
- •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
Давление водяных паров и влагосодержание газов при насыщении и давлении смеси 101,3 кПа (760 мм рт.Ст.)
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Формулы для расчета основных характеристик газов применительно к различным условиям
Плотность газов.
Плотность сухих
газов,, состоящих из нескольких
компонентов при нормальных условиях
(
),
кг/м3:
где
- относительные молекулярные массы
смеси газов и отдельных компонентов,
кг/моль;
- содержание
компонентов в смеси % (по объему).
Плотность сухих
газов при рабочих условиях (температуре
,
барометрическом давлении Рбар
кПа
и избыточном давлении
),
кг/м3:
Плотность влажных газов при содержании в них водяных паров х при нормальный условиях равна, кг/м3:
где
- плотность водяных
паров при нормальных условиях, кг/м3.
Плотность влажных газов при рабочих условиях, кг/м3:
Вязкость газов.
Коэффициент
динамической вязкости смеси газов,
состоящий из нескольких компонентов,
при нормальных условиях (
),
:
где - относительные молекулярные массы смеси
газов и отдельных компонентов, кг/моль;
- содержание компонентов в смеси, % (объемн.);
- динамические
коэффициенты вязкости
смеси газов и отдельных компонентов, .
При рабочей температуре 0°С динамический коэффициент вязкости находят из выражения, Нс/м2:
Значение коэффициента
динамической вязкости при 0° С
и
константы С для различных газов приведены
в Приложении 2.
Кинематический коэффициент вязкости газов, м2/с:
,
где
- плотность газа.
Влажность газа.
В газоочистной
технике влажность газов чаще всего
характеризуют величиной относительной
влажности
или
влагосодержанием (х)
выражаемых в граммах влаги на 1 кг или
на 1 м3
сухого воздуха при нормальных условиях
(Т0=
273 К, Р0=101,3
кПа). Связь между этими величинами
выражается следующим образом:
где Рбар- общее (барометрическое) давление смеси, Па;
Рнас - парциальное давление водяных паров при насыщении для данной температуры, Па.
Объем влажного газа, получаемого из 1 м3 сухого газа при нормальных условиях после частичного или полного насыщения его водяными парами, м3/м3:
где Тг- температура газа при рабочих условиях, °С.
Теплоемкость и энтальпия газов.
Теплоемкость смеси газов, состоящий из нескольких компонентов, кДж/кг К:
где
-
удельные объемные теплоемкости смеси
газов и отдельных компонентов;
-
содержание компонентов в смеси,
%,(объемн.).
Энтальпию влажных газов iв определяют как сумму энтальпий сухих тазов и водяных паров, отнесенных к 1 кг сухих газов:
,
где
- энтальпия сухих газов, Дж/кг;
-
энтальпия водяных паров при расчетной
температуре, Дж/кг;
-
теплоемкость сухих газов, Дж/(кг°С);
х- влагосодержание газов, кг/кг.
Энтальпию водяных паров для практических целей можно определять из эмпирического выражения, кДж/кг:
.
Объем газов.
Объем влажных газов при рабочих условиях, м3:
где V0- объем влажных газов при нормальных условиях, м3.
