Эффективность пылеулавливания

      Центробежный  скруббер ВТИ предназначен для очистки  дымовых газов от золы. Аппарат  можно применять для очистки дымовых газов при сжигании твердого топлива с содержанием серы не более 1% и температуре поступающих на очистку газов не выше 200 °С. Скруббер ВТИ состоит из стального цилиндра с коническим днищем, входного патрубка, оросительной системы и гидравлического затвора. Входной патрубок аппарата приваривается тангенциально к внутренней поверхности.

      Степень очистки газов в скруббере  ВТИ достигает 90% и не зависит  от смачиваемости пыли, изменения  плотности орошения (в пределах от 0,06 до 0,14 кг/м³) и концентрации пыли в газах (до 20 г/м³).

4.5. Скруббер Вентури

       

      Скруббер  Вентури является наиболее распространенным аппаратом этого класса. Его выполняют  в виде трубы, имеющей плавное  сужение на входе (конфузор) и плавное  расширение на выходе (диффузор). Наиболее узкая часть трубы Вентури называется горловиной. В конфузор на некотором расстоянии от горловины с помощью форсунок подводится жидкость. Запыленный поток с большой скоростью проходит через горловину и входит в диффузор. В процессе истечения газа через горловину происходит тесный контакт между газом и жидкостью. Процесс очистки газа в аппарате можно рассматривать как фильтрование газа через объемный фильтр, состоящий из мельчайших капелек; образующихся при дроблении жидкости.                   

      При очистке горячего влажного газа повышению  эффективности процесса способствует охлаждение газа ниже точки росы и  выделение сконденсированной влаги. При движении газа через диффузорный  участок трубы скорость потока снижается, в результате происходит агрегация мелких капель. Для их улавливания за трубой Вентури обычно устанавливают циклоны или другие аппараты подобного типа.                                   |

      По  конструкции разные типы турбулентных промывателей отличаются конфигурацией  поперечного сечения трубы-распылителя (круглое, прямоугольное), местом подачи орошающей жидкости (в конфузор или горловину) и конструкцией каплеуловителя.

      Эффективность улавливания пыли в скрубберах Вентури  увеличивается с ростом скорости газов в горловине и плотности  орошения. Оптимальное соотношение между скоростью газов в горловине трубы и плотностью орошения определяют для каждого вида пыли, оно зависит от ее дисперсного состава. Так, при улавливании частиц пыли, размеры которых меньше 0,1 мкм, большое значение приобретает продолжительность контакта запыленных газов с поверхностью диспергированной жидкости. В этом случае повышение эффективности может быть достигнута при снижении скорости газов до 50 м/с и увеличении плотности орошения до 3,5 л/м³ газа.

      В зависимости от способа подвода орошающей жидкости можно различать основные типы аппаратов с центральным подводом жидкости в конфузор, с периферийным орошением (в конфузоре или в горловине), с пленочным орошением, с бесфорсуночным и форсуночным орошением.

5. Электрические фильтры

 

      Одним из наиболее совершенных способов очистки  промышленных газов от пыли и туманов  является электрическая очистка  в электрофильтрах.Широкое применение электрофильтров для улавливания  твердых и жидких частиц обусловлено  их универсальностью и высокой степенью очистки газов при сравнительно низких энергозатратах. Эффективность установок электрической очистки газов достигает 99%, а в ряде случаев и 99,9%. Такие фильтры способны улавливать частицы различных размеров, в том числе и субмикронные, при концентрации частиц в газе до 50 г/м³ и выше.Промышленные электрофильтры широко применяют в диапазоне температур до 400—450°С и более, а также в условиях воздействия коррозийных сред.

      Электрофильтры  могут работать при разрежении и  под давлением очищаемых газов. Они отличаются относительно низкими эксплуатационными затратами, однако капитальные затраты на сооружение электрофильтров довольно высоки, так как эти аппараты металлоемки и занимают большую площадь, а также снабжаются специальными агрегатами для электропитания. При этом с уменьшением производительности установок по газу удельные капитальные затраты сильно возрастают.

