загрузка...
загрузка...
На головну

Очищення газопилових викидів

  1.  Адсорбційна очистка природного газу.
  2.  Апарати для очищення викидів в атмосферу.
  3.  біохімічна очистка
  4.  Дезінфекція, передстерилізаційне очищення і стерилізація зондів.
  5.  Е36-2-108. Очищення тунельної оброблення
  6.  кабачкова очищення
  7.  Методи очищення викидів.

Основний фізичної характеристикою домішок, що знаходяться в атмосфері, є концентрація - маса (мг, г) - речовини в одиниці об'єму (м3) Повітря при нормальних умовах. Концентрація домішок (мг / м3) Визначає фізичне, хімічне та інші впливу речовини на навколишнє природне середовище і людину і служить основним параметром при нормуванні вмісту домішок в атмосферному повітрі.

Процес очищення газів від твердих і крапельних домішок в різних апаратах характеризується багатьма параметрами, зокрема загальної ефективністю їх очищення:

,

де СВХ і СВИХІД- Масові концентрації домішок в газі відповідно до та після пиловловлювача, мг / м3;

 - Ефективність очищення (ККД),%.

Якщо очищення ведеться в системі послідовно з'єднаних апаратів, то загальна ефективність очищення буде виглядати таким чином:

де  ефективність очищення 1,2 ... n - апаратів.

У ряді випадків використовують поняття фракційної ефективності очищення:

де СВХ I , CВИХІД i - Масові концентрації i фракції забруднювача до і після пиловловлювача.

Для оцінки ефективності процесу очищення також використовують коефіцієнт проскакування (К) частинок через пиловловлювач:

.

Коефіцієнт проскакування і ефективність очищення пов'язані співвідношенням .

При порівняльній оцінці затримує здатності пиловловлювачів різних типів крім загальної та фракційної ефективності очищення використовують поняття «Медіа d50 тонкощі очищення ». Вона визначається розмірами частинок, для яких ефективність осадження в пиловловлювачі становить 0,50.

Класифікація пиловловлюючого обладнання заснована на принципових особливостях механізму відділення твердих частинок від газової фази. Пилеуловлювальне обладнання дуже різноманітно і може бути розділене на 4 типи (рис.7.2). Найбільш простими і широко поширеними є апарати сухого очищення повітря і газів від великої несліпающіеся пилу. До їх числа відносять різноманітні за конструкцією циклони, принцип дії яких заснований на використанні відцентрової сили, що впливає на частинки пилу в обертовому потоці повітря або газу (рис.7.3).

Гази, що піддаються очищенню, вводяться через патрубок по дотичній до внутрішньої поверхні корпусу. За рахунок тангенціального підведення відбувається закрутка газопилового потоку. Частинки пилу відкидаються до стінки корпусу і по ній зсипаються в бункер.

Газ, звільнившись від пилу, повертає на 1800 і виходить з циклону через трубу. Циклон такої конструкції призначений для вловлювання сухого пилу для аспіраційних систем.

Їх рекомендується використовувати для попереднього очищення газів і встановлювати перед фільтрами або електрофільтрами. Для очищення газу від пилу використовуються циліндричні (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24, ЦП-22) і конічні (СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М і СКД-ЦН-33) циклони.



Рис.7.2. Класифікація пиловловлюючого обладнання

Рис.7.3. Схема роботи циклону: 1 - корпус; 2 патрубок; 3 - труба; 4 - бункер

Для очищення великих мас газів використовуються батарейні циклони, що складаються з великого числа паралельно встановлених циклонних елементів, розташованих в одному корпусі і мають загальне підведення і відведення газів. Ефективність роботи батарейних циклонів на 20 - 25% нижче, ніж одиночних, що пояснюється перетіканням газів між циклонами і елементами. Для поділу газового потоку на очищений і збагачений пилом використовуються жалюзійні пиловідокремлювачі (Рис.7.4).

