جهاز التنقية لتنظيف العوادم من GEA

أجهزة تنقية الغاز ذات فجوة حلقية

نظرة عامةأدت الحاجة إلى وجود وحدة تتميز بالمرونة قادرة على التغلب على مشكلات الغازات المتسربة من الصناعات المتعددة إلى إنتاج أجهزة تنقية الغاز ذات فجوة حلقية القابلة للتعديل في عام 1950 والتي أصبحت اليوم من بين أكثر أجهزة تنقية الغاز عالية الكفاءة. وبقدر ما يمثل الحجم الحبيبي لجزيئات الغبار الصلبة والسائلة وتركيز المكونات الغازية في خليط الغاز حالات من القلق، فإنه من الناحية العملية لا يوجد حد أدنى معيّن بالنسبة لجهاز تنقية الغاز ذي الفجوة الحلقية فيما يخص عملية الفصل. وفي الأساس، يكون ممكنًا في جميع طرق الفصل الميكانيكية الرطبة التقاط جزيئات الغبار الدقيقة والكبيرة عند تزايد قوى القصور الذاتي بواسطة السرعات الأعلى بشكل متطابق للغاز. ومع ذلك، فإن هذا يؤدي إلى طلب مرتفع لا يمكن تجاهله على الطاقة في وسائط الغاز والمياه. وأدى تطور أجهزة تنقية الغاز ذات فجوة حلقية إلى الوضع في الاعتبار تكوين تيارات وسيطة مضطربة في المنطقة بواسطة مجموعة كبيرة من الدوامات المضطربة الصغيرة، التي فضلت عملية النقل نظرًا لحركة المزج الشديدة والمكثفة. وتتطلب كل معالجة ميكانيكية رطبة لنظام التوزيع طلبًا أدنى متطابق على الطاقة، والتي لا يمكن الوصول إليها إلا إذا كانت تأثيرات قوى القصور الذاتي وعمليات النقل المضطربة قيد الاستخدام في نفس الوقت. ويعتبر التنسيق الصحيح لعرض الفجوة s (h) إلى طول الفجوة 1 (h) أهمية حاسمة. كما تتمثل الميزة الأساسية لأجهزة تنقية الغاز ذات فجوة حلقية في الإنشاء بالتماثل المحوري. وتسمح القطاعات العريضة الدوارة متحدة المحور بالتشغيل مع المتطلبات الدنيا لمساحة الأرضية. ويوفر هذا الإنشاء بشكل حصري توزيعًا موحدًا للماء يغطي المنطقة الكاملة للفجوة ويمكن تحقيقه بواسطة فوهات الرش الكبيرة غير المحددة بوقت والتي في محاذاة متناسبة مع المحور العمودي.

