2. Общая хар-ка методов и средств защиты ос

общая хар-ка методов и средств защиты ОС.

Средозащитная техника – совокупность технических средств и технологических методов, предназнач для защиты и охраны природной среды от промышлен загрязнений.

Активные и пассивные методы защиты.

актив методы направлены непосредственно на источник загр-ия и позволяет свисти к минимуму поступления в ОС всех видов отходов. Главные из них: - комплексная переработка сырья с использованием всех его компонентов; - интенсификация производствен процессов на основе их автоматизации и работизации; - цикличность и замкнутость материальных потоков при минимизации производственных отходов; - уменьшение разделения технологич процесса на отдельные операции, сокращение числа промежуточных стадий перехода от сырья к конечному продукту; - сокращение удельного потребления природных ресурсов и максимальная замена первичных ресурсов вторичными; - рециркуляция (возврат) побочных продуктов отходов в основной процесс; - замена источников энергии путем перехода на нетрадиционную энергетику.

Пассивные не оказыв прямого воздействия на источник, носят защитный хар-р и служат для ослабления негатив воздействия на биосферу образовавшихся отходов: - рациональное размещение и локализация источников загр-ия, сис –а очистки газ выбросов и ст вод; - установки для переработки утилизации и обезвреживания отходов; - глушители шума, виброизоляторы технологического оборудования; - экраны для защиты от ионизирующих и эл м излучений.

3. Теоритические основы и параметры процессов пылеулавливания.

Пыль – представ собой дисперсную сис-у с газообразной дисперсной средой и твердой дисперсной фазой, состоящей из частиц от квазималекулярного до макроскопических размеров, обладающих св-вом находиться во взвешанном состоянии более или менее длительное время.

Аэрозоли – представ собой дисперсные сис-ы с газообразной (воздушной) дисперсной средой и тв или жидкой дисперсной фазой.

В технич литературе термины «аэрозоль» и «пыль» явл синонимами.

Как правило пыль и аэрозоли явл полидисперсными, те частицы их дисперсной фазы имеют неодинаковые размеры.

Масса частиц содержащихся в ед объема газа или воздуха наз-я концентрацией пыли или пылесодержанием или запыленность (С).

Седиментационная скорость (V_c) – это постоян скорость оседания частиц, которую они преобретают в спокойной среде под влиянием силы тяжести. Зависит от размера, формы, плотности частицы, от температуры, от вязкости и плотности среды.

Скорость витания (или парения) – представляет собой скорость вертикально парящего потока, численно равную седиментационной скорости.

Размер частицы δ м б охарактеризован длиной стороны частици, размерами ее проекции или шириной ячеек сита.

Эквивалентный диаметр δ_э применяется для хар-ки размеров частиц отличающихся по своей форме от шара.

Эквивалентный диаметр δ_э: - диаметр шара объем которого равен объему частици;

- диаметр круга, площадь которого равна площади проекции частицы.

Седиментационный диаметр δ_s – диаметр шара , скорость оседания и плотность которого соответственно равны объему оседания и плотности частици любой формы.

Ф-х св-ва пыли:

1. плотность частиц (плотность – масса ед объема этого материала):

- истинная плотность;

- насыпная;

- кажущаяся;

насыпная учитывает воздушную прослойку м/у частицами пыли. Кажущаяся плотность представ собой отношение массы частиц к занимаемому ими объему включая поры, пустоты, неровности.

2. Удельная поверхность пыли – отношение поверхности частиц пыли к их массе или объему.

3. дисперсность частиц

δс (мк/м)	<5	5÷10	10 ÷50	>50
%	10	20	50	20

Наибольший и наимен размеры ч-ц хар-ют диапазон дисперсности дан пыли.

4. Адгезионные св-ва ч-ц - определяют склонность частиц к слипаемости.

По слипаемости пыли делятся: - неслипающиеся (сухая шлаковаяпыль, кварцевая пыль, сухая глина), - слабо слипающаяся (зола), - средне слипающиеся (торф пыль, метал пыль, сухой цемент, сухое молоко), - сильно слип-ся (азбестовая, шерстяная, хлопковая).

Сыпучесть – оценивается по углу естествен откоса, который принимаетпыль в свеженасыпанном состоянии.

5. Абразивность – хар-ся скоростью износа металла при одинаковых концентрациях пыли и скоростях газов.

6. смачиваемость – по характеру смачивания все частицы раздел на 3 группы: - гидрофильные (хорошо смачиваемые); - гидрофобные (плохо смачиваемые); - абсолютно гидрофобные (парафин, битум, тефлон и тд).

7. гигроскопичность – способность пыли впитывать влагу.

