Защита атмосферы от промышленных загрязнений
Классификация методов и аппаратов для обезвреживания выбросов. Основные свойства пыли. Эффективность улавливания частиц. Очистка газов в сухих и мокрых пылеуловителях. Применение тканевых, волокнистых, зернистых фильтров и электрических туманоуловителей.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | курс лекций |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.07.2015 |
Размер файла | 1,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
- План
- Лекция №1. Защита атмосферы от промышленных загрязнений
- 1.1 Классификация методов и аппаратов для обезвреживания выбросов
- 1.2 Основные свойства пыли
- 1.2.1 Плотность частиц
- 1.2.2 Дисперсность частиц
- 1.2.3 Адгезионные свойства
- 1.2.4 Абразивность частиц
- 1.2.5 Смачиваемость частиц
- 1.2.6 Гигроскопичность частиц
- 1.2.7 Электрическая проводимость слоя пыли
- 1.2.8 Электрическая заряженность частиц
- 1.2.9 Способность частиц пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей с воздухом
- 1.3 Эффективность улавливания
- Лекция №2. Очистка газов в сухих пылеуловителях
- 2.1 Инерционные пылеуловители
- 2.2 Жалюзийные аппараты
- 2.3 Циклоны
- 2.4 Конструкции циклонов. Фирмы производители
- 2.5 Вихревые пылеуловители
- Лекция №3. Очистка газов в фильтрах
- 3.1 Очистка газов в фильтрах
- 3.2 Тканевые фильтры
- 3.3 Волокнистые фильтры
- 3.3.1 Волокнистые фильтры тонкой очистки
- 3.3.2 Двухступенчатые или комбинированные фильтры
- 3.3.3 Глубокие фильтры
- 3.4 Зернистые фильтры
- 3.4.1 Насадочные (насыпные) фильтры
- 3.4.2 Зернистые жесткие фильтры
- Лекция №4. Очистка газов в мокрых пылеуловителях
- 4.1 Полые газопромыватели
- 4.2 Насадочные газопромыватели
- 4.3 Газопромыватели с подвижной насадкой
- 4.4 Скрубберы с подвижной шаровой насадкой конической формы (КСШ)
- 4.5 Тарельчатые газопромыватели (барботажные, пенные)
- 4.6 Пенный аппарат со стабилизатором пенного слоя
- 4.7 Газопромыватели центробежного действия
- Лекция №5. Очистка газов в электрофильтрах
- 5.1 Улавливание туманов
Лекция №1. Защита атмосферы от промышленных загрязнений
С отходящими газами в атмосферу поступают твердые, жидкие, паро- и газообразные неорганические и органические вещества, поэтому по агрегатному состоянию загрязнения подразделяют на твердые, жидкие, газообразные и смешанные.
Отходящие газы промышленности, содержащие взвешенные твердые или жидкие частицы, представляют собой двухфазные системы. Сплошной фазой в системе являются газы, а дисперсной -твердые частицы или капельки жидкости. Такие аэродисперсные системы называют аэрозолями, которые разделяют на пыли, дымы, и туманы. Пыли содержат твердые частицы размером от 5 до 50 мкм, а дымы - от 0,1 до 5 мкм. Туманы состоят из капелек жидкости размером 0,3-5 мкм и образуются в результате конденсации паров или при распылении жидкости в газе.
Газовые выбросы можно классифицировать по организации отвода и контроля - на организованные и неорганизованные; по температуре - на нагретые (температура газопылевой смеси выше температуры воздуха) и холодные; по признакам очистки - на выбрасываемые без очистки (организованные и неорганизованные) и после очистки (организованные).
1.1 Классификация методов и аппаратов для обезвреживания выбросов
В основе работы сухих аппаратов лежат гравитационные, инерционные и центробежные механизмы осаждения или фильтрационные механизмы. В мокрых пылеуловителях осуществляется контакт запыленных газов с жидкостью. При этом осаждение происходит на капли, на поверхность газовых пузырей или на пленку жидкости. В электрофильтрах отделение заряженных частиц аэрозоля происходит на осадительных электродах.
Выбор метода и аппарата для улавливания аэрозолей в первую очередь зависит от их дисперсного состава.
Размер частиц, мкм |
Аппарат |
|
40-1000 |
Пылеосадительные камеры |
|
20-1000 |
Циклоны диаметром 1-2 м |
|
5-1000 |
Циклоны диаметром до 1 м |
|
20-100 |
Скрубберы |
|
0.5-100 |
Тканевые фильтры |
|
0.05-100 |
Волокнистые фильтры |
|
0.01-10 |
Электрофильтры |
Для обезвреживания отходящих газов от газообразных и парообразных токсичных веществ применяют следующие методы: абсорбции (физической и хемосорбции), адсорбции, каталитические, термические, конденсации и компримирования.
Для физической абсорбции на практике применяют воду, органические растворители, не вступающие в реакцию с извлекаемым газом, и водные растворы этих веществ. При хемосорбции в качестве абсорбента используют водные растворы солей и щелочей, органические вещества и водные суспензии различных веществ.
Адсорбционные методы очистки газов используют для удаления из них газообразных и парообразных примесей. Методы основаны на поглощении примесей пористыми телами адсорбентами. Процессы очистки проводят в периодических или непрерывных адсорберах. Достоинством методов является высокая степень очистки, а недостатком - невозможность очистки запыленных газов.
Каталитические методы очистки основаны на химических превращениях токсичных компонентов в нетоксичные на поверхности твердых катализаторов. Очистке подвергаются газы, не содержащие пыли и катализаторных ядов. Методы используются для очистки газов от оксидов азота, серы, углерода и от органических примесей. Их проводят в реакторах различной конструкции.
Размещено на http://www.allbest.ru/
В рекуперационной технике наряду с другими методами для улавливания паров летучих растворителей используют методы конденсации и компримирования.
В основе метода конденсации лежит явление уменьшения давления насыщенного пара растворителя при понижении температуры. Смесь паров растворителя с воздухом предварительно охлаждают в теплообменнике, а затем конденсируют. Достоинствами метода являются простота аппаратурного оформления и эксплуатации рекуперационной установки. Однако проведение процесса очистки паровоздушных смесей методом конденсации сильно осложнено, поскольку содержание паров летучих растворителей в этих смесях обычно превышает нижний предел их взрываемости.
Термические методы (методы прямого сжигания) применяют для обезвреживания газов от легкоокисляемых токсичных, а также дурнопахнущих примесей. Методы основаны на сжигании горючих примесей в топках печей или факельных горелках. Преимуществом метода является простота аппаратуры, универсальность использования. Недостатки дополнительный расход топлива при сжигании низкоконцентрированных газов, а также необходимость дополнительной абсорбционной или адсорбционной очистки газов после сжигания.
Следует отметить, что сложный химический состав выбросов и высокие концентрации токсичных компонентов заранее предопределяют многоступенчатые схемы очистки, представляющие собой комбинацию разных методов.
