
- •Машины и агрегаты производства строительных материалов Оборудование для очистки промышленных выбросов и сбросов
- •1. Мокрые способы очистки газа Конструкции аппаратов
- •Полые газопромыватели.
- •Насадочные скрубберы.
- •Скрубберы с подвижной насадкой.
- •Пенные и барботажные пылеуловители.
- •Пенный аппарат со стабилизатором пенного слоя (пасс).
- •Основные размеры гидродинамических пылеуловителей нипиоТстрома
- •Скрубберы ударно-инерционного действия
- •Центробежные скрубберы.
- •Циклон с водяной пленкой (цвп).
- •Центробежный скруббер с тангенциальным подводом газов.
- •Циклонно – пенный аппарат (цпа).
- •Ротоклон типа r.
- •Центробежный скруббер батарейного типа сцвб-20.
- •Скоростные скрубберы Вентури.
- •Эжекторные скрубберы.
- •Методы расчета степени газоочистки
- •Расчёт полых газопромывателей
- •Орошаемые циклоны с водяной пленкой
- •3. Энергетический метод расчета пылеуловителей
- •Расчет эффективности установленного мокрого пылеуловителя.
- •4. Обработка результатов эксперимента по ЭнергетическОму методу расчета
- •5. Способы интенсификации работы мокрых пылеуловителей
- •Использование эффекта конденсации.
- •Предварительная электризация частиц пыли и капель орошающей жидкости.
- •2. Свойства и классификация вод.
- •Отстаивание
- •Факторы, влияющие на процесс сгущения
- •Процессы и механизмы агрегирования частиц
- •Конструкции отстойников-сгустителей
- •Сравнительные показатели работы отстойников
- •Технологические показатели работы сгустителей
- •Условие (15) можно записать в виде
- •Определение диаметра и высоты сгустителя
- •Общая высота сгустителя
- •Высоту зоны уплотнения определяют по формуле
- •Высоту зоны разгрузки рассчитывают по формуле
- •Расчет сгустителей
- •I. Выбор сгустителя для суспензии с ясно выраженной границей между слоем осветленной жидкости и сгущающейся суспензией.
- •В нашем примере
- •II. Выбор сгустителя для суспензии без ясно выраженной границы между слоем осветленной жидкости и сгущенным продуктом.
- •Общая площадь сгущения
- •Сгущение пульпы в тонком слое
- •Способы интенсификации процессов сгущения
- •Удаление взвешенных частиц под действием центробежных сил и отжиманием
- •Центрифугирование Общие сведения
- •Теоретические основы процесса центрифугирования
- •Вывод основного уравнения центробежного фильтрования
- •Центрифуги
- •Осадительные и осадительно-фильтрующие центрифуги
- •Расчет производительности центрифуги по сливу и по твердому
- •Факторы, влияющие на показатели центрифугирования
- •Схемы обезвоживания
- •Фильтрование
- •Теоретические основы процесса фильтрования
- •Факторы, влияющие на процесс фильтрования
- •Фильтровальные перегородки
- •Конструкции вакуум-фильтров
- •8 Фильтрат Осадок
5. Способы интенсификации работы мокрых пылеуловителей
В зависимости от режима температур, давлений и влажности газов в процессе промывки может происходить испарение капель или конденсация паров из газового потока. При известных условиях частицы пыли могут служить ядрами такой конденсации. Использование конденсационного эффекта может значительно улучшить осаждение пыли.
Использование эффекта конденсации.
Одним из способов повышения эффективности мокрых пылеуловителей является использование эффекта конденсации, наблюдающегося при охлаждении газов предварительно насыщенных водяными парами.
ПРи капельном орошении аппарата эффективность осаждения мелких частиц при высоком перепаде влагосодержаний (хн - хк) за счет диффузиофореза значительно превосходит эффективность их осаждения за счет сил инерции.
Конденсация водяных паров благоприятно сказывается и на эффективность мокрых пылеуловителей, поверхность осаждения в которых образуют пузырьки (тарельчатые аппараты, газопромыватели с подвижной шаровой насадкой и др.).
