Тема 9 Методы и способы очистки газообразных выбросов в атмосферный воздух.

Цель занятия. Изучение современного пылеулавливающего и газоулавливающего оборудования основанных на принципиальных особенностях процесса их улавливания.

Контрольные вопросы:

1 Дайте классификацию аппаратам по очистке выбросов в атмосферу.

2 Дайте характеристику аппаратам для пылеулавливания. Расскажите их устройство и о механизме очистки. Область применения аппаратов пылеулавливания. Ориентировочная эффективность очистки.

3 Дайте классификацию аппаратам для очистки газо-воздушных выбросов от твердых примесей.

4 Аппараты для очистки газо-воздушных выбросов от газообразных примесей. Расскажите их устройство и механизм очистки. Область применения аппаратов газоулавливания Ориентировочная эффективность очистки.

Методические рекомендации:

1 Изучить методы и способы очистки газообразных выбросов в атмосферный воздух. Составить конспект.

2 Подготовиться к проверке знаний по тестам.

3 Написать выводы по теме.

4 Подведение итогов работы.

Рекомендуемая литература:

1 Скрипникова Л.В. Промшленная экология.- Семипалатинск.,2007.

2 Белов В.С.,Барбинов Ф.А., Козьяков А.Ф. Охрана окружающей среды,-М.:Высшая школа, 1991, 312с.

3 Родионов А. И. Техника зашиты окружающей среды. - М., Химия, 1989.

4 Григорьева И.Я. Практикум по экологии и устойчивому развитию, - Семипалатинск,2008.

1 Очистка газов в сухих механических пылеуловителях

Рисунок 1 Инерционные пылеуловители:

а - с перегородкой, б - с плавным поворотом газового потока;

в - с расширяющимся конусом; г - с боковым подводом газа.

Циклоны. Циклонные аппараты наиболее распространены в промышленности. Они имеют следующие достоинства:

1. отсутствие движущихся частей в аппарате;

2. надежность работы при температурах газов вплоть до 500°С,

3. возможность улавливания абразивных материалов при защите, внутренних поверхностей циклонов специальными покрытиями;

4. улавливание пыли в сухом виде;

5. почти постоянное гидравлическое сопротивление аппарата;

6. успешная работа при высоких давлениях газов;

7. простота изготовления;

8. сохранение высокой фракционной эффективности очистки при увеличении запыленности газов.

Недостатки:

1. высокое гидравлическое сопротивление: 1250 - 1500 Па;

2. плохое улавливание частиц размером менее 5 мкм;

3. невозможность использования для очистки газов от липких загрязнений.

Основные конструкции циклонов (по подводу газов) показаны на рисунке 2. По способу подвода газов в аппарат их подразделяют на циклоны со спи­ральным, тангенциальным, винтообразным, а также осевым подводом. Наибо­лее предпочтительным по форме с точки зрения аэродинамики является подвод газа по спирали. Однако на практике все способы подвода таза могут использо­ваться в равной степени.

Принцип работы циклона показан на рисунке 4-а, Газ вращается внутри циклона, двигаясь сверху вниз, затем движется вверх. Частицы пыли отбрасы­ваются центробежной силой к стенке Эффективность улавливания частиц пы­ли в циклоне прямо пропорциональна скорости газов в степени ½ и обратно пропорциональна диаметру аппарата также в степени ½.

Рисунок 2 Основные виды циклонов (по подводу газов): а - спиральный; б - тангенциальный,

в - винтообразный; г, д - осевые (розсточные).

Процесс целесообразно вести при больших скоростях и небольших диаметрах. Однако увеличение скорости может привести к уносу пыли из циклопа и резкому увеличению гидравлического сопротивления. Поэтому целесообразно увеличивать эффективность циклона за счет уменьшения диаметра аппарата, а не за счет роста скорости газов.

В промышленности принято разделять циклоны на высокоэффективные и высокопроизводительные. Первые эффективны, но требуют больших затрат на осуществление процесса очистки; циклоны второго типа имеют небольшое гидравлическое сопротивление, но хуже улавливают мелкие частицы.

На практике широко используют циклоны - цилиндрические (с удлиненной цилиндрической частью) и конические (с удлиненной конической частью). Цилиндрические относятся к высокопроизводительным аппаратам, а кониче­ские - к высокоэффективным. Диаметр цилиндрических циклонов не более 2000 мм, а конических - не более 3000 мм.

.Рисунок 3 Циклоны:

А-одинарный.

1. -входной патрубок;

2. - выхлопная труба;

3. - цилиндрическая камера;

4. - коническая камера;

5. - пылеосадительнаяя камера; Б - групповой:

1 - Входнойпатрубок;

2- камера обеспыленных газов;

2. - кольцевой диффузор,

3. - циклонный элемент;

4. - бункер;

5. - пылевой затвор

Групповые циклоны. При больших расходах очищаемых газов применя­ют групповую компоновку аппаратов. Это позволяет не увеличивать диаметр циклона, что положительно сказывается на эффективности очистки. Схема групповых циклонов дана на рисунке 3-5. Запыленный газ входит через общий коллектор, а затем распределяется между циклонными элементами.

Батарейные циклоны - представляют собой объединение большого числа малых циклонов (мультициклонов) в группу. Снижение диаметра циклонного элемента преследует цель увеличения эффективности очистки. Схема батарейного циклона приведена на рисунке 5-а. Элементы батарейных циклонов (рисунок 5-б,в) имеют диаметр 100, 150 или 250 мм. Оптимальная скорость газов в элементе лежит в пределах от 3,5 до 1,75 м/с, а для прямоточных циклонных элементов от 11 до 13 м/с.

Рисунок 4 Батарейный циклон:

а - схема: 1 - корпус, 2 - распределительная камера; 3 - решетки; 4 - циклонный элемент, б - элемент с направляющим аппаратом типа «винт»; и - элемент с направляющим аппаратом типа «розетка».