- •И. П. Аистов
- •Защита атмосферы
- •От промышленных выбросов
- •Учебное пособие
- •Введение
- •Глава 1. Классификация промышленных выбросов
- •1.1. Классификация выбросов по составу
- •1.2. Летучие промышленные выбросы
- •Глава 2. Характеристики и свойства аэрозолей
- •2.1. Морфология частиц (коэффициент формы)
- •Ориентировочные значения коэффициента формы частицы
- •2.2. Дисперсность аэрозолей
- •Пример фракционного состава пыли
- •2.3. Плотность частиц
- •2.4. Удельная поверхность частиц
- •2.5. Коагуляция аэрозолей
- •2.6. Адгезия и аутогезия
- •2.7. Электризация аэрозолей
- •2.8. Смачиваемость твердых частиц аэрозолей
- •2.9. Пожаро- и взрывоопасность аэрозолей
- •2.10. Вредное действие пыли на человека
- •2.11. Вредное действие пыли на оборудование
- •Глава 3. Параметры процесса очистки газа в газоочистительных аппаратах
- •3.1. Степень очистки газоочистительного аппарата
- •3.2. Фракционная степень очистки газоочистительного аппарата
- •3.3. Гидравлическое сопротивление пылеуловителей
- •Глава 4. Физические основы очистки газов
- •4.3. Достоинства и недостатки «мокрых» методов очистки газов
- •4.4. Основные механизмы осаждения частиц
- •4.5. Закон Стокса
- •4.6. Гравитационное осаждение частиц. Скорость витания частиц
- •4.7. Центробежное осаждение частиц
- •4.8. Инерционное осаждение частиц
- •А) сферическое или цилиндрическое препятствие б) плоское препятствие
- •4.9. Осаждение частиц при зацеплении
- •4.10. Поправка Кенингема-Милликена. Броуновское движение частиц
- •4.11. Осаждение частиц под действием электрического поля
- •4.12. Осаждение пылевых частиц на поверхности жидкости
- •4.13. Улавливание частиц при барботаже
- •4.14. Захват частиц каплями
- •Глава 5. Сухие механические пылеуловители
- •5.1. Пылеосадительная камера
- •5.2. Инерционные пылеуловители
- •5.3. Жалюзийные пылеуловители
- •5.4. Циклоны
- •5.4.1. Основные виды и конструкции циклонов
- •Циклоны типа цн
- •Групповой циклон из 6-ти элементов: 1 – коллектор грязного газа; 2 – камера чистого газа; 3 – бункер; 4 – люк; 5 – циклон левый; 6 – циклон правый Групповые циклоны
- •Батарейные циклоны
- •5.4.2. Принцип действия и устройство циклонов
- •5.4.3. Теоретические основы расчета циклонов
- •Глава 6. Мокрые пылеуловители
- •6.1. Абсорбция
- •6.2. Полые газопромыватели
- •6.3. Центробежный скруббер типа цвп
- •6.4. Форсуночный скруббер
- •6.5. Барботажно-пенные пылеуловители
- •6.6. Струйный пылеуловитель типа пвмс
- •6.7. Скруббер Вентури
- •6.8. Противопоточные насадочные башни
- •6.9. Определение эффективности очистки газов в мокрых пылеуловителях
- •6.9.1. Фракционный метод
- •6.9.2. Энергетический метод расчета эффективности улавливания пыли мокрыми пылеуловителями
- •Глава 7. Основные методы и аппараты очистки газовых выбросов от химических соединений и примесей
- •7.1. Адсорбция
- •7.2. Термическая нейтрализация
- •7.3. Биохимические методы
- •Библиографический список
- •Параметры β и χ для некоторых аэрозолей
- •Содержание
- •Глава 5. Сухие механические пылеуловители 50
- •Глава 6. Мокрые пылеуловители 63
- •Глава 7. Основные методы и аппараты очистки
- •7.1. Адсорбция 76
6.3. Центробежный скруббер типа цвп
В аппаратах центробежного типа (рис. 6.3) частицы пыли очищаемого газа отбрасываются на пленку жидкости 2 центробежными силами, возникающими при вращении газового потока в аппарате за счет тангенциального расположения входного патрубка 5. Пленка жидкости не менее 0,3 мм создается подачей воды через сопла 1 и непрерывно стекает вниз, увлекая в бункер 4 частицы пыли.