1.2 Основные свойства пыли
1.2.1 Плотность частиц
Различают истинную, насыпную и кажущуюся плотность. Насыпная плотность (в отличие от истинной) учитывает воздушную прослойку между частицами пыли. При слеживании насыпная плотность возрастает в 1,2-1,5 раза. обезвреживание пыль фильтр улавливание
Кажущаяся плотность представляет собой отношение массы частиц к занимаемому ею объему, включая поры, пустоты и неровности. Гладкие монолитные частицы имеют плотность, практически совпадающую с истинной. Пыли, склонные к коагулированию и спеканию, снижают кажущуюся плотность по отношению к истинной.
1.2.2 Дисперсность частиц
Размер частицы является основным ее параметром. Выбор пылеуловителя определяется дисперсным составом улавливаемой пыли.
Частицы промышленной пыли имеют различную форму (шарики, палочки, пластинки, иглы, чешуйки, волокна и т.д.). Частицы пыли могут коагулироваться и объединяться в агломераты, поэтому понятие размера частицы условно. В пылеулавливании принято характеризовать размер частицы величиной, определяющей скорость ее осаждения. Такой величиной служит седиментационный диаметр - диаметр шара, скорость осаждения и плотность которого равны скорости осаждения и плотности частицы. При этом сама частица может иметь произвольную форму.
Наибольший и наименьший размеры частиц характеризуют диапазон дисперсности данной пыли. Для характеристики дисперсного состава пыли разбивают всю массу пылинок на некоторые фракции, ограниченные частицами определенного размера с указанием, какую долю в процентах по массе (или по числу частиц) они составляют.
(1.1)
где D(dч) - относительное содержание частиц меньше данного размера, %;
lgуч - среднее квадратическое отклонение в функции данного распределения;
lg(dч/dм) - логарифм отношения текущего размера dч к медианному для данного распределения размеру dм, который представляет собой такой размер, при котором число частиц крупнее dм равно числу частиц мельче dм.
1.2.3 Адгезионные свойства
Эти свойства частиц определяют их склонность к слипаемости. Повышенная слипаемость частиц может привести к частичному или полному забиванию аппаратов.
Чем меньше размер пыли, тем легче они прилипают к поверхности аппарата. Пыли, у которых 60-70 % частиц имеют диаметр меньше 10 мкм, ведут себя как слипающиеся, хотя те же пыли с размером частиц более 10 мкм обладают хорошей сыпучестью.
По слипаемости пыли делятся на 4 группы.
Характеристика пыли |
Вид пыли |
|
Неслипающаяся |
Сухая шлаковая, кварцевая; сухая глина |
|
Слабо слипающаяся |
Коксовая; магнезитовая сухая; апатитовая сухая; доменная; колошниковая летучая зола, содержащая много несгоревших продуктов; сланцевая зола |
|
Средне слипающаяся |
Торфяная, влажная магнезитовая; металлическая, содержащая колчедан, оксиды свинца, цинка и олова, сухой цемент; летучая зола без недожига; торфяная зола; сажа, сухое молоко; мука, опилки |
|
Сильно слипающаяся |
Цементная; выделенная из влажного воздуха; гипсовая и алебастровая; содержащая нитрофоску, двойной суперфосфат, клинкер, соли натрия; волокнистая (асбест, хлопок, шерсть) |
Со слипаемостью тесно связана другая характеристика пыли-ее сыпучесть. Сыпучесть пыли оценивается по углу естественного откоса, который принимает пыль в свеженасыпанном состоянии.
1.2.4 Абразивность частиц
Абразивность пыли характеризует интенсивность износа металла при одинаковых скоростях газов и концентрациях пыли. Она зависит от твердости, формы, размера и плотности частиц. Абразивность учитывают при расчетах аппаратуры (выбор скорости газа, толщины стенок аппаратуры и облицовочных материалов).
1.2.5 Смачиваемость частиц
Смачиваемость частиц водой оказывает влияние на эффективность мокрых пылеуловителей, особенно при работе с рециркуляцией. Гладкие частицы смачиваются лучше, чем частицы с неровной поверхностью, так как последние в большей степени оказываются покрытыми абсорбированной газовой оболочкой, затрудняющей смачивание.
По характеру смачивания все твердые тела разделяют на три основные группы: 1) гидрофильные материалы - хорошо смачиваемые: кальций, кварц, большинство силикатов и окисленных минералов, галогениды щелочных металлов; 2) гидрофобные материалы - плохо смачиваемые: графит, уголь, сера; 3) абсолютно гидрофобные: парафин, тефлон, битумы.
1.2.6 Гигроскопичность частиц
Способность пыли впитывать влагу зависит от химического состава, размера, формы и степени шероховатости поверхности частиц. Гигроскопичность способствует их улавливанию в аппаратах мокрого типа.
1.2.7 Электрическая проводимость слоя пыли
Этот показатель оценивается по удельному электрическому сопротивлению слоя пыли рсл, которое зависит от свойств отдельных частиц (от поверхностной и внутренней электропроводности, формы и размеров частиц), а также от структуры слоя и параметров газового потока. Оно оказывает существенное влияние на работу электрофильтров.
В зависимости от удельного электрического сопротивления пыли делят на три группы: 1) низкоомные пыли рсл<104 Ом см. При осаждении на электроде частицы пыли мгновенно разряжаются, что может привести ко вторичному уносу; 2) пыли с рсл=104-1010 Ом•см. Эти пыли хорошо улавливаются в электрофильтре, так как разрядка частиц происходит не сразу, а в течение времени, необходимого для накапливания слоя; 3) пыли с рсл>1010-1013 Ом•см. Улавливание пылей этой группы в электрофильтрах вызывает большие трудности. Частицы пыли этой группы образуют на электроде пористый изолирующий слой.
1.2.8 Электрическая заряженность частиц
Знак заряда частиц зависит от способа их образования, химического состава, а также от свойств веществ, с которыми они соприкасаются. Этот показатель оказывает влияние на эффективность улавливания в газоочистных аппаратах (мокрых пылеуловителях, фильтрах и др.), на взрывоопасность и адгезионные свойства частиц.
1.2.9 Способность частиц пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей с воздухом
Горючая пыль вследствие сильно развитой поверхности контакта частиц (порядка 1 м 2/г) с кислородом воздуха способна к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей с воздухом. Интенсивность взрыва пыли зависит от ее химических и термических свойств, от размеров и формы частиц, их концентрации в воздухе, от влагосодержания и состава газов, размеров и температуры источника воспламенения и относительного содержания инертной пыли. Способностью к воспламенению обладают некоторые пыли органических веществ, образующиеся при переработке красителей, пластмасс, волокон, а также пыли металлов; магния, алюминия и цинка.
Минимальные взрывоопасные концентрации взвешенной в воздухе пыли - примерно 20-500 г/м3, максимальные 700-800 г/м3. Чем больше содержание кислорода в газовой смеси, тем вероятнее взрыв и больше его сила. При содержании кислорода менее 16 % пылевое облако не взрывается.
1.3 Эффективность улавливания
Степень очистки (коэффициент полезного действия) выражается отношением количества уловленного материала к количеству материала, поступившего в газоочистной аппарат с газовым потоком за определенный период времени.
Эффективность очистки ц определяют по формуле:
(1.2)
где Gч?, Gч? - массовый расход частиц пыли, содержащейся в газах, соответственно поступающих и выходящих из аппарата, кг/с.
