Масляный вертикальный пылеуловитель

В аппаратах «мокрого» улавливания пыли механическая взвесь, находящаяся в газе, смачивается и удаляется промывочной жидкостью. Эти аппараты работают по замкнутому циклу, то есть промывочная жидкость используется многократно. В качестве промывочной жидкости чаще всего используется масло. Аппараты «мокрого» типа бывают по конструкции вертикальными и горизонтальными.

Масляный вертикальный пылеуловитель (рис.4) представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд со сферическими днищами, рассчитанный на рабочее давление газопровода. Диаметр сосуда 1100-2400 мм. Сепаратор можно разделен на три части.

Нижняя часть предназначена для насыщения потока газа маслом, которое заливается в сепаратор, и отделения крупных частиц пыли находящегося в потоке газа. Средняя часть отделяется от нижней трубной решеткой со множеством вертикальных трубок небольшого диаметра. В средней части сепаратора происходит отделение мелких частиц пыли находящихся в масляном тумане. Верхняя часть состоит из каплеуловителя масла и фильтра.

Рисунок 4 – Вертикальный масляный пылеуловитель

1 – жалюзийный уловитель масляных капель; 2 – патрубок выхода очищенного газа; 3 – вертикальные трубки; 4 – дренажная трубка масла из каплеуловителя; 5 – регулятор уровня масла; 6 – патрубок для ввода свежего масла; 7 – патрубок входа неочищенного газа; 8 – отбойная перегородка для изменения потока масла

Газ поступает в пылеуловитель через входной патрубок 7. Под действием отбойного козырька 8 газ меняет свое направление и движется в нижнюю часть аппарата к поверхности масла. Крупные частицы при снижении скорости и изменении направления потока за счет действия гравитационных и центробежных сил выпадают в масло и оседают на дно аппарата. При прохождении газа над поверхностью масла газовым потоком захватываются частицы масла, затем поток вновь меняет направление и направляется через блок вертикальных трубок 3 в верхнюю часть аппарата. В трубках 3, а далее в средней свободной части аппарата газ интенсивно пере- мешивается с маслом, которое поглощает пыль, а также поступающий вместе с газом конденсат тяжелых углеводородов

При выходе газа из вертикальных трубок в среднюю свободную часть аппарата скорость его резко снижается. При этом более крупные частицы жидкости выпадают на трубную решетку, и затем по трубке 4 дренируют в нижнюю часть аппарата. Из средней части пылеуловителя газ поступает в верхнюю часть и проходит через жалюзийное сепарационное устройство 1, в котором отбирается мелкозернистая взвесь. Очищенный газ выходит через патрубок 2, а загрязненное масло сбрасывается из поддона через дренажную трубку 5 также в нижнюю часть аппарата.

Чтобы обеспечить нормальную эффективную работу пылеуловителя необходимо в нем поддерживать постоянный уровень масла, который должен быть на расстоянии 25-30 мм от нижних концов трубок. Количество масла в пылеуловителе диаметром 2400 мм не превышает 2 м³. Очистка пылеуловителя и смена масла проводится 3-4 раза в год. Производительность пылеулавливания ограничивается скоростью потока газа в контактных трубках, которая не должна превышать 1-3 м/с.

Преимущество в ертикального масляного пылеуловителя по сравнению с другими конструкциями пылеуловителей заключается в высокой степени очистки газа (коэффициент очистки достигает 97-98 %). Недостатки — большая металлоемкость, унос жидкости с потоком газа (допускается не более 25 г на 1000 м³ газа), большое гидравлическое сопротивление (0,035—0,05 МПа), чувствительность к изменениям уровня масла в аппарате.

Мокрые пылеуловители скрубберы (рис. 5) имеют высокую степень очистки (98,5%), однако для их работы необходимо использовать воду. После загрязнения воды в мокрых пылеуловителях ее требуется очищать.

В скруббер запыленные газы подаются снизу. Поднимаясь, они встречаются с каплями орошающей воды, при этом частицы пыли прилипают к каплям, осаждаются в бункер скруббера и в виде шлама на­правляются на водоочистку и использование. Очищенные газы удаляются из аппарата сверху. В качестве орошающего агента в скруббер может подаваться химический реагент (например, известковое молоко). В этом случае в аппарате будет происходить и химическая очистка воды. В скруббере возможны потери воды (брызги, вода из шлама и за счет утечек).

Рис.5. Схема скруббера

4. Очистка газа от сероводорода (Н₂S) и диоксида углерода (СO₂)

Очистку газа от сероводорода (Н₂S) и диоксида углерода (СO₂) осуществляют на головных сооружениях. Наиболее распространен этаноламиновый способ, основанный на использовании в качестве поглотителей Н₂S и СO₂ водных растворов этаноламинов: моноэта- ноламина, диэтаноламина и триэтаноламина. Все они тяжелее воды. Чаще всего применяют моноэтаноламин, который обладает высокой реакционной способностью, стабильностью, легкостью регенерации в загрязненных растворах, низкой стоимостью.

Очистку газа этаноламиновым способом проводят следующим образом. Неочищенный газ по газопроводу 1 (рис. 5) поступает в нижнюю часть абсорбера 2, проходит через несколько рядов тарелок и выходит в верхней части абсорбера в газопровод 3.

В абсорбере навстречу газу подается регенерированный раствор этаноламинов, который, контактируя с газом, поглощает Н₂S и СО₂. Продукты химического соединения этаноламинов с Н₂S и СO₂ проходят через теплообменник 5 и поступают в выпарную колонну 7, где подогреваются. Кроме того, дополнительный подогрев проводится в кипятильнике 10. В выпарной колонне 7 при температуре около 100°С реакция протекает в обратном направлении, т.е. с регенерацией этаноламинов и выделением Н₂S и СO₂, которые содержат в себе пары этаноламинов. В холодильнике 6 эти пары охлаждаются и в сепараторе 8 разделяются на газы и конденсат. Конденсат отсасывается насосом 9 и направляется в выпарную колонну 7, а газы идут на дальнейшую переработку для получения экономически целесообразно их утилизировать. Регенерированный раствор этаноламинов из нижней части выпарной колонны 7 насосом 11 подается снова в абсорбер 2. При этом раствор охлаждается в теплообменнике 5 и холодильнике 4. Степень очистки при этом достигает 99 % и выше.

Рисунок 5 – Схема установки очистки газа от сероводорода

1,3 – газопроводы; 2 – абсорбер; 4,6 – холодильники; 5 – теплообменник; 7 – выпарная колонна; 8 – сепаратор; 9,11 – насосы; 10 – кипятильник

Основные достоинства рассмотренного способа очистки: достаточно высокая степень очистки, легкая регенерируемость раствора, незначительные потери реагента, компактность установки, небольшой расход воды и электроэнергии, возможность автоматизации процесса.