МОДЕРНИЗАЦИЯ ЖИДКОСТНОГО ПОГЛОТИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА ЗАЙЦЕВА Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

— Суворов Г. А. Гиг. труда, 1970, № 7, с. 52. — Ш е п е л и н О. П. Гиг. и сан., 1963, № 2, с. 85. — Ш к а р и н о в Л. Н. В кн.: Гигиена труда. Киев, 1972, в. 8, с. 10. — A t h е г I е у G. R.C., Mort in A.M., Ann. occup. Hyg., 1971, v. 14, p. 11.

Поступила 20/11 1973 года

УДК 615.471:[613.632.4 + 614.71/.721-074

Э. В. Рыхтер

МОДЕРНИЗАЦИЯ ЖИДКОСТНОГО ПОГЛОТИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА ЗАЙЦЕВА

Пермский политехнический институт

Жидкостный поглотительный прибор Зайцева широко применяется в промышленно-санитарной химии, несмотря на низкий коэффициент поглощения (Р = 0,63) и эффективности (0,077) даже при оптимальной для него скорости аспирации 0,5 л/м (Э. В. Рыхтер, 1961). В этом приборе не происходит достаточно полного раздробления поглотительного раствора, что служит основным условием обеспечения хорошего поглощения в жидкой среде паров, аэрозолей, бактерий (Э. В. Рыхтер, 1973). Для того чтобы поглотительный раствор лучше распылялся, автор изменил некоторые размеры прибора. Так, нижняя цилиндрическая часть выполнена в виде шариков, благодаря чему поглотительный раствор хорошо дробится в 6 местах. При скорости аспирации от 0,5 л/м и более происходит удовлетворительное раздробление поглотительного раствора вследствие эжекции после кольцевых узких мест. В целях повышения скорости аспирации до 3 л/м ширина верхней части прибора увеличена с 27 до 40 мм. Для облегчения работы стеклодува внутренняя трубка прибора на всем ее протяжении выполнена в цилиндрической форме.

Расчет коэффициента эффективности модернизированного поглотительного прибора Зайцева сделан по формуле автора:

Р

Ч-ТГ- <•)

где: Р — коэффициент поглощения в пределах скорости аспирации от 0,5 до 3 л/м, равный при правильно химически подобранном поглотительном растворе, его оптимальной концентрации, температуре и достаточном количестве нормальному барометрическому давлению 0,9; Н — коэффициент сопротивления, подсчитанный по формуле автора (2) при скорости аспирации 0,5 л/м:

Н = У?,/, + 1?21г + . . . /?„/„ + + - . . +

где: /?,, /?2 . . . /?„ — сопротивления трения (в мм вод. ст.) при прохождении аспирируемого воздуха через участки поглотительного прибора 1, 2... п; 11г /2 . . ./„ —длина участков (в м)—см. рисунок; у — удельный вес воздуха при I 20°, принят равным 1,2 кг/м3; б — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2; V!, У2 ... Уп —линейные скорости прохождения воздуха через отдельные участки поглотительного прибора (в м/с); 2?!, 2£2 ...

— сумма местных сопротивлений, принимаемая по таблице автора; с/0 — внутренний диаметр внутренней трубки поглотительного прибора, равный 5 мм; Б — внутренний средний диаметр наружной трубки погло-

* - /8 -Ь 14\

тительного прибора, равный п мм = I—); ст— поверхностное натяжение для водных растворов, равное 72,75 эрг/см2; уж — удельный вес поглотительного водного раствора, равный 1 г/см3; Н — высота столбика

поглотительного раствора при заполнении 5 мл, равная 20 мм. Линейные скорости Уг. . . Уп определяются по формуле:

(3)

где: <3 — количество воздуха в объемных единицах, проходящее в единицу времени, й — диаметр трубки, К — коэффициент, зависящий от размерности. Если принять ф в литрах в минуту, (I в миллиметрах, то величина коэффициента К = 21,3 и формула (3) примет вид:

V = 21,3 . (4)

Значения I/?2 .../?„ и £1( £г ...£« принимаем по экспериментальным данным автора по таблицам, величины 1и 1г, /3, /4, И, с^ и О— согласно рисунку.

Подставляя в формулу (2) цифровые значения всех величин, будем иметь: Н = 1,37-0,19 + 0,17 0,12 + 0,08 0,045 + 1,37-0,017+

+ 2^Х [0,425»(1 +1,5)+ 0,05» (6-0,37 + 6-0.35)+ 0,0073»-0,5 + 0,425»•1 ]+ [1+0.26 [Й] +

1,2о|= 0,39+27,4=27,8 мм вод. ст., или 2,78 см вод. ст.

