Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Байгильдеев Айрат Валерьевич

Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей
<
Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Байгильдеев Айрат Валерьевич. Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.08.- Иваново, 2003.- 153 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/3914-0

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ современного состояния теории и техники процессов улавливания газообразных выбросов в атмосферу 10

1.1. Характеристика производств, сопровождающихся локальными выбросами 10

1.2. Анализ существующих способов очистки вентиляционного воздуха и промышленных адсорбционных установок 12

1.3. Анализ современных теорий процесса адсорбции 23

Глава 2. Разработка математического описания процесса адсорбции в неподвижном слое адсорбента 42

2.1. Физическая картина процесса 42

2.2. Формализация процесса 44

2.3. Математическая модель процесса адсорбции в неподвижном слое адсорбента 45

2.4. Построение конечно-разностных схем 50

2.5. Алгоритм расчета процесса адсорбции 52

Глава 3. Математическое моделирование и экспериментальные исследования процесса адсорбции в неподвижном слое адсорбента 55

3.1. Исследование теплофизических и физико-механических характеристик адсорбента 55

3.2. Описание экспериментальной установки и. методика проведения исследования процесса адсорбции 62

3.3. Анализ результатов пространственно-временного распределения загрязнителя в потоке газа и в адсорбенте 65

Глава 4. Промышленная реализация процесса очистки воздуха от локальных выбросов 72

4.1. Аппаратурное оформление процесса очистки вентиляционного воздуха и рекуперации растворителей 72

4.2. Инженерная методика расчета процесса очистки вентиляционного воздуха 78

4.2.1. Расчет параметров процесса адсорбции 79

4.2.2. Расчет параметров процесса десорбции 80

4.2.3. Расчет параметров процесса охлаждения 81

4.2.4. Расчет параметров процесса конденсации 82

4.3. Анализ экономической эффективности внедрения окрасочной камеры с комбинированной системой очистки и рекуперации растворителей 95

Выводы 96

Заключение 98

Основные обозначения 101

Список литературы 104

Приложения 115

Введение к работе

Актуальность темы. При производстве большинства современных материалов и изделий выделяется значительное количество токсичных и ценных парообразных веществ. До настоящего времени не решены проблемы улавливания летучих растворителей, выделяющихся в различных производствах, в частности, при отделке мебельных щитов нитроцеллюлозными лаками [27]. Потери растворителей и их выбросы в атмосферу в настоящее время в России оцениваются сотнями тысяч тонн в год [68]. Одним из способов снижения концентрации вредных паров растворителей до значений, не превышающих предельно-допустимые нормы, является многократное разбавление свежим воздухом. Этот подход не уменьшает общее количество загрязнений, поступающих в атмосферу, ведет к неоправданным энергозатратам и к полной потере летучей части используемых лакокрасочных материалов, которая составляет, например, у нитроцеллюлозных лаков около 70 % от их массы. Кроме того, для очистки больших объемов вентиляционного воздуха с низкой концентрацией паров в нем применение традиционного очистного оборудования исключает всякую возможность обеспечения его рентабельности.

Различие физических свойств и химической природы компонентов, входящих в состав растворителей, значительно осложняют задачу их рекуперации. Это обстоятельство и лимитирует выбор способа очистки вентиляционного воздуха, удовлетворяющего всем современным требованиям. Поэтому наибольшая эффективность может быть достигнута лишь при комбинации различных методов очистки вентиляционного воздуха (конденсация-адсорбция, абсорбция-адсорбция и т. д.) [81].

Процесс абсорбции, как самостоятельный метод очистки при улавливании паров смесевых растворителей, не решает проблему в целом, вследствие сложности выбора универсального абсорбента. Однако, процесс абсорбции в

6 комбинированных системах необходим для очистки вентиляционного воздуха от взвешенных частиц и повышения эффективности последующих стадий очистки. Процессом, позволяющим достигнуть высокой степени очистки вентиляционного воздуха от паров летучих растворителей и определяющим эффективность комбинированных систем, в большинстве случаев, является адсорбция.

Представленные в литературе различные подходы к описанию процесса адсорбции не могут отразить всю сложность сопровождающих его явлений [68]. Разработанные в большинстве работ модели процесса адсорбции не учитывают распределение загрязнителя внутри частицы, что приводит к завышенным результатам по определению времени действия защитного слоя адсорбента.

