Контрольные вопроса:

1. Что такое катализ как химическое понятие?

2. В чем заключается существо проведения каталитической газоочистки?

3. В чем заключается явление “травления” катализатора?

4. Назовите причины приводящие к износу катализатора?

5. Какие требования предъявляются к промышленным катализаторам?

6. Возможно ли теоретическим путем рассчитать оптимальные свойства катализатора или возможен только экспериментальный путь?

7. В чем заключается метод термического обезвреживания?

8. Для каких газов применяется метод термического обезвреживания?

9. Какая экологическая задача может быть решена в случае прямого сжигания газа?

10. Приведите примеры как можно утилизовать тепло, в случае если содержание горючих примесей в смеси газа значительно меньше нижнего предела воспламенения?

11. Как рассчитать степень нитрализации обезвреживания газовых выбросов и уменьшения ее степени токсичности?

Глава 9 Домашняя работа.

В VIII семестре студенты обучающиеся по специальности 280202.65 «Инженерная защита окружающей среды» выполняют по дисциплине «Процессы и аппараты защиты окружающей среды» домашнюю работу, заключающуюся в решении 7 задач по аппаратам очистки газов, примеры решения которых представлены выше.

Задачи для самостоятельного решения приводятся по следующим разделам:

1. Оценка эффективности газоочистительных и пылеулавливающих установок;

2. Сухие механические пылеуловители;

3. Аппараты фильтрующего действия;

4. Аппараты мокрой очистки газов;

5. Электрофильтры;

6. Аппараты сорбционной очистки газов;

7. Данные по физико-химическим свойствам газов;

8. Приложения.

Задачи для самостоятельного решения

1. Оценка эффективности газоочистных и пылеулавливающих установок

Задание 1.1. Определить, как изменится дисперсный состав пыли после очистки в пылеуловителе, имеющем следующие фракци­онные п.к.д.: Ф₁ = 70 % (для частиц < 1 мкм), Ф₂ = 72 % (для частиц 1...5 мкм), Ф₃ = 75 % (для частиц 5... 10 мкм), Ф₄ = 78 % (для частиц 10...20 мкм), Ф₅ = 87 % (для частиц > 20 мкм). Дисперсный состав пыли перед пылеуловителем принять из Приложения для своего варианта.

Задание 1.2. Определить, с какой эффективностью рабо­тает пылеуловитель, если концентрация пыли, замеренная на входе в него и выходе при рабочих условиях составила соответственно Z' = 5,5 г/м и Z" = 305 мг/м³. При расчете принять, что температура газов не изменяется, гидравлическое сопротивление пылеуловителя составляет = 2000 Па, подсос воздуха в пылеуловитель достигает 4 %. Недостающие данные для расчета принять из табл.

Задание 1.3. Пылеуловитель очищает запыленные газы с эффективностью, равной = 78 %. Насколько нужно увеличить эф­фективность пылеулавливающего аппарата, чтобы концентрация его на выходе из пылеуловителя не изменилась, если концентрация за­грязняющего вещества перед очисткой увеличилась соответственно в 2; 3; 4; 5 раз? Изменением гидравлического сопротивления газоочи­стного аппарата можно пренебречь. Концентрацию пыли на входе в пылеуловитель принять из табл. (вариант задает преподаватель).

Задание 1.4. Концентрация пыли на входе в пылеуловитель увеличилась в два раза, при этом объемный расход газов не изменил­ся. Определить эффективность пылеуловителя, который включается в качестве второй ступени, для того, чтобы концентрация пыли на выходе из системы осталась неизменной. Изменением объемного расхода газов при этом можно пренебречь. Необходимые исходные данные принять из табл. (вариант задает преподаватель).

Задание 1.5. Пылегазовый поток, отходящий от металлур­гической печи с концентрацией пыли, равной Z' = 20 г/м³, необходи­мо очищать от пыли до остаточной запыленности Z" = 8 мг/м³. Для очистки газов от пыли предусмотрена система, состоящая из трех последовательно включенных пылеуловителей (грубой, полутонкой и тонкой очистки). Эффективность пылеулавливания аппарата гру­бой очистки составляет ₁ = 65 %. Оценить, какой должна быть эф­фективность пылеулавливания аппарата полутонкой очистки ₂ при условии, что средняя эксплуатационная эффективность аппарата тонкой очистки ₃ будет составлять 95; 97; 98; 99; 99,5 %.

Задание 1.6. Определить, сколько одинаковых газоочист­ных аппаратов, работающих с эффективностью улавливания, равной = 72 % каждый, следует установить последовательно для того, чтобы концентрация загрязняющего вещества уменьшилась от С₁ = 5 г/м³ до С₂ = 15 мг/м³. Подсосами воздуха в газоочистных аппа­ратах можно пренебречь.

Задание 1.7. Для очистки газов агломерационных машин используется электрофильтр, обеспечивающий очистку газов от пыли с концентрацией Z = 10 г/м³ до остаточной запыленности равной Z" = 75 мг/м³. Оценить, сколько батарейных циклонов, имеющих эффективность при улавливании этих пылей, равную _бц = 78 %, сле­дует установить последовательно вместо электрофильтра для дости­жения той же эффективности очистки, которую дает электрофильтр. Изменением дисперсного состава пыли при очистке в батарейных циклонах можно пренебречь. Как будет изменяться концентрация пыли после каждого батарейного циклона?

Задание 1.8. В двухступенчатой системе очистки аппарат первой ступени работает с эффективностью ₁ = 65 %, а аппарат второй ступени — с эффективностью ₂ = 92 %. При этом обеспечиваются необходимые условия очистки газов. Оцените, насколько нужно повысить эффективность очистки газов в аппарате второй ступени, если аппарат первой ступени вышел из строя (эффективность очист­ки ₁ = 0).

Задание 1.9. По технологическим условиям концентрация пыли в газах после очистки не должна превышать 20 мг/м³. Парамет­ры пылеулавливающей установки следующие: объемный расход очищаемых газов V₁ = 5 м³/с; температура газов Т₁ = 150°С ; эффек­тивность пылеулавливания ₁ = 95 %; концентрация пыли на выходе из пылеуловителя Z" = 15 мг/м³. Оцените, будет ли отвечать технологическим условиям работа пылеуловителя, если температура очи­щаемых газов снизится до 20; 50; 80; 120 °С. Изменением температу­ры газов в пылеуловителе и давления или разрежения газов можно пренебречь.