Влияние конденсационного эффекта на улавливание весьма мелких частиц было неоднократно подтверждено в промышленной практике.
Учет всех механизмов осаждения при протекании процесса конденсации возможен с помощью энергетического метода расчета мокрых пылеуловителей. Энергетические затраты Кч (в кДж/1000 м3 газов) в этом случае должны рассчитываться по формуле
Кч = К'ч+ Δi, (5.1)
где К'ч — энергетические затраты механического происхождения, определяемые по формуле (3.71);
Δi — разность энтальпий водяного пара на входе и выходе из аппарата, кДж/1000 м3 газов.
Поэтому для расчета эффективности мокрых пылеуловителей, работающих в конденсационном режиме, возможно использование формулы типа (3.74) при условии предварительного определения на основании экспериментальных данных, соответствующих условиям их работы, значений констант В и K.
Предварительная электризация частиц пыли и капель орошающей жидкости.
Эффективность мокрых аппаратов при улавливании субмикронных частиц пыли может быть существенно увеличена путем предварительной зарядки взвешенных частиц. Теория осаждения взвешенных частиц на каплях под действием электрических зарядов была разработана Кремером и Джонстоном. Хотя указанная работа была опубликована еще в 1955 г., практическое использование метода началось в самое последнее время .
Наилучшие результаты при использовании метода электризации в мокром пылеулавливании достигаются при разноименной зарядке частиц и капель орошающей жидкости. В этом случае (при малых значениях относительной скорости частиц и капель) параметр осаждения КЕ' превосходит параметр инерционного осаждения Stk. Этот вывод нашел подтверждение в целом ряде экспериментальных исследований. Поэтому для повышения эффективности улавливания мелких частиц в низконапорных мокрых пылеуловителях наиболее целесообразно применять метод электризации при условии разноименной зарядки частиц и капель.
Рис. 5.1. Ионизационный скруббер с насадкой
Рассмотрим конструкции промышленных мокрых пылеуловителей, в которых использован метод предварительной электризации.
На рис. 5.1 показан ионизационный скруббер с насадкой, разработанный фирмой Ceilcote Co (США). Производительность скруббера 17 000 м3/ч и более. На входе в аппарат установлен высоковольтный ионизатор, который включает отрицательно заряженные электроды и заземленные увлажненные тарелки. Заряженные частицы индуцируют на нейтральных элементах насадки заряды противоположного знака, после чего они осаждаются на поверхность элементов. Гидравлическое сопротивление односекци-онного аппарата составляет от 250 до 500 Па, расход энергии (включая ионизатор, насос для подачи орошения и вентилятор) — от 12 до 24 МДж на очистку 1000 л3/ч газов.
Другая американская фирма RP Industuries применила предварительную электризацию в эжекторном скруббере (рис. 5.2), состоящем из трех последовательно установленных секций. Установка ионизатора на входе в каждую секцию позволила поднять эффективность улавливания частиц размером 0,1…0,8 мкм до 96…98%. Напряжение, подаваемое на ионизатор, составляет от 15 до 24 кВ. Струя воды вытекает из сопла со скоростью 50 м/с под давлением 4…7 МПа. Расход воды составляет 40…60 м3/ч на 1000 м3 очищаемых газов. Аппарат изготавливается на производительность по газам от 85000 до 180000 м3/ч. Предусмотрена периодическая очистка ионизатора от осевших частиц пыли подачей воды под высоким давлением с последующей осушкой горячим газом. Подобная «регенерация» ионизатора производится через каждый час работы и занимает по времени около 1 мин.
Из общего расхода энергии на очистку 1000 м3/ч газов 6,5 МДж на ионизатор приходится около 20 %.
Рис. 5.2. Секция электроосадительного скруббера:
1 — ионизатор; 2 — расширительная камера; 3 — ударно-отражательная
тарелка; 4 — колонна; 5 — каплеотбойник; 6 — отстойник; 7 — насос