Если известен объем сухих газов Vос , м3, при нормальных условиях и содержание в них водяных паров X, кг/м3, то объем влажных газов равен, м3:
Если влагосодержание
х дано в
кг/кг, то объем влажных газов определяют
из выражения, м3:
Приложение 4
Температура мокрого термометра дымовых газов
Начальная влажность газов, г/м3 |
Начальная температура горячих газов |
||||||
100 |
2000 |
300 |
400 |
500 |
750 |
1000 |
|
25 |
38,5 |
49,5 |
57 |
62 |
65 |
72,5 |
77,5 |
50 |
44 |
53,5 |
59,5 |
64 |
67,5 |
74 |
78,5 |
100 |
52,5 |
59 |
63,5 |
68 |
70,5 |
76,5 |
80,5 |
200 |
61 |
66,5 |
70 |
72,5 |
75,5 |
79,5 |
- |
300 |
68 |
71,5 |
74 |
78,5 |
- |
- |
- |
x |
Ф(x) |
x |
Ф(x) |
x |
Ф(x) |
x |
Ф(x) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
-2,70 |
0,0035 |
-1,06 |
0,1446 |
0,00 |
0,5000 |
1,08 |
0,8599 |
-2,60 |
0,0047 |
-1,04 |
0,1492 |
0,02 |
0,5080 |
1,10 |
0,8643 |
-2,50 |
0,0062 |
-1,02 |
0,1539 |
0,04 |
0,5160 |
1,12 |
0,8686 |
-2,40 |
0,0082 |
-1,00 |
0,1587 |
0,06 |
0,5239 |
1Д4 |
0,8729 |
-2,30 |
0,0107 |
-0,98 |
0,1635 |
0,08 |
0,5319 |
1,16 |
0,8770 |
-2,20 |
0,0139 |
-0,96 |
0,1685 |
0,10 |
0,5398 |
1,18 |
0,8810 |
-2,10 |
0,0179 |
-0,94 |
0,1736 |
0,12 |
0,5478 |
1,20 |
0,8849 |
-2,00 |
0,0228 |
-0,92 |
0,1788 |
0,14 |
0,5557 |
1,22 |
0,8888 |
-1,98 |
0,0239 |
-0,90 |
0,1841 |
0,16 |
0,5636 |
1,24 |
0,8925 |
-1,96 |
0,0250 |
-0,88 |
0,1894 |
0,18 |
0,5714 |
1,26 |
0,8962 |
-1 94 |
0,0262 |
-0,86 |
0,1949 |
0,20 |
0,5793 |
1,28 |
0,8997 |
-1,92 |
0,0274 |
-0,84 |
0,2005 |
0,22 |
0,5871 |
1,30 |
0,9032 |
-1,90 |
0,0288 |
-0,82 |
0,2061 |
0,24 |
0,5948 |
1,32 |
0,9066 |
-1,88 |
0,0301 |
-0,80 |
0,2119 |
0,26 |
0,6026 |
1,34 |
0,9099 |
-1,86 |
0,0314 |
-0,78 |
0,2177 |
0,28 |
0,6103 |
1,36 |
0,9131 |
-1,84 |
0,0329 |
-0,76 |
0,2236 |
0,30 |
0,6179 |
1,38 |
0,9162 |
-1,82 |
0,0344 |
-0,74 |
0,2297 |
0,32 |
0,6255 |
1,40 |
0,9192 |
-1,80 |
0,0359 |
-0,72 |
0,2358 |
0,34 |
0,6331 |
1,42 |
0,9222 |
-1,78 |
0,0375 |
-0,70 |
0,2420 |
0,36 |
0,6406 |
1,44 |
0,9251 |
-1,76 |
0,0392 |
-0,68 |
0,2483 |
0,38 |
0,6480 |
1,46 |
0,9279 |
-1,74 |
0,0409 |
-0,66 |
0,2546 |
0,40 |
0,6554 |
1,48 |
0,9306 |
-1,72 |
0,0427 |
-0,64 |
0,2611 |
0,42 |
0,6628 |
1,50 |
0,9332 |
-1,70 |
0,0446 |
-0,62 |
0,2676 |
0,44 |
0,6700 |
1,52 |
0,9357 |
-1,68 |
0,0465 |
-0,60 |
0,2743 |
0,46 |
0,6772 |
1,54 |
0,9382 |
-1,66 |
0,0485 |
-0,58 |
0,2810 |
0,48 |
0,6844 |
1,56 |
0,9406 |
-1,64 |
0,0505 |
-0,56 |
0,2877 |
0,50 |
0,6915 |
1,58 |
0,9429 |
-1,62 |
0,0526 |
-0,54 |
0,2946 |
0,52 |
0,6985 |
1,60 |
0,9452 |
-1,60 |
0,0548 |
-0,52 |
0,3015 |
0,54 |
0,7054 |
1,62 |
0,9474 |
-1,58 |
0,0571 |
-0,50 |
0,3085 |
0,56 |
0,7123 |
1,64 |
0,9495 |
Приложение 5
Значение нормальной функции распределения Ф(x)
Приложение 5 (продолжение)
