
- •Методические указания 5
- •Глава 4. Очистка газов в фильтрах 83
- •Глава 5. Электрическая очистка газов 110
- •Глава 6. Аппараты мокрой очистки газов от пыли 125
- •Глава 7. Сорбционные методы очистки газов 154
- •Глава 8. Каталитическая очистка газов 185
- •Глава 9. Домашняя работа 195
- •Методические указания для выполнения самостоятельной работы студентов.
- •Глава 1
- •1.1. Классификация основных процессов химической технологии
- •1.2. Общие принципы анализа и расчета процессов и аппаратов
- •1.3. Теория подобия. Подобные преобразования
- •Примеры решения задач:
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 2. Характеристика источников производственных загрязнений и физико-химические свойства пылей
- •2.1.Источники производственных загрязнений
- •2.2 Методы очистки и обезвреживания отходящих газов
- •2.3. Основные физико-химические свойства пылей
- •2.4. Оценка эффективности газоочистных и пылеулавливающих установок
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 3 Сухие механические пылеуловители.
- •3.1.Пылеосадительная камера
- •3.2.Расчет пылеосадительной камеры
- •3.3.Пример расчета пылеосадительной камеры
- •3.4.Инерционные пылеуловители.
- •3.5.Жалюзийные аппараты.
- •3.6.Циклоны
- •3.7. Расчет циклона
- •3.8.Пример расчета циклона
- •3.9. Расчет батарейного циклона
- •3.10.Пример расчета батарейного циклона
- •3.11. Вихревые пылеуловители
- •3.12. Динамические пылеуловители
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 4 Очистка газов в фильтрах
- •4.1.Процесс фильтрации
- •4.2.Механизм фильтрации
- •4.3.Фильтровальные перегородки
- •4.4.Классификация фильтров
- •4.5.Тканевые рукавные фильтры
- •4.6. Расчет тканевого рукавного фильтра
- •4.7. Пример расчета тканевого рукавного фильтра
- •4.8. Волокнистые фильтры
- •4.8.1.Волокнистые фильтры тонкой очистки.
- •4.8.2 Двухступенчатые или комбинированные фильтры
- •4.9. Зернистые фильтры.
- •4.10.Расчет зернистого фильтра.
- •4.11.Пример расчета зернистого фильтра
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 5. Электрическая очистка газов
- •5.1. Физические основы работы электрофильтров
- •5.2. Расчет электрофильтра.
- •5.3.Пример расчета электрофильтра
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 6. Аппараты мокрой очистки газов от пылей
- •6.1. Достоинства и недостатки мокрых пылеуловителей
- •6.2. Физические основы мокрых пылеуловителей
- •Тепло - и массообмен в мокрых пылеуловителях.
- •6.2.1. Энергетический метод расчета эффективности мокрых пылеуловителей.
- •6.3. Конструкции мокрых пылеуловителей.
- •6.3.1. Форсуночные скрубберы.
- •6.3.2. Расчет форсуночного скруббера
- •6.3.3.Пример расчета форсуночного скруббера
- •6.3.4. Скрубберы Вентури.
- •6.3.5. Расчет скрубберов Вентури.
- •6.3.6.Пример расчета скруббера Вентури
- •6.3.7.Пример расчета трубы Вентури
- •6.4. Пылеуловители с осаждением пыли на пленку жидкости.
- •1. Мокрые аппараты центробежного действия.
- •3. Тарельчатые газоочистные аппараты.
- •6.4.1. Мокрые аппараты центробежного действия.
- •6.4.2 Мокрые аппараты ударно – инерционного действия.
- •6.4.3. Тарельчатые газоочистные аппараты.
- •6.4.4. Расчет пенного пылеулавителя
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 7. Сорбционные методы очистки газов от вредных газообразных компонентов
- •7.1. Адсорбция
- •7.1.1. Основы процесса физической абсорбции
- •7.1.2. Устройство и расчет абсорбционных аппаратов.
- •7.1.3. Расчет абсорберов.
- •7.1.4. Пример расчета абсорберов.
- •7.2. Адсорбция
- •7.2.1. Основы процесса физической адсорбции.
- •7.2.2. Характеристика адсорбентов и их виды.
- •7.2.3. Устройство адсорберов.
- •7.2.4. Расчет адсорбера с неподвижным слоем адсорбента.
- •7.2.5. Непрерывно действующие адсорберы.
- •7.2.6. Пример расчета адсорбера.
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 8. Каталитическая очистка газов.
- •8.1. Физико-химические основы каталитической очистки газов
- •8.2. Очистка оксида углерода каталитическим методом.
- •8.3. Термическое обезвреживание
- •Контрольные вопроса:
- •Глава 9 Домашняя работа.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •1. Оценка эффективности газоочистных и пылеулавливающих установок
- •2. Сухие механические пылеуловители
- •3. Аппараты фильтрующего действия
- •4. Аппараты мокрой очистки газа
- •5. Электрофильтры
- •6. Аппараты сорбционной очистки газов
- •Тесты Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Вариант № 9
- •Вариант № 10
- •Вариант № 11
- •Вариант № 12
- •Вариант № 13
- •Вариант № 14
- •Вариант № 15
- •Вариант № 16
- •Вариант № 17
- •Вариант № 18
- •Вариант № 19
- •Вариант № 20
- •Основные физические свойства пылей
- •Давление водяных паров и влагосодержание газов при насыщении и давлении смеси 101,3 кПа (760 мм рт.Ст.)
