 |
Полые распыливающие абсорберы и циклонный скрубер
|
|
|
|
Некоторые типы распыливающих абсорберов, выполнены в виде полых колонн. Газ в них движется обычно снизу вверх, а жид-кость подается через расположенные в верхней части колонны распылители с направлением факела распыла сверху вниз рис.28(а) или под некоторым углом к горизонтальной плоскости (б). При большой высоте колонны, распылители располагают в несколько ярусов. При этом факелы распыла направляют сверху вниз или под углом к горизонтальной плоскости (б) либо снизу вверх. Применяют также комбинированную установку распыли-телей часть факелом вверх, а часть – факелом вниз. Наиболее низкий коэффициент массопередачи достигается при располо-жении по (а), а наиболее высокий при расположении (в). Предложено несколько конструкций, позволяющих улучшить распределение газа, например устройств с пережимом рис.28.в Через отверстие в пережиме газ проходит с большой скоростью (до 6-10м/с), что способствует более равномерному распределе-нию его вследствии добавочного сопротивления в пережиме.
 |
Рис.28 Полые распыливающие абсорберы и циклонный скрубер
Добавочное сопротивление может быть создано также тонким слоем насадки, отделяющим входящую струю газа от основного объема аппарата. Были попытки избежать неравномерного распределения газа путем его тангенциального ввода в аппарат. Этот принцип использован в циклонном распыливающем абсорбере (циклонный скруббер рис.28г). В этом абсорбере газ движется вверх по винтовой линии, а поглотитель разбрыз-гивается через расположенные на центральной трубе 1 форсунки 2. Поверхность контакта фаз в полом абсорбере пропорциональна плотности орошения, поэтому при низких плотностях орошения эти абсорберы работают неудовлетворительно. Обычно приме-няют плотности орошения не ниже 10-20 м3/ч, используя схему с рециркуляцией жидкости. Во избежание уноса распыленной жидкости, газ после абсорбера пропускают через выносные циклоны или установленный в корпусе аппарата жалюзийный брызгоотделитель. Полые распыливающие абсорберы отличаются простотой конструкции и низкой стоимостью они обладают малым гидравлическим сопротивлением и могут применяться при сильно-загрязненных газах. Основной недостаток полых абсор-беров - невысокая эффективность, обусловленная переме-шиванием газа и плохим заполнением объема факелом распы-ленной жидкости. Кроме того, расход энергии на распыление жидкости довольно высок (0,3-1 кВт-ч на1т распыляемой жид-кости).
|
|
|
Фильтры
В качестве сооружений для глубокой очистки сточных вод применяют фильтры с зернистой загрузкой различных конструк-ций, сетчатые барабанные фильтры и др. Выбор типа сооружений производят с учетом качества исходных сточных вод, требований к степени их очистки, наличия фильтрующих материалов и т. п. Фильтры с зернистой загрузкой бывают: однослойные, двухслойные и каркасно-засыпные (КЗФ). В зависимости от конструкции и климатических условий фильтры следует располагать на открытом воздухе или в помещении. При расположении фильтров на открытом воздухе трубопроводы, запорная арматура, насосы и прочие коммуникации должны располагаться в проходных галереях. В качестве фильтрующего материала использую кварцевый песок, гравий, гранитный щебень, гранулированный доменный шлак, антрацит, керамзит, полимеры, а также другие зернистые загрузки, обладающие необходимыми технологи-ческими свойствами, химической стойкостью и механической прочностью. Расчет конструктивных элементов фильтров производят согласно СНиП 2.04.02-84.
Рис.29 Горизонтальный напорный фильтр
|
|
|
1 – Корпус фильтра 2 – Дырчатые трубы для подачи воды 3 – Фильтрующий материал 4 – Распределительная система для воздуха 5 – Нижний дырчатый коллектор для сбора фильтрата
Рис.30 Конструкции фильров
При проектировании фильтров с зернистой загрузкой предусматривают:
- при подаче сточных вод после биологической очистки - установку (кроме КЗФ) барабанных сеток;
- водовоздушную промывку для однослойных, водяную - для двухслойных, водовоздушную или водяную - для каркасно-засыпных фильтров;
- вместимость резервуаров промывной воды и грязных вод от промывки фильтров - не менее чем на две промывки;
- при необходимости - насыщение фильтрованной воды кислородом - трубчатые распределительные дренажные системы большого сопротивления;
- для фильтров с подачей воды сверху вниз - устройство гидравлического или механического взрыхления верхнего слоя загрузки.
Для предотвращения биологического обрастания фильтров с зернистой загрузкой предусматривают предварительное хлори-рование поступающих сточных вод дозой до 2 мг/л и периодическую обработку фильтра (2-3 раза в год) хлорной водой с содержанием хлора до 150 мг/л.
Микрофильтры
Рис.32 Микрофильтр МФМ
Микрофильтры представляют собой фильтровальные аппараты, в виде вращающихся барабанов, на которых неподвижно закреп-лены или прижаты к барабану фильтрующие материалы. Бара-баны выпускают диаметром 1,5-3 м и устанавливают горизон-тально. Очищаемая вода поступает внутрь барабана. Процесс фильтрации происходит только за счет разности уровней воды внутри и снаружи барабана. Полотно сетки не закреплено, а лишь охватывает барабан в виде бесконечной ленты, натягиваемой с помощью натяжных роликов. Микросетки изготовляют из различных материалов: капрона, латуни, никеля, нержавеющей стали, фосфористой бронзы, нейлона и др.
Каркасные фильтры
Фильтры каркасно-засыпные напорные (ФКЗ) предназначены для удаления из сточных вод взвешенных частиц, нефтепродуктов, осветления вод перед подачей на сорбционные фильтры. Фильтры изготавливаются в подземном и наземном варианте. Фильтро-вальные процессы на каркасных фильтрах можно разделить на три большие группы:
1-фильтрование через пористые зернистые материалы, обладаю-щие адгезионными свойствами (кварцевый песок, керамзит, антрацит, пенополистирол, котельные и металлургические шлаки и др.);
|
|
|
2- фильтрование через волокнистые и эластичные материалы, обладающие сорбционными свойствами и высокой нефтеем-костью (нетканые синтетические материалы, пенополиуретан и др.);
3- фильтрование через пористые зернистые и волокнистые материалы для укрупнения эмульгированных частиц нефте-продуктов (коалесцирующие фильтры).
Третий метод принципиально отличается от рассмотренных. Период фильтроцикла, характерный для первых двух методов, завершает этап «зарядки» коалесцирующего фильтра. После этого пленка нефтепродуктов отрывается от поверхности фильтрую-щего слоя в виде капель с диаметром несколько миллиметров. Капли быстро всплывают и легко отделяются от воды. В качестве фильтрующего материала используют гравий, песок, дробленый антрацит, кварц, мрамор, керамическую крошку, хворост, древесный уголь, синтетические и полимерные материалы.
Обычно применяют фильтры с зернистой загрузкой, которые по скорости фильтрования делятся на медленные, скорые и сверхскоростные. Во избежание выноса загрузки из фильтра применяют специальные дренажные системы и поддерживающие слои. К конструкциям зернистых фильтров предъявляются следующие основные требования:
- фильтрация должна идти в направлении убывающей крупности загрузки с целью предотвращения образования малопроницаемых и трудноразрушаемых при промывке пленок осадка;
-необходима интенсивная промывка загрузки, обеспечивающая максимальное удаление загрязняющих веществ из загрузки;
- фильтры должны обладать малой чувствительностью к колебаниям качества воды и расхода;
- фильтрующий материал должен обладать высокой прочностью и химической стойкостью, а также минимальной стоимостью при прочих равных физико-химических свойствах.
Открытые фильтры
Открытый фильтр представляет собой обычно прямоугольный резервуар, загруженный фильтрующим слоем зернистого матери-ала и поддерживающими слоями, под которыми размещена дренажная система. Высота слоя воды над загрузкой фильтра обычно составляет 2 м. В нижней части фильтра (при направ-лении фильтрации сверху вниз) расположены трубы для отвода очищенной воды. Регенерацию загрузки осуществляют горячей водой с интенсивностью 6-8л/(м2.с). Промывочную воду выпус-кают на очистные сооружения. Сроки промывки определяются качеством фильтрата. Если невозможно промыть загрузку фильтра, ее необходимо заменить новой. Старую загрузку регенерируют (прокаливают), промывают и просеивают, после чего ее снова можно применять.
|
|
|
|
|
|
