Материалдар технологиясы

              Скруббердің жоғарғы жағында  конденсациялық салқындату процесі  өтеді. Бұл аппарат жақсы суланған  бөлшектерді жоғары тиімділікпен  ұсталынады. Негізгі тазалау алдындағы  бірінші сатылы тазалау қондырығы ретінде қолданылады. Бұл қондырғының артықшылығы конструкция қарапайымдылығы  , гидравликалық кедергісі төмен  , кемшілігі тазалау эффектілігі төмен.

    Реттеу –  жылжымалы саптама қондырғы (РПН)  .      Бұл аппаратта саптама элементтері қондырғы көлемінде бірқалыптылығы қатарға байланысты , олар қатардың арасында бекітілген. Оларға бір – бірінен белгілі бір қашықтықта дене бекітілген . Денелер шарлар , цилиндрлер , пластиналар ,айналмалы элементтер және т.б. түрде жасалған .Сурет – 11.

            Саптама қабаты арқылы газдың  ағынының өтуі кезінде струналардың  тербелу қозғалысы өтеді .  Онда газды сұйықтықты қабаты  күшті турбулизацияға әкеледі  . Қондырғы көлемімен қимасы бойынша  саптаманың  бір қалыпты орналасу  структура қабатына жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл зат алмасу және шаң ұстау процесінің тиімділігін жоғарлатады.

              Бұл аппараттар әртүрлі өндірістің  газтазалау жүйесінде кеңінен  қолданады. Олар жоғарғы өнімділігімен  тиімділігі және жұмыс сенімділігімен ерекшеленеді. РЖС –ні жоғарғы құрамды газды шаңды тазалау кезінде қолдануға болады.

              Көбікті шаң ұстау қондырғыда  көлденең орналасқан тор бар  , ол торда майда газ өткізетін  тесіктер бар .Шаңдалған газ  тор астынан беріліп  ,

аппараттың үстіңгі жағынан сорылып алады. Шаң ұстағыш сұйықтың торға үстінгі жағынан беріледі. Жұмыс істеп болған сұйықтық екі тәсілмен  шығару,а болады , толықтай тор астынан бункерге құлатып жіберуге  немесе тордың соңында орнатылған табалдырықтан жартылай ағызып жіберу. [6]

            Негізінде шаң ұстау аппараты  ретінде  , құлау режимінде жұмыс  істейтінді қолданады. Сурет –  12.

 

 

 

Сурет - 10 .Форсункалы скруббер қондырғысы.

1. корпус ;
2. шашыратқыш форсункалар ;
3. газ кіру құбыры ;
4. газ шығу құбыры ;
5. шлам шығару құбыры .

 

 

 

  Сурет – 11. РЖС  қондырғысы .

1. корпус;

                  2- Газ кіру құбыры ;

                  3- Шашыратқышфорсунка ;

                  4- Шаң бункері ;

                  5- Газ шығару құбыры ;

                  6- Сорғыш.

 

Сурет - 12 . Көбікті шаң  ұстау қондырғысы.

1. корпус ;
2. тор ;
3. шашыратқыш форсунка ;
4. газ кіру құбыры ;
5. газ шығу құбыры ;
6. шаң шығару құбыры.

         Көбікті қондырғы құлау торы . Аз жылдамдық болған кезде газ барбатажды  режимде  болса , осы кезде газ бөлек – бөлек көпіршік болып сұйықтық арасынан өтеді. Аппарат ішіндегі газ жылдамдығы  1 м/с болғанда барбатажды режим көбікке ауысады , осы кезде тор бетінде тұрған сұйықтық  , турбулизирленген көбік күйіне өтеді. Көбік пайда болғае кезде  тез арада фазаралық беті өседі жіне диффузиялық  және термиялық кедергілер төменделді . Фаза бөлігінң шекараларына құйың кірген кезде тоқтаусыз бұзылып қайтадан құрылады , бұны үнемі жаңартып тұрады , өйткені пайда болған сұйық пленкасына жабысқан шаңды шығару үшін арналған . Жиналған шлам тор аралығы тесіктер арқылы аппараттың бункеріне сұйықтықпен бірге ағылып кетеді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Газ – шаң тастамаларын тазалау жүйесінің негізгі және қосымша қондырғыларын (жабдықтарын)таңдау.