Эффективность очистки для частиц пыли различных размеров неодинакова. Так как лучше улавливается крупная пыль, то коэффициент очистки газов часто определяют по фракционной эффективности - степени очистки газов от частиц определенного размера.
Фракционная эффективность:
(1.3)
где Ф?, Ф? - содержание фракций в газах соответственно на входе и выходе аппарата, %.
Полная эффективность аппаратов (реальная) оценивается по сумме фракционных эффективностей:
(1.4)
Эффективность улавливания пыли может быть выражена в виде коэффициента проскока частиц (степени неполноты улавливания), который представляет собой отношение концентрации частиц за аппаратом к их концентрации перед ним. Его используют, когда надо оценить конечную запыленность или сравнить "относительную запыленность газов на выходе из различных аппаратов.
Коэффициент проскока Кпр рассчитывают по формуле:
(1.5)
Суммарную степень очистки газов з, достигаемую в нескольких последовательно установленных аппаратах, рассчитывают по формуле:
(1.6)
где з1, з2,…,зn - степень очистки газов от пыли соответственно в первом, втором и n - м аппарате.
Лекция №2. Очистка газов в сухих пылеуловителях
К сухим пылеуловителям относят аппараты, в которых использованы различные механизмы осаждения: гравитационный (пылеосадительные камеры), инерционный (камеры, осаждение пыли в которых происходит в результате изменения направления движения газового потока или установки на его пути препятствия) и центробежный (одиночные, групповые и батарейные циклоны, вихревые и динамические пылеуловители).
Перечисленные аппараты отличаются простотой изготовления и эксплуатации, их достаточно хорошо используют в промышленности. Однако эффективность улавливания в них пыли не всегда оказывается достаточной, в связи с чем они часто выполняют роль аппаратов предварительной очистки газов.
l = h•хгг/хгв, (2.1)
Из формулы (2.1) видно, что для эффективного осаждения частиц пыли необходимо, чтобы высота камеры и горизонтальная скорость частицы были минимальными. Минимум хгг добиваются резким расширением диаметра в пылеосадительных аппаратах.
Для увеличения эффективности полых аппаратов (рис. 1а) их делают многополочными (рис. 1б), в этом случае высота значительно меньше, что и ведет к увеличению эффективности. В пылеосадительных камерах с вертикальными перегородками (рис. 1в, 1г), за счет перегородок изменяется направление потока газа, частицы оседают в том числе и под действием сил инерции. Однако сопротивление потоку в таких аппаратах возрастает.
При применимости закона Стокса минимальный размер частиц dмин (в м), которые будут полностью осаждены в многополочной камере. Может быть определен по формуле:
(2.2)
Рис. 1. Пылеосадительные камеры: а - полая: б - с горизонтальными полками; в, г - с вертикальными перегородками: / - запыленный газ; // - очищенный газ; /// - пыль; 1 - корпус; 2 - бункер; 3 - штуцер для удаления; 4 - полки; 5 - перегородки
2.1 Инерционные пылеуловители
При резком изменении направления движения газового потока частицы пыли под воздействием инерционной силы будут стремиться двигаться в прежнем направлении и после поворота потока газов выпадают в бункер. На этом принципе работает ряд аппаратов (рис. 2). Эффективность этих аппаратов небольшая.
Камера с плавным поворотом газового потока имеет меньшее гидравлическое сопротивление, чем другие аппараты. Скорость газа в сечении камеры принимают 1,0 м/с. Для частиц пыли размером 25-30 мкм достигается степень улавливания 65-80 %. Такие камеры применяют на заводах черной и цветной металлургии. Гидравлическое сопротивление их равно 150-390 Па. Пылеуловители типа б встраиваются в газоходы.
Рис. 2. Инерционные пылеуловители: а - камера с перегородкой; б - камера с расширяющимся конусом; в - камера с заглубленным бункером; г - камера с плавным поворотом газового потока; д - камера с боковым подводом газа
2.2 Жалюзийные аппараты
Эти аппараты имеют жалюзийную решетку, состоящую из рядов пластин или колец. Очищаемый газ, проходя через решетку, делает резкие повороты. Пылевые частицы вследствие инерции стремятся сохранить первоначальное направление, что приводит к отделению крупных частиц из газового потока, тому же способствуют их удары с наклонные плоскости решетки, от которых они отражаются и отскакивают в сторону от щелей между лопастями жалюзи (рис. 1-4). В результате газы делятся на два потока. Пыль в основном содержится в потоке, который отсасывают и направляют в циклон, где его очищают от пыли и вновь сливают с основной частью потока, прошедшего через решетку. Скорость газа перед жалюзийной решеткой должна быть достаточно высокой (до 15 м/с), чтобы достигнуть эффекта инерционного отделения пыли. На степень очистки влияет также скорость движения газов, отсасываемых в циклон. Гидравлическое сопротивление решетки составляет 100-500 Па.
Обычно жалюзийные пылеуловители применяют для улавливания пыли с размером частиц >20 мкм. Недостаток решеток - износ пластин при высокой концентрации пыли.
Рис. 3. Жалюзийный пылеуловитель (1 - корпус; 2 - решетка)
2.3 Циклоны
Циклонные аппараты наиболее распространены в промышленности. Они имеют следующие достоинства: 1) отсутствие движущихся частей в аппарате; 2) надежность работы при температурах газов вплоть до 500°С (для работы при более высоких температурах циклоны изготовляют из специальных материалов); 3) возможность улавливания абразивных материалов при защите внутренних поверхностей циклонов специальными покрытиями; 4) улавливание пыли в сухом виде; 5) почти постоянное гидравлическое сопротивление аппарата; 6) успешная работа при высоких давлениях газов; 7) простота изготовления; 8) сохранение высокой фракционной эффективности очистки при увеличении запыленности газов. Недостатки: 1) высокое гидравлическое сопротивление: 1250-1500 Па; 2) плохое улавливание частиц размером <5 мкм; 3) невозможность использования для очистки газов от липких загрязнений.
Основные конструкции циклонов (по подводу газов) показаны на рис. 4. По способу подвода газов в аппарат их подразделяют на циклоны со спиральными, тангенциальным и винтообразным, а также осевым подводом. Циклоны с осевым (розеточным) подводом газов работают как с возвратом газов в верхнюю часть аппарата, так и без него (вид д). Последний является прямоточным и отличается низким гидравлическим сопротивлением и меньшей по сравнению с другими циклонами эффективностью. Наиболее предпочтительным по форме с точки зрения аэродинамики является подвод газов по спирали. Однако на практике все способы подвода газа могут использоваться в равной степени.
Рис. 4. Основные виды циклонов (по подводу газов): а - спиральный; б - тангенциальный; в - винтообразный; г, д - осевые (розеточные)
Принцип работы циклона показан на рис. 5, а. Газ вращается внутри циклона, двигаясь сверху вниз, а затем движется вверх. Частицы пыли отбрасываются центробежной силой к стенке. Обычно в циклонах центробежное ускорение в несколько сот, а то и тыс.ячу раз больше ускорения силы тяжести, поэтому даже весьма маленькие частицы пыли не в состоянии следовать за газом, а под влиянием центробежной силы движутся к стенке.
