- •§ 1. Проблема охраны окружающей среды
- •§ 2. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе
- •§ 3. Общие вопросы защиты воздушного бассейна металлургических предприятий
- •Часть I газоочистные аппараты
- •Глава 1
- •§ 1. Основы классификации газоочистных аппаратов
- •§ 2. Оценка эффективности работы пылеуловителей
- •Глава 2
- •§ 1. Движение частиц пыли в неподвижной среде
- •§ 2. Осаждение частиц пыли в камерах и газоходах
- •Глава 3
- •§ 1. Сепарация частиц пыли из криволинейного потока газа
- •§ 2. Жалюзийные пылеуловители
- •§ 3. Радиальные пылеуловители (пылевые мешки)
- •Глава 4
- •§ 1. Улавливание пыли в циклонах
- •§ 2. Типы циклонов и основные правила их эксплуатации
- •§ 3. Определение гидравлического сопротивления и размеров циклона
- •§ 4. Расчет эффективности циклонов
- •§ 5. Батарейные циклоны (мультициклоны)
- •§ 6. Вихревые пылеуловители
- •§ 7. Ротационные пылеуловители
- •Глава 5
- •§ 1. Общие сведения о процессе фильтрования
- •§ 2. Характеристики пористой перегородки
- •§ 3. Механизмы процесса фильтрования
- •§ 4. Аналитическое определение эффективности и гидравлического сопротивления пористого фильтра
- •Глава 6
- •§ 1. Волокнистые фильтры
- •§ 2. Тканевые фильтры
- •§ 3. Зернистые и металлокерамические фильтры
- •§ 4. Фильтры-туманоуловители
- •§ 5. Воздушные фильтры
- •Глава 7
- •§ 1. Мокрая очистка газов и область ее применения
- •§ 2. Захват частиц пыли жидкостью
- •§3. Энергетический метод расчета мокрых пылеуловителей
- •§4. Тепло- и массообмен в мокрых пылеуловителях
- •Глава 8
- •§1. Форсуночные скрубберы
- •§ 2. Скрубберы Вентури
- •Расчет скрубберов Вентури
- •3. Динамические газопромыватели
- •Глава 9
- •§ 1. Мокрые аппараты центробежного действия
- •§ 2. Мокрые аппараты ударно-инерционного действия
- •§ 3. Тарельчатые газоочистные аппараты
- •Глава 10
- •§ 1. Устройства для диспергирования жидкости
- •§ 2. Брызгоунос и сепарация капель из газового потока
- •§ 3. Водное хозяйство мокрых газоочисток
- •Глава 11
- •§ 1. Ионизация газов и коронный разряд
- •§ 2. Физические основы электрической очистки газа
- •§ 3. Вольт амперные характеристики коронного разряда
- •§ 4. Теоретическая эффективность электрической очистки газа
- •Глава 12
- •§ 1 Элементы конструкций электрофильтров
- •§ 2. Однозонные унифицированные сухие электрофильтры
- •3. Мокрые трубчатые однозонные электрофильтры типа дм
- •§ 4. Двухзонные электрофильтры
- •Глава 13
- •§ 1. Способы повышения напряжения и выпрямления тока
- •§ 2. Методы регулирования напряжения на электродах
- •§ 3. Агрегаты питания электрофильтров
- •§ 4. Преобразовательные подстанции
- •Глава 14
- •§ 1. Влияние различных факторов на работу электрофильтра
- •§ 2. Электрические режимы питания электрофильтров
- •§ 3. Эксплуатация электрофильтров
- •§ 4. Выбор и расчет эффективности электрофильтров
- •Глава 15
- •§ 1. Основы процесса физической абсорбции
- •§ 2. Материальный баланс и основные уравнения процесса абсорбции
- •§ 3. Коэффициент абсорбции — массопередачи
- •§ 4. Абсорбционные аппараты и установки
- •§ 5. Основы расчета абсорберов
- •Глава 16
- •§ 1. Физика процесса. Изотермы адсорбции
- •§ 2. Виды и характеристики адсорбентов
- •§ 3. Устройство и основы расчета адсорбентов с неподвижным слоем поглотителя
- •§ 4. Адсорберы с кипящим слоем поглотителя
- •§ 5. Ионообменная очистка газов
- •Глава 17
- •§ 1. Охлаждение газов подмешиванием атмосферного воздуха
- •§ 2. Охлаждение газов в поверхностных теплообменниках
- •§ 3. Охлаждение газов при непосредственном контакте с водой
- •Глава 18
- •§ 1. Конструкции и элементы газоходов
- •§ 2. Основы аэродинамического расчета газоотводящего тракта
- •§ 3. Выбор дымососов и вентиляторов
- •§ 4. Дымовые трубы
- •Глава 19
- •§ 1. Устройства для выгрузки сухой пыли
- •§ 2. Устройства для удаления шлама
- •§ 3. Механическая транспортировка пыли
- •§ 4. Пневмотранспорт для удаления пыли
- •Глава 20
- •§ 1. Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов
- •§ 2. Оценка экономичности работы газоочисток