8. Электрич проводтмость слоя пыли – оценивается по удельномк электрич сопративлению слоя пыли ρ_сл. Длят на 3 группы: - низкоомные пыли ρ_сл<10⁴ омсм; - пыли в диапазоне от 10⁴ д о10¹⁰ среднеомные пыли; - высокоомные пыли >10¹⁰Омм.

9. электрич заряженность ч-ц – знак заряда +, -, нейтрален.

10. способность пыли к самовозгоранию и образованию взрывоопасных смесей, зависит от хим св-в, размеров и формы частиц, их концентрации, влагосодержание воздуха или газа и ряда др св-в (древесная, мучная пыль).

Механизмы улавливания частиц.

I. Инерционное осаждение.

При введении в газ поток препядствий ч-ц пыли или влаги вследствии действия сил инерции сталкиваются с препядствием и осаждаются на нем. Улавливание ч-ц за счет сил инерции наз-ся импакцией. Эффективность η инерционного улавливания наз-ся эффективностью препядствия и определяется как отношение числа частиц сталкивающихся с препядствием к числу ч-ц которые столкнулись бы с препядствием если бы линии потока не отклонялись им. Принимается допущение, что все частицы сталкиваются с препядствием и захватываются им.

Эффективность инерцион улавливания опред тремя факторами: 1) распределение по скоростям в газ потоке, поступающем к препятствию; 2)Траектория ч/ц, зависящая от массы ч/ц, ее аэродинамич сопративления, от размеров и формы препятствия, от скорости газ потока; 3) способность препятствия удерживать частици.

II. Касание. ч/цы улавливаются за счет касания если ее поверхность соприкасается с поверхностью препятствия. Это явл-ие наблюдается тогда, когда линия потока по которой движется ч/ца проходит от поверхности препятствия на расстоянии не превышающим радиус ч/ц.

III Гравитационное осаждение

механизм гравитации осаждения основан на том, что вследствии более высокой плотности ч/ц , чем плотность газ среды, под воздействием сил гравитации ч/цы стремятся выпасть из горизонтально движущегося потока. Эффектив-ть гравитац осаждения зависит от плотности газ среды, размеров и плотности ч/ц, тем-ры газа, а т же скорости его движения.

IV. диффузионное осаждение. Мелкие ч/цы (<1 мкм) не способны эффективно улавливаться за счет инерционного осаждения или касания поскольку они движутся по линии потока, огибающей препятствия. Однако при малых скоростях потока ч/цы вследствии броуновского движения могут свободно перескать линии газ потока и сталкиваться с препядствием.

V. Электро-статическое осаждение. Наличие Эл-стат заряда оказывает влияние на движение и улавливание ч/ц в Эл поле.

Возможно действие 5 видов электростат сил: - кулоновской силы, действующей м/у заряженным препятствием и заряжен ч/цей; - индукционные силы, действующие м/у препятствием и незаряженной ч/цей; - индукцион силой м/у заряж ч/цей и незаряжен-м препятствием ; - силы отталкивания, действуют м/у однополярными ч/цами; - силы притяжения, действ м/у разноименно заряж ч/цами.

VI. Магнитное улавливание. Влияние маг поля анологично влиянию электр-стат сил.

Параметры процесса пылеулавливания.

Процесс очистки газов хар-ся несколькими параметрами:

1. общая эффективность очистки

С – концентрация;

2. Фракционная эффективность очистки

С_вхi, С_выхi – это массовые концентрации ч/ц i-ой фракции;

3. если очистка ведется последовательно соединенных аппаратов, то общая эффективность опре-ся η = 1- (1 – η₁)(1 – η₂)…(1 – η_n);

4. коэффициент проскока ч/ц ч/з пылеуловитель К = С_вых / С_вх

при сравнит-ой оценки задерживающей способности пылеуловителей различных типов, кроме общей и фракционной эфф-ти очистки используют понятия медианной тонкости очистки. Она определяется размерами частиц, для которых эфф-ть осаждения пылеуловителя составляет 50%.

5. Гидравлическое сопротивление пылеуловителя Δр. Определяется как разность давлений газ потока на входе и выходе газ аппарата Δр = р_вх - р_вых

6. Величина гидравлического сопротивления и обьемный расход очищаемого газа определяют мощность привода, устройства для подачи газа к пылеуловителю.

N = К Δр Q / η_n η_m

К – коэф-т запаса

Q – объемный расход

η_n η_m – КПД привода, КПД вентилятора.

7. Удельная пылеемкость пылеуловителя определяется как масса осадка приходящаяся на ед площади рабочей поверхности фильтрующего элемента.

8. скорость фильтрации представ собой отношение объемного расхода газа Q к площади фильтрования F_ф : ω_ф = Q / F_ф.