33. Методы очистки промышленных газовых выбросов от пыли.

Аэрозоли воздушных выбросов промышленных предприятий характеризуются большим разнообразием дисперсного состава и других физико-химических свойств. В связи с этим разработаны различные методы очистки и типы пылеуловителей - аппаратов, предназначенных для очистки выбросов от пыли (и других аэрозолей).

Методы очистки промышленных газовых выбросов от пыли можно разделить на две группы: методы улавливания пыли «сухим» способом и методы улавливания пыли «мокрым» способом. Аппараты обеспыливания газов включают: пылеосадительные камеры, циклоны, пористые фильтры, электрофильтры, скрубберы и др.

Сухие механические обеспыливающие аппараты. К таким аппаратам относятся пылеосадительные камеры, циклоны, пористые фильтры. Применение того или иного аппарата обуславливается свойствами и группой дисперсности пыли:

 - очень крупнодисперсная пыль, d₅₀  140 мкм,

- крупнодисперсная пыль, d₅₀ = 40 - 140 мкм,

- среднедисперсная пыль, d₅₀ = 10 - 40 мкм,

- мелкодисперсная пыль, d₅₀ = 1 - 10 мкм,

- очень мелкодисперсная пыль, d₅₀  1 мкм.

d₅₀ - среднее значение эффективного диаметра 50 частиц пыли.

Пылеосадительные камеры и циклоны большой пропускной способности применяют для улавливания пыли первой и второй групп (крупнодисперсной), тканевые фильтры - для улавливания пыли третьей и четвертой групп (средне- и мелкодисперсной), электрофильтры эффективны для улавливания пыли пятой группы (очень мелкодисперсной).

34.Пылеосадительные камеры.

Пылеосадительные камеры. Аппарат этого типа представляет собой пустотелый или с горизонтальными полками во внутренней полости короб, в нижней части которого имеется бункер для сбора пыли (рис.2). Поток запыленного газа вводится в камеру через отверстие сравнительно небольшого диаметра, но при этом газ должен полность заполнять поперечное сечение камеры. Для соблюдения этого условия в конструкции камеры предусматриваются специальные устройства (полки, перегородки). Загрязненный пылью газ (1) пропускается через камеру со скоростью 0,2 – 1,5 м/с, частицы пыли оседают под действием силы тяжести в нижней части аппарата. Степень очистки газа в камерах не превышает 40 – 50%.

Пыль Пыль

Пылеосадительная камера

Обеспыленный газ (2) выводится из камеры и далее либо выбрасывается в атмосферу, либо подается в другие аппараты для более глубокой очистки.

35.Циклоны

Циклоны различных типов получили широкое применение для сухой очистки газов. Это механические обеспыливающие устройства, в которых очистка газа основана на использовании инерционных свойств частиц пыли. Циклоны являются наиболее характерными представителями сухих инерционных пылеуловителей. Они, как правило, имеют простую конструкцию, обладают большой пропускной способностью и несложны в эксплуатации. Общая схема одной из конструкций циклона представлена на рис.3. Запыленный воздух вводится тангенциально в верхнюю часть циклона. Здесь формируется вращающийся поток, который затем опускается по кольцевому пространству , образованному цилиндрической частью циклона и выхлопной трубой. Продолжая вращаться, воздушный поток выходит из циклона через выхлопную трубу. Отделение загрязнений происходит следующим образом. При входе в циклон частицы дисперсной фазы по инерции движутся прямолинейно. Затем центробежные силы искривляют траекторию их движения. Те из частиц, масса которых достаточно велика, достигают стенок циклона, под действием силы тяжести опускаются в нижнюю часть аппарата, далее через пылевыпускное отверстие проходят в бункер , где и оседают.

Очищенный газ

Загрязненный газ

патрубок для ввода

загрязненного газа

корпус

циклона

бункер для пыли

пыль

пыль

Для очистки больших объемов воздуха циклоны могут компоноваться в группы, объединенные общим пылесборником и коллектором очищенного воздуха.

Величина центробежной силы измеряется в ньютонах и определяется формулой:         кг м/сек²                                                         где:  m – масса частицы, кг                V_ц – скорость вращения запыленного потока, м/сек                R – радиус вращения, м         Осаждение пыли в центробежном поле циклона происходит в сотни раз эффективнее по сравнению с гравитационным полем, обусловленным земным ускорением силы тяжести.         Известную зависимость осаждения частиц в гравитационном поле можно использовать для центробежного поля, заменив при этом земное ускорение – g (м/сек²) на центробежное  [м/сек²]         Тогда скорость осаждения частиц в центробежном поле будет иметь вид:            м/сек         Критический размер улавливаемых частиц находится из выражения:            м                                                     где: m - динамическая вязкость газа, Н сек/м²                Q - объем очищаемого газа, м³/сек                R - радиус вращения потока газа, м                S - площадь осаждения, определяется поверхностью корпуса циклона, м²                _{n -} плотность частицы пыли, кг/м³               V_ц - скорость вращения запыленного газа, принимается равной скорости газа на входе в циклон, м/сек.  Из приведенной зависимости следует, что эффективность циклона зависит не только от скорости вращения радиуса циклона, вязкости газовой среды, плотности частицы пыли, а также от отно­шения газовой нагрузки к поверхности циклона         При увеличении поверхности осаждения (поверхность цилиндрической и конической частей циклона)повышается степень очистки циклона, при условии сохранения остальных параметров вихревого потока одинаковыми.