
- •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
5.2. Расчет электрофильтра.
Для расчета электрофильтра необходимо сначала выбрать тип электрофильтра, удовлетворяющего будующим условиям эксплуатации. Затем следует определить размеры электрофильтра обеспечивающего очистку газа необходимого по условиям объемного расхода газа.
В процессе расчета электрофильтра определяются следующие параметры:
1. Критическая
напряженность электрического поля
а) Для отрицательной полярности коронирующего электрода
б) Для положительной полярности коронирующего электрода
где β – это
отношение плотности газа в рабочих
условиях к плотности газа в стандартных
условиях при
и
Р = 101,3 кПа
- барометрическое
давление, кПа
- разряжение или
избыточное давление в газоходе, кПа
- температура
газов,
- радиус коронирующего
электрода, м.
2. Критическое
напряжение
а) Для трубчатого осадительного электрода и гладкого проволочного коронирующего электрода
б) Для системы состоящей из пластинчатых осадительных электродов и проволочных коронирующих электродов
- критическое
напряжение, В
- критическая
напряженность электрического поля, В/м
- радиус трубчатого
осадительного электрода, м
-
расстояние между коронирующими и
осадительными электродами, м.
S- расстояние между соседними коронирующими электродами в ряду,м
В промышленных
электрофильтрах, при обычно применяемых
значениях
значение критического напряжения
находится в пределах
=20-40
кв.
Линейная плотность тока
,
А/м
– напряжение
подаваемое на электрофильтр, В
- критическое напряжение короны, В
- постоянная,
зависящая от конструкции электрофильтра
и подвижности ионов:
а) Для трубчатого электрофильтра
б) Для пластинчатого электрофильтра
- подвижность ионов
газа при рабочих условиях,
- коэффициент,
зависящий от соотношения
=0,6,
при
=0,08;
=0,7, при =0,068;
=0,8, при =0,046;
=0,9, при =0,035;
=1,0, при =0,027;
=1,1, при =0,022;
=1,2, при =0,0175;
=1,3, при =0,015;
=1,4, при =0,013;
=1,5, при =0,0115;
Подвижность ионов газа при рабочих условиях - определяется по формуле:
- подвижность ионов
газа при нормальных условиях,
Значения подвижности
ионов
при нормальных условиях в различных
газовых средах приведены ниже. Числитель
– для отрицательных ионов, знаменатель
– для положительных ионов,
.
Азот 1,84/1,28
Водород 8,13/5,92
Кислород 1,84/1,32
Воздух (сухой) 2,1/1,32
Углекислый газ (сухой) 0,96
Оксид углерода 1,15/1,11
Сернистый ангидрид 0,41/0,41
Водяной пар при
100
0,57/0,62
4. Напряженность электрического поля
,
В/м
- диэлектрическая
проницаемость вакуума (
)
5. Скорость дрейфа
частиц пыли к осадительным электродам
,
м/с
а) Для крупных частиц , м/с
- радиус частицы,
м
- динамический
коэффициент вязкости газов,
б) Для мелких частиц
- поправка
Кенингема-Милликена (
)
- численный
коэффициент, равный 0,815 – 1,63
- средняя длина
свободного пробега молекулы газа (
,
м)
6. Эффективность очистки газов, может быть определена следующим образом:
а) При точных оценках с учетом фракционного состава частиц пыли и скорости их дрейфа, определяется по уравнению Дейка:
-
удельная поверхность осаждения
- площадь поверхности
осадительных электродов,
- объемный расход
очищаемых газов,
б) В приближенных расчетах для оценки эффективности работы электрофильтра с учетом вторичного уноса пыли частиц через неактивные зоны, расчет степени очистки газа проводится по формуле:
- обобщенный
коэффициент вторичного уноса
и
- безразмерные параметры
Обобщенный коэффициент вторичного уноса определяется из выражения:
- коэффициент
относительной высоты осадительных
электродов
- относительная
высота осадительных электродов (
)
- коэффициент
относительной скорости газа
- относительная
скорость газов (
)
-
коэффициент относительной пылеемкости
электродов
- относительная
пылеемкость электродов (
)
Параметр
аналогичный по структуре показателю
экспоненты в формуле Дейга, определяются
по формуле:
- диэлектрическая
постоянная,
- напряженность
поля у осадительного электрода, В/м
- медиальный диаметр частиц, м
- активная длина
электрофильтра, м
- средняя скорость
газов в активном сечении, м/с
- коэффициент
неравномерности газораспределения.
- расстояние между коронирующим и осадительным электродами.
Параметр А зависит от отношения площадей активной и неактивной зон электрофильтра F, среднего квадратичного отклонения размеров частиц σ и параметра К.
- температура газа,
К
- давление газа,
Па
7. Запыленность
газа после электрофильтра (
)
определяют по формуле:
- запыленность
газа перед электрофильтром,
- эффективность пылеулавливания.