Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

8545

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
25.11.2023
Размер:
1.71 Mб
Скачать

31

Диспергаторы изготавливаются в общепромышленном исполнении из стали 12Х18Н10Т или кислотостойкое исполнение из стали

10Х17Н13М2Т (в обозначении добавляется буква К) по ГОСТ 5632-72. Из других марок сталей диспергаторы изготавливаются по специальному за-

казу.

Условия эксплуатации диспергаторов зависят от вязкости и поверх-

ностного натяжения жидкости, наличия твердой фазы, направлений дви-

жения жидкости и газа. Движение пузырьков может быть ламинарным и турбулентным. Диаметр пузырька не является постоянной величиной, а

изменяется в некотором интервале. Предельный режим работы барботаж-

ных систем характеризуется критической скоростью барботажа, при кото-

рой отдельные пузырьки газа в массе воды сливаются в струи. При скоро-

сти барботажа выше критической диаметр пузырьков не зависит от диа-

метра выходных отверстий и растет с повышением скорости. В зависимо-

сти от условий, диспергаторы могут работать в трех режимах. Переход од-

ного режима в другой характеризуется критическим расходом газа через диспергаторы:

-свободный барботаж;

-цепной барботаж;

-струйный барботаж.

Перепад давления (гидравлическое сопротивление) на диспергаторах в сухом состоянии гораздо меньше, чем в смоченном состоянии. При дав-

лении воздуха равного сопротивлению поверхностного натяжения - проток воздуха через диспергатор равен нулю, т.е. диспергатор является непрони-

цаемым. Общие потери давления на диспергаторе при барботаже зависят от давления, необходимого для преодоления сил поверхностного натяже-

ния жидкости, статического давления столба жидкости высотой над дис-

ком диспергатора и гидравлического сопротивления диспергаторов от рас-

хода газовой смеси (динамическое сопротивление).

32

4. Аппараты смешения озоно - воздушной смеси с водой

Аппараты контактные барботажные со сплошным слоем (КБС)

Аппараты контактные барботажные со сплошным слоем (КБС) пред-

назначены для обработки воды в хозяйственно-бытовом водоснабжении озоно-воздушной смесью методом барботажа.

Аппараты КБС относятся к колонным газожидкостным реакторам барботажного типа. Стенки корпусов выполнены толстостенными с гоф-

рами для обеспечения жесткости корпусов. Предусмотрен для работы в противоточном режиме (направление потока воды не совпадает с направ-

лением потока озоно-воздушной смеси).

Принцип работы: в аппарат подается озоно-воздушная смесь, кото-

рая через распределитель поступает в диспергаторы, а затем, в виде мелких пузырьков озоно-воздушная смесь поднимается навстречу потоку жидко-

сти.

Рис.11. Аппараты КБС-200

33

Таблица 22

Характеристики аппаратов КБС

Наименование

Ед.

 

 

 

 

КБС

 

 

 

 

 

изм.

10М

15М

25М

40М

70М

100М

150М

200М

Вместимость

м3

1,0

1,8

2,5

3,8

6,3

10

17,5

25

38

50

Рабочий объ-

м3

0,8

1,4

2

3

5

8

14

20

30

40

ем, не более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расход воды

м3/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при времени

4

7

10

15

25

40

70

100

150

200

контакта 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мин., не более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочее дав-

-

 

 

 

 

налив

 

 

 

 

ление воды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочая тем-

°С

 

 

 

 

5÷35

 

 

 

 

пература воды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расход озоно-

м3/ч

2

3,5

5

8

13

20

35

50

75

100

воздушной

 

смеси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидросопро-

м в.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тивление по

ст.

2,5

2,8

3,2

3,9

4,0

4,3

4,5

4,5

4,8

5

воздуху

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Масса, не бо-

кг

300

400

500

800

1000

1400

2000

2800

4000

5000

лее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.12. Рекомендуемая схема средств контроля и управления аппарата КБС

34

Для нормальной работы аппарата контактного КБС рекомендуется следующая арматура и средства КИП (рис.12):

1. Задвижка К1 – предназначена для отсекания потока входящей во-

ды на обработку.

2.Расходомер Р1 – предназначен для задания расхода жидкости на обработку.

3.Вентиль К2 – предназначен для регулировки расхода воды на об-

работку, поступающей в аппарат.

4.Задвижка К3 – предназначена для очистки и промывки аппарата. К

5.Датчик ДУ измерителя-сигнализатора уровня ИСУ 114 – предна-

значен для непрерывного измерения и сигнализации двух независимых по-

ложений уровня жидкости (настраивается уровень рабочий минимум и уровень рабочий максимум).

6. Ротаметр FI1 типа РМ – предназначен для непрерывного измере-

ния расхода озоновоздушной смеси, поступающей в аппарат.

7. Вентили К4… К6 – предназначены для регулировки расхода озоно-

воздушной смеси, поступающей в аппарат.