Для аппаратурно-технологического оформления процесса очистки вентиляционного воздуха необходимо знание режимных параметров и конструктивных характеристик применяемого при этом оборудования. Однако, единой инженерной методики расчета, позволяющей рассчитать все стадии процесса улавливания и рекуперации летучих растворителей, до сих пор не существует.

Таким образом, настоящая работа, посвященная научным исследованиям, направленным на исключение парообразных выбросов, разработку методов расчета и совершенствование аппаратурного оформления процесса очистки воздуха от паров летучих растворителей, является актуальной.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с распоряжением Министерства окружающей среды и природных ресурсов РФ № 01 - 20/65 -5568 от 14.12.93 и Координационным планом НИР АН РФ по направлению "Процессы и аппараты химических технологий".

Цель работы. 1. Разработка математической модели процесса адсорбции с учетом массопроводности адсорбента.

  1. Разработка усовершенствованной схемы комбинированной системы очистки воздуха и рекуперации летучих растворителей.

  2. Создание инженерной методики расчета режимных параметров и конструктивных характеристик, необходимых для проектирования оборудования

комбинированной системы очистки воздуха участка отделки мебельных щитов.

4. Промышленная реализация результатов работы.

Научная новизна. 1. Разработана математическая модель процесса адсорбции с учетом массопроводности и формы частиц адсорбента.

  1. Разработана комбинированная система очистки воздуха и рекуперации летучих растворителей для окрасочной камеры.

  2. Разработана адсорбционная установка рекуперации растворителей с взаимозаменяемыми кассетами и вынесенной камерой десорбции.

Практическая ценность. По разработанной математической модели процесса адсорбции с учетом массопроводности и формы частицы адсорбента получено пространственно-временное распределение концентрации загрязнителя в потоке газа и в адсорбенте, которое дает возможность проследить динамику процесса. Разработана инженерная методика расчета, позволяющая определить режимные параметры всех стадий процесса очистки воздуха и конструктивные характеристики применяемого оборудования. На основании проведенных исследований и результатов расчета разработаны комбинированная система очистки для окрасочной камеры, внедренная на ОАО «Татмебель» (г. Казань) на участке отделки мебельных щитов, и адсорбционная установка рекуперации растворителей, которая принята к внедрению на ОАО «Нижнекамскшина» (г. Нижнекамск) для рекуперации бензина-растворителя при производстве автомобильных шин.

Реализация работы. 1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований реализованы при создании методики расчета и проектировании оборудования комбинированной системы очистки воздуха и рекуперации летучих растворителей.

2. Усовершенствованная комбинированная система очистки воздуха и рекуперации летучих растворителей внедрена на участке отделки мебельных щитов на ОАО «Татмебель», что позволило значительно сократить выбросы паров летучих растворителей и получить экономический эффект в размере свыше 420 тыс. руб.

3. Разработанная адсорбционная установка рекуперации растворителей принята к внедрению на ОАО «Нижнекамскшина» для рекуперации бензина-растворителя и позволит получить экономический эффект в размере свыше 630 тыс. руб.

Автор защищает. 1. Математическую модель процесса адсорбции с учетом массопроводности и формы частиц адсорбента.

  1. Результаты пространственно-временного распределения концентрации загрязнителя в потоке газа и в адсорбенте.

  2. Конструкцию комбинированной системой очистки воздуха для окрасочной камеры на участке отделки мебельных щитов и схему адсорбционной установки рекуперации растворителей.

Апробация работы. Основные научные положения и результаты работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях Казанского государственного технологического университета (1998-2003 г.); на Международной научно-технической конференции «Перспективы развития лесного и строительного комплексов на пороге XXI века», 2000 г., г. Брянск; на IV республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан», 2000 г., г. Казань; на школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Проблемы теплообмена и гидродинамики в энергомашиностроении», 2000 г., г. Казань.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 16 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.