 

              Әдеби шолуда қазіргі заманғы  әдістерде SO₂ ,NO_{2 ,} CO₂ және қалқыма зат газдарын тазалауда қоршаған ортаны ластауын төмендететін әр түрлі әдістері келтірілді.

             Кірпіш күйдіру цехынан  SO₂ ,NO_{2 ,} CO₂ және қалқыма заттар газдарының құрамына байланысты , газдарды тазалау абсорбциялық процесте жүретінін қарастырдық. Газдарды абсорбциялау үшін әртүрлі концентрациялы ерітінділерді қолдануға болады. Бұл әдісте газдарды тазалау эффективтілігі жоғары. [6]

             Газдарды және шаңдарды тазалау үшін циклон және РЖС қондырғыларын таңдаймыз. Бұл қондырғылар жоғары температурадағы газды тазалауы , қарапайымдылығы , жоғары құрамды газды шаңдарды тазалауы және тазалау эффективтілігі жоғары : циклонның тазалау эффективтілігі – 97-98% , ал  РЖС –ң тазалау эффективтілігі  -  98%. Материалдық дайындауы және энергетикалық ресурстар шығынының аз болуы және газ тазалау өнімділігі жоғары .Сурет – 13.

            Газ құрамында   SO₂-47.203 мг/м³ ,NO₂ - 32.187 мг/м³ _, CO₂ – 229.53 мг/м³ және 69.359 г/м³ қалқыма затты шаң болғандықтан , оны алдымен температурасы 40°С , газ шығыны 23040 м³/сағ , жылдамдығы 5 м/с газ ағыны циклон корпусының -1 жоғары жағынан беріледі . Газ ағыны жоғарыдан төмен қарай жылжып , орталық шығу құбырымен циклонның цилиндрлік беткейінің арасындағы кеңістікте -3 айналып , құйын пайда болады. Осы кезде ортадан тепкіш күш арту салдарынан айналмалы газ ағынындағы қалқыма заттар циклон корпусына ұрылып , шаң бөлшектері төмен  қарай бункеріне -2 түсіп , шығару құбыры -5 арқылы шығарады. Циклон конусына жеткен газ ағыны шығу құбыры -4 арқылы шығарылады.Қондырғыдан шыққан қалқыма заттар концентрациясы  9.01.г/м³ –ге дейін төмендейді.

            Циклон қондырғысынан шыққан  газдар ағыны РЖС қондырғысының  кіру құбыры – 6 арқылы төменнен жоғары қарай беріледі. Мұнда концентрациясы жоғары газдарды тазалайды.РЖС қондырғысындағы саптама элементтері -7 бір қалыпты орналасқан.Саптама қабаты -7 арқылы газ ағынының өтуі кезінде струналардың тербелу қозғалысы жүреді. Онда газды сұйықтықты қабаты күшті турбулизацияға әкеледі.Сұйықтықты сорғыш -8 арқылы форсункалы шашыратқышпен -11 беріледі. Ұсталынған шаңдар айналмалы бакқа -9  түсіп , онда шлам шығару құбыры арқылы -10 шламдарды және шаң бункерінен шыққан шаңдарды тасымалдығышпен БҚУ-ге жіберіледі. Оларды шикізат ретінде қолданады.Турбулизацияға түскен газдар шығу құбыры -12 арқылы , желдеткіш -13 көмегімен атмосфераға тасталынады.

 

 

 

4.1. Газ тазалау  қондырғыларының есебі.

4.1.1.Циклон қондырғысының  есебі.

 

 Бастапқы мәліметтер :

     Газдың шығыны –  V_Г , м³ /сағ                                                            23040

     Қалқыма  заттың бастапқы концентрациясы  - C_баст, мг/м³             69.356

      Тазалау  эффективтілігі – η , %                                                          87

 

        Қондырғының ауданын мына формуламен  анықтаймыз : [7]

 

                              F_ц=

мұнда :   V_Г  – газдың шығыны , м^3/сағ ;

                ω_Г − газдың жылдамдығы  (ω_Г =4.5÷5) , м/с .