Эффективность улавливания частиц пыли в циклоне з прямо пропорциональна скорости газов в степени 1/2 и обратно пропорциональна диаметру аппарата также в степени 1/2.
Процесс целесообразно вести при больших скоростях хг и небольших Dц. Однако увеличение хг может привести к уносу пыли из циклона и резкому увеличению гидравлического сопротивления. Поэтому целесообразно увеличивать эффективность циклона за счет уменьшения диаметра аппарата, а не за счет роста скорости газов. Оптимальное соотношение H/Dц = 2-3.
В промышленности принято разделять циклоны на высокоэффективные и высокопроизводительные. Первые эффективны, но требуют больших затрат на осуществление процесса очистки; циклоны второго типа имеют небольшое гидравлическое сопротивление, но хуже улавливают мелкие частицы.
На практике широко используют циклоны НИИогаза - цилиндрические (с удлиненной цилиндрической частью) и конические (с удлиненной конической частью). Цилиндрические относятся к высокопроизводительным аппаратам, а конические - к высокоэффективным. Диаметр цилиндрических циклонов не более 2000 мм, а конических - не более 3000 мм.
Гидравлическое сопротивление циклонов определяют по формуле:
(2.3)
где хг - скорость газов в произвольном сечении аппарата, относительно которой рассчитана величина жц, м/с.
Коэффициент сопротивления:
(2.4)
где К 1 - коэффициент, соответственно равный 16 для циклонов с тангенциальным входом газа и 7.5 - для циклонов с розеточным входом; h1 и b1 - размеры входного патрубка; Dтр - диаметр выхлопной трубы.
Рис. 5. Циклоны: а - одинарный: 1 - входной патрубок; 2 - выхлопная труба; 3 - цилиндрическая камера; 4 - коническая камера; 5 - пылеосадительная камера; б - групповой: 1 - входной патрубок; 2 - камера обеспыленных газов; 3 - кольцевой диффузор; 4 - циклонный элемент; 5 - бункер; 6 - пылевой затвор
Групповые и батарейные циклоны. При больших расходах очищаемых газов применяют групповую компоновку аппаратов. Это позволяет не увеличивать диаметр циклона, что положительно сказывается на эффективности очистки.
Рис. 6. Батарейный циклон: а - схема: 1 - корпус; 2 - распределительная камера; 3 - решетка; 4 - циклонный элемент; б - элемент с направляющим аппаратом типа "винт"; в - элемент с направляющим аппаратом типа "розетка"
Замечание: в групповых циклонах возрастает гидравлическое сопротивление. Как правило, диаметр циклонов 100-150-250 мм, скорость газа в одном элементе может достигать 4.8 м/с для тангенциальных и 13 м/с для розеточных циклонов.
Минимальный диаметр частиц, осаждаемых в циклоне:
dmin = (9м(R2-R1)/рсчn)Ѕ, (2.5)
где м - динамическая вязкость, Па•с; R2 - радиус цилиндрической части циклона; R2 - радиус выхлопной трубы; сч - плотность материала частицы; хт - тангенциальная скорость частицы, принимаемая равной скорости газа на входе в циклон; n - количество оборотов потока вокруг трубы.
Расчеты по формуле (2.5) приближенные в них не учитывается коагуляция частиц и увеличение мелких частиц крупными, однако они служат для оценки эффективности циклона.
Ниже приведена техническая характеристика наиболее распространенного на производстве циклона ЦН-15:
- допустимая запыленность газа, г/м3:
для слабослипающихся пылей - не более 1000;
для среднеслипающихся пылей - 250;
- температура очищаемого газа, °С - не более 400;
- давление (разрежение), кПа (кг/см 2) - не более 5 (500);
- коэффициент гидравлического сопротивления:
для одиночных циклонов - 147;
для групповых циклонов - 175-182;
- эффективность очистки (от пыли dm = 20 мкм, при скорости газопылевого потока 3,5 м/с и диаметре циклона 100 мм), % - 78.
Для расчетов режимов и выбора марки (конструкции) циклона необходимы следующие исходные данные: количество очищаемого газа при рабочих условиях Lp, м3/с; плотность газа при рабочих условиях р, кг/м3; динамическая вязкость газа при рабочей температуре ; дисперсный состав пыли, задаваемый двумя параметрами dm и lg r; запыленность газа Свх, г/м3; плотность частиц рч, кг/м 3; требуемая эффективность очистки газа .
2.4 Конструкции циклонов. Фирмы производители
* НИИОГаз. Цилиндрические циклоны: ЦН - 11; ЦН - 24.
Конические циклоны (с удлиненной конической частью): СДК - ЦН - 33, СК - ЦН - 34, СК - ЦН - 34М.
Обладают высокой эффективностью. Диаметр цилиндрической части до 4 мм. Они предназначались для улавливания сажи.
Рис. 7. Циклон типа ЦН-15П: 1 - коническая часть циклона; 2 - цилиндрическая часть циклона; 3 - винтообразная крышка; 4 - камера очищенного газа; 5 - патрубок входа запыленного газа; 6 - выхлопная труба; 7 -бункер; 8 - люк; 9 - опорный пояс; 10 - пылевыпускное отверстие
* Циклоны Свердловского института охраны труда - циклоны СИОТ. Полностью лишены цилиндрической части, выхлопная труба опущена в верхнюю часть конуса, входной патрубок имеет треугольное сечение. Производительность до 10 м3/ч.
* Всесоюзный центр НИИОХТ. Применяют для улавливания не слипающейся абразивной пыли, а также слабослипающейся пыли (сажа и тальк). Имеют конструкцию с обратным конусом.
Сравнительные характеристики всех типов циклонов показали, что наибольшей эффективностью обладает циклон ЦН - 11. остальные типы циклонов по эффективности уступают, однако имеют некоторые массогабаритные преимущества.
2.5 Вихревые пылеуловители
Основным отличием вихревых пылеулавливателей является наличие дополнительного закручивающего потока. (рис. 8).
Рис. 8. Вихревые пылеуловители: а - соплового типа: б - лопаточного типа; 1 - камера; 2 - выходной патрубок; 3 - сопла; 4 - лопаточный завихритель типа "розетка"; 5 - входной патрубок; 6 - подпорная шайба; 7 - пылевой бункер; 8 - кольцевой лопаточный завихритель
В аппарате соплового типа запыленный газовый поток закручивается лопаточным завихрителем и движется вверх, подвергаясь при этом воздействию трех струй вторичного газа, вытекающих из тангенциально расположенных сопел. Под действием усиливающихся центробежных сил частицы отбрасываются к стенкам и попадают в пылеприемник.
Эффективность вихревых пылеуловителей резко возрастает при использовании в качестве закручивающего газового потока также запыленный газ. В этом случае эффективность возрастает на 40-65 %, однако увеличиваются энергозатраты.
Как и у циклонов, эффективность вихревых аппаратов с увеличением диаметра падает. Оптимальный расход вторичного газа составляет 30-35 % от первичного. Могут быть батарейные установки, состоящие из отдельных мультиэлементов диаметром 40 мм.
Минимальный диаметр частиц, который можно осадить в вихревом пылеуловителе определяется по формуле:
(2.6)
где хг - скорость газов в свободном сечении аппарата, м/с; H - высота пылеулавливающей камеры, м; Dап - диаметр аппарата, м/с; Dтр - диаметр подводящей трубы, м/с; щ - скорость вращения, с-1.