В первой главе приводится анализ современного состояния теории и техники процессов улавливания газообразных выбросов в атмосферу. Во второй главе представлено математическое описание процесса адсорбции с учетом массопроводности и формы частиц адсорбента. В третьей главе изложены результаты экспериментальных исследований и пространственно-временного распределения загрязнителя в потоке газа и в адсорбенте, а также проверки полученной модели на адекватность реальному процессу. Четвертая глава посвя-

щена промышленной реализации комбинированной системы очистки вентиляционного воздуха и рекуперации летучих растворителей. В приложениях приведены программа расчета пространственно-временного распределения концентрации загрязнителя в потоке газа и в частице адсорбента, данные статистической обработки результатов экспериментальных исследований, результаты инженерной методики расчета режимных параметров и конструктивных характеристик оборудования комбинированной системы очистки, акт внедрения, расчет экономической эффективности внедрения окрасочной камеры и адсорбционной установки.

На всех этапах выполнения работы в качестве научного консультанта принимал участие кандидат технических наук, доцент Башкиров В.Н.

Анализ существующих способов очистки вентиляционного воздуха и промышленных адсорбционных установок

В зависимости от концентрации и физико-химических свойств загрязнителя (растворимость, температура, влажность и т. п.) в настоящее время используются различные способы рекуперации: конденсационный, абсорбционный, адсорбционный и комбинированные (конденсация - абсорбция, конденсация - адсорбция, абсорбция - адсорбция). Каждый из указанных способов имеет свои преимущества и недостатки. Правильный выбор поглотителя и схемы технологического процесса, надлежащее аппаратурное оформление и организация контроля являются важнейшими условиями для эффективной работы реку-перационной техники. Проведем анализ основных способов улавливания паров растворителей.

Рекуперация летучих растворителей методом конденсации основана на понижении упругости насыщенного пара растворителей с понижением температуры, причем, чем ниже температура, тем больше паров растворителя превратится в жидкость. Метод конденсации паров растворителей путем их охлаждения - наиболее прост как по оборудованию, так и по эксплуатации. Метод применяется при наличии достаточного охлаждения, когда образование паровоздушной смеси происходит при повышенной температуре, и когда условия производства позволяют применить замкнутую циркуляцию воздуха в системе [81]. Принципиальная схема рекуперации методом конденсации приведена на рис. 1.1.

Вентиляционный воздух, содержащий пары летучих растворителей, поступает в теплообменник 1 и охлаждается в нем обратным потоком очищенного воздуха. В конденсаторе 2 за счет охлаждения рассолом или водой происходит образование конденсата-растворителя, поступающего затем в приемник-разделитель конденсата 3 и, далее, в сборник растворителя-рекуперата 4. При необходимости смесь растворителей из сборника 4 может подаваться на разгонку в ректификационную колонну. Транспортировка воздуха через аппараты осуществляется вентилятором 5 [81].

Основные недостатки рекуперационных установок конденсационного типа: они применимы только в тех производствах, где в паровоздушной смеси (ПВС) содержится большое количество паров растворителя (около 100 г/м3); взрывоопасность, так как процесс ведется, в большинстве случаев, при высоких концентрациях (выше нижнего предела взрываемости); метод имеет высокие эксплуатационные расходы по электроэнергии и хладагенту.

Абсорбцию при рекуперации растворителей обычно используют в тех случаях, когда концентрация целевого компонента в газовом потоке достаточно велика - свыше 1 % об. Регенерация абсорбента - восстановление сорбционных свойств - позволяет повторно его использовать в циркуляционных (круговых) процессах. При регенерации абсорбента выделяется целевой компонент, то есть происходит обратный процесс - десорбция. Принципиальная схема процесса рекуперации абсорбционным методом приведена на рис. 1.2.

Вентиляционный воздух, отбираемый вентиляторами из цехов основного производства, поступает в абсорбционную колонну 1. В абсорбер из сборника 2 одновременно подается насосом жидкий поглотитель. В абсорбере в результате контакта вентиляционного воздуха с жидким поглотителем происходит извлечение из воздуха паров летучих растворителей. Насыщенный поглотитель поступает в блок 3, где происходит разделение поглотителя и извлекаемого компонента. Регенерированный поглотитель возвращается в сборник 2, а рекуперированный растворитель направляется в сборник 4 [81].

