Файл: Хордас, Г. С. Техническое кондиционирование воздуха и инертных газов на судах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

подсос газов и интенсивный контакт их с водой, газы поступают на последующую стадию очистки и охлаждения. Поток газов барбатирует сквозь слои воды на трех тарелках с отражателями 4, где удаляются малейшие частицы примесей. Корпус скруббера стальной.

Внутренние полости имеют синтетическое защитное покрытие. Элементы тарелок и входной патрубок выполняют из антикоррозион­ ных материалов.

В тмосфео!и

Рис. 50. Схема системы фирмы Ф. А. Хаджес с предварительным орошением газов, поступающих в скруббер тарелочного типа.

/

— жидкостное

предохранительное устройство для сброса давления и снятия вакуума;

2

— дыхательный

клапан;

3 — запорный

клапан; 4 — палубный гидравлический

затвор;

5

— реле контроля статического давления

в трубопроводе; 6 — клапан регулирования дав­

ления газов; 7 — клапан

рециркуляции;

8 — скруббер; 9 — патрубок с заглушкой для

приема воздуха; to — дымоход котлов; 11 — клапан отбора газов с дистанционным

управ­

лением; 12 — анализатор

кислорода; 13 — нагнетатель газа с электроприводом; 14 — кла­

пан приема газов в нагнетатель; 15 — реле управления работой нагнетателя (останавливаю­ щее электродвигатель нагнетателя при повышении температуры газов и отсутствии подачи воды); 16 — датчик температуры; 17 — клапан выпуска газов из нагнетателя; 18 — водяной

т р у б о п р о в о д .

Аппараты данной конструкции при уменьшенных габаритах, по сравнению со скрубберами тарелочного типа с колпачковыми тарел­ ками, отличаются высокой степенью очистки газов. Удаление дву­ окиси серы в них происходит на 99,7%, остаточное содержание ее не превышает одной части на миллион.

Аналогичные по схемному решению, но в ином конструктивном

выполнении выпускает скрубберы фирма

Эйрфилко (рис.

51, в).

В скрубберах обеспечивается очистка от

твердых частиц

(сажи)

на 98% и от двуокиси серы не менее чем на 95%.

Применение в системах инертных газов палубных гидравлических затворов обусловлено возможностью попадания углеводородов из грузовых цистерн в дымоходы котлов через неплотности запорной

ПО


Г а з ы

Рис. 52.

Палубный

гидравлический затвор

фирмы

 

 

 

Ф. А. Хаджес.

 

1 — патрубок

входа

газов;

2 — патрубок отбора газоп

к

танкам;

3 — отделитель

воды; 4 — штуцер осушения;

5

— змеевик обогрева;

6 — протекторная защита;

7 — шту­

цер подвода

воды; 8 — стакан гидравлического

затвора;

9 — патрубок отлива воды;

10 — съемный люк с гидравли­

 

 

 

ческим затвором.

 

Рис. 53. Палубный гидравлический затвор с регулированием уровня фирмы Ховден: а — схема работы при прохождении газов; б — схема работы при отсутствии потоков газов; в конструкция.

/ — труба для создания разрежения;

2 — газовый

эжектор;

3 —патрубок входа

газов; 4 — стакан

гидравлического затвора; 5 — отбойник;

6 — паровой змеевик;

7

предохранительное

устройство;

8 — отлив

воды.

112



«баттерфляй» с резиновым уплотнением и гидравлическим либо пневматическим приводом (рис. 54).

Конструкции, применяемые в системах типа А, достаточно про­ сты, и основные усилия фирм и компаний направлены па надежную защиту оборудования от коррозии и на обеспечение контроля состава газов, поступающих в грузовые цистерны.

§9. СИСТЕМЫ

СДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКОЙ ГАЗОВ,

ОТБИРАЕМЫХ ОТ ДЫМОХОДОВ КОТЛОВ

Вгруппу систем с дополнительной обработкой топочных газов входят системы типов Б и В.

Принцип работы систем т и п а Б

основан на очистке газов от

окислов серы с помощью щелочных растворов, в частности относи­

тельно дешевого раствора карбоната

натрия Na2C03 (технической

соды).

