Курсовая с практикой на тему Расчёт скруббера для очистки сдувочных газов

Содержание:

Введение 3
1. Литературный обзор 5
2. Описание конструкции проектируемого оборудования 9
3. Материальный баланс 13
4. Тепловой расчет 17
5. Конструктивный расчет 18
6. Прочностной расчет 20
7. Гидравлический расчет 23
8. Вопросы техники безопасности 32
Заключение 37
Список используемых источников 38

Введение:

Скруббер ¬– промышленный агрегат, используемый для очистки отработанного загрязненного воздуха от различных примесей. Скруббер считается самым эффективным устройством для удаления из газов твердых частиц любого дисперсного состава. Кроме улавливания пыли, он может осуществлять теплообменные и абсорбционные процессы.
Скруббер используется не только для очистки промышленных газов с твердыми загрязнителями, он успешно работает и во время улавливания газообразных загрязнителей. Аппарат мокрой очистки намного эффективнее, чем такой же аналог с сухой очисткой. Полые скрубберы работают при гидравлическом сопротивлении до 25 мм вод. ст., в состоянии улавливать твердые частицы Ø ≥ 10 мкм. Если на него дополнительно установить трубки Вентури, то скруббер в состоянии улавливать пыль диаметром до 1 мкм, при этом гидравлическое сопротивление возрастает до 1000 мм вод. ст.
Цель работы заключается в проектировании скруббера для очистки сдувочных газов согласно заданию.
Для достижения цели необходимо решить ряд задач:
— определить технологический процесс
— описать рассматриваемую установку и ее узлы
— произвести необходимые расчеты
Данные аппараты широко применяются в разных областях промышленности, например, скрубберы для очистки отходящих газов широко применяются в химико-технологической сфере. Аппараты эффективно очищают газы от частиц пыли, дыма, а также дисперсных систем и твердых примесей.
Предприятия химической и нефтегазовой промышленности не обходятся без качественных скрубберов для очистки воздуха. Аппараты востребованы в металлургии, электроэнергетической и пищевой промышленности [4].
Скруббер можно эффективно применять в качестве теплообменника, прибора для поглощения газовых смесей и пара. Агрегаты нового поколения активно применяются в качестве химического реактора.

Заключение:

В современной химической технологии применяются самые разнообразные машины и аппараты как по назначению, рабочим характеристикам, так и по принципу действия и конструкции основных узлов и деталей.
Скрубберы как аппараты мокрого пылеулавливания получили широкое распространение ввиду сравнительно небольшой стоимости изготовления, высокой эффективности пылеулавливания, возможности их использования при высокой температуре и повышенной влажности очищаемых газов, а также в случаях опасности самовозгорания, взрыва газов или улавливаемой пыли . Преимуществом мокрых аппаратов является возможность одновременного осуществления очистки газов от взвешенных частиц (пылеулавливание), извлечения газообразных примесей (абсорбция) и охлаждения очищаемых газов (теплообмен). В качестве орошающей жидкости в аппаратах мокрого пылеулавливания, как правило, применяется вода; в случае одновременной очистки газов от пыли и газообразных примесей выбор орошающей жидкости (абсорбента) определяется химическим составом улавливаемых примесей.
Скрубберы предназначены для очистки газовоздушных выбросов от пыли и газовых примесей, охлаждения газов (осушки и увлажнения), а также для предварительной очистки и кондиционирования газов, далее поступающих в пылеулавливающие аппараты других типов.

Фрагмент текста работы:

1. Литературный обзор

Скрубберы — аппараты различной конструкции для промывки жидкостями газов с целью их очистки и для извлечения одного или нескольких компонентов, а также барабанные машины для промывки полезных ископаемых. Широко используются при улавливании продуктов коксования и очистке промышленных газов от пыли, для увлажнения и охлаждения газов, в различных химико-технологических процессах [2].
Газоочистительные аппараты основаны на промывании газа жидкостью. Газ промывается водой либо другим рабочим раствором, при этом смешении и взаимодействии происходит процесс очистки его. Такой метод смешения называют методом мокрой очистки. Таким образом, можно очистить газ от частиц любого размера. Метод мокрой очистки газов является механическим и применяется на заключительном этапе охлаждения. Аппараты мокрой очистки используют различные виды поверхностей при смешении жидкости с газом. При использовании этого метода возможно удаление всех примесей из газа, за счет конденсации на них более тяжелых частиц пара.
Схема работы каждого из них имеет свои особенности, однако основной метод остается общим – метод мокрой очистки (отсюда и распространенное название аппарата «мокрый скруббер»). Заключается он в следующем: очищаемый газ смешивают с жидким веществом (как правило, водой, но возможно использование и другого рабочего раствора), капельки которого обволакивают твердые частицы пыли, тем самым отделяя их от газа. После уже чистый газ подается обратно в атмосферу, а жидкая технологическая среда – шлам – через сливной патрубок выводится из системы скруббера.
Выделяют следующие виды скрубберов:
Башни с насадкой (насадочные скрубберы) — емкость, которую можно представить в форме колоны. Такого рода скруббер может содержать различные насадки, имеющие как простую, так и сложную форму. Например, это могут быть кольца с перегородками или простые кольца (кольца Рашига), спиральные розетки Теллера, седла Берля и многие другие приспособления. В насадочном скруббере есть система орошения, состоящая из нескольких ступеней внутри корпуса, где располагаются форсунки. Форсунки перекрывают сечение, где из сопел производится распыление. Не смотря на то, что распыление жидкости производится навстречу входящему потоку либо поперек, гидродинамика этого потока не велика. В связи с этим скорость обменных процессов в этих скрубберах остается неизменно малой. Что влечет за собой большие габаритные размеры этих установок. В верхней части этой громоздкой конструкции расположен каплеуловитель, оснащенный коническим завихрителем. А также присутствует дополнительный ярус форсунок, которые промывают лопасти и карман завихрителя [8].