Для каждого улавливаемого летучего растворителя существует наиболее подходящая поглощающая жидкость. Абсорбция водой используется, главным образом, для тех растворителей, которые хорошо растворяются в воде (ацетон, спирты). Вода, как абсорбент, обладает низкой поглотительной способностью даже тех растворителей, с которыми хорошо смешивается в жидкой фазе. Это объясняется, большим поверхностным натяжением воды, равным 73 дин/см, препятствующим развитию большой поверхности соприкосновения воды с газом и сильному распылению воды на капельки, поэтому даже незначительное понижение упругости насыщенного пара над образовавшейся смесью замедляет скорости растворения в воде и диффузии газов или паров из газовой смеси.

При абсорбции определяющей характеристикой является межфазная no верхность, от состояния которой во многом зависит скорость переноса целевого компонента из газовой фазы в жидкую. Поэтому интенсификация абсорбционных процессов проводится по пути создания аппаратов с наиболее развитой поверхностью контакта фаз, способных работать при высоких скоростях газового потока (рассчитанных на полное поперечное сечение) [105].

Абсорбционный метод рекуперации летучих растворителей имеет ряд недостатков. Это, прежде всего, сложность подбора абсорбента, обладающего высокой емкостью (низкая емкость абсорбента по отношению к поглощаемому компоненту резко ухудшает технико-экономические показатели процесса). При регенерации насыщенного абсорбента возникают трудности при разделении поглотителя и извлекаемого компонента, в результате чего, рекуперированный компонент загрязняется поглотителем, что ограничивает его возможность повторно использовать в основном производстве. Недостатком данного метода также является его высокая стоимость вследствие больших энергозатрат на десорбцию и циркуляцию абсорбента в системе очистки [81].

Математическая модель процесса адсорбции в неподвижном слое адсорбента

Установление функциональных зависимостей между величинами, характеризующими процесс с макроскопической точки зрения, то есть отыскание искомых функций распределения адсорбтива является основной задачей теоретической динамики адсорбции. Для расчета пространственно-временного распределения концентраций в потоке газа и внутри дисперсного материала предлагается одномерная математическая модель процесса адсорбции. Материальный баланс процесса массопередачи в неподвижном слое материала для газовой фазы имеет вид [44, 68]: Первый член левой части уравнения показывает временное изменение концентрации вещества в элементе объема; второй член левой части выражает конвективный массоперенос; правая часть - это скорость стока вещества, обусловленная массообменом с твердой фазой [113]. Другими словами уменьшение содержания поглощаемого вещества в газовом потоке за время дх равно разности между количеством поглощаемого вещества, вносимым в рассматриваемый элементарный объем газовым потоком и количеством вещества, адсорбированным поглотителем, заключенным в элементарном объеме [120]. Процесс адсорбции в неподвижном слое адсорбента может быть представлен в виде схемы (рис. 2.2). Скорость адсорбции, или количество адсорбируемого из потока вещества в единицу времени единицей объема слоя зернистого поглотителя, определяется из уравнения кинетики сорбции [111]: Для описания динамики адсорбции необходимо уравнение изотермы адсорбции, которое в общем виде может быть представлено следующим образом:

Для первой области изотермы адсорбции, в которой находятся рабочие концентрации паров растворителей при нанесении лакокрасочных покрытий, зависимость (2.3) может быть принята линейной, то есть можно допустить, что в области низких концентраций изотерма приблизительно отвечает закону Генри: Коэффициент внешней массоотдачи (3, учитывающий перенос вещества из потока к единице объема поглотителя путем молекулярной и конвективной диффузий, и на величину которого, значительно влияет гидродинамический режим движения потока газа, находится по следующей формуле [40]: Критерий Рейнольдса, позволяющий определить гидродинамический режим движения потока газа, рассчитывается по формуле [65]: Ламинарная область в слое адсорбента ограничивается числами Рейнольдса Re = 10 - 20, что приблизительно соответствует скоростям технологических газов, применяемых в промышленности [68]. При Re = 2 - 30 критерий Нуссельта находятся из уравнения: а диффузионный критерий Прандтля рассчитывают по формуле [65]:

Коэффициент диффузии при температуре процесса адсорбции вычисляется по формуле [95]: В твердой фазе конвекция отсутствует, и перемещение вещества вглубь по порам поглотителя к активной сорбирующей поверхности осуществляется за счет массопроводности [120]. Поэтому массобмен между потоком газа и частицами адсорбента происходит в сочетании с массопроводностью внутри самой частицы [12, 13]. Уравнение массопроводности, описывающее распределение концентрации загрязнителя в любой точке частицы, имеет вид [83]: где Г - параметр, учитывающий форму частицы (для неограниченной пластины Г = 0; для частиц цилиндрической формы Г = 1; для частиц сферической формы Г = 2). Для расчета коэффициента массопроводности к может быть использована формула [40]: Краевые условия для системы уравнений (2.1), (2.4), (2.12) для концентрации загрязнителя в потоке газа были записаны в следующем виде: Граничное условие (2.15) означает, что в течении всего процесса адсорбции в слой адсорбента поступает поток газа при постоянной концентрацией загрязнителя.

Описание экспериментальной установки и. методика проведения исследования процесса адсорбции

Для экспериментальной проверки адекватности формализованной модели реальному процессу адсорбции была создана лабораторная установка, схема и фотография которой представлена на рис. 3.7 и 3.8 соответственно. В качестве модельного вещества был использован толуол, а в качестве адсорбента - активированный уголь марки АР-3.

Экспериментальные исследования проводились следующим образом. Емкость с исследуемым веществом (толуолом) 3 помещалась в «песчаную баню». Паровоздушная смесь с заданной концентрацией загрязнителя поступала через штуцер 5 в трубки 6 кожухотрубчатого теплообменника, заполненные активированным углем. Необходимая скорость ПВС движения регулировались вентилем 4, а концентрация паров растворителя интенсивностью испарения в сосуде 3. Температура угля контролировалась с помощью термопар 7 потенциометром 8. Для выявления пространственно-временного распределения концентраций в потоке газа на разных высотах трубок адсорбера были установлены трубки-капилляры 9, с помощью которых производился отбор проб шприцом. Пробы исследовались хроматографическим анализом по стандартным методикам [3, 134] в лаборатории физико-химических методов исследований.

Очищенный газ проходил по обводной линии при закрытых вентилях 10 и 11 с помощью вакуум-насоса 12 и выбрасывался в атмосферу. После завершения процесса адсорбции подача ПВС прекращалась при помощи вентиля 13.

Процесс десорбции проводился термическим способом путем подвода в межтрубное пространство теплообменника через штуцер 14 циркулирующего через термостат 15 теплоносителя. Процесс нагрева угля контролировался также при помощи термопар 7 и потенциометра 8.

Пары растворителя из угля поступали в конденсатор 16 при открытых вентилях 10 и 11 и закрытом вентиле 17. Хладагент в конденсатор поступал через штуцера 18, 19, 20, 21. Полученный конденсат стекал в сборник и удалялся после окончания процесса через вентиль 30.

Процесс охлаждения адсорбента происходил путем подачи хладагента в межтрубное пространство адсорбера с помощью термостата-холодильника 22. После достижения адсорбентом заданной температуры адсорбер вновь готов к работе.

Результаты исследований пространственно-временного распределения загрязнителя в потоке газа и в адсорбенте, полученные расчетным путем в соответствии с алгоритмом решения и опытным путем - на экспериментальной установке, представлены на рис. 3.9 (точками обозначены экспериментальные значения, сплошными линиями - данные, полученные расчетным путем).

Расчет процесса адсорбции в неподвижном слое адсорбента заключается в определении времени, в течении которого слой адсорбента определенной высоты (1м) способен поглотить из потока газа содержащийся в нем загрязнитель (толуол), с начальной концентрацией с0 (с0 = 0,00405 кг/м3) таким образом, чтобы его содержание на выходе не превосходило заданной величины спдк (спдк =0,00005 кг/м3).

Концентрация загрязнителя в потоке газа в фиксированном слое адсорбента с течением времени увеличивается до значения близкого к исходному (Cj /с0 —» 1), а по слою адсорбента в один и тот же момент времени уменьшается до значения близкого к 0.

Предельно-допустимая концентрация спдк будет соответствовать времени т7 = 32960с. Это время будет являться временем защитного действия слоя адсорбента, в течение которого концентрация загрязнителя в ПВС изменяется от с0 на входе в адсорбер до стк на выходе из него при высоте слоя адсорбента 1 м. Пространственно-временное распределение концентрации толуола в адсорбенте, полученное расчетным путем, представлено на рис. 3.10. При ij = 80 с появляется концентрация в элементарном лобовом слое адсорбента, которая достигает своего максимального значения при т4 = 15120 с.