При орошении газов, содержащих окислы серы раствором Na2C03, происходит реакция с образованием сульфита и сульфата натрия

(Na2S03 и Na2S04):

502 + Na2C03- >Na2S03 j TO2 | ;

 

Na2S03 -|- ~ 0 2 —>Na2S04;

(1)

503 -I- Na2C03-> Na2S04 + C02 1 .

Количество соды, необходимое для поглощения, например 1 м3 двуокиси серы [при 273 К и 101,325 кПа (760 мм рт. ст.)], может быть определено с помощью равенства

 

 

G n 32C 03 = H N a2C 0 3H'Na2C 03>

 

(2 )

где

GNa2co3 — масса

карбоната натрия, кг;

 

 

 

Пыа2со3 — число молей;

масса

карбоната

натрия,

pNa2co3 =

 

Рыа2со3 — молекулярная

== 0,106 кг/моль.

 

 

 

 

 

 

 

 

Число молей «Na2co3 равно числу молей nsо2 двуокиси серы, всту­

пающей в реакцию:

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ N a 2C 0 3 — Я в 0 2 — ■

»

 

 

где

22,4 — объем,

занимаемый 1

молем газа при

273 К и

101,325 кПа, л.

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

GNa2co3=

-^ -0 ,1 0 6 =

4,73 кг.

 

 

Таким образом на

1

м3 S 0 2 расходуется 4,73

кг.

 

 

При расходе 20 000

м3/ч инертных газов с начальной концентра­

цией двуокиси серы 0,1% потребуется около 95 кг/ч карбоната на­

114


трия. За рейс расходуется несколько тонн карбоната натрия. Это обстоятельство сдерживает широкое распространение систем типа Б, тем более что в ряде конструкций скрубберов достигается высокая степень очистки газов от S 0 2 забортной водой (см. § 8). Вместе с тем использование щелочных растворов позволяет избежать за­ грязнений акваторий портов и гаваней, а также вод открытых морей и океанов подкисленной водой с низким pH (см. стр. 46), сливаемой из скрубберов при работе систем инертных газов.

При обработке газов водой имеет место равновесие, обусловли­

вающее появление сернистой и серной кислот:

 

S02 4 - Н20 II2S03;

 

S03-|-H 20-«=1H2S01.

(3)

С помощью раствора Na2C03 можно добиться нейтрализации кислой среды с образованием безвредных для окружающей среды сульфита и сульфата натрия:

H2SO3 -(- Na2C03 —»Na2S03 -j- С02f -f- Н20;

 

Na2S03 4—g- 0 2 —>Na2S04;

(4)

H2S04 4 - Na2C03 — Na2S04 4- C02 j 4 - H20.

Систему инертных газов типа «Поллюшн Фри» 1 с безвредными выбросами за борт разработала и запатентовала японская фирма Мицубиси Какоки Кайся. Схемы систем можно выполнять с вынос­ ными и встроенными баками для щелочного раствора.

В системе с выносным баком (рис. 55, а) в нижней секции скруб­ бера 1 происходит очистка и охлаждение газов водой, подаваемой циркуляционным насосом 5. Часть подкисленной воды направляется в бак со щелочным раствором, откуда после нейтрализации с помощью насоса 4 удаляется за борт. Пополнение количества циркулирующей воды производится с помощью насоса забортной воды 2. Этим же насосом забортная вода подается для охлаждения циркуляционной воды и щелочного раствора в водяных охладителях 6 и 7. Во второй секции скруббера производится дополнительное улавливание окислов серы щелочным раствором. Часть раствора, содержащая сульфит и сульфат натрия, образовавшихся при орошении газов раствором Na2C03, удаляется за борт насосом 4 вместе с частью воды, посту­ пающей из нижней секции скруббера и подвергаемой нейтрализации в баке 3 со щелочным раствором.

Более компактна система с баком, встроенным в скруббер 1 (рис. 55, б). Забортная вода, поступающая от насоса 2, впрыски­ вается в патрубок входа газов, затем через внутреннюю переливную трубу направляется во встроенный бак 3 и после нейтрализации кислой среды насосом 4 выбрасывается за борт. Этот же насос обеспе­ чивает циркуляцию раствора, содержащего как карбонат натрия,

1 Pollution free (англ.) — свободно от загрязнений.

8*

115