13. Защита атмосферного воздуха от загрязнений. Оценка эффективности очистки.

Для защиты атмосферного воздуха от загрязнений можно использовать различные методы и устройства очистки: абсорбция, конденсация, сухие и мокрые пылеуловители, фильтры и т.д. см. вопрос 11-15

Показатели для оценки эффективности очистки газов от примесей:

- общая эффективность очистки (С_вх, С_вых – массовые концентрации примесей в газе до и после пылеуловителя или фильтра);

- фракционная эффективность очистки (С_вхi, С_выхi – массовые концентрации i-ой фракции примеси до и после пылеуловителя);

- коэффициент проскока ;

- гидравлическое сопротивление пылеуловителей ∆P (определяется как разность давлений воздушного потока на входе (P_вх) и выходе (P_вых) устройств);

- удельная пылеемкость пылеуловителей;

- производительность по очищаемому газу;

- энергоемкость.

14. Сухие пылеуловители. Циклон: принцип действия, область применения, эффективность.

Циклон – воздухоочиститель, используемый в промышленности для очистки газов или жидкостей от взвешенный частиц.

Принцип действия: поток запыленного газа поступает в аппарат через входной патрубок в верхней части. В аппарате формируется вращающийся поток газа, направленный вниз, к конической части. Из-за силы инерции (центробежной) частицы пыли выносятся из потока и оседают на стенках, затем попадают в нижнюю часть. Очищенный газовый поток двигается снизу вверх и выводится из аппарата.

Эффективность: сильно зависит от размера частиц (чем больше – тем лучше).

- диаметр частицы ~20 мкм – степень очистки 99.5%;

- диаметр частицы ~10 мкм – степень очистки 95%;

- диаметр частицы ~5 мкм – степень очистки 83%;

Для увеличения степени очистки: уменьшение диаметра циклона.

15. Мокрые пылеуловители. Скруббер Вентури: принцип действия, область применения, эффективность.

(см. вопрос 13)

Скруббер Вентури – устройство для очистки газов от примесей.

Принцип действия: состоит из трех секций – сужающейся, горловины, расширяющейся.

Входящий поток газа поступает в первую секцию, и по мере уменьшения площади поперечного сечения потока, увеличивается скорость газа. Сбоку по патрубкам в первую секцию поступает жидкость.

Турбулентность газа разбивает поток жидкости. Пыль, содержащаяся в газе, оседает на поверхности капель. Покидая горловину, газ с каплями переходит в расширяющуюся секцию, где падает скорость движения. На выходе капли с адсорбированными частицами отделяется от потока газа.

Эффективность:

1. Зависит от диаметра сужающейся секции;

2. Зависит от размера пыли;

Минусы: большие энергозатраты, необходима очистка воды.

Плюсы: возможность очистки от взрывоопасных частиц.

16. Фильтры: типы, область применения, эффективность

Фильтр – элемент воздухоочистителя, который служит для очистки от пыли воздуха, подаваемого в помещения системами вентиляции и кондиционирования или используемого в технологических процессах, в газов турбинах и т.д.

Бывают:

1.Волокнистые; 2.Тканевые; 3.Зернистые:

а) Зернистые насадочные (насыпные) фильтры – улавливающие элементы (гранулы, куски и т.д.) не связаны друг с другом жестко. В качестве насадки используют песок, гальку, опилки, кокс и т.д.

б) Жесткие пористые фильтры – зерна прочно связаны друг с другом в результате спекания, прессования или склеивания и образуют прочную неподвижную систему. К примеру пористая керамика, металлы, пластмассы.

Фильтрация вне конкуренции, когда речь идет об обеспечении исключительно высокой эффективности улавливания очень мелких частиц ценой умеренных затрат.