- •Формулы для расчета основных характеристик газов применительно к различным условиям
- •Технические характеристики рукавных фильтров Фильтры фро (фильтр рукавный, с обратной продувкой)
- •Фильтры фрки (фильтр рукавный, каркасный, с импульсной продувкой)
- •Фильтры фркди (фильтры рукавные каркасные, с двухсторонней импульсной продувкой)
- •Техническая характеристика труб Вентури типа гвпв
- •Техническая характеристика каплеуловителей кцт
- •Исходные данные для расчетов
- •Рекомендуемая литература
4.4.Классификация фильтров
Современные фильтры в зависимости от назначения и величин входной и выходной концентрации улавливаемой дисперсной среды условно разделяют на три класса.
1. Фильтры тонкой очистки – высокоэффективные или абсолютные фильтры, предназначены для улавливания с очень высокой эффективностью (обычно больше 99%) в основном субмикронных частиц из промышленных газов и воздуха при низкой входной концентрации (меньше 1мг/м3) и малой скорости фильтрации (0,1м/с). Такие фильтры применяют для улавливания особо токсичных или радиоактивных частиц, а также для ультратонкой очистки воздуха при проведении некоторых технологических процессов или в особо чистых помещениях, в которых воздух служит рабочей средой. Как правило, такие фильтры не подвергаются регенерации.
2. Фильтры для очистки атмосферного воздуха – воздушные фильтры используются в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. Они рассчитаны на работу при концентрации пыли менее 50мг/м3, часто при высокой скорости фильтрации до 2,5-3м/с. Фильтры этого класса бывают нерегенерируемые, а также периодически или непрерывно регенерируемые.
3. Промышленные фильтры (тканевые, зернистые, грубоволокнистые) применяются для очистки промышленных газов в основном с высокой концентрацией дисперсной фазы (больше 60мг/м3). Для периодического или непрерывного удаления накапливающейся пыли фильтры этого класса снабжены устройствами, для регенерации позволяющими поддерживать производительность на заданном уровне и возвращать ценные продукты в производство; фильтры этого класса являются частью технологического оборудования.
4.5.Тканевые рукавные фильтры
Для тонкой очистки газа чаще всего используются тканевые рукавные фильтры. При этом фильтровальный материал может быть выполнен, как из тканого, так и из нетканого материала.
Главным элементом тканевого фильтра является фильтрующий элемент рукав, изготовленный из фильтрующего материала. Корпус рукавного фильтра, как правило, разделен на несколько мер (секций), в каждом из которых размещено несколько рукавов. Отдельные секции имеют самостоятельные системы регенерации.
Рис 12. Рукавный фильтр
В настоящее время разработано большое число конструкций тканевых фильтров, которые различаются по следующим признакам.
1) По форме тканевых фильтровальных элементов (рукавные, плоские и другие) и наличию в них опорных устройств (каркасные и некаркасные).
2) По месту расположения вентилятора относительно фильтра (всасывающие - работающие под разряжением, а нагнетательные – работающие под давлением)
3) По методу регенерации ткани (с импульсной продувкой, со встряхиванием, с обратной продувкой и т.д.).
4) По наличию и форме корпуса для размещения ткани (прямоугольные, цилиндрические, открытые, бескамерные).
5) По числу секций в установке (однокамерные и многосекционные).
6) По виду используемой ткани (стеклоткань).
Кроме того возможна классификация тканевых фильтров по характеру их работы с учетом основной особенности их конструкции.
Тканевые фильтры периодического действия.
Тканевые фильтры непрерывного действия.
Многосекционные рукавные фильтры.
Рукавные фильтры с обратной струйной продувкой
Рукавные и плоские фильтры, регенерируемые импульсами сжатого воздуха.
Рукавные фильтры, регенерируемые пульсирующим потоком газа.
Рукавные фильтры, регенерируемые встряхиваниями.
Рукавные фильтры, регенерируемые встряхиванием и обратной продувкой.
Наибольшее распространение получили тканевые рукавные фильтры с фильтрующим элементом в виде цилиндрического рукава с регенерацией обратной продувкой или импульсной продувкой сжатым воздухом. Фильтрование газов может идти как снаружи внутрь рукава, так и изнутри рукава наружу.
Применяемые материалы рукавных фильтров.
Хлопчатобумажные ткани обладают хорошими фильтрующими свойствами и имеют низкую стоимость, но обладают недостаточно термической и химической стойкостью, высокой горючестью и влагоемкостью.
Шерстяные ткани характеризуются большей воздухопроницаемостью, обеспечивают надежную очистку и регенерацию, и стойкость к кислым газам SO2, туману серной кислоты. Стоимость их естественно выше, чем хлопчатобумажных тканей. Но при длительном воздействии высокой температуры волокна становятся хрупкими. Работают до 90 °C.
В настоящее время синтетические материалы вытесняют материалы из хлопка и шерсти.
Нитровые ткани работают при 120-130 °C в химической промышленности и цветной металлургии.
Лавсановые ткани используются при очистки горячих, сухих газов в цементной, металлургической и химической промышленности. В кислых средах стойкость их высокая, а в щелочных несколько снижается.
Стеклянные ткани стойки при 150-350 °C. Их изготавливают из алюмоборосиликатного бесщелочного или магнезиального стекла.