СЕПАРАТОР ДЛЯ ВІДОКРЕМЛЕННЯ КОНДЕНСАТУ ВОДЯНОЇ ПАРИ З ДИМОВИХ ГАЗІВ ЦЕМЕНТНОГО ВИРОБНИЦТВА

Анотація

Димові гази, що продукуються цементними заводами під час виробництва цементу, негативно впливають на навколишнє середовище. У димових газах, окрім пилу та твердих частинок, також містяться пари води, вуглекислий газ, закис азоту, метан, озон, гексафторид сірки та інші сполуки, які відносяться до парникових газів. На даний час однією з найпоширеніших та основних технологій для зменшення вуглецевого сліду цементної промисловості є технологія уловлювання, зберігання та утилізації вуглецю. Окрім уловлювання викидів вуглекислого газу, ця технологія також допомагає зменшити вплив виробництва цементу на навколишнє середовище шляхом контролю викидів летких органічних сполук, пилу та твердих часток. Впроваджуючи нові технології, удосконалюючи методи виробництва та використовуючи альтернативні варіанти, цементна галузь може зменшити викиди і мінімізувати негативні наслідки для навколишнього середовища. Оскільки пари води є одним із парникових газів, що у результаті призводить до глобального потепління, то її конденсація та вилучення з цих димових газів є актуальним завданням. Для вилучення із димових газів цементних виробництв водяної пари пропонується охолоджувати димові гази до температури конденсації із подальшим вилученням із них краплинної рідини. Найменш затратним способом димовий газ можна охолодити за допомогою пристрою на основі сопла Лаваля, у якому він рухається із надзвуковою швидкістю, а відокремити конденсат пари – з допомогою сепараційного обладнання (сепараторів). Для цього у даній роботі наведено розроблену функціональну схему установки для виділення рідини і механічних частинок з газового потоку. Відображено будову та описано принцип дії розробленого сепаратора. На розробленій тривимірній моделі сепаратора проведено імітаційні моделювання його роботи з врахуванням як складу газової суміші, так і її витрати, тиску та температури. За результатами імітаційного моделювання встановлено, що 98% рідини сепарується із газорідинної суміші розробленим сепаратором. Проведено експериментальні дослідження виготовленого сепаратора, який було підключено до джерела димових газів цементного виробництва після їх охолодження з допомогою багатосоплового пристрою (сопел Лаваля). У результаті встановлено, що результати імітаційного моделювання та експериментальних досліджень мають незначну розбіжність.