Достоинства вихревых пылеуловителей по сравнению с циклонами: 1) более высокая эффективность улавливания высокодисперсной пыли; 2) отсутствие абразивного износа внутренних поверхностей аппарата; 3) возможность очистки газов с более высокой температурой за счет использования холодного вторичного воздуха; 4) возможность регулирования процесса сепарации пыли за счет изменения количества вторичного газа. Недостатки: 1) необходимость дополнительного дутьевого устройства; 2) повышение за счет вторичного газа общего объема газов, проходящих через аппарат (в случае использования атмосферного воздуха); 3) большая сложность аппарата в эксплуатации.
Таблица 1
Тип |
Максимальная производительность |
Эффективность (d) |
ДР, Па |
Тmax, єС |
|
Осадительная камера |
100 мтыс. м 3/ч |
80-90 % (50 мкм) |
50-130 |
350-550 |
|
Циклон |
85 мтыс. м 3/ч |
50-80 % (10 мкм) |
250-1500 |
350-550 |
|
Вихревой пылеуловитель |
до 30 мтыс. м 3/ч |
90 % (2 мкм) |
2000 |
до 250 |
Лекция №3. Очистка газов в фильтрах
Фильтрация основана на прохождении очищаемого газа через различные фильтрующие ткани (хлопок, шерсть, химические волокна, стекловолокно и др.) или через другие фильтрующие материалы (керамика, металлокерамика, пористые перегородки из пластмассы и др.). Наиболее часто для фильтрации применяют специально изготовленные волокнистые материалы - стекловолокно, шерсть или хлопок с асбестом, асбоцеллюлозу. В зависимости от фильтрующего материала различают тканевые фильтры (в том числе рукавные), волокнистые, из зернистых материалов (керамика, металлокерамика, пористые пластмассы).
Тканевые фильтры, чаще всего рукавные, применяются при температуре очищаемого газа не выше 60-65 °С. В зависимости от гранулометрического состава пыли и начальной запыленности степень очистки (КПД) составляет 85-99 %. Гидравлическое сопротивление фильтра Р около 1000 Па; расход энергии ~ 1 кВт*ч на 1000 м3 очищаемого газа. Для непрерывной очистки ткани продувают воздушными струями, которые создаются различными устройствами - соплами, расположенными против каждого рукава, движущимися наружными продувочными кольцами и др. Сейчас применяют автоматическое управление рукавными фильтрами с продувкой их импульсами сжатого воздуха.
Волокнистые фильтры, имеющие поры, равномерно распределенные между тонкими волокнами, работают с высокой эффективностью; степень очистки = 99,599,9 % при скорости фильтруемого газа 0,15-1,0 м/с и Р=5001000 Па.
На фильтрах из стекловолокнистых материалов возможна очистка агрессивных газов при температуре до 275 °С. Для тонкой очистки газов при повышенных температурах применяют фильтры из керамики, тонковолокнистой ваты из нержавеющей стали, обладающие высокой прочностью и устойчивостью к переменным нагрузкам; однако их гидравлическое сопротивление велико - 1000 Па.
Фильтрация - весьма распространенный прием тонкой очистки газов. Ее преимущества - сравнительная низкая стоимость оборудования (за исключением металлокерамических фильтров) и высокая эффективность тонкой очистки. Недостатки фильтрации высокое гидравлическое сопротивление и быстрое забивание фильтрующего материала пылью.
3.1 Очистка газов в фильтрах
В основе работы пористых фильтров всех видов лежит процесс фильтрации газа через пористую перегородку, в ходе которого твердые частицы задерживаются, а газ полностью проходит сквозь нее.
Рисунок 9 - Динамический пылеуловитель: 1 "улитка"; 2 циклон; 3 пылесборный бункер
Фильтрующие перегородки весьма разнообразны по своей структуре, но в основном они состоят из волокнистых или зернистых элементов и условно подразделяются на следующие типы:
Гибкие пористые перегородки тканевые материалы из природных, синтетических или минеральных волокон: нетканые-волокнистые материалы (войлоки, клены и иглопробивные материалы, бумага, картон, волокнистые маты); ячеистые листы (губчатая резина, пенополиуретан, мембранные фильтры).
Полужесткие пористые перегородки - слои волокон, стружка, вязаные сетки, положенные на опорных устройствах или зажатые между ними.
Жесткие пористые перегородки - зернистые материалы (пористая керамика или пластмасса, спеченные или спрессованные порошки металлов, пористые стекла, углеграфитовые материалы и др.); волокнистые материалы (сформированные слои из стеклянных и металлических волокон); металлические сетки и перфорированные листы.
В процессе очистки запыленного газа частицы приближаются к волокнам или к поверхности зерен материала, сталкиваются с ними и осаждаются главным образом в результате действия сил диффузии, инерции и электростатического притяжения.
Проходя через фильтрующую перегородку, поток разделяется на тонкие непрерывно разъединяющиеся и смыкающиеся струйки. Частицы, обладая инерцией, стремятся перемещаться прямолинейно, сталкиваются с волокнами, зернами и удерживаются ими. Такой механизм характерен для захвата крупных частиц и проявляется сильнее при увеличении скорости фильтрования. Электростатический механизм захвата пылинок проявляется в том случае, когда волокна несут заряды или поляризованы внешним электрическим полем.
В фильтрах уловленные частицы накапливаются в порах или образуют пылевой слой на поверхности перегородки, и таким образом сами становятся для вновь поступающих частиц частью фильтрующей среды. По мере накопления пыли пористость перегородки уменьшается, а сопротивление возрастает. Поэтому возникает необходимость удаления пыли и регенерации фильтра.
В зависимости от назначения и величины входной и выходной концентрации фильтры условно разделяют на три класса:
фильтры тонкой очистки (высокоэффективные или абсолютные фильтры) предназначены для улавливания с очень высокой эффективностью (>99 %) в основном субмикронных частиц из промышленных газов с низкой входной концентрацией (<1 мг/м 3) и скоростью фильтрования <10 см/с. Фильтры применяют для улавливания особо токсичных частиц, а также для ультратонкой очистки воздуха при проведении некоторых технологических процессов. Они не подвергаются регенерации;
воздушные фильтры используют в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. Работают при концентрации пыли менее 50 мг/м3, при высокой скорости фильтрации до 2,53 м/с. Фильтры могут быть нерегенерируемые и регенерируемые;
промышленные фильтры (тканевые, зернистые, грубоволокнистые) применяются для очистки промышленных газов концентрацией до 60 г/м3. Фильтры регенерируются.
3.2 Тканевые фильтры
Эти фильтры имеют наибольшее распространение. Возможности их использования расширяются в связи с созданием новых температуростойких и устойчивых к воздействию агрессивных газов тканей. Наибольшее распространение имеют рукавные фильтры (рис. 1-10).
Корпус фильтра представляет собой металлический шкаф, разделенный вертикальными перегородками на секции, а каждой из которых размещена группа фильтрующих рукавов. Верхние концы рукавов заглушены и подвешены к раме, соединенной с встряхивающим механизмом. Внизу имеется бункер для пыли со шнеком для ее выгрузки. Встряхивание рукавов в каждой из секций производится поочередно.
