Воздух рабочей зоны (стр. 1 из 6)
Российский Университет Дружбы Народов
Экологический факультет
Реферат по курсу «Защита природных ресурсов»
на тему
Очистка и переработка технологических газов, дымовых отходов и вентиляционных выбросов
Руководитель:Хаустов А.П.
Выполнилстудент гр.
ОСМ-202 Глущенко И.А.
Москва
2000
Содержание
Очистка и переработка технологических газов, дымовых отходов и вентиляционных выбросов.................................................................. 3
Механические («сухие») пылеуловители...................................... 3
Пористые фильтры............................................................................. 6
Электрофильтры............................................................................... 12
Аппараты мокрого пылегазоулавливания................................... 14
Скрубберы (газопромыватели)....................................................... 14
Комбинированные методы и аппаратура очистки газов.......... 20
Литература....................................................................................................................................................... 23
Очистка и переработка технологических газов, дымовых отходов и вентиляционных выбросов
Защита окружающей среды от загрязнений включает, с одной стороны, специальные методы и оборудование для очистки газовых и жидких сред, переработки отходов и шламов, вторичного использования теплоты и максимального снижения теплового загрязнения. С другой стороны, для этого разрабатывают технологические процессы и оборудование, отвечающие требованиям промышленной экологии, причем технику защиты окружающей среды применяют практически на всех этапах технологий. Предлагаемые к рассмотрению в лекциях 5, 6 и 7 методы и устройства защиты окружающей среды сгруппированы по типу очищаемой среды (газовая, жидкая, твердая, комбинированная) или вторично используемого отхода в зависимости от его характеристик.
Газообразные промышленные отходы включают в себя не вступившие в реакции газы (компоненты) исходного сырья; газообразные продукты; отработанный воздух окислительных процессов; сжатый (компрессорный) воздух для транспортировки порошковых материалов, для сушки, нагрева, охлаждения и регенерации катализаторов; для продувки осадков на фильтровальных тканях и других элементах; индивидуальные газы (аммиак, водород, диоксид серы и др.); смеси нескольких компонентов (азотоводородная смесь, аммиачно-воздушная смесь, смесь диоксида серы и фосгена);
газопылевые потоки различных технологий; отходящие дымовые газы термических реакторов, топок и др., а также отходы газов, образующиеся при вентиляции рабочих мест и помещений. Кроме этого, все порошковые технологии сопровождаются интенсивным выделением газопылевых отходов. Пылеобразование происходит в процессах измельчения, классификации, смешения, сушки и транспортирования порошковых и гранулированных сыпучих материалов [1, 2].
Для очистки газообразных и газопылевых выбросов с целью их обезвреживания или извлечения из них дорогих и дефицитных компонентов применяют различное очистное оборудование и соответствующие технологические приемы.
В настоящее время методы очистки запыленных газов классифицируют на следующие группы:
I. «Сухие» механические пылеуловители.
II. Пористые фильтры.
III. Электрофильтры.
IV. «Мокрые» пылеулавливающие аппараты.
Механические («сухие») пылеуловители
Такие пылеуловители условно делятся на три группы:
-пылеосадительные камеры, принцип работы которых основан на действии силы тяжести (гравитационной силы);
-инерционные пылеуловители, принцип работы которых основан на действии силы инерции;
-циклоны, батарейные циклоны, вращающиеся пылеуловители, принцип работы которых основан на действии центробежной силы.
Пылеуловительная камера представляет собой пустотелый или с горизонтальными полками во внутренней полости прямоугольный короб, в нижней части которого имеется отверстие или бункер для сбора пыли (рис. 1.).
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.
Скорость газа в камерах составляет 0,2-1,5 м/с, гидравлическое сопротивление 50-150 Па. Пылеосадительные камеры пригодны для улавливания крупных частиц размером не менее 50 мкм. Степень очистки газа в камерах не превышает 40-50%. Продолжительность прохождения т(с) газами осадительной камеры при равномерном распределении газового потока по ее сечению составляет:
гдеVk, - объем камеры, м3;Vг- объемный расход газов, м3/с;L - длина камеры, м; В- ширина камеры, м; Н- высота камеры, м.
