НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Физические способы очистки газовых потоков от вредных примесей
Физические способы очистки газовых потоков от вредных примесей
ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
КАМСКАЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра
Реферат
на
тему: Физические
методы очистки газовых потоков
от вредных примесей.
Выполнил: студент
группы
Проверил:
Набережные
Челны
2006
Содержание
Введение
1.
Пылеосадительные камеры и инерционные пылеуловители.
2. Циклоны.
3. Механические фильтры.
4.
Электрофильтры.
5. Литература
Введение
Физические
способы применяются в тех случаях, когда газовый поток содержит вредные примеси
в виде пьши (размеры частиц 5-50 мкм), тумана и дыма (размеры частиц 0,1
-5мкм). Эти методы основаны на осаждении твердых частиц и мелких капель тумана
на поверхности пылеуловителей и фильтрующих элементов. С этой целью используют
пылеуловители и фильтры различной конструкции.
Физические
методы очистки газовых потоков от вредных примесей широко распространены на
обогатительных фабриках, металлургических заводах, тепловых электростанциях,
сжигающих уголь и мазут, на предприятиях деревообработки, в шинной промышленности
и в производстве резиновых технических изделий.
Выбор
метода очистки газового потока осуществляется после того, как определяются
основные характеристики взвешенных частиц — пыли или тумана. В случае пыли к
ним относятся: размеры частиц, слипаемость, способность к абразивному износу
поверхности оборудования, смачиваемость водой, электрическая проводимость,
способность к самовозгоранию и взрыву.
В
соответствии с основными характеристиками пыли и ее концентрацией в газовом
потоке осуществляется выбор оборудования и способа пылеулавливания.
1. Пылеосадительные камеры и инерционные
пылеуловители.
При размерах частиц пыли 25-50 мкм и
высоких их концентрациях в газовом потоке (более 50 г/м3) обычно
используют пылеосадительные камеры и инерционные пылеуловители (рис. 6.5).
Пылеосадительные
камеры в большинстве случаев применяются для предварительной очистки сильно
загрязненных газовых потоков от крупных частиц пыли. Запыленный газ в
пылеосадительной камере имеет скорость движения 0,2-1,5 м/с. При этом частицы
пыли, имеющие размеры более 50 мкм, осаждаются на полках и стенках камеры, а
очищенный газ выбрасывается в атмосферу или подается на следующую стадию
очистки — от более мелких частиц.
После
образования слоя пыли определенной толщины на стенках и полках аппарата
включается вибрационное устройство, и пыль падает вниз.
Степень очистки
запыленного газа в пылеосадительных камерах не превышает 40 - 50%.
В инерционных
пылеуловителях скорость запыленного газа на входе в аппарат составляет 5-15
м/с. Принцип действия инерционных пылеуловителей заключается в следующем.
При увеличении скорости
движения запыленного газа на частицы пыли одновременно действуют силы тяжести
и инерционные силы. Если резко изменить направление движения газа, то частицы
пыли будут продолжать свое движение по инерции, что приведет к выделению пыли
из газового потока.
На
рис. 6.56 изменение направления движения газа достигается с помощью
перегородки. При этом частицы пыли по инерции направляются вниз, а очищенный
газ выводится сверху.
Для
запыленного газового потока с размерами частиц 25-30 мкм степень очистки
достигает 65 - 80%. Такие аппараты находят применение в металлургической
промышленности для первичной очистки газовых потоков от пыли.
2.
Циклоны.
Широкое
применение для очистки газовых потоков от пыли в различных отраслях
промышленности находят циклоны (рис. 6.6).
Циклоны улавливают пыль с размерами частиц более 5 мкм и
температурой газового потока до 500 °С.
Очистка
газа от пыли осуществляется следующим образом. Запыленный газ движется внутри
циклона по спирали сверху вниз, и частицы пыли отбрасываются центробежной силой
к стенке. В конусообразной части корпуса циклона диаметр спирали газа
постепенно уменьшается. Такое уменьшение диаметра в определенный момент
обусловливает резкое изменение направления газа, который попадает в выхлопную
трубу и выбрасывается в
атмосферу. Частицы пыли
продолжают движение по стенке вниз и попадают в пылесборник. Степень очистки
газовых потоков в циклонах достигает 90%.
