5. Выбор и обоснование аппаратно-технологической схемы пыле- и газоочистки.

Обычно промышленные выбросы имеют различный физико-химический состав и технологические параметры. Аппараты же по очистке газов работают в строго определенных технологических режимах(температура, влажность, концентрация, дисперсность и т.д.), которые колеблются в довольно узком диапазоне. Поэтому для обеспечения эффективной очистки газов необходимо правильно выбрать схему очистки. При выборе схемы очистки и газоочистных аппаратов необходимо отдавать предпочтение сухим методам. В этом случае представляется возможность вернуть в технологический процесс уловленный продукт и получить экономический эффект.

Мокрые методы очистки предпочтительны при обезвреживании взрывоопасных и токсичных газов. Они требуют устройства дорогошламного хозяйства.

Аппаратно- технологическая схема очистки газов должна компоноваться из таких аппаратов, которые при работе в оптимальных условиях обеспечат необходимую степень очистки.

Таким образом, для выбора и обоснования аппаратно-технологической схемы очистки промышленных выбросов от содержащихся в них твердых примесей пыли печи обжига клинкера необходимо:

- выбрать наиболее подходящие аппараты и скомпоновать их в многоступенчатую схему;

- подобрать оптимальный технологический режим работы аппаратов с учетом физико-химических свойств очищаемого газа(температуры, состава и свойств пыли), разработать способ утилизации уловленных компонентов с получением товарного продукта или обезвредить, чтобы предотвратить вредное воздействие отходов на окружающую среду.

6.Расчет аппаратов для очистки газов.

Задачей технологического расчета аппаратов для очистки газов является определение их основных размеров, гидравлического сопротивления и эффективности очистки по рабочим параметрам газовой смеси.

Параметры, характеризующие состояние газовоздушной смеси: -объем газа V=5000м3/ч(м3/с); давление Р=115 Па; температура 350°С; плотность ρ=1100кг/м3.

Объем газовой смеси.

При расчете аппаратов требуется знать количество газов при нормальных и рабочих условиях(РУ). Считается, что при Т=0°С и давлении Р=101325Па газ находится при нормальных условиях(НУ). Объем гази при этих условиях обозначают . Объем газа при условиях, отличных от нормальных, называют рабочим и обозначают V, а параметры Т=(273+t), P=(Pбар±Pап). Тогда объемный расход газа V, м3/ч, при РУ будет равен:

где Pап-давление в аппарате, Па; t- температура газовой смеси, °С.

Объемный расход влажного газа , /ч, при РУ и известном объемном расходе сухого газа и содержании в нем водяных паров рассчитывают по формуле:

Vвл= *( )*(1+f/0,804)=5000 * (101325*623/273*101440) *(1 +0,005/0,804) =11468 /ч

где f-влагосодержание газа, г/ ; 0,804-масса 1 водяных паров, кг.

Плотность газовой смеси

Если известен химический состав смеси газов, то плотность этой смеси при НУ, кг/м3, определяют по формуле:

= /22,4=29,84/22,4=1,331 кг/м3,

где 22,4-объем 1 кмоля газа, м3; Мсм-молекулярная масса 1 кмоля смеси, кг.

Мсм=

где М1, М2,…Мn-молекулярная масса компонентов газа, входящих в смесь, кг/кмоль; а1, а2,..аn-содержание компонентов газа в смеси, %.

Плотность сухого газа при РУ рассчитывают по формуле:

Плотность влажного газа при РУ находим из выражения:

Теплоемкость газовой смеси

Этот параметр определяется из выражения:

,

где с1,с2,с3,с4-удельные теплоемкости компонентов смеси, кДж/(кг*К); а1,а2,а3,а4-содержание компонентов смеси в долях единицы.

Теплоемкость смеси влажного газа рассчитывают по формуле:

Ссм.вл.=Ссм+Сn*d/1000=0,992+2.01*5/1000=1,00205кДж/(кг*К),

где Сn-средняя удельная теплоемкость водяного пара, равная 2,01 кДж/(кг*К); d-влагосодержание, г/кг.

Вязкость газовой смеси

Динамическую вязкость газов и паров μi, Па*с, при РУ рассчитывают по формуле:

где С-константа Сазерленда, приведена в прил.2; -коэффициент динамической вязкости газа при t=0°C, Па*с, приведенный в прил.2.

Коэффициент динамической вязкости газовой смеси находят из соотношения

32,46 *

Кинематическая вязкость газов ν, м2/с, связана с динамической вязкостью и плотностью соотношением , тогда кинематическая вязкость газовой смеси будет равна

.