Рис.7.4. Жалюзійних пиловловлювач: 1 - решітка

На жалюзійних ґратах потік газу, що подається на очистку, ділиться на два потоки: очищений з витратою
Q1 = (0,8-0,9)  Q і збагачений пилом Q2 = (0,1-0,2)  Q. Відділення частинок пилу від основного газового потоку на жалюзійних ґратах відбувається під дією інерційних сил, які змушують частки пилу рухатися уздовж жалюзійних грат, а також за рахунок відображення частинок від поверхні решітки при зіткненні. Очищений від пилу потік повітря проходить через отвори жалюзійних грат, а збагачений пилом газовий потік прямує в циклон, де очищається від пилу, і підводиться в очищений потік газу за жалюзійних гратами. Жалюзійні пиловловлювачі відрізняються простотою конструкцією, добре компонуються в газоходах і забезпечують ефективність очищення, рівну 0,8 (або 80%) для частинок пилу розміром понад 20 мкм. Вони застосовуються в основному для очищення димових газів від крупнодісперсной пилу при температурах +450 - 6000С.

ротаційні пиловловлювачі призначені для очищення повітря від частинок розміром більше 5 мкм і відносяться до апаратів відцентрового дії, які одночасно з перемішуванням повітря очищають його від пилу. Принципова конструкція найпростішого ротаційного пиловідокремлювачі представлена ??на ріс.7.5.

Вентиляційне колесо забезпечує подачу містить пил повітря або газу, причому частинки пилу, що володіють великою масою, під дією відцентрових сил відкидаються до стінки спіралеподібного кожуха і рухаються уздовж неї в напрямку пилепріёмного отвори, через яке вони відводяться в пиловий бункер, а очищений газ надходить в відвідний патрубок.

Ріс.7.5. Пиловідокремлювачі ротаційного типу: 1 - вентиляторное колесо;
 2 - піральний кожух; 3 - пилепріёмное отвір; 4 - відвідний патрубок

Апарати ротаційного типу відрізняються компактною конструкцією, де вентилятор і пиловловлювач суміщені в одному корпусі, і забезпечують досить високу ефективність очищення повітря або газу, що містять порівняно великі частки пилу розміром понад 20 - 40 мкм.

Апарати мокрого очищення газів або скрубери мають широке поширення, тому що характеризуються високою ефективністю очищення дрібнодисперсного пилу розміром більше 0,3 - 1,0 мкм, а також можливістю очищення від пилу гарячих і вибухонебезпечних газів.

Принцип їх дії заснований на осадженні частинок пилу на поверхні крапель або плівки рідини, в якості якої використовуються або вода (при очищенні від пилу), або хімічний розчин (при уловлюванні одночасно з пилом шкідливих газоподібних компонентів). Така комплексна очистка газів є важливою перевагою апаратів мокрого очищення - порожніх форсункових скрубберов (рис.7.6).

Мал. 7.6. Порожній форсуночний скруббер: 1 - корпус; 2 - форсункові пояса; 3 - патрубок

Найбільш простими по конструкції є порожнисті або форсункові скрубери, в яких запилений газовий потік по патрубку направляється на дзеркало рідини, на якій осідають великі частки пилу. Потім запилений газ, рівномірно розподілене по перетину корпусу, піднімається назустріч потоку крапель рідини, що подається в скрубер через форсункові пояса, що утворюють кілька завіс з розпорошеною на дрібні краплі зрошувальної рідини. Апарати цього типу працюють за принципом протитечії, де очищений газ рухається назустріч розпилюється рідини. Ефективність очищення в форсункових скрубберах невисока і складає
 0,6 - 0,7 (або 60 - 70%) для очищення частинок розміром більше
 10 мкм. Одночасно з очищенням газ, що проходить через порожнистий форсуночний скруббер, охолоджується і зволожується до стану насичення.

Поряд з порожніми скрубберами широко використовуються насадки скрубери (ріс.7.7), що представляють собою циклони, заповнені спеціальними насадками, у вигляді кілець або кульок, виготовлених з пластмасових або керамічних елементів, або великі шлаки або щебінь. Насадка може розподілятися у вигляді окремих регулярних шарів або безладно. За рахунок насадки скруббер володіє добре розвиненою поверхнею контакту між газом і зрошуваного рідиною. Плівка, яка утворюється на елементах насадки, постійно руйнується при перетікання з одного елемента на інший.