Для обеспечения высокой
степени очистки газовых потоков от взвешенных частиц применяются механические,
электрические и мокрые фильтры различной конструкции.
3.
Механические фильтры.
В основе работы механических фильтров лежит процесс
фильтрования, в ходе которого твердые частицы или туман жидкого вещества
задерживаются на фильтрующем элементе, а газовый поток полностью проходит через
элемент. В зависимости от назначения и величины входной и выходной
концентраций пыли фильтры условно разделяют на три класса:
— фильтры тонкой
очистки, предназначенные для улавливания более 99% пыли из промышленных газов с
низкой входной концентрацией порядка 1 мг/м3 и скоростью
фильтрования 10 м/с. Такие фильтры применяются для улавливания особо токсичных
частиц, например, радиоактивных, и для ультратонкой очистки воздуха. После
однократного использования они заменяются новыми;
— воздушные фильтры,
используемые в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха в
помещениях. Они работают при концентрации пыли не более 50 мг/м3 и
при скорости газового потока 2,5-3,0 м/с. Воздушные фильтры могут быть
регенерируемыми и нерегенерируемыми;
— промышленные тканевые,
волокнистые и зернистые фильтры, применяемые для очистки больших объемов
промышленных газовых потоков с концентрацией пыли до 60 мг/м3. Все
промышленные фильтры периодически подвергаются регенерации.
Среди
промышленных фильтров наибольшее применение находят тканевые фильтры,
изготовленные в виде трубок или рукавов, так называемые «рукавные фильтры».
На рисунке 6.7
представлена схема рукавного фильтра.
Запыленный
газ поступает в корпус 1 фильтра, проходит через тканевые рукава 3 и выбрасывается
в атмосферу. Частицы пыли удерживаются на внутренней поверхности рукавов, по
мере их накопления включается
встряхивающее устройство 2. Пыль с поверхности
тканевых рукавов осыпается вниз, и
регенерированный фильтр снова включается в работу.
4.Электрофильтры.
Они
применяются в тех случаях, когда электрические свойства взвешенных частиц
позволяют достичь высокой степени очистки. Электрофильтры обеспечивают
выделение из газовых потоков мельчайших частиц пыли и тумана. Действие электрофильтров
основано на ионизации газа между двумя электродами с образованием положительно
и отрицательно заряженных ионов (рис. 6.8).
Для
этого к электродам подводится постоянный электрический ток высокого
напряжения мощностью порядка
40-75 кВт. При высокой разности потенциалов газ между электродами ионизируется
полностью, и происходит его слабое свечение наподобие короны вокруг электрода
1, присоединенного к отрицательному полюсу источника тока. Такой электрод
обычно называют коронирующим электродом. Отрицательно заряженные ионы движутся
к противоположно заряженному электроду 2, который называется осадительным
электродом.
Если
газовый поток содержит частицы пыли или тумана, то отрицательно заряженные
ионы адсорбируются на их поверхности и увлекают эти частицы к осадительному
электроду. На поверхности электрода частицы отдают свой заряд и отделяются от
электрода или падают при механическом встряхивании.
Мокрые фильтры представляют собой
вертикальные полые аппараты (скрубберы). Они используются в тех случаях,
когда частицы пыли, содержащиеся в газовом потоке, хорошо смачиваются водой. В
мокрых фильтрах газовый поток поступает снизу аппарата и орошается мелкими
каплями воды. При этом частицы пыли хорошо смачиваются водой и поглощаются
каплями дождя из газового потока. Очищенный газовый поток выбрасывается в атмосферу.
Литература
1. Арустамов Э.А.
Природопользование. М.: Дашков и К, 2005.
2. Криксунов Е.А. Экология. М.: Дрофа,
1995.
3. Контроль содержания
вредных веществ в воздухе рабочей зоны: Метод, указания. — М.: Минздрав СССР,
1985
4. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология
России. М.: АО МДС, Юнисам, 1995.
5. Муравьева С. И.,
Прохорова Е. К. Справочник по контролю вредных веществ в воздухе. — М.: Химия,
1988.
6. Мухутдинова А.А. Основы и менеджмент промышленной
экологии. Казань: Магариф, 1998.
7.Снакин В. В. Экология и охрана природы:
Словарь-справочник. — М.: Академия, 2000.
|