Эффективность очистки газа от пыли в аппаратах такого типа зависит главным образом от диаметра корпуса 3, скорости газа во входном патрубке и дисперсности пыли. С ростом диаметра D центробежного скруббера эффективность очистки падает, однако с возрастанием высоты корпуса Н = (3…4) · D возрастает, после чего практически остается постоянной, поэтому обычно принимают Н = 4D.
Удельный расход воды в центробежных скрубберах составляет 0,09...0,18 л/м3. Входная запыленность газового потока – до 20 г/м3. Применение центробежных скрубберов особенно целесообразно при необходимости одновременного поглощения из очищаемого воздуха еще и газовых примесей.
Скрубберы Вентури и центробежные скрубберы относят к аппаратам инерционного типа (или инерционным пылеуловителям мокрого типа).
6.4. Форсуночный скруббер
Еще одной разновидностью аппаратов для улавливания пыли осаждением частиц на каплях жидкости являются форсуночные скрубберы (рис. 6.4).
Запыленный газовый поток поступает в скруббер по патрубку 3 и направляется на зеркало воды, где осаждаются наиболее крупные частицы пыли. Газовый поток и мелкодисперсная пыль, распределяясь по всему сечению корпуса 1, поднимаются вверх навстречу потоку капель, подаваемых через форсуночные пояса 2, таким образом одновременно с очисткой газ охлаждается и увлажняется до состояния насыщения.
Удельный расход воды в форсуночных скрубберах составляет 3…6 л/м3 при гидравлическом сопротивлении до 250 Па и скоростях движения потока газа в корпусе 0,7…0,15 м/с.
Общая эффективность очистки, получаемой на форсуночных скрубберах, невысока (например, для доменного газа – = 0,6...0,7).
Наибольшая эффективность форсуночных скрубберов наблюдается для частиц пыли dч 10 мкм.
6.5. Барботажно-пенные пылеуловители
К мокрым пылеуловителям, реализующим абсорбирующий метод очистки, относят барботажно-пенные пылеуловители с провальной (рис. 6.5а) и переливной (рис. 6.5б) решетками.
В пенных аппаратах газ на очистку поступает под решетку 3, проходит через отверстие в решетке и, барботируя через слой жидкости и пены, очищается от части пыли за счет осаждения частиц на внутренней поверхности газовых пузырей. Режим работы аппаратов зависит от скорости подачи воздуха (газа) под решетку. При скорости до 1 м/с наблюдается барботажный режим работы аппарата. Дальнейший рост скорости газа в корпусе 1 аппарата до 2...2,5 м/с сопровождается возникновением пенного слоя над жидкостью, что приводит к повышению эффективности очистки газа и брызгоуноса из аппарата.
Пенные уловители выпускаются в двух модификациях: а) с полным проливанием (протеканием) воды через решетку (тип ПГП); б) с протеканием воды через переливные устройства над решетками (тип ПГС).
Пропускная способность аппаратов (2...60)103 м3/час, гидравлическое сопротивление (40..200)105 Па в зависимости от числа решеток.
Пенные аппараты с переливными устройствами (тип ПГС) позволяют работать при больших колебаниях нагрузки по газу и жидкости и с малым (0,2...0,3 л/м3) удельным расходом воды.
Аппараты с провальными решетками (тип ПГП) имеют более простую конструкцию, однако работают при меньших допустимых значениях колебаний по газу с повышенным (до 3...4 раз по сравнению с ПГС) удельным расходом воды.
Эффективность очистки газа барботажно-пенных аппаратов довольно высока и составляет = 0,95...0,96 для мелкодисперсной (dч 3..4 мкм) пыли и практически одинакова для аппаратов с провальными и переливными решетками при тождественных (таких же) гидродинамических режимах (т.е. высоте слоя пены, числе решеток, свойствах и жидкости…).
Основной недостаток пенных аппаратов – значительный унос, особенно мелких капель, образующихся при разрушении пузырьков. Это приводит к коррозии газоходов и вентиляторов, способствует уносу частиц пыли, осевших на эти капли (т.е. снижает эффективность очистки) при dч < 3 мкм.