для попереднього грубого очищення газів і замінюють досконалішими газоочисними апаратами.

Гідравлічні пиловловлювачі                                                                                                                    Мокре очищення газів в гідравлічних пиловловлювачах (скруберах - насадках, відцентрових, струменевих) і механічних газопромивщиках забезпечує високий ступінь очищення газів. Проте цей спосіб обмежено застосовують в хімічній промисловості, оскільки мокре очищення супроводжується охолоджуванням, зволоженням, а іноді і окисленням газу; крім того уловлювані при мокрому очищенні частинки не завжди можна використовувати у виробництві.

Електрофільтри - найбільш ефективні пилоочисні пристрої, але застосування їх економічно вигідно тільки при великих об'ємах газу, що очищається. Використання газових фільтрів можливе в тих випадках, коли температура газу, що очищається, складає 80 - 90°с.

1.  Призначення, устрій та принцип дії апарата.

 Циклонні пиловловлювачі призначені для очищення природного газу від механічних домішок і рідини. Вони застосовуються на компресорних станціях магістральних газопроводів, а також на дожимних компресорних станціях як апарати, що захищають газотурбінне устаткування від абразивного зносу. Циклонні пиловловлювачі можуть бути спроектовані і поставлені для будь-яких кліматичних зон, встановлюються на відкритому майданчику.

Сепаратором  є вертикальний апарат з штуцерами входу і виходу газу. Штуцер входу служить одночасно колектором, з якого газ розподіляється по циклонах. Компоновка циклонної групи і конструкція вузла входу газу в апарат забезпечують пониження гідравлічного опору. Нижня частина апарату є збіркою механічних домішок і рідини. Для зручності обслуговування пиловловлювачів люки забезпечені швидкодіючими затворами. Для запобігання замерзанню рідини нижню частину пиловловлювача, обігрівають теплоспутниками. Теплоносій -пар. Для підтримки заданого режиму роботи і зручності обслуговування апарати забезпечені необхідними технологічними штуцерами, штуцерами для приладів КІП (для захисту від перевищення тиску) і люком-лазом.

Неочищений природний газ через штуцер поступає в секцію очищення газу, що складається з групи циклонів, в яких під дією відцентрових сил відбувається відділення газу від механічних домішок і краплинної рідини. Відсепаровані механічні домішки, і рідина збираються в збірці. Із збірки рідина через штуцер поступає в технологічний трубопровід, а механічні домішки у міру накопичення періодично віддаляються продуванням через дренажний штуцер. Очищений газ через штуцер виводиться з апарату.

Запилений газ із значною швидкістю  (20 м/сек) поступаючи по дотичній в корпус циклону,  набуває обертального руху. При цьому частинки пилу під дією відцентрової сили відкидаються в крайні шари газу і рухаються разом з ними вниз по спіралі уздовж стінок циклону. Зважені частинки пилу виносяться через пилеотводящий патрубок .газ що виніс пил з циклону, піднімається догори обертатися утворює вихор направлений по осі апарату до вихлопної труби. До цього висхідного потоку приєднується деяка частина газу з внутрішніх шарів, що опускаються вниз, мають малу концентрацію пилу. Газ з цих шарів, досягнувши нижнього краю вихлопної труби і рухаючись в конічній частині корпусу, повертає до осі циклону. Таким чином, очищення газу в циклоні є складним аеродинамічним процесом, при якому запилений і очищений газ рухаються віхреобразно в протилежних напрямах. Пил концентрується в зовнішніх шарах газу  і переноситься ними в збірку, причому утворення безлічі дрібних вторинних вихорів утрудняє пилеотделеніє. Ступінь очищення газу від пилу в циклонах залежить від геометричних розмірів і форми апарату, властивостей пилу (в першу чергу від схильності її до злипання), швидкості і ступеня турбулентності потоку газу, що обертається. Ступінь очищення газу в циклоні може бути підвищена шляхом збільшення окружної швидкості w або зменшення радіусу обертання газу. Збільшення швидкості пов'язане із значним зростанням опору і посиленням місцевих завихорень, погіршуючих очищення. Тому для підвищення ефективності циклонів бажане зменшення їх діаметру і заміна одного циклону декількома циклонами малого діаметру.

Батарейний циклон складається з багатьох паралельно працюючих циклонних елементів, змонтованих в загальному корпусі. Запилений газ, поступаючи в корпус, входить в газорозподільну камеру, обмежену трубними решітками, в яких герметично укріплені циклонні елементи. Очищений газ віддаляється через вихлопні труби елементів в загальну камеру, пил збирається в конічному днищі циклону( пилесборник).