
- •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. Аппараты мокрой очистки газа
Задание
4.1. Выбрать
и рассчитать полый форсуночный скруббер
для очистки доменного газа при следующих
данных: расход
газа V
=
130 тыс. м3/ч,
начальное влагосодержание d1
=
60 г/м3,
давление
воды перед форсунками
Рв
= 0,3 МПа, коэффициент испарения
= 0,5; гидравлическое сопротивление по
газу
=
300 Па. Недостающие
исходные данные принять в соответствии
с вариантом табл.
Задание 4.2. Выбрать и рассчитать полый форсуночный скруббер для очистки доменного газа при следующих данных: расход газа V = 240 тыс. м3/ч, начальное влагосодержание d1 = 1 г/м3, давление воды перед форсунками Рв = 0,4 МПа, коэффициент испарения = 0,4; гидравлическое сопротивление по газу = 400 Па. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом табл.
Задание 4.3. Выбрать и рассчитать полый форсуночный скруббер для очистки доменного газа при следующих данных: расход газа V = 350 тыс. м3/ч, начальное влагосодержание d1 = 50 г/м3, давление воды перед форсунками Рв = 0,5 МПа, коэффициент испарения = 0,45; гидравлическое сопротивление по газу = 350 Па. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом табл.
Задание
4.4. Выбрать
и рассчитать полый форсуночный
скруббер
для очистки доменного газа при следующих
данных: расход
газа V
= 460
тыс. м3/ч,
начальное влагосодержание d1
= 55
г/м3,
давление
воды перед форсунками
Рв
= 0,35 МПа, коэффициент испарения
=0,35; гидравлическое сопротивление по
газу
= 450 Па.
Недостающие исходные данные принять
в соответствии с вариантом табл.
Задание
4.5. Определить
типоразмер, гидравлическое сопротивление
и концентрацию пыли Z"
на выходе из скруббера Вентури,
предназначенного для очистки конвертерного
газа при следующих условиях: расход
газа V=100
тыс. м3/с; скорость газа в горловине
wг
=80 м/с (по условиям выхода); удельный
расход воды т
= 0,8 дм3/м3,
давление воды перед форсункой Рв=
0,5 МПа. На выходе из трубы Вентури газ
считать насыщенным влагой. Исследовать
влияние скорости газа в горловине wг
на
р
и Z".
Построить графики зависимостей
,
при wг
= 50; 65; 80; 110 м/с. Недостающие исходные
данные принять в соответствии с
вариантом табл.
Задание 4.6.
Определить типоразмер, гидравлическое
сопротивление и концентрацию пыли
Z"
на выходе из скруббера Вентури,
предназначенного для очистки газов
мартеновской печи, при следующих
условиях: расход газа
V=
90 тыс.м3/ч, скорость газа в горловине
wг
= 100 м/с (по условиям выхода), удельный
расход воды т
= 1 дм3/м3,
давление' воды перед форсункой Рв=
0,3 МПа. На выходе их трубы Вентури газ
считать насыщенным влагой. Исследовать
влияние удельного расхода воды т
на
и
Z".
Построить графики зависимостей
,
при т =
0,8; 0,9; 1,0; 1,1; 1,2 дм3/м3.
Недостающие исходные данные принять
в соответствии с вариантом табл.
Задание 4.7.
Определить необходимые размеры,
гидравлическое сопротивление
и концентрацию пыли Z"
на выходе из скруббера Вентури,
предназначенного для очистки газов
закрытой печи, выплавляющей 45 %-ный
ферросилиций, при следующих условиях:
расход газа V
= 3 тыс. м3/ч,
скорость газа в горловине wг=
150 м/с (по условиям выхода), удельный
расход воды т=
1,8 дм3/м3
давление воды перед форсункой Рв
= 0,8 МПа.
Навыходе из трубы Вентури газ считать
насыщенным влагой. Исследовать влияние
давления воды перед форсункой на
.
Построить кривые зависимости
при
Рв
= 0,2;,0,4; 0,6; 0,8; 1,0 МПа. Недостающие исходные
данные принять в соответствии с вариантом
табл.