В инерционных пылеуловителях для изменения направления движения газов устанавливают перегородки (рис. 2). При этом наряду с силой тяжести действуют и силы инерции. Пылевые частицы, стремясь сохранить направление движения после изменения направления движения потока газов, осаждаются в бункере. Газ в инерционном аппарате поступает со скоростью 5-15 м/с. Эти аппараты отличаются от обычных пылеосадительных камер большим сопротивлением и высокой степенью очистки газа [З].
Рис. 2. Инерционные пылеуловители с различными способами подачи и распределения газового потока:
а - камера с перегородкой; б - камера с расширяющимся конусом; в - камера с заглубленным бункером.
Большое внимание при проектировании пневмотранспортных и других устройств пылеочистки необходимо уделять узлам отделения материала от транспортирующего воздуха - разгрузочным и пылеулавливающим устройствам (циклонам, фильтрам и т.п.). В зависимости от способа отделения материала в системах пневмотранспорта используют объемные разгрузочные устройства и центробежные циклоны. Выбор того или иного типа устройства зависит от конкретных условий работы установок и требований, предъявляемых к его работе: наибольшее значение коэффициента осаждения материала, минимальное сопротивление разгрузочного устройства, надежность в эксплуатации.
Предпочтение отдается центробежным циклонам, выполняющим одновременно и роль пылеулавливающего аппарата. Эффективность улавливания пыли в циклонах повышается с уменьшением диаметра корпуса, но при этом снижается их пропускная способность. Для обеспечения соответствующей производительности пневмотранспортной установки небольшие циклоны группируют в батарею. Коэффициент пылеулавливания батареи циклонов составляет 0,76-0,85 и несколько повышается с увеличением входной скорости (с 11 до 23 м/с). Использование вместо циклонов вихревых пылеуловителей обеспечивает улавливание частиц пыли размером 5-7 мкм.
Воздух после разгрузочных устройств или циклонов, насыщенный субмикронными частицами, должен направляться на доочистку в пылеуловители. При выборе типа пылеуловителя в условиях работы таких установок учитывают следующие показатели:
- степень пылеулавливания, равную отношению количества пыли, задержанной пылеуловителем, к количеству пыли, содержащейся в воздухе при его поступлении в пылеуловитель;
- сопротивление пылеуловителя, от которого зависит экономичность процесса пылеулавливания;
- габаритные размеры и масса пылеуловителя, надежность и простота его обслуживания.
Циклоны рекомендуется использовать для предварительной очистки газов и устанавливать перед высокоэффективными аппаратами (например, фильтрами или электрофильтрами) очистки.
Основными элементами циклонов являются корпус, выхлопная труба и бункер. Газ поступает в верхнюю часть корпуса через входной патрубок, приваренный к корпусу тангенциально. Улавливание пыли происходит под действием центробежной силы, возникающей при движении газа между корпусом и выхлопной трубой. Уловленная пыль ссыпается в бункер, а очищенный газ выбрасывается через выхлопную трубу (рис. 3).
В зависимости от производительности циклоны можно устанавливать по одному (одиночные циклоны) или объединять в группы из двух, четырех, шести или восьми циклонов (групповые циклоны).
Существуют батарейные циклоны. Конструктивной особенностью последних является то, что закручивание газового потока и улавливание пыли в них обеспечивается размещенными в корпусе аппарата циклонными элементами [4].
Ниже приведенатехническая характеристика наиболее распространенного на производстве циклона ЦН-15:
- допустимая запыленность газа, г/м3:
для слабослипающихся пылей - не более 1000;
для среднесливающихся пылей - 250;
- температура очищаемого газа, °С - не более 400;
- давление (разрежение), кПа (кг/см2) - 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.
Рис. 3. 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.