Насадок скрубери використовуються в основному для попереднього охолодження газу, вловлюючи туман або добре розчинну пил, наприклад, сульфат натрію, присутній в димових газах содорегенераційних котлоагрегатах.

Для мокрого очищення нетоксичних або невибухонебезпечних газів від пилу застосовують відцентрові скрубери (рис.7.8), в яких частинки пилу відкидаються на плівку рідини відцентровими силами, що виникають при обертанні газового потоку в апараті за рахунок тангенціального розташування вхідного патрубка в корпусі. Плівка рідини товщиною не менше
 0,3 мм створюється подачею води через розподільний пристрій і безперервно стікає вниз, уловлюючи частки пилу.

Ефективність очищення газу від пилу в апаратах такого типу залежить головним чином від діаметра корпусу апарату, швидкості газу у вхідному патрубку і дисперсності пилу.

Найбільш поширеними апаратами мокрого очищення газів є скрубери Вентурі (ріс.7.9, 7.10), які складаються з зрошувальної форсунки, труби Вентурі і краплевловлювача.

Труба Вентурі складається з позичає ділянки (конфузора), в який подається очищений газ з розширення ділянки (дифузора). Рідина для зрошення подається за допомогою форсунок, розпорошеною в дрібнокрапельне вигляді і рухається зі швидкістю 30 - 40 м / с. У трубі Вентурі відбуваєтьсяосадження цих частинок пилу на краплях рідини, яке залежить від площі поверхні крапель і відносної швидкості частинок рідини і пилу в диффузорной частини. Ступінь очищення в значній мірі залежить від від рівномірності розподілу крапель рідини по перетину конфузорной частини труби Вентурі. У диффузорной частини потік газу знижується до 15 - 20 м / с і подається в каплеуловитель. Краплевловлювач зазвичай являє собою прямоточний циклон. Скрубери Вентурі забезпечують високу ефективність очищення аерозолів до 99% із середнім розміром частинок 1 - 2 мкм при початковій концентрації домішок до 100 г / м3.

Мал. 7.8. Насадок скрубер: 1 - зрошуваних пристрій; 2 - насадка

.

Мал. 7.9. Скрубер Вентурі: 1 - орошающая форсунка; 2 - труба Вентурі; 3 - каплеуловитель

Ріс.7.10. Відцентровий скрубер: 1 - розподільчий пристрій; 2 - плівка рідини; 3 - корпус; 4 - бункер; 5 - вхідний патрубок

До мокрих пиловловлювачів відносяться і барбатажно-пінні пиловловлювачі з провальною і переливної гратами (рис.7.11; 7.12; 7.13).

Мал. 7.11. Барботажно-пінний пиловловлювач з переливної гратами: 1 - корпус; 2 - шар піни; 3 переливна решітка

У таких апаратах очищається повітря подається під грати і проходить через шар рідини, очищаючись від частинок пилу. При малих швидкостях повітря, що очищається або газу не перевищують 1 м / с останній проходить через шар зрошувальної рідини у вигляді окремих бульбашок. Такий режим роботи апарату називається барбатажним.

Подальше зростання швидкості газу, що очищається в корпусі апарату до 2,0-2,5 м / с призводить до виникнення пінного шару під шаром рідини, що підвищує ефективність очищення газу від дрібнодисперсного пилу до 95 - 96%.

Мал. 7.12. Скрубер Вентурі: 1 - орошающая форсунка; 2 - труба Вентурі; 3 - каплеуловитель

Ріс.7.13. Туманоуловітелі УУП; 1 - корпус; 2 - блок електродів; 3 - високовольтні електроіеолятори з клемами; 4 - джерело напруги; 5 - каплеуловитель; 6 - воронка; 7 - сітка;
 8 - розподільна решітка

До недоліків роботи мокрих пиловловлювачів слід віднести:

- Утворення великої кількості стоків, що містять шлам, для обробки яких необхідне спеціальне обладнання;

- Наявність в очищених газах крапель рідини з частинками пилу, які забивають газоходи, димоходи й вентилятори.