Задание 4.8.
Определить типоразмер, гидравлическое
сопротивление и концентрацию пыли
Z"
на выходе из скруббера Вентури,
предназначенного для очистки ваграночных
газов при следующих условиях: расход
газа V
= 20 тыс. м3/ч, скорость газа в горловине
wг
= 110м/с (по условиям выхода); удельный
расход воды т=
1,2 дм3/м3,
давление воды перед форсункой Рв=
0,2 МПа. Исследовать влияние температуры
газа Тг
на
.
Построить кривые зависимостей
,при
Тг
=100; 200; 300; 400; 500 °С. Недостающие исходные
данные принять в соответствии с вариантом
табл.
Задание 4.9. Выбрать и рассчитать скруббер Вентури для очистки газов, мартеновской печи до запыленности Z" = 100 мг/м3 при следующих условиях: расход газов V = 60тыс.м3/ч, удельный расход воды т = 1,1 дм3/м3, давление воды перед форсункой Рв = 0,3 МПа. На выходе из трубы Вентури газ считать насыщенным влагой. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом табл.
Задание 4.10. Выбрать и рассчитать скруббер Вентури для очистки газов кислородного конвертера до запыленности Z" = 120 мг/м3 при следующих условиях: расход газов V = 40 тыс. м3/ч, удельный расход воды т= 1,5 дм3/м3, давление воды перед форсункой Рв = 0,5 МПа. На выходе из трубы Вентури газ считать насыщенным влагой. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом табл.
Задание 4.11. Выбрать и рассчитать скруббер Вентури для очистки газов печи, выплавляющей 45 %-ный ферросилиций, до запыленности Z" = 10 мг/м3, при следующих условиях: расход газа V= 4000 м3/ч, удельный расход воды т =1,6дм3/м3, давление воды перед форсункой Рв = 0,4 МПа. На выходе из трубы Вентури газ считать насыщенным влагой. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом табл.
Задание 4.12. Выбрать и рассчитать скруббер Вентури для очистки ваграночных газов до выходной запыленности Z" = 8 мг/м3 при следующих условиях: расход газа V= 25 тыс. м3/ч, удельный расход воды т = 0,7дм3/м3, давление воды перед форсункой Рв = 0,3 МПа. На выходе из трубы Вентури газ считать насыщенным влагой. Недостающие исходные данные принять: в соответствии с вариантом табл.
Задание 4.13.
Определить гидравлическое сопротивление
и степень очистки газа
в циклоне-промывателе СИОТ № 10 с
диаметром входного патрубка Dвх=
1,33 м, максимальной производительностью
V=100
тыс. м3/ч.
Исследовать влияние дисперсного состава
пыли на
,
приняв dm=
5; 10; 15; 20; 25 мкм. Построить графики
зависимостей
.
Недостающие
исходные данные
принять в соответствии с вариантом
табл.
Задание
4.14. Определить
гидравлическое сопротивление
и
степень очистки газа
в
центробежном батарейном скруббере
типа
СЦБВ-20. при следующих условиях: расход
газа V=
18
тыс. м3/ч,
суммарное сечение для прохода газа F
= 5,0
м2;
коэффициент
сопротивления
= 23. Исследовать влияние дисперсного
состава пыли на
, приняв
dт=3;
6; 9; 12; 15'мкм.Построить графики
зависимостей
.
Параметры
распределения
фракционной эффективности пылеуловителя
при плотности частиц
пыли:
=
1000 кг/м3
равны:
=1,5
мкм, логарифм среднеквадратического
отклонения размеров частиц пыли
.
Недостающие
исходные данные принять в соответствии
с вариантом табл.