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
-1,56 |
0,0594 |
-0,48 |
0,3156 |
0,58 |
0,7190 |
1,66 |
0,9515 |
-1,54 |
0,0618 |
-0,46 |
0,3228 |
0,60 |
0,7257 |
1,68 |
0,9535 |
-1,52 |
0,0643 |
-0,44 |
0,3300 |
0,62 |
0,7324 |
1,70 |
0,9554 |
-1,50 |
0,0668 |
-0,42 |
0,3372 |
0,64 |
0,7389 |
1,72 |
0,9573 |
-1,48 |
0,0694 |
-0,40 |
0,3446 |
0,66 |
0,7454 |
1,74 |
0,9591 |
-1,46 |
0,0721 |
-0,38 |
0,3520 |
0,68 |
0,7517 |
1,76 |
0,9608 |
-1,44 |
0,0749 |
-0,36 |
0,3594 |
0,70 |
0,7580 |
1,78 |
0,9625 |
-1,42 |
0,0778 |
-0,34 |
0,3669 |
0,72 |
0,7642 |
1,80 |
0,9641 |
-1,40 |
0,0808 |
-0,32 |
0,3745 |
0,74 |
0,7703 |
1,82 |
0,9656 |
-1,38 |
0,0838 |
-0,30 |
0,3821 |
0,76 |
0,7764 |
1,84 |
0,9671 |
-1,36 |
0,0869 |
-0,28 |
0,3897 |
0,78 |
0,7823 |
1,86 |
0,9686 |
-1,34 |
0,0901 |
-0,26 |
0,3974 |
0,80 |
0,7881 |
1,88 |
0,9699 |
-1,32 |
0,0934 |
-0,24 |
0,4052 |
0,82 |
0,7939 |
1,90 |
0,9713 |
-1,28 |
0,1003 |
-0,22 |
0,4129 |
0,84 |
0,7995 |
1,92 |
0,9726 |
-1,26 |
0,1038 |
-0,20 |
0,4207 |
0,86 |
0,8051 |
1,94 |
0,9738 |
-1,24 |
0,10.75 |
-0,18 |
0,4286 |
0,88 |
0,8106 |
1,96 |
0,9750 |
-1,22 |
0,1112 |
-0,16 |
0,4364 |
0,90 |
0,8159 |
1,98 |
0,9761 |
-1,20 |
0,1151 |
-0,14 |
0,4443 |
0,92 |
0,8212 |
2,00 |
0,9772 |
-1,18 |
0,1190 |
-0,12 |
0,4522 |
0,94 |
0,8264 |
2,10 |
0,9821 |
-1,16 |
0,1230 |
-0,10 |
0,4602 |
0,96 |
0,8315 |
2,20 |
0,9861 |
-1,14 |
0,1271 |
-0,08 |
0,4681 |
0,98 |
0,8365 |
2,30 |
0,9893 |
-1,12 |
0,1314 |
-0,06 |
0,4761 |
1,00 |
0,8413 |
2,40 |
0,9918 |
-1,10 |
0,1357 |
-0,04 |
0,4840 |
1,02 |
0,8461 |
2,50 |
0,9938 |
-1,08 |
0,1401 |
-0,02 |
0,4920 |
1,04 |
0,8508 |
2,60 |
0,9953 |
- |
- |
- |
- |
1,06 |
0,8554 |
2,70 |
0,9965 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
|
Виды пыли и аэрозолей |
В |
|
1 |
Конверторная пыль (при продувке кислородом сверху) |
9,8 10-2 |
0,4663 |
|
|||
2 |
Туман фосфорной кислоты |
1,34 10-2 |
0,6316 |
3 |
Ваграночная пыль |
1,355 10-2 |
0,6210 |
4 |
Колошниковая (доменная пыль) |
6,61 10-3 |
0,891 |
5 |
Пыль известковых печей |
6,5 10-4 |
1,029 |
6 |
Пыль, содержащая окислы цинка из печей, выплавляющих латунь |
2,34 10-2 |
0,5217 |
|
|||
7 |
Щелочной аэрозоль известковых печей |
5,53 10-5 |
1,2295 |
8 |
Аэрозоль сульфата меди |
2,14 10-4 |
1,0679 |
9 |
Пыль мартеновских печей, работающих |
1,656 10-6 |
1,619 |
|
на кислородном дутье |
||
10 |
Пыль мартеновских печей, работающих |
1,75 10-6 |
1,619 |
|
на воздушном дутье |
||
11 |
Пыль из конвертора, работающего без продувки |
0,268 |
0,2589 |
|
|||
12 |
Пыль, образующаяся при выплавке 45 % ферросилиция в закрытых электропечах |
2,42 10-5 |
1,26 |
13 |
Пыль, образующаяся при выплавке силико-маргакца в закрытых электропечах |
6,9 10-3 |
0,67 |
Значение эмпирических коэффициентов В и
для различных видов пылей и аэрозолей
Примечание 7