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
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 |