                

F_ц=

= 1.28 м²

         Циклон қондырғысының диаметрін  анықтаймыз : [15]

 

                                 Д_ц=

                                             Д_ц = =1.27 м

            Циклон қондырғысының диаметрін Д = 1400 мм деп аламыз , егер циклонның шын жылдамдығы мынаған тең:

                                   

                           ω_ц = = = 4.2 м/с

 

Циклон қондырғысының  биіктігін анықтаймыз :

Н_ц = 2.5 *Д_ц ;

Н_ц =  2.5*1.4 =  3.5 м

    Циклон қондырғысының соңында шығатын газдың концентрациясын анықтаймыз :

                              С_соңы = С_баст *( 1-η ) ;

                               С_соңы = 69.359 * ( 1 -0.87) = 9.01 мг/м³  .

           Есептің қорытындысы бойынша  ЦН – 15 маркалы циклон қондырғысын  таңдап аламыз. Шаң бункерінің  диаметрін Д_ш.б.= 2.5 м –ге тең деп аламыз.

           

4.1.2. РЖС   қондырғысындағы технологиялық газдарды абсорбермен тазалаудың есебі .

Берілген мәліметтер:

       Газдың  шығыны – V_Г , м³ /сағ                                                           23040

       Газдардың  бастапқы концентрациясы  - C_баст :

                                              қалқыма заттар , мг/м³                                      9.01

                                                     SO₂ , мг/м³                                                47.203

                                                    NO₂ , мг/м³                                                    32.187

                                                    CO₂ , мг/м³                                                    229.53

        Тазалау эффективтілігі     –   η  ,  %                                                          96       

   Қоршаған орта  температурасы , °С                                                          20

   Газдың жылдамдығы  ,   м/с                                                                     4.5

 

            РЖС қондырғысының ауданын келесі  формула бойынша анықтаймыз : [7]

                                   F_РЖС=

мұнда :   V_Г  – газдың шығыны , м^3/сағ ;

                ω_Г − газдың жылдамдығы  , м/с .

 

                                    F_РЖС= = 1.42 м²

     РЖС қондырғысының  диаметрін анықтаймыз :

                                 Д_РЖС=

                                               Д_РЖС = =1.34 м

             РЖС қондырғысының диаметрін  Д = 1400 мм деп аламыз , егер циклонның  шын жылдамдығы мынаған тең: [7]

 

                                    F_РЖС = 0.785 * 1.4² = 1.54 м²

ω_РЖС =

= = 4.15 м/с

          Антикоррозионды қорғауды ескере  отырып ПВПР 12 қондырғысының ішкі  диаметрін  Д_Қ = 1400 мм таңдаймыз. Шашыратқыш сызбасы – айналмалы. Шашыратқыш тығыздығының шығынын гидродинамикалық шартымен анықтаймыз. L₀ = 20 м³/(м²*сағ) . Онда мына формуламен анықтаймыз: [7]

V_ж = L₀ *F ;

V_ж = 20 * 1.54 = 30.8 м³/сағ .

             Қондырғының биіктігін анықтаймыз. 

                      Н_РЖС  = (2.0÷3.0) * Д_РЖС ;

                      Н_РЖС  = 3.0 * 1.4 = 4.2 м

        РЖС  қондырғысынан  шығатын газдардың концентрациясын анықтаймыз :

                                           С_соңы = С_баст *( 1-η ) ;

                               С_соңы SO₂ = 47.203 * ( 1 -0.96) = 1.88 мг/м³ 

                               С_соңы CO₂ = 229.53 * ( 1 -0.96) = 9.18 мг/м³ 

                               С_соңы NO₂ =32.187 * ( 1 -0.96) = 1.29 мг/м³ 

                               С_соңы қ.з. = 9.01* ( 1 -0.96) = 0.36 г/м³

Газ тастамалар санын  анықтаймыз:

М = С_к * V_Г ;

МSO₂ =1.88 * 6.4 = 11.52 мг/сағ

                             МNO₂ =1.29* 6.4 = 8.3 мг/сағ

                             МCO₂ =9.18 * 6.4 = 59 мг/сағ

                             Мқ.з. =0.36 * 6.4 = 2.3 мг/сағ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сурет - 13 . Газ тазалау қондырғысының технологиялық схемасы.

1,6-    газ кіру  құбыры ;

2. -    шаң бункері ;
3. -    айналмалы құйын ;

4,12 - газ шығу құбыры ;

5. -    шаң шығару құбыры ;
7. -    саптамалар ;

8   -    сорғыш ;

                                                                            9   -    шаң бункер ;

                                                                 10 –   шлам шығару құбыры ;

                                                                 11 –   шашыратқыш форсункалар  ;

                                                                 13 -   желдеткіш.