Центробежно-Барботажный Аппарат (ЦБА)— это аппарат с идеальным смешением газа и жидкости. Принцип работы ЦБА основан на прохождении газа через вращающийся слой жидкости, удерживаемый центробежными силами взавихрителе.
ЦБА могут использоваться в качестве скруббера, абсорбера, десорбера, контактного теплообменника, аэратора, деаэратора, химического реактора в технологических процессах.
Процессы
Аппараты могут использоваться в следующих процессах:.
ЦБА могут эффективно использоваться в различных абсорбционных процессах:
1) санитарная очистка промышленных газов от таких примесей, как: фтор (F), хлор (Cl), фтористый водород (HF), хлористый водород (HCl), серы оксиды (SOX), азота оксиды (NOX), азотная кислота (HNO3), серная кислота (H2SO4), хлористая кислота (HClO2), цианиды, аммиак (NH3), натрия гидроксид (NaOH), сероводород (H2S), метилмеркаптан (CH3SH), фосген (CCl2O), ртуть (Hg), изопропиловый спирт (CH3CH(OH)CH3), этиловый спирт (C2H5OH) и др.
Одновременно с абсорбцией в аппарате осуществляется пылеулавливание (при наличии в газах взвешенных частиц).
2) получение готового продукта поглощением газа жидкостью, например:
- абсорбция серного ангидрида (SO3) (производство серной кислоты — H2SO4);
- абсорбция хлористого водорода (HCl) (получение соляной кислоты);
- абсорбция оксидов азота (NOX) водой (производство азотной кислоты — HNO3).
3) разделение газовых смесей для выделения одного или нескольких ценных компонентов смеси (избирательная/селективная абсорбция).
Сочетание абсорбции с десорбцией позволяет многократно использовать поглотитель и выделять абсорбируемый компонент в чистом виде. Для этого раствор после абсорбера направляется на десорбцию, где происходит выделение компонента, а регенерированный раствор вновь направляется на абсорбцию. При такой круговой схеме поглотитель почти не расходуется, и постоянно циркулирует через систему абсорбер-десорбер-абсорбер.
3 Мокрая очистка воздуха/газов от крупно-, средне- и мелкодисперсной пыли
4 Снижение температуры дымовых газов (охлаждение за счет теплоемкости жидкости и испарения)
5 Утилизация тепла отходящих газов
6 Осушка дымовых газов (конденсация водяных паров за счёт охлаждения газов)
7 Очистка воды от примесей и газов (обезжелезивание, аэрация, деаэрация и т.д.)
8 Очистка нефти и углеводородных газов от примесей
Преимущества
- высоких скоростей газа (на порядок выше, чем в других аппаратах), в десятки раз увеличивающих удельную поверхность контакта фаз;
- разных скоростей движения жидкости и газа в барботажном слое, позволяющих жидкости постоянно уносить продукты реакции с границы раздела фаз газ-жидкость.
При этом масса такого аппарата составляет порядка 2 100 кг (нержавеющая сталь).
Таким образом, аппараты ЦБА не требуют установки дополнительных каплеулавливающих устройств в системе.
- отсутствие каких-либо вращающихся узлов;
- отсутствие форсунок (часто забиваются), что не предъявляет жёстких требований к качеству жидкости; зарастание форсунок становится постоянной «головной болью» при улавливании слипающейся пыли или использовании цементирующихся абсорбентов;
- давление жидкости на входе в ЦБА не регламентируется (в форсунки же жидкость, для её распыления, должна подаваться под определённым давлением).
Характеристики
Характеристики
Типоразмерный ряд
Типоразмерный ряд ЦБА включает в себя 21 базовых типоразмера аппаратов, отличающихся производительностью.
Производительность
Номинальная производительность типоразмерного ряда по воздуху/газу — от 1 000 до 50 000 м3/час
(от 1 000 до 10 000 м3/час с градацией 1 000 и далее до 50 000 м3/час с градацией 5 000 с промежуточными типоразмерами 12 500, 17 500 и 22 500 м3/час).
Ступени
Каждый аппарат (вне зависимости от типоразмера) может комплектоваться несколькими барботажными ступенями, как правило, от 1-й до 3-х, реже — 4.
В нашей практике встречались случаи, когда заказчик использовал 5-ти и даже 10-ти ступенчатые ЦБА.
Дополнительными ступенями могут комплектоваться уже эксплуатируемые ЦБА (причём прямо на площадке заказчика).
Потеря давления
— 2,0-2,5 кПа (одноступенчатый ЦБА)
— 3,5-4,0 кПа (двухступенчатый ЦБА)
— 5,0-5,5 кПа (трёхступенчатый ЦБА)
Потеря давления в одной ступени — 1,5 кПа
(при нормальных условиях и номинальной производительности).
Температура очищаемых газов
ЦБА могут работать в температурном диапазоне очищаемого газа от +5 до +1600°C.
Соответственно необходимость в охлаждении газов перед газоочисткой в некоторых случаях отсутствует.
Габариты и масса
Габариты и масса самого маленького и самого большого ЦБА в типоразмерном ряде:
1) ЦБА-1Т-2 (диаметр — 310 мм; высота — 630 мм;
масса — 35 кг)
2) ЦБА-50Т-2 (диаметр — 2100 мм; высота — 4100 мм;
масса — 2100 кг (нержавеющая сталь))
Материалы
Углеродистая, нержавеющая сталь, титан, полимеры. Для предотвращения абразивного износа на внутренние поверхности ЦБА может наноситься высокопрочное покрытие, стойкое к истиранию и действию абразивов (полиуретан). В настоящий момент нами рассматривается возможность применения сверхстойких к химическим и механическим воздействиям покрытий, даже при высоких температурах (карбид кремния, корунд (Al2O3)).
Модификации
У аппаратов ЦБА камера входа газа может иметь различное исполнение:
- камера с входом газа сверху;
- раскручиватель в виде «улитки».
img title="Камера с входом газа сверху" src="/images/cba/cba_p" alt="Камера с входом " width="199" height="400" loading="" data-path="local-images:/cba/cba_p" /><p>Камера с входом газа сверху" /> </li> <li />img title="Раскручиватель в виде «улитки"" src="/images/cba/cba_photo" alt="Раскручиватель в вид" width="317" height="400" loading="lazy" dat" /><p>Раскручиватель в виде «улитки»</p>" /> </ul> <p> </p> <p>Для удобства обвязки заказчик выбирает для себ" наиболее подходящий вариант. Аппараты могут устанавливаться как на всасывании, так и на нагнетании (вне зависимости от исполнения камеры входа газа).