3.4 Очищення повітря і газів

Загальна характеристика процесу очищення. Особливу небезпеку викликає забруднення повітря в робочому приміщенні цукровим і борошняним пилом, здатним за наявності відкритого вогню вибухати.

Способи очищення повітря і газів: відцентрове осадження, мокре очищення, фільтрування, осадження в полі дії електричних сил.

Ефективність роботи вказаних пристроїв оцінюється мірою очищення η (в %) повітря або газів від домішок, яка визначається по формулі

η = (с_l – с₂)∙100 / с₁ (3.44)

де с₁ і с₂ – концентрація зважених часток у вихіднім і очищенім повітрі (газі), мг/м³.

Способи й пристрої для очистки повітря й газів. Відцентрове осадження. Відцентрове осадження твердих часток, що містяться в газі, робиться в циклонах і батарейних циклонах, працюючих аналогічно гідроциклонам.

Мокре очищення. Міра очищення повітря в циклоні підвищується до 96...99% если внутрішні стінки циклону змочувати водою. Застосовують також скрубер Вентури, пінний пиловловлювач і пиловловлювач з плаваючим шаром, що фільтрує.

Фільтрування. Для фільтрування повітря і газів широко застосовують фільтри тканинні (рукавні), масляні, металокерамічні, фільтри И.В. Петрянова та ін.

Добрі результати по очищенню повітря від мікроорганізмів дають фільтри з шаром із скловолокна або базальтового волокна, укладеного на грати, металокерамічні фільтри, фільтри з губчастим пенополиуретаном, нетканими матеріалами з синтетичних волокон та ін.

Неткані фільтрувальні матеріали з антимікробних целюлозних волокон, що містять бактерицидний гексахлорофен, широко використовують для отримання стерильного повітря.

З усіх пористих фільтрувальних матеріалів широке застосування отримали матеріали на основі пластмасс (поліетилену, фторопласту і полівінілхлориду), що виготовляються як у вигляді патронів, так і у вигляді листів.

При отриманні стерильного повітря такі мембрани стерилізують окислом етилену, а не парою.

Електроосадження. Тверді рідкі частки, зважені в газі, можуть бути осаджені за допомогою

Малюнок 3.23 Принципових схем пластинчатого і циліндричного електрофільтрів

е лектроосаджувачів, що зазвичай називаються електрофільтрами. Газ, що підлягає очищенню, пропускається через осадительную камеру електрофільтру; проточна частина цієї камери виконується у вигляді пучка паралельних вертикальних труб або у вигляді пакету вертикальних пластинів. По осі труб діаметром 150...300 мм підвішуються і натягаються тонкі дроти діаметром близько 2 мм; такі ж дроти натягаються між пластинами (мал. 3.23).

Малюнок 3.24 Схема облаштування електрофільтру;

1 і 3 – газоходи

2 – труби; 4 – електроди; 5 – рама;

6 – ізолятори

До дротів і труб (чи до дротів і пластин) підводиться постійний струм високої напруги (до 90000 В); його отримують шляхом перетворення лінійної напруги змінного струму (220...500 В) за допомогою трансформатора, що підвищує, і випрямляча (механічного або кенотронного). На мал. 3.23 схематично показані два типи електрофільтрів, що живляться за допомогою високовольтних механічних випрямлячів. Випрямлення досягається шляхом синхронного замикання відповідних контактів в ланцюзі вторинної обмотки трансформатора. Рухливі контакти знаходяться на барабані, приведеному в рух синхронним електродвигуном.

Навколо дротів, приєднаних до негативного полюса, утворюється область іонізованого газу, молекули якого розщеплені на позитивно і негативно заряджені іони; негативні іони відштовхуються до стінок труб і пластинів і заповнюють увесь об'єм електроліту. По дорозі вони осідають на зважених в газі частках і захоплюють їх з собою до труб і пластин. Тут частки втрачають заряд і скачуються вниз по поверхні електродів.

Іонізований шар поблизу дротів світиться і видає шиплячий звук: цей шар називається короною, а дріт – коронирующим електродом. Пластини і труби, на яких осідає основна маса пилу, називаються осаджувальними електродами.

На мал. 3.24 приведена схема облаштування трубчастого електрофільтру. Що підлягає очищенню газ поступає в нижню камеру фільтру через газохід 1, проходить через труби 2 від низу до верху і виходить через газохід 3. Коронирующие негативні електроди 4 підвішені на загальній рамі 5, що спирається на ізолятори 6; останні винесені з потоку газу у бічні коробки щоб уникнути забруднення. Меншому забрудненню ізоляторів сприяє також нижнє введення запиленого газу.

Електроди струшуються за допомогою ударних пристосувань (молотків); пил з електродів падає в конічне днище фільтру.

Основними регульованими параметрами процесів очищення повітря і газів є якість отримуваних продуктів і продуктивність пристрою.

Ці показники залежать від питомого навантаження пристрою по початковій суміші, виду, терміну служби і гідравлічного опору фільтрувального матеріалу.