Инженерная методика расчета процесса очистки вентиляционного воздуха

На освободившееся место электроталью сверху устанавливается кассета с регенерированным углем. Для правильной ориентации кассеты при подаче ее в шахту в верхней части примеры адсорбции выполнен раструб 4. Электроталь снабжена траверсой, а в кассете предусмотрены отверстия для строповочных крючьев траверсы. Процесс адсорбции продолжается. Кассета с насыщенным углем опускается платформой устройства опускания кассет 9 в нижнее положение, выкатывается из-под шахты и транспортируется на регенерацию в камеру десорбции.

После установки в камеру десорбции кассеты с насыщенным углем и герметизации крышкой 13, включается вакуумный насос 21. При достижении в камере остаточного давления 10-15 кПа, вакуумный насос отключается и камеру десорбции подается перегретый пар с температурой 200 С, а в сборник и конденсатор - противотоком хладагент. Первые порции пара, контактируя с холодным углем, конденсируются и стекают через отверстия перфорированной перегородке 15 и днище 16 в сборник 20.

По окончании процесса десорбции подача пара прекращается, конденсат сливается из сборника, включается вакуумный насос, внутренний объем камеры десорбции вакуумируется. При вакуумировании происходит испарение, образовавшейся в угле влаги, то есть сушка, и охлаждение угля за счет испарения влаги. По завершении процесса, вакуумный насос отключают, камеру разгерметизируют, кассету с углем извлекают из камеры, а на ее место устанавливают следующую кассету с насыщенным углем.

Кассета с регенерированным углем охлаждается в результате выдержки при ожидании окончания процесса адсорбции и транспортировки к установке адсорбции. Охлаждение, в случае необходимости, может быть завершено в установке адсорбции очищенным вентиляционным воздухом.

При перемещении сверху вниз каждая из кассет попадает в зону с более высокой концентрацией. Кроме того, при перемещении кассеты из зоны в зону, направление подачи загрязненного воздуха каждый раз меняется на противоположное. Это способствует более полному насыщению угля, увеличению длительности цикла адсорбции и сокращению количества циклов десорбции.

Для уменьшения затрат на процесс регенерации активированного угля, камера десорбции выполнена с минимальными размерами (на одну кассету), а также исключена периодичность ее охлаждения, что позволяет осуществлять цикл адсорбции по двухфазной схеме (адсорбция-десорбция), исключая фазы сушки и охлаждения. Камера выполнена герметичной, совмещенной с системой конденсации и соединенной с системой вакуумирования, что обеспечивает значительное сокращение длительности процесса десорбции, повышение эффективности конденсации, способствует процессу сушки угля и его частичному охлаждению. Малая длительность процесса десорбции при увеличенном времени адсорбции позволяет одной камере десорбции обслуживать несколько камер адсорбции, а все работы по обслуживанию камер в течение смены выполнять одному рабочему.

Камера десорбции вынесена в отдельное помещение, что позволяет осуществлять процесс десорбции не в основном цеху, имеющем более высокую категорию опасности помещения. Это дает возможность упростить конструкцию камеры десорбции и снизить затраты на ее изготовление и обслуживание.

Таким образом, предлагаемая установка обеспечивает непрерывную адсорбционную рекуперацию растворителей нескольких источников, а простота конструктивных решений позволяет значительно сократить эксплуатационные затраты.

Разработанная установка принята к внедрению на ОАО «Нижнекамскши-на» (г. Нижнекамск) для рекуперации бензина-растворителя при производстве автомобильных шин.

Для обоснования целесообразности внедрения комбинированной системы очистки и рекуперации летучих растворителей для окрасочной камеры была произведена экономическая оценка выполненных разработок. Расчет экономической эффективности произведен в соответствие с методикой, изложенной в [36, 86]. Результаты расчета экономических показателей представлены в табл. 4.4 и в приложении 5 (раздел 1).

Похожие диссертации на Совершенствование процесса очистки воздуха от локальных выбросов органических растворителей