8. Задвижка К7 – предназначена для отсекания потока озоно-

воздушной смеси, поступающей в аппарат.

9.Электроконтактный манометр КМ – предназначен для контроля уровня заполнения аппарата путем измерения гидростатического давления столба жидкости.

10.Пробоотборник К8 – предназначен для отбора проб для аналити-

ческого контроля обработанной жидкости.

11. Вентиль К9 – предназначен для регулировки высоты столба жид-

кости в аппарате.

12. Задвижка К10 – предназначена для отсекания потока выходящей воды из аппарата.

35

13. Пробоотборник К11 – предназначен для контроля степени ис-

пользования озона контактным аппаратом (измерения концентрации озо-

на).

В качестве запорно-регулирующей арматуры рекомендуется приме-

нять нержавеющие, эмалированные или футерованные (фторопластом)

клапаны.

Аппараты контактные «КЭЭ»

Аппараты контактные эрлифтные эжекторные КЭЭ предназначены для обезжелезивания подземных вод озоном в системах централизованного питьевого водоснабжения. Допускается применение аппарата для очистки питьевых вод открытых источников и сточных вод. При этом производи-

тельность и эффективность работы определяется экспериментально.

Таблица 23

Характеристики аппаратов КЭЭ

Наименование

Ед.изм.

 

 

КЭЭ

 

 

 

 

15М

30М

60М

120М

240М

480М

Давление озоно-воздушной

МПа

 

 

0,07

 

 

смеси на входе

 

 

 

 

 

 

 

Расход озоно-воздушной смеси

м3/ч

4

8

15

30

60

120

Производительность в режиме

м3/ч

 

 

 

 

 

 

контакта:

 

 

 

 

 

 

5 мин.

 

15

30

60

120

240

480

12 мин

 

6

12,5

2,5

50

100

200

Рабочий объем

м3

1,25

2,5

5

10

20

40

Рабочее давление воды

-

 

 

налив

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочая температура рабочей

°С

 

 

5÷30

 

 

воды на входе

 

 

 

 

 

 

 

Масса, не более

кг

550

830

1500

2300

3800

6000

Контактный аппарат представляет собой вертикальный цилиндриче-

ский сосуд с плоским днищем и сферической крышкой, снабженный мно-

гоструйным эжектором. На входе эжекторного устройства аппарата име-

ются штуцеры для подачи воздуха или озона в зависимости от режимов работы.

36

Принцип работы: вода поступает на вход эжекторного устройства,

смешивается с газом и вместе с пузырьками газа за счет разности плотно-

стей, поднимается вверх, захватывает поток воды, поступающей через кольцевую щель между днищем и трубой эрлифта, смешивается с ней и через верхний край трубы эрлифта поступает в реакционную часть аппара-

та. Массообменный процесс идет (обработка воды) в эжекторе, эрлифте и реакционном отделении аппарата.

Для нормальной работы аппарата контактного КЭЭ рекомендуется следующая арматура и средства КИП (рис.13):

Рис.13. Рекомендуемая схема средств контроля и управления аппарата КЭЭ

1. Задвижка К1 – предназначена для отсекания потока входящей во-

ды на обработку.

2.Расходомер Р1 – предназначен для задания расхода жидкости на обработку.

3.Вентиль К2 – предназначен для регулировки расхода воды на об-

работку, поступающей в аппарат.

37

4.Клапан обратный КО1 – предназначен для отсечки потока воздуха при работе аппарата в режиме аэрации.

5.Вентили К3… К5 – предназначены для регулировки расхода озоно-

воздушной смеси, поступающей в аппарат.

6. Ротаметр FI1 типа РМ – предназначен для непрерывного измере-

ния расхода озоновоздушной смеси, поступающей в аппарат.

7. Датчик ДУ измерителя-сигнализатора уровня ИСУ 114 – предна-

значен для непрерывного измерения и сигнализации двух независимых по-

ложений уровня жидкости (настраивается уровень рабочий минимум и уровень рабочий максимум).

8. Задвижка К6 – предназначена для отсекания потока озоно-

воздушной смеси, поступающей в аппарат.

9.Задвижка К7 – предназначена для очистки и промывки аппарата.

10.Электроконтактный манометр КМ – предназначен для контроля уровня заполнения аппарата путем измерения гидростатического давления столба жидкости.

11.Вакуумметр сигнализирующий ВМ – предназначен для контроля разряжения в эжекторе аппарата.

12.Клапан обратный КО2 – предназначен для отсечки потока озоно-

воздушной смеси при работе аппарата в режиме обработки воды озоном. 13. Вентиль К8 – предназначен для регулировки расхода воздуха, по-

ступающего в аппарат на аэрацию.

14. Задвижка К9 – предназначена для отсекания потока воздуха, по-

ступающего в аппарат КЭЭ.

