2. Объясните схему и принцип действия форсуночного скруббера.

• зависимости от способа диспергирования жидкости пылеулавливающие аппараты этого типа делят на три группы:

3. форсуночные скрубберы, где диспергирование жидкости осуществляется с помощью форсунок за счет энергии орошающей жидкости;

4. скрубберы Вентури, в которых дробление жидкости происходит за счет энергии турбулентного потока;

3) динамические газопромыватели, где разбрызгивание жидкости происходит за счет механической энергии вращающегося ротора.

• форсуночных скрубберах достаточно эффективно улавливаются частицы пыли размером более 10-15 мкм. Скрубберы получили широкое распространение в металлургии, преимущественно для охлаждения и увлажнения газа, необходимых для последующей тонкой очистки газа.

• верхней части скруббера (рисунок) размещено один или несколько поясов орошения с большим числом форсунок, создающих равномерный поток мелко диспергированных капель, движущихся под действием силы тяжести вниз.

Рис. Форсуночный скруббер

1 – корпус;  

2 – газораспределительная решетка; 

3 – форсунки

Нижняя часть скруббера, оканчивающаяся конусом, заполнена водой, уровень которой поддерживается постоянным. Подводимый запыленный газ направляют на зеркало воды для осаждения наиболее крупных частиц пыли, после чего, распределяясь по всему сечению скруббера, газ движется вверх навстречу потоку капель воды. В процессе промывки капли жидкости захватывают частицы пыли и коагулируют. Образовавшийся шлам собирается в нижней части скруббера, откуда непрерывно удаляется промывочной водой.

Газ, проходящий через скруббер, охлаждается до 40-50°С и увлажняется обычно до состояния насыщения параллельно с очисткой. Скорость газа в скруббере принимают равной 0,8-1,5 м/с. При больших скоростях начинается капельный унос влаги, что способствует образованию отложений на выходном патрубке скруббера и в газопроводах.

3. Расскажите о защите атмосферы от вредных выбросов конвертерного производства стали.

При продувке жидкого чугуна кислородом в конвертере происходит выгорание из чугуна углерода и других примесей. Образующийся продукт сгорания (конвертерный газ) содержит в основном оксид углерода СО (86-90%), диоксид углерода СО₂ (8-14%), а также небольшое количество кислорода, азота и некоторых других веществ.

Во избежание выбросов вредных веществ в атмосферу в виде бурого дыма за конвертером сооружают сложный и дорогой газовый тракт, включающий:

• установки для охлаждения конвертерных газов с использованием их тепла,

• газоочистные установки,

• дымососные установки и

• дымовую трубу.

В зоне соприкосновения кислорода с чугуном в конвертере развивается высокая температура (до 3000 °С), при которой испаряются оксиды железа и других примесей. Кроме того, конвертерный газ выносит мелкие частицы руды, извести и других добавок, загружаемых в конвертер в процессе плавки. Пыль состоит в основном из железа и его оксидов, извести, кремния и некоторых других компонентов.

Для улавливания и отвода конвертерного газа над горловиной конвертера имеется колпак (кессон), соединенный с газоотводящим газоходом. Устройство газоотводящих трактов зависит от того, производится ли дожигание оксида углерода или нет. По этому признаку газоотводящие тракты подразделяются на три группы:

4. системы с подсосом воздуха через зазор между конвертером и котлом-охладителем и полным дожиганием СО в последнем;

5. системы без доступа воздуха в газовый тракт и без дожигания СО;

6. системы с частичным дожиганием СО в котле-утилизаторе.

1) Если дожигание СО производится, то в зазоре между горловиной конвертера и газоходом создается при помощи дымососа разрежение, вследствие чего газ не выделяется в окружающую среду, а в газоход подсасывается воздух, кислород которого превращает СО в СО₂. В этом случае в отходящем газе отсутствует СО, что обеспечивает взрывобезопасность процесса его дальнейшей очистки и удаления.

Для очистки конвертерного газа от пыли применяют скрубберы Вентури, электрофильтры и тканевые фильтры.

Рисунок - Схема отвода и очистки конвертерного газа с дожиганием оксида углерода.

1-конвертер; 2-кессон; 3-отверстие для фурмы; 4-подъемный газоход; 5-опускной газоход; 6-скруббер; 7-блок труб Вентури; 8-инерционный каплеотделитель; 9-центробежные скрубберы; 10-дроссельный клапан; 11-дымосос; 12-задвижка; 13-боров; 14-дымовая труба; 15-гидрозатвор

2) Практика эксплуатации установок с частичным дожиганием СО показала, что очистка газа в мокрых пылеуловителях, подобных тем, которые применяют в установках с полным дожиганием СО, дает вполне удовлетворительные результаты.

3) Применение электрофильтров в установках без дожигания оксида углерода невозможно, так как эти фильтры взрывоопасны из-за возникновения искр при электрических пробоях. Тканевые же фильтры недостаточно газоплотны и к тому же громоздки, поэтому для очистки газов используются скрубберы Вентури.

Взрывобезопасность работы газового тракта без дожигания СО обеспечивается тем, что в начале и после окончания кислородной продувки на границе раздела кислорода и окиси углерода автоматически образуется «тампон» из нейтрального газа (СО₂ + N₂), надежно отделяющий одну среду от другой и не позволяющий им смешиваться. В моменты подъема колпака зазор полностью открыт, и благодаря устремляющемуся в него воздуху осуществляется дожигание конвертерного газа в СО₂, т.е. образуется «тампон» из нейтральных газов.

В установках без дожигания окиси углерода очистку газа почти всегда осуществляют в мокрых пылеуловителях.

Рисунок - Система очистки конвертерного газа без дожигания СО.

1-конвертер; 2-водоохлаждаемая муфта; 3-кислородная фурма; 4-котел-утилизатор; 5-орошаемый газоход; 6-коллектор запыленного газа; 7-гидрозатвор; 8-трубы Вентури; 9-инерционный пыле- и брызгоуловитель; 10-газоход; 11-труба-коагулятор; 12-центробежный скруббер; 13-дымосос; 14-труба Вентури; 15-дымовая труба; 16-дожигающее устройство.