В тканевых фильтрах применяют фильтрующие материалы двух типов: обычные ткани, изготавливаемые на ткацких станках и войлоки, получаемые путем сволачивания или механического перепутывания волокон иглопробивным методом. В типичных фильтровальных тканях размер сквозных пор между нитями достигает 100-200 мкм.
К тканям предъявляются следующие требования: 1) высокая пылеемкость при фильтрации и способность удерживать после регенерации такое количество пыли, которое достаточно.
Рисунок 10 - Рукавный фильтр: 1 корпус; 2 встряхивающее устройство; 3 рукав; 4 распределительная решетка
К тканям предъявляются следующие требования:
1) высокая пылеемкость при фильтрации и способность удерживать после регенерации такое количество пыли, которое достаточно для обеспечения высокой эффективности очистки газов от тонкодисперсных твердых частиц;
2) сохранение оптимально высокой воздухопроницаемости в равновесно запыленном состоянии;
3) высокая механическая прочность и стойкость к истиранию при многократных изгибах, стабильность размеров и свойств при повышенной температуре и агрессивном воздействии химических примесей, находящихся сухих и насыщенных влагой газах;
4) способность к легкому удалению накопленной пыли;
5) низкая стоимость.
Существующие материалы обладают не всеми указанными свойствами и их выбирают в зависимости от конкретных условий очистки. Например, хлопчатобумажные ткани обладают хорошими фильтрующими свойствами и имеют низкую стоимость, но обладают недостаточной химической и термической стойкостью, высокой горючестью и влагоемкостью. Шерстяные ткани характеризуются большой воздухопроницаемостью, обеспечивают надежную очистку и регенерацию, но стойкость к кислым газам, особенно к SО и туману серной кислоты, низкая. Стоимость их выше, чем хлопчатобумажных. При длительном воздействии высокой температуры волокна становятся хрупкими. Работают при температуре газов до 90 °С.
Синтетические ткани вытесняют материалы из хлопка и шерсти благодаря более высокой прочности, стойкости к повышенным температурам и агрессивным воздействиям, более низкой стоимости. Среди них нитроновые ткани, которые используют при температуре 120-130 °С в химической промышленности и цветной металлургии. Лавсановые ткани используются для очистки горячих сухих газов в цементной, металлургической и химической промышленности. В кислых средах стойкость их высокая, в щелочных - резко снижается.
Стеклянные ткани стойки при 150-350°С. Их изготовляют из алюмоборосиликатного бесщелочного или магнезиального стекла.
Аэродинамические свойства чистых фильтровальных тканей характеризуются воздухопроницаемостью - расходом воздуха при определенном перепаде давления, обычно разном 49 Па. Воздухопроницаемость выражается м 3/(м2мин); численно она равна скорости фильтрации (в м/мин) при =--49 Па. Сопротивление незапыленных тканей при нагрузках 0,3-2 м3/(м2мин) обычно составляет 5-40 Па.
По мере запыления аэродинамическое сопротивление ткани возрастает, а расход газа через фильтр уменьшается.
Ткань регенерируют путем продувки в обратном направлении, механического встряхивания или другими методами. После нескольких циклов фильтрации-регенерации остаточное количество пыли в ткани стабилизируется; оно соответствует так называемому равновесному пылесодержанию ткани q (в кг/м2) и остаточному сопротивлению равновесно запыленной ткани . Значения этих величин зависят от типа фильтрующего материала, размеров и свойств пылевых частиц, относительной влажности газов, метода регенерации и других факторов.
В общем случае аэродинамическое сопротивление тканей постоянно изменяется во времени в некоторых пределах: от остаточного сопротивления равновесно запыленной ткани до заданного сопротивления перед регенерацией ДРТП;
. (3.1)
где сопротивление слоя пыли, накопленной после регенерации.
Средняя скорость фильтрации vср (в м/мин) для многосекционных тканевых фильтров:
(3.2)
где заданное сопротивление запыленной ткани перед регенерацией Па;
продолжительность цикла фильтрации в секции, мин;
с' исходная концентрация пыли, г/м 3;
Кпс коэффициент удельного сопротивления пыли, Нмин/(кгм);
скорость фильтрации, м/мин ( определяют при = 49 Па);
, (3.3)
где количество пыли, накопленное при увеличении сопротивления от ,
Коэффициент Кпс характеризует структуру слоя пыли в реальных условиях работы фильтра и представляет собой слой пыли массой 1 кг, накопленный на 1 м2 фильтрующей поверхности и создающий сопротивление 1 Па при скорости фильтрации = 1 м/мин.
Необходимая площадь ткани в м 2 в одной секции:
, (3.4)
где - объем фильтруемого газа, м 3/мин;
п - число секций.
Сопротивление запыленной ткани с учетом продувочного воздуха в регенерируемой секции определяется по уравнению:
, (3.5)
где - скорость продувочного воздуха через ткань в регенерируемой секции, м/мин.
Исходя из практических и экономических соображений, сопротивление фильтров не должно превышать 0,75-1,5 кПа, лишь в особых случаях оно может быть 2-2,5 кПа. При более высоком значении сопротивления резко увеличивается величина проскока и возможен срыв рукавов или их разрушение.
Для приближенного расчета площади фильтрации следует определить общий расход запыленных газов (с учетом подсоса) и расход продувочных газов, поступающих из регенерируемой секции. Надо знать скорость фильтрования. Тогда общая площадь фильтрации установки (в м 2) составит:
, (3.6)
где SР площадь фильтрации в одновременно работающих секциях, м2;
SС площадь ткани в регенерируемой секции, м2;
расход запыленных газов с учетом подсоса, м3/мин;
- расход продувочных газов или воздуха, м3/мин.
По данным практики, остаточная концентрация пыли после тканевых фильтров составляет 10-50 мг/м3 /2, с. 42/
3.3 Волокнистые фильтры
Фильтрующий элемент этих фильтров состоит из одного или нескольких слоев, в которых однородно распределены волокна. Это фильтры объемного действия, так как они рассчитаны на улавливание и накапливание частиц преимущественно по всей глубине слоя. Сплошной слой пыли образуется только на поверхности наиболее плотных материалов. Для фильтров используют естественные или специально получаемые волокна толщиной от 0,01 до 100 мкм. Толщина фильтрующих сред составляет от десятых долей миллиметра (бумага) до 2 м (многослойные глубокие насадочные фильтры долговременного использования). Такие фильтры используют при концентрации дисперсной твердой фазы 0,5-5 мг/м 3 и только некоторые грубоволокнистые фильтры применяют при концентрации 5-50 мг/м 3. При таких концентрациях основная доля частиц имеет размеры менее 5-10 мкм.
Различают следующие виды промышленных волокнистых фильтров: 1) сухие тонковолокнистые, электростатические, глубокие, фильтры предварительной очистки (предфильтры); 2) мокрые сеточные, самоочищающиеся, с периодическим или непрерывным орошением.