أجهزة تنقية الغاز ذات سريان نصف قطري

نظرة عامةتتميز أجهزة تنقية الغاز ذات سريان نصف قطري بأنها قابلة للضبط وعالية الكفاءة. ويمكن تغذية الغاز الخام من أعلى أو من أسفل. ويتم حقن سائل التنقية من خلال فوهة مركزية مجهزة من الاتجاه الصاعد من منطقة التنقية. وتكون منطقة التنقية محدودة باستخدام حلقتين، واحدة فوق الأخرى. ويدخل الغاز وسائل التنقية من أعلى ويمران من خلال الفجوة بين هاتين الحلقتين في سريان نصف قطري، من المنتصف تجاه العلبة الخارجية لجهاز التنقية. ويحدث التسارع النسبي بين الغاز وسائل التنقية الذي يكون ضروريًا بالنسبة لكفاءة التنقية في القطاع العرضي الأبعد من منطقة التنقية. ويمكن أن يتباين القطاع العرضي لمنطقة التنقية بواسطة رفع حلقة أو خفضها حتى مع تغيير أحجام الغاز من أجل الحفاظ على سرعة الغاز ثابتة في الفجوة بين الحلقتين، ومن أجل الحفاظ على انخفاض الضغط ثابت في أرجاء منطقة التنقية. وبهذه الطريقة، يمكن ضمان كفاءة التجميع المحدد. ويكون الضغط التفاضلي هو معلمة التحكم. وفي العديد من التطبيقات، تُجمع أجهزة التنقية ذات السريان نصف القطري مع مرحلة فينتوري في اتجاه الصعود بالنسبة للتشبع بالغاز الخام والإزالة المسبقة للغبار. وغالبًا ما يتم تزويد فاصل القطرات في نفس الغطاء في منطقة جهاز التنقية من أجل منع أي قطرات من الدخول إلى الجهاز في اتجاه الهبوط. المزايا: - بتعديل منطقة التنقية، يمكن تغيير حجم الغاز بنسبة 1:10 مع الحفاظ على ثبات انخفاض الضغط. وتسمح هذه الميزة بالتعديل المثالي لأوضاع التشغيل المختلفة. ويكون ذلك ملائمًا بشكل خاص لعمليات التصحيح في المحولات. - يمكن تحديد كفاءة التجميع لجهاز التنقية، بغض النظر عن حمولات الغاز الخام غير المنتظمة. - نظرًا لأنه يمكن تعديل أجهزة التنقية ذات السريان نصف القطري حسب المطلوب بالنسبة لفعالية التجميع، فإنه يمكن تشغيل جهاز التنقية عند الضغط التفاضلي المثالي الذي يساعد على توفير الطاقة. - يتيح التصميم تجهيز العديد من مراحل التنقية في وعاء واحد، أي مزيج من جهاز تنقية الغاز ذي السريان نصف القطري وجهاز التنقية الفينتوري أو جهاز التنقية العمودي. - يمكن تكوين تدفق الغاز إما للمنفذ العلوي أو السفلي. حتى بالنسبة للمواد الخطرة، مثل As وSe وPb، تتحقق كفاءات التجميع العالية. - يمكن التعامل مع درجات حرارة المنفذ العالية للغاز الخام التي تصل إلى 800 درجة مئوية عن طريق الجمع بين المواد الملائمة مع بطانة من القرميد. - أنتج Lurgi حتى الآن ما يزيد عن 100 جهاز من أجهزة التنقية ذات السريان النصف قطري، وقد استُخدم منها 40 جهازًا في مجال صناعات المعادن غير الحديدية.

جهاز التنقية العمودي الفارغ

جهاز التنقية العمودي الفارغتُستخدم أجهزة التنقية العمودية الفارغة في المرحلة الأولى من تنظيف الغاز الرطب بالنسبة للاستخدامات الخاصة، مثل الغازات الساخنة والمتآكلة مع حمولات عالية من الغبار أو الأرسينيك أو السيلينيوم، الأمر الذي يحدث في بعض صناعات المعادن. وفي هذا النوع من أجهزة التنقية، يتم إطفاء الغاز إلى درجة حرارة التشبع ثم إزالة الغبار في نفس الوقت. ويتيح التواجد لفترات طويلة في منطقة التنقية بتشكيل مكونات الأرسينيك والسيلينيوم وترطيب الهباء، بحيث يمكن بسهولة فصل تلك الجزيئات المكثفة الصغيرة. ولا يمثل التراكم أهمية في أجهزة التنقية العمودية الفارغة، وهو التراكم الذي يمكن أن يسبب مشكلات في أجهزة التنقية الأخرى في منطقة النقل حيث يتلامس الغاز الساخن مع سائل التنقية. وتُصنّع أجهزة التنقية العمودية الفارغة من بطانة فولاذية من الكربون مع طبقة مضادة للتآكل محمية ضد درجات الحرارة المرتفعة لمنفذ الغاز بواسطة بطانة من القرميد. ويمكن أن تتكون هذه البطانة من طبقات متعددة من مواد مختلفة حسب المطلوب.