Коэффициент эффективности модернизированного поглотительного прибора по формуле (1):

4 = =В8 = °'324-

Оптимальными условиями при улавливании сернистого ангидрида из воздуха производственного помещения будут: поглощение в 5% раствор хлората калия в количестве 5 мл при температуре раствора и просасываемого воздуха 20°, нормальном барометрическом давлении, скорости аспирации от 0,5 до 3 л/м.

Согласно формуле (5), при скорости аспирации 0,5 л/м, прочих оптимальных условиях при поглощении сернистого газа с концентрацией 5 мг/м3 скорость химической реакции равна:

с, с., 7,8-10-"-0,407 V — л тш

Размеры модернизированного жидкостного поглотительного прибора Зайцева.

0,64

• = 4,95-10~8 моль»/с,

(5)

где: с1 — концентрация сернистого газа, равная 7,8- Ю-8 моль/л; сг — концентрация поглотительного раствора, равная 0,407 моль/л; £ — продолжительность химической реакции (в с).

< =

0,165-2

0,425

= 0,64 с.

При поглощении хлора с концентрацией 10 мг/м3 — концентрация 10 мг/м3 = 0,141 • Ю-10 моль/л; с2 — концентрация мышьяковистого ангидрида 0,02N = ,05-Ю"4 моль/л

0,141 • 10~10-0,5- Ю-2

V =

0,64

:0,1М0-1г моль»/с.

Согласно нашему рисунку, в стеклодувной мастерской Пермского политехнического института были выдуты 3 модернизированных поглотительных прибора Зайцева. Проверка поглотительной способности при ско-

Сравнительная оценка некоторых типов поглотительных приборов при поглощении хлора

и Б02

Прибор Основные показатели Скорость аспирации (в л/м)

0.5 1 2 3 4 5

хлор БО, хлор во, хлор ЭО, хлор БО, хлор БО, хлор БО,

Модернизи- Р 0,9 0,9 0,91 0,9 0,92 0,9 0,91 0,92 _ _ _

рованный Н 2,68 2,78 2,8 3,0 3,0 3,2 3,14 3,34 — — — —

П 0,336 0,324 0,324 0,3 0,306 0,28 0,298 0,275 — — — —

Зайцева

Зайцева Р 0,63 0,63 0,42 0,43

н 8,0 8.2 19 20

ч 0,079 0,077 0,022 0,0215

Рыхтера Р 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

«1Р» н 1,01 1,02 1,05 1,06 1.5 1,6 1,9 2,0 2,4 2,5 2,6 2,7

п 0,99 0,98 0,95 0,94 0.67 0,63 0,53 0,50 0,42 0,40 0,385 0,37

ростн аспирации 0,5, 1, 2 и 3 л/м показала, что при улавливании сернистого газа (¿Юг) и хлора в 1-м поглотителе задерживается 90—92% газов, а во 2-м — 8—10%. Проскока в 3-й поглотитель нет. Результаты изучения поглощения хлора и БОг модернизированным поглотительным прибором представлены в таблице.

Выводы

1. Модернизированный поглотительный прибор Зайцева по сравнению с обычной конструкцией его имеет коэффициент поглощения на 42—45% больше, а коэффициент эффективности — в 4,2 раза выше.

Скорость химической реакции при использовании модернизированного поглотительного прибора при улавливании сернистого газа, возрастает с 5,96-Ю-9 до 4,95-Ю-8, а при поглощении хлора — с 1,33-Ю-10 до 0,11 • 10_1а, или в 8,3 раза.

2. Можно рекомендовать для широкого применения в промышленно-санитарной химии модернизированный поглотительный прибор Зайцева для улавливания из воздуха сернистого газа, хлора и других веществ.

ЛИТЕРАТУРА. Рыхтер Э. В. Гиг. и сан., 1973, № 1, с. 114.

Поступила З/У 1973 года

Дискуссии и отклики читателей

УДК 614. 777:665.44

Н. Я- Янышева, Я■ И. Костовецкий, 3. П. Федоренко

К ВОПРОСУ

О НОРМИ РОВАНИИ СОДЕРЖАНИЯ БЕНЗ(А)ПИРЕНА В ВОДЕ ВОДОЕМОВ

Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева

Современный этап развития исследования в области санитарной охраны водоемов предполагает решение практических задач, связанных с загрязнением их канцерогенными соединениями. Необходимость этого