Основные технико-экономические показатели системы комплексной обработки отходящих газов от клинкерной печи цементного завода
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Введение
Необходимость и целесообразность создания теплотехнических комплексов и безотходных систем вызвано следующими обстоятельствами:
1.Экологический аспект: практически на всех печах для улавливания технологического уноса за печами устанавливают электрофильтры. Эффективность электрофильтров находится в пределах от 87 до 99%, но только лишь около 8% электрофильтров работают с эффективностью более 98%. Если учесть, что начальная концентрация твердой фазы достигает 50 г/м3, то даже при эффективности 98% валовые выбросы будут очень большими. Таким образом, стоит задача повышения эффективности улавливания твердой фазы.
2.Материально-ресурсный аспект: сырьевыми продуктами в печь поступают соединения K и Na, которые вместе с сырьем двигаются к горячему концу печи. Здесь, в высокотемпературной зоне, соли Na и K разлагаются с образованием Na2O и K2O. Эти щелочи возгоняются и вместе с отходящими газами перемещаются в холодный конец печи, где их температура снижается и щелочи присаживаются к твердым частицам уноса, затем улавливаются. Задача состоит в том, чтобы превратить вредные выбросы дефицитного К в полезно производимый попутный продукт.
.Энергетический аспект: целесообразно комбинировать отдельные производства таким образом, чтобы ВЭР, которые образуются в более энергоемких производствах могли бы использоваться в рядом расположенных менее энергоемких производствах и тем самым экономить первичные энергоресурсы.
.Технологический аспект: щелочь в определенных зонах печи конденсируется, образуя там кольца, причем проходное сечение может уменьшаться до 1 м. Для удаления образующихся колец приходиться печь останавливать, ждать остывания печи и очищать поверхность, что снижает эффективность работы печи.
В данной курсовой работе расiитывается установка для утилизации отходящих газов от клинкерной печи. Отходящие газы промываются в скруббере I, где происходит догревание до максимально возможной температуры нагреваемого теплоносителя, улавливается около 99% неуловленных частиц твердого уноса и поэтому газ в этом скруббере промывается пылевым шламом. Перешедшие в раствор щелочные продукты являются хемосорбентом оксидов серы, а получаемые в результате хемосорбции промежуточные продукты являются восстановителями оксидов азота. Таким образом, в I ступени будет происходить процесс нейтрализации SOX и восстановление NOX. Далее газы поступают во вторую ступень, где происходит предварительное нагревание теплоносителя T1. Ввиду того, что поступление конденсата значительно превышает поступление частиц с твердой фазой, будет получаться в основном, чистый конденсат, который поступает в группу гидроциклонов, где будет происходить процесс декантации. В результате декантации из группы гидроциклонов будет выводиться осветленный RO2 с максимальной концентрацией и очищенный от щелочей пылевой шлам, возвращаемый в основной технологический процесс.
Описание работы аппарата
Газ, войдя в аппарат и получив вертикальное направление движения, попадает в зону действия факела диспергированного форсунками промежуточного теплоносителя. В этой зоне газ начинает увлажняться, очищаться от частиц твердой фазы. Скорость газа такова, что часть промежуточного теплоносителя транспортируется газом на решетку. По границе решетки происходит инверсия (обратимость) фаз: если под решеткой газ был сплошной непрерывной фазой, а жидкость в виде капель была дисперсной внутренней, распределенной фазой, то над решеткой накапливающаяся жидкость становится сплошной непрерывной фазой, а газ становится внутренней, дисперсной, распределенной фазой.
Таким образом, над решеткой образуется двухфазная система газ-жидкость (по типу интенсивного кипения воды). Эту двухфазную систему иногда называют эмульсионной системой, которая характеризуется очень высокой интенсивностью процессов захвата твердых частиц жидкостью, тепломассообмена, абсорбции и хемосорбции.
На подходе к нижнему ряду труб газ охлаждается до температур приблизительно равных температуре мокрого термометра. Далее по трубкам противотока движется нагреваемый теплоноситель, который отбирает теплоту конденсации водяных паров, в составе уходящих газов. Над трубным пучком скорость газа падает, так как закончилась стесненность потока, и уменьшился объемный расход газа за iет его охлаждения и конденсации водяных паров.
Жидкость или промежуточный теплоноситель отбрасывается через окна в карман и по трубкам возвращается под уровень промежуточного теплоносителя, а газы, далее проходя через каплеуловитель, освобождаются от брызг и очищенными, охлажденными отводятся из аппарата.
Рис.1 Схема теплотехнологического комплекса обработки запыленных газов
- вращающаяся печь
- пыльная камера
- скруббер ЭТОГ первой ступени
- скруббер ЭТОГ второй ступени
- первый гидроциклон
- первый осветлитель
- второй гидроциклон
- второй осветлитель
- дымосос
Г1-Г3- отходящие газы
К1-К3- конденсат
Т1-Т3- чистый нагреваемый теплоноситель
ПС1-ПС7- пылевая суспензия
Р1-Р3- осветленный раствор щелочей высокой концентрации
П1-П3- подпитка первого ЭТОГ
Запыленные горячие газы Г1, содержащие в себе оксиды SOх и NOx, поступают в аппарат 3 - скруббер первой ступени по ходу газа. В этом аппарате происходит улавливание 98-99 % твердой фазы, догревание чистого теплоносителя Т, нейтрализация оксидов серы