Процесс фильтрации в волокнистых фильтрах состоит из двух стадий. На первой стадии (стационарная фильтрация) уловленные частицы практически не изменяют структуры фильтра во времени, на второй стадии процесса (нестационарная фильтрация) в фильтре происходят непрерывные структурные изменения вследствие накопления уловленных частиц в значительных количествах. В соответствии с этим все время изменяются эффективность очистки и сопротивление фильтра. Теория фильтрования в таких фильтрах еще недостаточно разработана.
3.3.1 Волокнистые фильтры тонкой очистки
Используются в атомной энергетике, радиоэлектронике, точном приборостроении, промышленной микробиологии, в химико-фармацевтической и других отраслях. Фильтры позволяют очищать большие объемы газов от твердых частиц всех размеров, включая субмикронные. Их широко применяют для очистки радиоактивных аэрозолей. Для очистки на 99 % (для частиц 0,05-0,5 мкм) применяют материалы в виде тонких листов или объемных слоев из тонких или ультратонких волокон (диаметр менее 2 мкм). Скорость фильтрации в них составляет 0,01-0.15 м/с, сопротивление чистых фильтров не превышает 200-300 Па, а забитых пылью фильтров 700-1500 Па. Улавливание частиц в фильтрах тонкой очистки происходит за счет броуновской диффузии и эффекта касания.
Регенерация отработанных фильтров неэффективна или невозможна. Они предназначены для работы на длительный срок (0,5-3 года). После этого фильтр заменяют на новый. С увеличением концентрации пыли на входе >0,5 мг/м 3 срок службы значительно сокращается.
Широко распространены фильтрующие материалы типа ФП (фильтры Петрянова) из полимерных смол. Они представляют собой слои синтетических волокон диаметром 1-2,5 мкм, нанесенные на марлевую подложку (основу) из скрепленных между собой более толстых волокон. В качестве полимеров для ФП используют перхлорвинил (ФПП) и диацетатцеллюлозу (ФПА), хотя возможно применение других материалов. Перхлорвиниловые волокна характеризуются гидрофобностью и высокой химической стойкостью в кислотах, щелочах и растворах солей. Но они не стойки против масел и растворителей и термостойкость их не велика (до 60 °С). Ацетатные волокна - гидрофильны, недостаточно стойки к кислотам и щелочам, но термостойкость их достигает 150 °С.
Материал ФП характеризуется высокими фильтрующими свойствами. Толщина слоев ФП (0,2-1 мм) дает возможность получить поверхность фильтрации до 100-150 м2 на 1 м3 аппарата. Пылеемкость материалов ФП (50-100 г/м2) выше, чем асбестоцеллюлозных картонов и стекловолокнистых бумаг.
Оптимальная конструкция фильтров тонкой очистки должна отвечать следующим основным требованиям: наибольшая поверхность фильтрации при наименьших габаритах; минимальное сопротивление; возможность более удобной и быстрой установки; надежная герметичность групповой сборки отдельных фильтров. Этим требованиям соответствуют рамные фильтры (рисунок 11). Фильтрующий материал в виде ленты укладывают между П-образными рамками, чередующимися при сборке пакета открытыми и закрытыми сторонами в противоположных направлениях.
Между соседними слоями материала устанавливают гофрированные разделители, чтобы не допустить примыкания их друг к другу. Материал для рамок: фанера, винипласт, алюминий, нержавеющая сталь. Загрязненные газы поступают в одну из открытых сторон фильтра, проходят через материал и выходят с противоположной стороны.
Рисунок 11 Фильтры тонкой очистки: а рамный: 1 П-образная планка; 2 боковая стенка; 3 фильтрующий материал; 4 разделитель; б с сепараторами клиновой формы типа Д-КЛ; 1 фильтрующий материал; 2 рамка-сепаратор клиновой формы; в комбинированный: 1 секция с набивным слоем из волокон; 2 секция тонкой очистки
Фильтры марки Д-КЛ (рисунок 11б) представляют собой набор цельно-штампованных гофрированных рамок-разделителей из винипластовой пленки, между которыми укладывается фильтрующий материал. Рамки имеют форму клиньев и установлены с чередованием открытых и закрытых сторон в противоположных направлениях.
Разработаны стекловолокнистые фильтры тонкой и грубой очистки производительностью от 200 до 1500 м3/ч с сопротивлением от 200 до 1000 Па.
3.3.2 Двухступенчатые или комбинированные фильтры
В одном корпусе размещают фильтры грубой очистки из набивного слоя лавсановых волокон толщиной 100 мм и фильтр тонкой очистки из материала ФП (рисунок 11в).
3.3.3 Глубокие фильтры
Это фильтры многослойные. Используются для очистки вентиляционного воздуха и технологического газа от радиоактивных частиц. Многослойные фильтры рассчитаны на работу в течение 10-20 лет. После этого их захороняют с цементированием.
3.4 Зернистые фильтры
Применяются для очистки газов реже, чем волокнистые фильтры. Достоинства зернистых фильтров: доступность материала, возможность работать при высоких температурах и в условиях агрессивной среды, выдерживать большие механические нагрузки и перепады давлений, а также резкие изменения температуры. Различают насадочные и жесткие зернистые фильтры.
3.4.1 Насадочные (насыпные) фильтры
В таких фильтрах улавливающие элементы (гранулы, куски и т.д.) не связаны друг с другом. К ним относятся: статические (неподвижные) слоевые фильтры; динамические (подвижные) слоевые фильтры с гравитационным перемещением сыпучей среды; псевдоожиженные слои. В насыпных фильтрах в качестве насадки используется песок, галька, шлак, дробленые горные породы, древесные опилки, кокс, крошка резины, пластмассы, графит и др. Выбор материала зависит от требуемой термической и химической стойкости, механической прочности и доступности.
По мере накопления пыли в порах насадки эффективность улавливания возрастает. При увеличении сопротивления до предела производят рыхление слоя. После нескольких циклов рыхления насадку промывают или заменяют.
Фильтры имеют насадку с размером зерен 0,2-2 мм. Воздух направляется сверху вниз. При концентрации пыли на входе в фильтр 1-20 мг/м 3 расход воздуха составляет 2,5-17,0 м3/(м2-мин); начальное сопротивление от 50 до 200 Па. Высота слоя на сетках находится в пределах от 0,1 до 0,15 м.
Имеются зернистые фильтры, регенерируемые путем ворошения или вибрационной встряски зернистого слоя внутри аппарата, а также фильтры с движущейся средой (рисунок 4). Материал перемещается между сетками или жалюзийными решетками.
Регенерацию материала от пыли проводят в отдельном аппарате путем грохочения или промывки. Если фильтрующая среда состоит из того же материала, что и пыль, то загрязненные гранулы выводят из системы и используют в технологическом процессе.
Рисунок 12 Фильтр с движущимися слоями зернистого материала: 1 короб для подачи свежего зернистого материала: 2 питатели; 3 фильтрующие слои; 4 затворы; 5 короб для вывода зернистого материала
3.4.2 Зернистые жесткие фильтры
В этих фильтрах зерна прочно связаны друг с другом в результате спекания, прессования или склеивания и образуют прочную неподвижную систему. К ним относятся: пористая керамика, пористые металлы, пористые пластмассы. Фильтры устойчивы к высокой температуре, коррозии и механическим нагрузкам и применяются для фильтрования сжатых газов. Недостатки таких фильтров: высокая стоимость, большое гидравлическое сопротивление и трудности регенерации, которую проводят четырьмя способами: 1) продуванием воздухом в обратном направлении; 2) пропусканием жидких растворов в обратном направлении; 3) пропусканием горячего пара; 4) простукиванием или вибрацией трубной решетки с элементами.