جهاز التنقية بالامتصاص

جهاز التنقية بالامتصاصتتم إزالة الملوثات الغازية، مثل حمض الهيدروكلوريد والهافينيوم وثاني أكسيد الكبريت بواسطة الممتصات، مثل محلول الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم) والجير المطفأ (كبريتيد الكالسيوم) والجير (هيدروكسيد الكالسيوم). أجهزة التنقية بالصودا الكاوية يُستخدم محلول الصودا الكاوية كممتص، ويكون الخيار الأفضل من بين أجهزة التنقية جهاز التنقية بالسريان نصف القطري المذكور أعلاه أو جهاز التنقية العمودي، نظرًا لعدم تضمنهما على خطر التراكم كما هو الحال مع مكونات الكالسيوم الصلبة. ومع ذلك، يجب الاقتصار في استخدام الصودا الكاوية بالنسبة لحمولات الغاز الخام المنخفضة، نظرًا لأنها باهظة أكثر 10 مرات من الجير المطفأ، على سبيل المثال. ويُصنّع جهاز التنقية العمودي Shell من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية مع مضمن من البولي فينيل كلوريد أو حاجز كيميائي. وتتم معالجة الغاز بتمريره من خلال مرحلة واحدة أو مرحلتين من التعبئة. ويتفاعل ثاني أكسيد الكبريت مع الصودا الكاوية لتشكيل سلفات الصوديوم. وتعتمد كفاءة الامتصاص على شدة التلامس بين الغاز وسائل التنقية والذي يكون مضمونًا بواسطة التعبئة المجمعة من البولي بروبيلين. أجهزة التنقية بالجير المطفأ من أجل تنظيف كميات كبيرة من الغاز ذات حمولات كبيرة من الملوثات، أثبتت أجهزة التنقية بالجير المطفأ أنها الحل الأفضل. جهاز التنقية هذا هو برج رشاش دون أي وحدات داخلية ويعمل في التيار المعاكس. ويحدد تركيز تلوث الغاز المطلوب معالجته عدد مستويات الفوهة الملائمة لجهاز التنقية. وتنتج أجهزة التنقية بالجير المطفأ كبريتات الكالسيوم المائية التي يمكن بيعها دون أي تكلفة إضافية للمصانع باعتبارها مادة تعبئة، مثل الأوساخ مع 50 - 60% من المواد الجافة أو الأوساخ التي تمت إزالة الماء منها مع نسبة رطوبة باقية تُقدر بنحو 10%. ويتزايد تطبيق تقنية الامتصاص في مصانع الأسمنت حيث يستخدم الدقيق الخام كممتص. وفي وقتنا هذا، يتم تنظيف حتى كميات الغاز المتسرب الصغيرة التي بها تركيزات عالية من ثاني أكسيد الكبريت، مثل تلك المحصول عليها من مصهرات المعادن، في حالة عدم وجود منشأة حمض السلفوريك. ويمكن تصنيع أجهزة التنقية بالجير المطفأ من الفولاذ المقاوم للصدأ، أو البلاستيك المقوى الألياف الزجاجية أو الفولاذ الكربوني المبطن بالمطاط.

أجهزة تنقية الغاز الفنتوري

أجهزة التنقية ذات الميزة الإضافيةتُستخدم أجهزة تنقية الغاز الفنتوري بشكل رئيسي في تبريد الغازات وتشبعها وتنظيفها المسبق، مثل التنظيف اللاحق في المرسبات الرطبة. يتم حقن سائل التنقية من خلال فوهة مركزية في أجهزة التنقية الكبيرة، من خلال عدة فوهات في المنفذ المخروطي المتقدم على المخنق الفنتوري. ويمكن تركيب جهاز التنقية عموديًا أو مائلًا أو أفقيًا. بالنسبة للتبريد وتهيئة الغاز وإزالة الغبار المسبقة، يعمل جهاز التنقية مع انخفاض في الضغط بمقدار بضع وحدات مللي بار فقط. يتم الحصول على انخفاض الضغط الصغير بواسطة مطابقة سرعة حقن سائل التنقية مع الغاز في المخنق الفنتوري. وأثناء التباطؤ في الناشر، تتسبب الكتابة الأكبر نسبيًا من سائل التنقية في زيادة إضافية في ضغط الغاز. واعتمادًا على حجم السائل المحقون، يمكن نقل كمية كبيرة من الطاقة إلى الغاز وليس ذلك بسبب عدم انخفاض الضغط في جهاز التنقية ولكن حتى الزيادة في ضغط الغاز. وعلى النقيض، عند تشغيل هذا النوع من أجهزة التنقية مع انخفاض كبير في الضغط، يدخل خليط الغاز/الغبار منطقة التنقية بسرعة أكبر من سائل التنقية. ومن ثم، تتسارع قطرات السائل بواسطة مسار الغاز مما يتسبب في انخفاض الضغط. وبزيادة السرعة، تُستحث زيادة الاضطراب في جهاز التنقية، ويؤدي ذلك إلى جلب الخليط المكثف من قطرات سائل التنقية والغاز الخام، وهما من الشروط المسبقة للتجميع العالي بكفاءة. ومن ثم، كلما زادت سرعة الغاز في المخنق الفنتوري، زاد انخفاض الضغط.