15. Пробоотборник К10 – предназначен для контроля степени ис-

пользования озона контактным аппаратом (измерения концентрации озо-

на).

16. Пробоотборник К11 – предназначен для отбора проб для анали-

тического контроля обработанной жидкости.

38

17.Вентиль К12 – предназначен для регулировки высоты столба жидкости в аппарате.

18.Задвижка К13 – предназначена для отсекания потока выходящей воды из аппарата.

5. Аппараты каталитического разложения озона

Очистка отработанного воздуха от озона после контактных камер и аппаратов является одной из важнейших задач по защите окружающей среды от выбросов токсичных веществ. В соответствии с Гигиеническими нормативами ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации

(ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» озон относится к первому классу опасности; максимально разовая ПДК озона - 0,16 мг/м3, среднесуточная ПДК - 0,03 мг/м3. Согласно требовани-

ям Гигиенических нормативов ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» макси-

мальная разовая ПДК озона - 0,1 мг/м3. Согласно этому же ГН 2.2.5.131303 контроль концентрации озона в отходящем воздухе должен быть авто-

матическим.

Выпускаемые ООО «Курганхиммаш» деструкторы озона ДО и аппа-

раты термокаталитического разложения озона ТК при правильной эксплу-

атации обеспечивают очистку не хуже 99,8% ПДК. Эти аппараты предна-

значены для очистки газовых выбросов от озона после контактных камер и аппаратов с концентрацией озона до 15 г/м3 с содержанием органических и неорганических примесей не более 200 г/м3, а также на стадии пуска и наладки озонатора. На работу этих аппаратов влияют примеси (органика,

хлор и др.), которые отравляют катализатор и тем самым снижают его эф-

фективность. Аппараты разложения озона и деструкторы озона выбирают-

ся по максимальному расходу озоно-воздушной смеси.

39

В деструкторах озона ДО и аппаратах термокаталитического разло-

жения озона ТК в качестве катализатора применяется гопкалит ГФГ марки Б ТУ 6-16-2432-80 или ГТТ ТУ 113-03-00209510-107- 2005. При наличии в отработанной озоно-воздушной смеси непрореагировавшего хлора может происходить отравление катализатора гопкалит ГФГ хлором. Регенерацию катализатора в этом случае надо вести повышенными концентрациями озона для того, что бы нагреть катализатор до температуры 80…100 °С. Де-

структоры и аппараты разложения озона боятся капельной влаги, так как это приводит к превращению гранул катализатора в глиняную массу. По-

этому проектом должны предусматриваться ловушки брызг и пены на вхо-

де воздуха в аппараты и деструкторы. Признаком разрушения гранул ката-

лизатора служит повышенное гидравлическое сопротивление (перепад давления на аппарате) аппарата или полная закупорка аппарата потоку га-

за. В данном случае регенерация катализатора не возможна и он подлежит замене. Увлажненный гопкалит ГФГ регенерируется до массовой доли влаги не более 1% путем сушки его в «кипящем» слое при температуре

200...280°) в течении 30 минут или в стационарном слое 1,5...2 см при тем-

пературе 200±20°С в течении 3…4 часов. Катализатор ГТТ является стой-

ким к хлору и парам влаги.

Деструкторы озона «ДО»

Деструкторы озона ДО являются каталитическими деструкторами и относятся к аппаратам без подвода энергии из вне, так как в данном случае происходит соморазогрев катализатора за счет разложения озона. При за-

пуске деструктора в работу сначала происходит плавный нагрев катализа-

тора и его температура медленно растет. По достижению определенного предела происходит скачкообразно повышение температуры на 5…100 °С.

Это говорит о том, что катализатор начал активно разлагать озон. Процесс разложения озона в этих деструкторах не управляемый.

40

Таблица 24

Характеристики деструкторов озона ДО

Наименование

 

Ед.

 

Обозначение аппарата

 

 

 

 

изм.

ДО-15

ДО-40

ДО-75

ДО-125

ДО-250

ДО-320

Производительность

по

м3/ч

15

40

75

 

125

250

320

озоно-воздушной смеси,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочее давление

 

 

 

 

атмосферное

 

 

Концентрация

озона

на

г/м3

 

 

 

40

 

 

входе, не более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочая температура,

 

°С

 

 

плюс 5

 

 

не ниже

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидравлическое

сопротив-

мм

 

 

 

 

 

 

 

ление при номинальном

вод.

 

 

 

30

 

 

расходе озоно-воздушной

ст.

 

 

 

 

 

 

 

смеси, не более

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Степень разложения

 

%

 

 

99,5±0,5

 

 

Масса аппарата

 

 

кг

22

56

82

 

163

274

360

Рис.14. Деструкторы озона ДО

Для нормальной работы деструкторов озона ДО рекомендуется сле-

дующая арматура и средства КИП (рис.15):

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]