|
122 Образование пересыщенного пара и тумана при смешении газов очень часто встречается в природе и в самых разнообразных процессах, например, при сжигании органического топлива в зоне горения развивается высокая температура, благодаря которой некоторые вещества, входящие в состав топлива, и продукты сгорания выделяются в парообразном состоянии. При выходе топочных газов в атмосферу происходит их смешение с более холодным окружающим воздухом, что приводит к образованию пересыщенного пара в отдельных областях смешения и, следовательно, к образованию тумана. Существование максимума для величины пересыщения пара позволяет предсказать возможность образования пересыщенного пара и, следовательно, тумана при смешении газов, содержащих пар, без учета абсолютных количеств смешивающихся потоков. Особенно часты случаи образования тумана при проведении разнообразных химических процессов: в производстве серной кислоты, серы, фосфора, органических продуктов и т. д. При смешении паров жидкости, обладающей высокой,температурой кипения, с более холодным газом образуется очень устойчивый туман, поскольку скорость испарения капель тем меньше, чем меньше давление насыщенного пара жидкости. Для разработки технологии поглощения газовых выбросов интересно рассмотреть методы получения тумана, которые можно разделить на зри группы: механические, термические и термомеханические. При механическом методе водный раствор дробится в воздухе на мельчайшие капли, образуя облако тумана. При термическом методе раствор предварительно нагревают до образования паров, после чего пар смешивают с более холодным атмосферным воздухом. После охлаждения этот пар конденсируется в объеме с образованием мельчайших капель. При термомеханическом методе сочетаются термический и механический методы. В настоящее время существует большое число всевозможных аппаратов и приспособлений для получения тумана. |
Достоинство описанного метода в сравнении с камерой Вильсона состоит в том, что пересыщенный пар образуется в свободной струе, степень пересыщения его не меняется на протяжении опыта, что позволяет вести непрерывные измерения. Степень пересыщения легко регулируется изменением температуры смешивающихся потоков и содержанием в них пара. Перед поступлением в камеру смешения газовую смесь можно освободить от центров конденсации фильтрацией или же воздействием электрического поля, а также подвергнуть поочередному или совместному воздействию нескольких факторов; после прекращения воздействия этих факторов можно быстро зафиксировать первоначальное состояние. Кроме того, возникновение ионов может быть автоматически зафиксировано при помощи фотоэлемента по рассеянию света образующимся туманом. Образование пересыщенного пара и тумана при смешении газов очень часто встречается в природе и в самых разнообразных процессах, например при сжигании органического топлива в зоне горения развивается высокая температура, благодаря которой некоторые вещества, входящие в состав топлива, и дымовые газы выделяются в парообразном состоянии. При выходе топочных газов в атмосферу происходит их смешение с более холодным окружающим воздухом, что приводит к образованию пересыщенного пара в отдельных областях смешения и, следовательно, к образованию тумана. Существование максимума для величины пересыщения пара позволяет предсказать возможность образования пересыщенного пара и, следовательно, тумана при смешении газов, содержащих пар, без учета абсолютных количеств смешивающихся потоков. Особенно часты случаи образования тумана при проведении разнообразных химических процессов: в производстве серной кислоты, серы, фосфора, органических продуктов и т. д. При смешении паров жидкости, обладающей высокой температурой кипения, с более холодным газом образуется очень устойчивый туман, поскольку скорость испарения капель тем меньше, чем меньше давление насыщенного пара жидкости. Для разработки технологии поглощения газовых выбросов интересно 92 93 рассмотреть методы получения тумана, которые можно разделить на три группы: механические, термические и термомеханические. При механическом методе водный раствор дробится в воздухе на мельчайшие капли, образуя облако тумана. Рисунок 4.8 Схема аэрозольного генератора: 1 двигатель; 2 муфта; 3 нагнетатель; 4,10 жиклеры; 5 горелка; 6 свеча; 7 камера сгорания; 8 жаровая труба; 9,11 диффузоры; 12 жидкое топливо; 13 водный раствор При термическом методе раствор предварительно нагревают до образования паров, после чего пар смешивают с более холодным атмосферным воздухом. После охлаждения этот пар конденсируется в объеме с образованием мельчайших капель. При термомеханическом методе сочетаются термический и механический методы. В настоящее время существует большое число всевозможных аппаратов и приспособлений для получения тумана. Принцип действия аэрозольного генератора АГ-УД-2 схематично показан на рис. 4.8 /105/. Жидкое топливо в смеси с воздухом, подаваемым нагнетателем 3, сгорает в камере сгорания 7. Образующиеся топочные газы поступают в диффузор 9, куда одновременно подастся раствор ядохимиката. В результате большой скорости движения топочных газов в диффузоре 9 жидкость дробится, а затем испаряется в диффузоре 11. По выходе из диффузора 11 образующаяся парогазовая смесь смешивается с атмосферным воздухом в струе. При этом возникает высокое пересыщение пара растворителя, что приводит к конденсации |