Лекция №4. Очистка газов в мокрых пылеуловителях
Мокрые пылеуловители имеют ряд достоинств и недостатков в. сравнении с аппаратами других типов. Достоинства: 1) небольшая стоимость и более высокая эффективность улавливания взвешенных частиц; 2) возможность использования для очистки газов от частиц размером до 0,1 мкм; 3) возможность очистки газа при высокой температуре и повышенной влажности, а также при опасности возгораний и взрывов очищенных газов и уловленной пыли; 4) возможность наряду с пылями одновременно улавливать парообразные и газообразные компоненты. Недостатки: 1) выделение уловленной пыли в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод, т. е. с удорожанием процесса; 2) возможность уноса капель жидкости и осаждения их с пылью в газоходах и дымососах; 3) в случае очистки агрессивных газов необходимость защищать аппаратуру и коммуникации антикоррозионными материалами.
...Подобные документы
Безотходная и малоотходная технология. Очистка газовых выбросов от вредных примесей. Очистка газов в сухих механических пылеуловителях. Промышленные способы очистки газовых выбросов от парообразных токсичных примесей. Метод хемосорбции и адсорбции.
контрольная работа [127,3 K], добавлен 06.12.2010Методы очистки от пыли, их разновидности, отличительные особенности и степень эффективности. Принцип действия и устройство вихревых пылеуловителей. Виды промышленных волокнистых фильтров. Очистка газов от диоксида серы, сероводорода, оксидов углерода.
реферат [945,1 K], добавлен 08.08.2009Характеристика способов пылеулавливания и основные показатели работы пылеулавливающих аппаратов. Особенности их классификации, схема и специфика работы. Обзор приспособлений сухой и мокрой очистки газов от пылевых частиц. Принципы действия, виды фильтров.
курсовая работа [576,2 K], добавлен 07.11.2014Свойства пыли, содержащейся в газах. Очистка газов в мокрых пылеуловителях. Пылеуловители ударно-инерционного действия, техническая характеристика скруббера Дойля. Эксплуатация и область применения скрубберов. Достоинства и недостатки мокрой газоочистки.
реферат [78,9 K], добавлен 27.02.2011Основные понятия и определения процессов пылеулавливания. Гравитационные и инерционные методы сухой очистки газов и воздуха от пыли. Мокрые пылеуловители. Некоторые инженерные разработки. Пылеуловитель на основе центробежной и инерционной сепарации.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.12.2009Основные мероприятия и оборудование для очистки выбрасываемого воздуха от пыли. Виды фильтров для приточного воздуха. Принципы улавливания вредных газов. Понятие санитарно-защитных зон, особенности их устройства. Экологический мониторинг окружающей среды.
презентация [106,4 K], добавлен 24.07.2013Особенности и основные направления и перспективы борьбы с загрязнением атмосферы предприятиями строительной индустрии. Классификация методов определения концентрации пыли. Особенности обеспыливания и очистка газов на различных строительных предприятиях.
курсовая работа [401,1 K], добавлен 27.12.2009Характеристика и основные физико-химические свойства золы и пыли. Методы определения запыленности газов. Аппараты сухой инерционной и мокрой очистки газов. Способы интенсификации работы пылеуловителей. Основы проектирования систем золоулавливания.
реферат [665,1 K], добавлен 26.08.2013Очистка газов от SOx. Процесс с использованием CuO/CuS04, катализаторы. Угольное топливо с добавками извести. Методы обезвреживания отходящих газов. Очистка отходящих газов от аэрозолей. Адсорбционные и хемосорбционные методы очистки отходящих газов.
реферат [24,7 K], добавлен 23.02.2011Способы очистки промышленных газов от пыли и туманов. Характеристика процесса электроочистки газов. Вольтамперные характеристики положительной и отрицательной корон в воздухе. Сведения об устройстве и работе электрофильтров. Осаждение заряженных частиц.
курсовая работа [962,0 K], добавлен 16.01.2015Природные и искусственные источники загрязнения атмосферы Земли. Последствия попадания в атмосферу газов, пыли, серы, свинца и других веществ для человеческого организма. Контроль качества окружающей среды и средства защиты организма от загрязнений.
презентация [1,3 M], добавлен 22.11.2014Проектирования аппаратурно-технологической схемы защиты атмосферы от промышленных выбросов. Экологическое обоснование принимаемых технологических решений. Защита природной среды от антропогенного воздействия. Количественная характеристика выбросов.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 17.04.2016Негативные изменения атмосферы Земли. Воздушная экологическая проблема истощения озонового слоя. Антропогенное загрязнение. Расчет выбросов угольной пыли, загрязняющих веществ топлива в котлоагрегатах, диоксида серы, оксида углерода, твердых частиц.
курсовая работа [37,4 K], добавлен 24.03.2009Учет и управление экологическими рисками населения от загрязнений окружающей среды. Методы очистки и обезвреживания отходящих газов ОАО "Новоросцемент". Аппараты и устройства, используемые для очистки аспирационного воздуха и отходящих газов от пыли.
дипломная работа [113,0 K], добавлен 24.02.2010Основные мероприятия по борьбе с вредными выбросами. Факторы, влияющие на выбор золоуловителя на станции. Основания классификации систем золоулавливания. Характеристика основных видов сухих золоуловителей. Действие аппаратов мокрой очистки газов.
реферат [567,3 K], добавлен 14.08.2012Способы классификации отходов машиностроительного производства. Процесс очистки газов от твердых и капельных выбросов в различных аппаратах. Методы измерения концентрации пыли без предварительного ее осаждения. Принцип действия электрических фильтров.
контрольная работа [601,2 K], добавлен 07.01.2015Литейное производство как источник загрязнения газом и пылью. Состав выбросов в атмосферу при производстве отливок, выплавке чугуна. Очистка газов чугунолитейных вагранок. Конструктивное исполнение газоочистных аппаратов: скруберов Вентури и ротоциклонов.
презентация [700,2 K], добавлен 27.01.2016Режимные мероприятия снижения выбросов NOх. Химические способы очистки промышленных газовых выбросов от оксидов азота. Новый каталитический безреагентный способ снижения выбросов NОx в выхлопе агрегатов компрессорных станций. Системы денитрификации.
реферат [2,2 M], добавлен 20.12.2014Технология обезвреживания выбросов производства пластмасс. Рекуперация паров органических растворителей. Обезвреживание газовых выбросов производства поливинилхлорида. Основные направления снижения уровней выбросов в атмосферу в промышленности пластмасс.
курсовая работа [473,7 K], добавлен 27.12.2009Очистка вредных выбросов дымовых газов на коммунально-бытовых котельных. Основные технологические мероприятия по подавлению образования окислов азота в топках котлов. Особенности работы устройства сухого золоуловителя. Изучение принципа действия циклона.
контрольная работа [243,6 K], добавлен 20.04.2015