      Преимущественной  областью применения электрофильтров  с точки зрения экономической  целесообразности является очистка  больших объемов газа.К недостаткам электрофильтров наряду с их высокой стоимостью следует отнести высокую чувствительность процесса электрической очистки газов к отклонениям от заданного технологического режима, а также к механическим дефектам внутреннего оборудования.

      Иногда  свойства газопылевого потока являются серьезным препятствием для осуществления процесса электрогазоочистки (например, при высоком удельном электрическом сопротивлении пыли или когда очищаемый газ представляет собой взрывоопасную смесь).

      Улавливание пыли в электрофильтрах основано на известной способности разноименно заряженных тел притягиваться друг к другу. Пылевидным частицам сначала сообщается электрический заряд, после чего они осаждаются на противоположно заряженном электроде.Когда в межэлектродном пространстве проходит газ со взвешенными пылевидными частицами, ионы газа адсорбируются на поверхности пылинок, вследствие чего пылинки заряжаются и приобретают способность перемещаться под воздействием электрического поля к осадительным электродам. Осевшую на электродах пыль периодически удаляют. Таким образом, электрогазоочистка включает процессы образования ионов, зарядки пылевидных частиц, транспортирования их к осадительным электродам, периодическое разрушение слоя накопившейся на электродах пыли и удаление ее в пылесборные бункеры.С увеличением напряженности электрического поля и величины заряда, получаемого частицами, скорость движения заряженных частиц к электроду возрастает. Электрофильтр будет тем лучше улавливать пыль, чем больше его длина, выше напряженность поля и меньше скорость газа в аппарате.

      Различные конструкции электрофильтров отличаются направлением хода газов (вертикальные, горизонтальные), формой осадительных электродов (пластинчатые, С-образные, трубчатые, шестигранные), формой коронирующих электродов (игольчатые, круглого или штыкового сечения), числом параллельно работающих секций (одно- и многосекционные). Электрофильтры подразделяются на сухие и мокрые.

      В сухих электрофильтрах обычно улавливаются твердые частицы, которые удаляются  с электродов встряхиванием. Очищаемый в сухом электрофильтре газ должен иметь температуру, превышающую точку росы, во избежание конденсации влаги, появление которой может вызвать коррозию аппарата.

      В мокрых электрофильтрах можно улавливать твердые и жидкие частицы, смываемые с поверхности электродов орошающей жидкостью (обычно водой). Температура газа, поступающего в мокрый электрофильтр, должна быть близкой к точке росы или равна ей. Если жидкие частицы самостоятельно стекают с электродов по мере их накопления, то мокрые электрофильтры могут не иметь специальных устройств для промывания.

      Существуют  два основных типа осадительных электродов - пластинчатые и трубчатые. Пластинчатые электроды используются, как в  горизонтальных, так и в вертикальных электрофильтрах, а трубчатые — только в вертикальных. Трубчатые осадительные электроды предпочтительнее пластинчатых вследствие лучших характеристик электрического поля. Однако обеспечить хорошее встряхивание трубчатых электродов сложно, и поэтому их редко применяют в сухих электрофильтрах и довольно широко в мокрых.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   6.Гибридные фильтры 

   Интересны также современные разработки в области технологии гибридных фильтров (рисунок 2), то есть комбинации электрофильтра с последовательно установленной секцией рукавного фильтра, чаще всего в целях модернизации оборудования. Главное преимущество успешной совместной работы двух систем состоит в снижении потерь давления в секции рукавного фильтра. Запылённость на выходе из фильтра цементных мельниц составляет менее 1 мг/нм³, а для вращающихся печей - менее 5 мг/нм³. 