Задание
4.15. Определить
полное гидравлическое сопротивление
и
степень очистки газа
в
пенном аппарате при следующих
условиях: удельный расход воды т
= 0,5
дм3/м3,
поверхностное
натяжение воды
=
75
103Н/м;
живое сечение тарелки fo=
0,25
м2/м2;
диаметр отверстий в тарелке do=
6
мм; скорость газа в аппарате
равна 90 % от критической; скорость входа
газа в аппарат и выхода
из него wвх=
wвых=
10 м/с; коэффициенты сопротивления:
выхода
вых=0,2,
входа
вх=
3, каплеуловителя
ку=2,5;
параметры распределения
фракционной эффективности пылеуловителя:
=0,77мкм;
логарифм среднеквадратического
отклонения размеров
частиц пыли
=
0,77. Недостающие исходные данные принять
в соответствии с вариантом табл.
Задание 4.16. Определить полное гидравлическое сопротивление и степень очистки газа в пенном аппарате, при следующих условиях: удельный расход воды m = 0,6 дм3/м3, поверхностное натяжение воды = 75 103Н/м, живое сечение тарелки fo= 0,2 м2/м2; диаметр отверстий в тарелке do= 8 мм; скорость газа в аппарате равна 80 % от критической; скорость входа газа в аппарат и выхода из него wвх=wвых=12м/с; коэффициенты .сопротивления: выхода вых=0,3, входа вх=3,5, каплеуловителя ку=3,5; параметры распределения фракционной эффективности пылеуловителя: =0,8 мкм; логарифм среднеквадратического отклонения размеров частиц пыли =0,78. Недостающие исходные данные принять в соответствии с вариантом табл.
Задание
4.17. Определить
полное гидравлическое сопротивление
и степень очистки газа в аппарате с
псевдоожиженной шаровой
насадкой при следующих условиях:
удельный расход воды m
=
0,6 дмУм3;
живое сечение тарелки fo
= 0,4 м2/м2;
скорость газов в аппарате
равна, 90 % от критической; статистическая
высота слоя Нст
=0,18
м; диаметр шаров dom
= 30
мм; насыпная плотность шаров
ш=
250 кг/м3;
порозность слоя
= 0,4; скорость газа при входе в аппарат
и выходе из него wвх=wвых
=10
м/с; коэффициенты сопротивления:
входа
вых
= 3,5, выхода
вх
=0,2, каплеуловителя
ку
=4, верхней
ограничивающей тарелки
т
= 2,5. Недостающие исходные данные
принять в соответствии с вариантом
табл.
Задание
4.18. Определить
гидравлическое сопротивление и
степень очистки газа в пылеуловителе
ПВМ при следующих условиях:
расход газа на 1 м длины щели V1=
6500
м3/ч;
ширина щели
= 200 мм; параметры распределения
фракционной эффективности
пылеуловителя: d50=1,7мкм;
логарифм среднеквадратичного отклонения
размеров частиц пыли lg
= 0,52. Исследовать влияние, дисперсного
состава на степень очистки газа, приняв
dm=2;
4;
6; 8; 10
мкм. Построить график зависимости
.
Недостающие исходные данные принять
в соответствии с вариантом табл.
Задание
4.19. Определить
гидравлическое сопротивление
и
степень очистки газа в пылеуловителе
ПВМ при следующих
условиях:
расход газа на 1 м длины щели V1
=
4000 М3/ч;
ширина щели
= 150 мм; параметры распределения
фракционной эффективности
пылеуловителя d50=1,8
мкм логарифм среднеквадратичного
отклонения
размеров частиц пыли lg
=0,47.
Исследовать влияние величины
на степень очистки газа, приняв
= 40; 80; 200 мм. Построить
график зависимости
Недостающие исходные данные принять
в соответствии с вариантом табл.
Задание
4.20. Определить
размеры центробежной форсунки
и средний диаметр капель dK
при
следующих условиях: расход воды
Vв=36м3/ч;
угол раскрытия факела
=100°,
давление воды перед
форсункой Рв=
0,3 МПа; плотность воды
=
1000 кг/м3;
скорость
во входном канале wвх=
10 м/с; число входных, каналов nвх=
1; угол
конусности форсунки при входе в сопло
=
90°; коэффициент кинематической вязкости
воды v
= 0,0131
10-4
м2/c.
Исследовать влияние
давления воды перед форсункой Рв
на
средний диаметр капель
dK,
приняв
Рв
= 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 МПа. Построить график
зависимости
dK=f(PB).