
- •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
6.2.1. Энергетический метод расчета эффективности мокрых пылеуловителей.
Эффективность работы мокрых пылеуловителей в значительной степени зависит от затрат энергии на процесс очистки, включая как энергию, затрачиваемую на движение газов через аппарат так и энергию, расходуемую на подачу и диспергирование жидкости. При этом следует учитывать только энергию, затрачиваемую в пределах аппарата.
Главным энергетическим
параметром мокрого пылеуловителя
является суммарная энергия соприкосновения
,
то есть расход энергии на обработку
жидкостью определенного объема газов
в единицу времени.
Величину этого
параметра (кДж/1000
газа) определяют из выражения:
(56),
где
- гидравлическое сопротивление аппарата,
Па
- давление
диспергируемой жидкости при входе в
аппарат, Па
,
- объемный расход соответственно жидкости
и газа,
/с.
Энергетическим методом расчета степень очистки газа в мокром пылеуловителе может быть определена по формуле:
(57),
где B и X – константы зависящие от физико-химических свойств и дисперсного состава улавливаемой пыли.
При высоких степенях
очистки оценку эффективности работы
аппарата удобно выражать не степенью
очистки
,
а числом единиц переноса
,
связанной с эффективностью зависимостью:
(58)
Из сопоставления выражений (57) и (58) можно получить выражение:
(59)
Зависимость (59) в
логарифмических координатах
-
изображается прямой линией, угол наклона
которой к горизонту дает величину Х, а
величина. В определяется, как значение
при
.
Замечу, что коэффициенты Х и В определяются
экспериментально для каждой пыли.
6.3. Конструкции мокрых пылеуловителей.
Пылеуловители с промывкой газа.
В зависимости от способа диспергирования жидкости пылеуловители этого типа делят на три группы:
1. Форсуночные скрубберы, где диспергирование жидкости осуществляется с помощью форсунок за счет энергии орошающей жидкости.
2. Скрубберы Вентури, в которых дробление жидкости происходит за счет энергии турбулентного потока.
Динамические газопромыватели, где разбрызгивание жидкости происходит за счет механической энергии вращающегося ротора. Вследствии значительного расхода энергии и сложности эксплуатации применяется редко.
6.3.1. Форсуночные скрубберы.
Рис. 18. Форсуночный скруббер
Форсуночный скруббер представляет собой цилиндрический аппарат, в верхней части которого размещено несколько поясов орошения, как правило, 3 – 4 пояса, с большим количеством форсунок, равномерно располагающихся по всему сечению аппарата и создающие равномерный поток капель. Нижняя часть скруббера, оканчивающаяся корнсом, заполнена водой, уровень которой поддерживается постоянным. Подводимый в нижнюю часть корпуса запыленный газ направляют на зеркало воды для осаждения наиболее крупных частиц пыли, после чего, распределяясь по всему сечению скруббера, газ движется вверх навстречу потоку капель и удаляется из аппарата через патрубок, расположенный выше поясов орошения. В процессе промывки капли жидкости захватывают частицы пыли и коагулируют. Образовавшийся шлам собирается в нижней части скруббера, и оттуда непрерывно удаляется. Форсуночные скрубберы нашли широкое применение в металлургии, в электронной технике преимущественно для охлаждения и увлажнения газов необходимых для последующей тонкой очистки газов.
Как самостоятельный аппарат форсуночный скруббер относится к аппаратам полутонкой очистки и может использоваться для очистки газа от пыли с размером частиц более 10 – 15 мкм с эффективностью 70 – 80%. Частицы пыли с размером менее 5 мкм в скрубберах практически не улавливаются. При выборе и расчете форсуночных скрубберов следует ориентироваться на следующие характеристики:
Оптимальная скорость газов в скруббере
.
Удельный расход орошающей жидкости в скруббере m=6дм3/м2 газа (то есть 6 л воды на 1 м3 газа).
Гидравлическое сопротивление скруббера не превышает 250 Па.
Возможное охлаждение газа до
.