Рисунок 2

Гибридный фильтр 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

 

      В настоящее время известно несколько  сотен различных конструкций  аппаратов для очистки газов  от пыли. Несмотря на многообразие, все  они являются вариантами аппаратурного оформления, где использованы немногие основные принципы осаждения или задержания взвешенной фазы.

      Преимуществом пылеосадочной камеры является простота устройства, несложность эксплуатации, долговечность. Недостатки- можно осуществить  осаждение наиболее крупных фракций пыли преимущественно со значительной плотностью. Мелкие фракции выносятся из камеры воздушным потоком. Пылевые камеры занимают много места. Степень очистки воздуха в пылеосадочных камерах не превышает 50 – 60 %. Это устройство может применяться лишь для предварительной очистки воздуха от крупнодисперсной пыли со значительной плотностью. Для осаждения взрывно- и пожароопасной пыли устройство пылеосадочных камер не допускается

      Инерционные пылеуловители улавливают крупную  пыль – размером 20 – 30 мкм и более, их эффективность обычно находится  в пределах 60 – 95 %. Точное значение зависит от многих факторов: дисперсности пыли и других ее свойств, скорости потока, конструкции аппарата и др. По этой причине инерционные аппараты применяют обычно на первой ступени очистки с последующим обеспыливанием газа (воздуха) в более совершенных аппаратах. Преимуществом всех инерционных пылеуловителей является простота устройства и невысокая стоимость аппарата.

      Ротационные пылеуловители служат для очистки  воздуха (газов) от неслипающихся и  слабослипающихся пылей при их значительной концентрации в потоке. Эффективность  очистки от пыли с частицами размером 8 – 12 мкм составляет 83 %. Для размера 20 мкм – до 97 %.

      Аппараты  мокрой очистки газов по степени  очистки могут не только успешно  конкурировать с такими высокоэффективными пылеуловителями, как рукавные фильтры, но и использоваться в тех случаях, когда рукавные фильтры не могут  быть применены вследствие высокой температуры, повышенной влажности или взрывоопасности очищаемых газов.В аппаратах мокрой очистки газов одновременно со взвешенными частицами можно улавливать парообразные и газообразные компоненты. К недостаткам мокрой очистки следует отнести: необходимость обработки образующихся сточных вод, повышенный брызгоунос и необходимость защиты аппаратов от коррозии при обработке агрессивных сред. Несмотря на эти недостатки, мокрые газоочистные аппараты с успехом применяют в химической промышленности.

      Преимущественной  областью применения электрофильтров  с точки зрения экономической  целесообразности является очистка  больших объемов газа.К недостаткам  электрофильтров наряду с их высокой  стоимостью следует отнести высокую  чувствительность процесса электрической очистки газов к отклонениям от заданного технологического режима, а также к механическим дефектам внутреннего оборудования. 
 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

 

      1. Алиев Г.М.  Устройство и обслуживание газоочистительных и пылеулавливающих установок - М.: Металлургия, 1983

      2. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л.  Пылеулавливание и очистка газов – М.: Металлургия, 1968

      3. Денисов С.И.  Улавливание и утилизация пылей и газов – М.: Металлургия, 1991

      4. Дубальская Э.Н.  Очистка отходящих газов – М.,1991

      5. Коузов П.А., Малыгин А.Д., Скрябин Г.М.  Очистка от пыли газов и воздуха в химической промышленности – Л.: Химия, - Ленинградское отделение. 1982

      6. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С.  Техника защиты окружающей среды – М.: Химия, 1989

      7. Справочник по пыле- и золоулавливанию – М.: Энергия, 1975

      8. Старк С.Б.  Газоочистительные аппараты и установки в металлургическом производстве – М.: Металлургия,1990

      9. Страус В.  Промышленная очистка газов – М.: Химия, 1981

      10. Штокман Е.А.  Очистка воздуха – М.: Изд. АСВ, 1999

      11. Журнал Экология производства № 4 2010г