57. Методы и средства защиты воздушного бассейна от загрязнений (сухие пылеуловители, мокрые пылеуловители).

Интенсивное применение различных видов топлива для технических и бытовых целей приводит к увеличению токсичных выбросов в окружающую среду и обуславливает проблему борьбы с ними.

В настоящее время имеется ряд достаточно эффективных способов уменьшения вредного воздействия выбросов на биосферу, которые основаны на использовании органических видов топлива. К ним относится очистка и нейтрализация отработанных газов.

Распространено загрязнение атмосферы аэрозолями, состоящими из мелкодисперсных частиц золы, продуктов неполного сгорания топлива, жидкостей.

К современным аппаратам очистки газов от аэрозольных частиц можно отнести следующие:

• сухие обеспыливающие устройства;

• мокрые, или гидравлические, пылеуловители;

• пористые фильтры;

• электрофильтры.

К сухим обеспыливающим устройствам относятся осадительные камеры, инерционные пылеуловители и циклоны, в которых удаление частиц примесей из газового потока происходит механическим путем, под действием сил гравитации, инерции либо центробежных.

Осадительные камеры применяются для улавливания грубодисперсных частиц размерами 50…500 мкм и выше. Эффективность очистки гравитационными осадителями, простейшие из которых представляют собой расширение в газопроводе, зависит от времени пребывания газов в камере (скорости потока и расстояния, проходимого частицами в поле действия гравитационных сил).

Для повышения эффективности газоочистительных устройств простая осадительная камера может быть оснащена горизонтальными пластинами, с помощью которых уменьшается высота осаждения частиц. Такие камеры имеют небольшое аэродинамическое сопротивление, малую стоимость, но громоздки, и их трудно очищать. Осадительные камеры обычно являются первой ступенью очистки газов от грубодисперсной пыли. Для дальнейшей очистки газ направляется в пылеулавливающие установки более высокой эффективности.

В инерционных пылеуловителях резко изменяется направление движения потока: частицы пыли, двигаясь по инерции и ударяясь о поверхность, выпадают в осадок, а затем через разгрузочные устройства выводятся из аппарата. Такие устройства весьма просты, но применяются только для улавливания крупных (более 50 мкм) фракций пыли. Частицы размером до 50 мкм могут задерживаться в более сложных, жалюзийных, фильтрах, к недостаткам которых следует отнести их повышенный абразивный износ и трудность очистки.

Для сухой очистки газов широко используются также циклоны различных типов, в которых частицы пыли перемещаются вместе с вращающимися газовыми потоками и под действием центробежных сил оседают на стенках циклонов, образуя пылевой слой, который затем удаляется в бункер. Применяются два основных типа циклонов: прямоточные и противоточные. В циклонах первого типа вращение газа осуществляется с помощью лопастного статора, при этом внешние силы газового потока обогащаются твердыми пылевыми частицами, которые одновременно частично агломерируются. Степень эффективности очистки газов в циклонах зависит от режима работы и существенно уменьшается при снижении расхода газа. Поэтому применение циклонов нецелесообразно в установках с переменным режимом работы.

Циклоны широко применяются лишь для улавливания частиц размерами 10 мкм и более, и преимуществами их являются простота конструкции, а также сравнительно небольшие габариты. Они могут быть выполнены из различных материалов, устойчивых к действию высоких температур, коррозии, износу. К недостаткам этих аппаратов следует отнести большие затраты энергии (до 40%) на создание вращения потока.

К аппаратам мокрого пылеулавливания относятся противоточные оросительные (промывные) башни, различные скрубберы, трубы Вентури, барботажно-пенные пылеуловители. Улавливание частиц в них осуществляется в результате использования сил инерции и броуновского движения. В основу работы этих устройств положен принцип осаждения частиц пыли на поверхности капель или на пленке жидкости (воды). К недостаткам такого рода устройств относятся: зависимость эффективности работы от смачиваемости пыли, сложность очистки образующегося в процессе работы шлама, опасность щелочной или кислотной коррозии при очистке некоторых газов, ухудшений условий рассеивания увлажненных газов через дымовые трубы, вынос влаги и образование отложений в отводящих газоотходах при охлаждении газов ниже точки росы, необходимость создания систем оборотного водоснабжения, повышенный расход энергии.