Рассмотрено решение задачи моделирования очистки дымовых и технологических газов от тонкодисперсной фазы на предприятиях энергетики и нефтегазохимического комплекса c применением колонных аппаратов с новыми высокоэффективными хаотичными и регулярными насадками. Показано применение диффузионной и ячеечной моделей структуры потока для расчета профиля концентрации осаждающихся частиц на пленку жидкости в аппаратах с различными насадками. Учет осаждения тонкодисперсных частиц из газов на межфазную поверхность стекающей по насадке пленки жидкости осуществляется с применением объемного источника массы. Принята модель турбулентно-инерционного осаждения частиц. Основными параметрами моделей являются коэффициент турбулентной миграции частиц к поверхности пленки на контактных устройствах, модифицированное число Пекле с коэффициентом обратного перемешивания и число ячеек полного перемешивания. Данный подход может быть обобщен на широкий класс пленочных аппаратов мокрой очистки газов с целью их проектирования или выбора вариантов модернизации. Получены выражения для расчета эффективности сепарации аэрозолей на насадки, а также требуемая высота слоя насадки при заданной эффективности.
Представлены результаты расчетов эффективности очистки газов от аэрозолей с применением в скрубберах различных типов насадок, а также требуемой высоты слоя насадок при заданной эффективности. Дана графическая зависимость мощности, затрачиваемой на газоочистку в аппаратах с различными насадками. Показаны результаты решения производственной задачи очистки пирогаза от кокса и смол циркуляционной водой в модернизированном скруббере с новыми высокоэффективными насадками.
Представлены выражения для расчета коэффициента скорости турбулентной миграции частиц для хаотичных и регулярных насадок, а также модифицированных чисел Пекле. Отличительной особенностью данных выражений является расчет на основе известного гидравлического сопротивления контактных устройств.
A solution to the problem of modeling the removal of a finely dispersed phase from stack gases and process gases at power engineering and petrochemical enterprises using a column apparatus filled with new highly efficient random and structured packings is considered.
The use of diffusion and cell models of the flow structure for calculating a concentration profile of particles settling on a liquid fi lm in apparatuses filled with various packings is shown. Accounting for the deposition of finely dispersed particles from gases on the interfacial surface of the liquid fi lm flowing down along the packing is carried out using a bulk source of mass. The model of turbulent-inertial sedimentation of particles is adopted. The main parameters of the model are the coefficient of turbulent migration of particles to the fi lm surface on contact devices, a modified Peclet number with a backmixing coefficient, and the number of complete mixing cells. This approach can be generalized to a wide class of fi lm-type apparatuses for wet gas cleaning with the aim of designing them or choosing modernization options. Expressions are obtained for calculating the efficiency of aerosol separation on packings as well as the required depth of the packed bed for a given efficiency.
Results of calculating the efficiency of gas purification from aerosols with the use of various types of packings in scrubbers as well as the required depth of the packed bed for a given efficiency are presented. A graphical dependence of the power spent on gas cleaning in apparatuses with different packings is given. Results of solving the production problem of cleaning pyrogas from coke and tar by circulating water in a modernized scrubber with new highperformance packings are shown.
Expressions for calculating the rate of turbulent particle migration for random and structured packings as well as modified Peclet numbers are presented. A distinctive feature of these expressions is the calculation based on the known hydraulic resistance of contact devices.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.