Ріс.7.14. Каркасний рукавний фільтр з імпульсною продувкою:
 1 - сопло; 2 - підведення стисненого повітря; 3 - соленоїдний клапан;
 4 - струмінь стисненого повітря; 5 - рукав; 6 - каркас; 7 - бункер

Апарати фільтраційної очищення призначені для тонкого очищення газів за рахунок осадження частинок пилу на поверхні пористих фільтруючих матеріалів. Осадження частинок в порах фільтруючих елементів відбувається в результаті сукупної дії ефекту торкання, дифузного, інерційного і гравітаційного процесів.

Класифікація фільтрів заснована на типі фільтрувальної перегородки, конструкції фільтра та його призначення, тонкощі очищення і т.д.

Більшість промислових фільтруючих установок працює в двох режимах - фільтрації і регенерації. Регенерація підвищує ступінь використання фільтраційних матеріалів і здешевлює процес очищення. Регенерація фільтрів проводиться шляхом їх струшування, періодичної продувкою або промиванням.

У системах промислової газоочистки широкого поширення набули рукавні фільтри безперервної дії з імпульсною продувкою, з циліндричними рукавами з вовняної або синтетичної тканини. Швидкість проходження газу через пори тканин, тобто швидкість фільтрації, невисока і складає від 0,02 до 0,2 м / с.

Очищення (регенерація) фільтраційної тканини, з якої виготовлено рукав, проводиться періодичної імпульсної продувкою стисненим повітрям кожного рукава по черзі.

Апарати електрофільтраціонной очищенняпризначені для великих обсягів очищення газу від пилу і масляного туману, зокрема, димових газів содорегенераційних котлоагрегатів.

Конструкція таких агрегатів відрізняється великою різноманітністю, але принцип дії їх однаковий і заснований на осадженні частинок пилу в електричному полі (ріс.7.15).

Ріс.7.15. Типи електрофільтрів: а - вертикального трубчастого однозонного однопільними; б - горизонтального пластинчастого сднозонного однопільними; в - горизонтального двухзонного однопільними;
 1 - агрегати електроживлення; 2 - ізолятори; 3 - коронирующим електроди; 4 - осаджувальні електроди; 5 - негативні електроди іонізатора; 6 - позитивні електроди іонізатора

Очищаються гази проходять через систему коронирующих і осаджувальних електродів. На коронирующим електроди подається струм високої напруги (до 60 тис. В), завдяки коронному розряду відбувається іонізація часток пилу, які набувають електричний заряд. Заряджені частинки рухаються в електричному полі в сторону осаджувальних електродів і осідають на них. Пилюку з сухих електродів видаляють за допомогою струшування, а з мокрих шляхом - промивання.

У однозонних електрофільтрах іонізація і осадження частинок здійснюється в одній зоні. Для такого очищення газу найбільш ефективними є двозонні електрофільтри, в яких іонізація часток відбувається в спеціальному іонізаторі.

Електрофільтри можуть складатися з однієї або декількох секцій, в кожному з яких створюється своє електричне поле. Електрофільтри з послідовним з'єднанням в секції називаються багатопільно, А з паралельним - багатосекційними (або багатокамерними).

Перевагою електрофільтрів є висока ефективність очищення при дотриманні оптимальних режимів роботи, порівняно низькі витрати енергії, а недоліками - велика металоємність і великі габарити.




 природних ресурсів |  Рівноваги в біосфері |  раціонального природокористування |  Ліцензування природокористування - це регулювання адміністративно-правовим шляхом екологічних відносин методами заборони, дозволу і уповноваження. |  Існують наступні види ліцензій природокористування. |  Ліцензія на використання лісів. Основи лісового законодавства РФ передбачають два види лісокористування: основне і побічна. |  лімітування природокористування |  Договірно-орендні відносини в галузі природокористування |  Договір оренди комплексного природокористування |  Основні положення раціонального природокористування |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати