Референс лист - абсорберы Вентури

Орошаемая труба Вентури относится к скоростным прямоточным аппаратам, в которых дробление и распыление жидкости осуществляется за счет кинетической энергии движущегося с большой скоростью газового потока. Интенсивное изучение этого аппарата было начато в послевоенный период (с 50-х годов). Кафедра МАХП УГТУ-УПИ на протяжении более чем 50 лет занималась изучением и внедрением этого аппарата в качестве пылеулавливающего и тепло-массообменного. Несмотря на кажущуюся конструктивную простоту он теоретически не рассчитывается из-за сложного гидродинамического взаимодействия жидкости со скоростным потоком газа в конфузорно - диффузорных частях аппарата.

На кафедре изучены десятки лабораторных, пилотных, полузаводских и промышленных установок. Проверялась эффективность работы аппарата при очистке газов от пыли, тумана, газообразных примесей (диоксида серы, триоксида серы, аммиака, фтористого водорода, сероводорода, диоксида углерода и др.), в теплообменных процессах при охлаждении технологических газов и кондиционировании воздуха, охлаждения оборотных вод, при абсорбции газов. На основе полученных данных были рассчитаны, спроектированы и пущены в эксплуатацию ряд промышленных установк.

1. Первое направление внедрения труб Вентури - это замена устаревшего башенного абсорбционного оборудования (моногидратных и олеумных насадочных абсорберов) в сернокислотных цехах заводов цветной металлургии.

Первое по времени внедрение труб Вентури было осуществлено на Норильском ГМК. Двухступенчатая установка абсорберов Вентури (АВ) на абсорбции серного ангидрида моногидратом серной кислоты. Аппараты были рассчитаны на газовую нагрузку 40-60 тыс.м3/час, орошались 99,6-100% серной кислотой, степень абсорбции серного ангидрида суммарная в двух ступенях составила 99,6 - 99,8%. На основе проведенных исследований и опыта пятилетней эксплуатации моногидратных абсорберов в сернокислотном цехе Норильского ГМК (сернокислотное отделение обжигового цеха) были спроектированы и пущены в эксплуатацию:

- трехступенчатая установка АВ на Кировградском медеплавильном комбинате (олеумный и два моногидратных АВ взамен трех башенных абсорберов);

- двухступенчатая установка АВ на Балхашском ГМК (олеумный и моногидратный).

Газовая нагрузка запущенных в эксплуатацию установок составляла 30-40 тыс.м3/час.

2. Второе направление внедрения труб Вентури - это очистка отходящих технологических газов химических производств. Здесь необходимо отметить следующие производства.

2.1. Алмалыкский химзавод. Трехступенчатая установка очистки отходящих газов от фтора в процессе предварительного разложения рядовых фосфатов в цехе "Экстракция 1". Полнота улавливания фтора 99,90% с выпуском 12% кремнефтористоводородной кислоты для переработки ее в криолит или фторалюминий.

2.2. Щелковский химзавод, цех гидросульфита натрия. Очистка отходящих газов от диоксида серы и тумана серной кислоты в одноступенчатой установке с получением сульфит-бисульфитного раствора. Полнота поглощения по диоксиду серы - 75-99,2%, по туману серной кислоты - 40-71,2%.

2.3. Красноуральский медеплавильный комбинат. Опытно-промышленная установка из АВ по очистке выхлопных газов сернокислотного производства от диоксида серы и тумана серной кислоты с получением стандартного раствора бисульфита натрия марки "А" и пиросульфита. Работа проводилась совместно с Уральским химическим институтом (УНИХИМ). Испытывалась трехступенчатая установка, состоящая из увлажнительного и двух абсорбционных скрубберов Вентури.

2.4. Красноуральский медеплавильный комбинат. Очистка газа от огарковой пыли, мышьяка и сернокислотного тумана в 2-х ступенчатой установке СВ. Скрубберы Вентури были изготовлены из титана.

2.5. Усть-Каменогорский свинцово-цинковый комбинат. Промывка обжиговых газов цинкового завода У-КСЦК в 2-х ступенчатых СВ орошаемых серной кислотой 30-40% и 5-10% соответственно. Эффективность промывки около 100% получена при менее интенсивном режиме, чем на аналогичной установке с водной промывкой обжигового газа медеплавильного производства Красноуральского МК.

По газовой нагрузке разработанные нами установки АВ различались от 10 до 109 тыс.м3/час. Техническую документацию на АВ (СВ) разрабатывали такие проектные организации как Норильскпроект, Уралцветметремонт, Казцветметремонт по расчетам, выполненным кафедрой МАХП УПИ. Часть установок спроектировано коллективом кафедры (В настоящее время Инженерно-конструкторское предприятие каф. МАХП).

3. Кафедра МАХП стояла у истоков внедрения СВ в коксохимическое производство при очистке коксового газа от взвешенных частиц смолы и нафталина после первичных газовых холодильников. Первые работы по внедрению кафедра провела совместно с Восточным углехимическим институтом (ВУХИН).

На настоящее время ВУХИНом испытан опытно-промышленный скруббер на Калининградском коксогазовом заводе, находятся в постоянной промышленной эксплуатации и надежно работают на Новолипецком МК, Кемеровском и Губахинском КХЗ, на Западно-Сибирском МК и Орско-Халиловском МК. Разработанные как дополнение к электрофильтрам СВ позволяют кондиционировать и очищать газ от смолистых веществ, при этом достигается экономия средств по капитальным вложениям и эксплуатационным затратам.

Степень улавливания смолы и нафталина из коксового газа составляет соответственно 90-95% и 85-90% при гидравлическом сопротивлении 70-85 мм вод ст. (после газодувок 0,2 г/м3 смолистых). Обьемные расходы газа 40-70 тыс м3/час.

4. В июле 2004 г. по нашим расчетам был изготовлен и внедрен двухступенчатый абсорбер Вентури на очистку вентиляционного газа от паров HCl на установке горячего солянокислотного травления листа НТА-2 ОАО "ММК". Производительность абсорбера 75 тыс. нм3/ч степень очистки менее 5 мг/м3.

В сентябре 2005 г. нами выполнен технический проект скрубберов Вентури для санитарной пылеочистки и охлаждения газа после барабанной печи и БГС производства суперфосфата ОАО "СУМЗ" УГМК Холдинг. По графику в 2006 г. должны приступить к рабочему проектированию с последующим изготовлением СВ для печи кальцинации после для БГС. Аппараты имеют газовую нагрузку 110 тыс.рм3/ч и 70 тыс.рм3/ч соответственно.

Малая металлоемкость АВ дает возможность применять при необходимости нержавеющие стали и исключать химзащитные работы. Блочная конструкция АВ позволяет использовать индустриальные методы монтажа и ремонта. Стоимость изготовления установки АВ ниже, чем башенного оборудования и электрофильтров, трудоемкость и продолжительность ремонтов существенно меньше по сравнению с указанным оборудованием.