- •§ 3. Экономические показатели газоочисток различных типов
- •§ 4. Пути снижения себестоимости очистки газа
- •§ 5. Ущерб от загрязнения воздуха
- •Глава 21
- •§ 1. Основы рационального выбора пылеуловителей
- •§ 2. Типизация газоочистных аппаратов
- •§ 3. Правила технической эксплуатации газоочистных установок
- •§ 4. Меры безопасности и охраны труда
- •Часть II газоочистные установки различных производств черной металлургии
- •Глава 22
- •§ 1. Характеристика выбросов агломерационного производства
- •§ 2. Отвод и обеспыливание газов агломерационных машин
- •§ 3. Улавливание и очистка вентиляционных и неорганизованных выбросов
- •§ 4. Очистка газов при производстве окатышей
- •Глава 23
- •§ 1. Очистка газов от сернистого ангидрида. Классификация методов
- •§ 2. Известняково-известковые методы очистки
- •§ 3. Циклические сульфитные методы очистки от сернистого ангидрида
- •§ 4. Адсорбционные и каталитические методы очистки от сернистого ангидрида
- •§ 5. Очистка газов агломерационных машин от оксида углерода
- •§ 6. Очистка агломерационных газов от оксидов азота
- •§ 7. Комплексная схема очистки газов агломерационных машин
- •Глава 24
- •§ 1. Свойства и выход коксового газа
- •§ 2. Очистка коксового газа
- •§ 3. Вредные выбросы коксохимического производства и их очистка
- •Глава 25
- •§ 1. Характеристика доменного газа и колошниковой пыли
- •§ 2. Схемы очистки доменного газа
- •§ 3. Вредные выбросы доменного производства и их очистка
- •§ 4. Борьба с выбросами при грануляции шлака
- •§ 5. Выбросы миксерного отделения и их очистка
- •Глава 26
- •§ 1. Характеристика отходящих газов и пыли
- •§ 2. Обеспыливание отходящих газов мартеновских печей
- •§ 3. Очистка отходящих газов двухванных печей
- •§ 4. Оксиды азота и борьба с ними в мартеновском производстве
- •§ 5. Неорганизованные выбросы и борьба с ними
- •Глава 27
- •§ 1. Характеристика газопылевых выбросов
- •§ 2. Охлаждение конвертерных газов
- •§ 3. Газоотводящие тракты кислородных конвертеров
- •§ 4. Установки с полным дожиганием оксида углерода
- •§ 5. Установки с частичным дожиганием оксида углерода
- •§ 6. Установки без дожигания оксида углерода
- •Глава 28
- •§ 1. Характеристика газопылевыделений
- •§ 2. Отсос и улавливание выделяющихся газов
- •§ 3. Способы очистки газов
- •Глава 29
- •§1. Пылегазовые выбросы ферросплавных печей
- •§ 2. Очистка газов закрытых ферросплавных печей
- •§ 3. Очистка газов открытых ферросплавных печей
- •Характеристика выбросов печей ферросплавного производства.
- •Как осуществляют очистку газов закрытых печей?
- •Какие схемы применяют для очистки газов открытых печей?
- •Глава 30
- •§ 1. Локализация и удаление выбросов прокатных станов
- •§ 2. Обеспыливание выбросов машин огневой зачистки (моз)
- •§ 3. Борьба с вредными выбросами травильных отделений
- •Глава 31
- •§ 1. Обеспыливание отходящих газов в огнеупорных цехах
- •§ 2. Очистка вредных выбросов литейных цехов
- •§ 3. Очистка отходящих газов котельных агрегатов
- •Часть III газоочистные установки различных производств цветной металлургии
- •Глава 32
- •§ 1. Обеспыливание отходящих газов агломерационных машин
- •§ 2. Очистка отходящих газов шахтных печей для выплавки чернового свинца
- •§ 3. Очистка газов купеляционных печей и шлаковозгоночных установок
- •§ 4. Очистка газов при переработке вторичного свинцового сырья
- •§ 5. Обеспыливание отходящих газов обжиговых печей кипящего слоя (кс) цинкового производства
- •§ 6. Очистка газов вращающихся трубчатых печей (вельцпечей) цинкового производства
- •§ 7. Дополнительная очистка газов, идущих от печей кс на производство серной кислоты
- •Глава 33 пылеулавливание в медной промышленности
- •§ 1. Очистка газов на заводах, выплавляющих медь из первичного сырья
- •§ 2. Очистка газов на медеплавильных заводах при переработке вторичного сырья
- •§ 3. Обеспыливание газов на медно-серных заводах
- •Глава 34
- •§ 1. Пылеулавливание при производстве никеля
- •§ 2. Обеспыливание газов на оловянных заводах
- •§ 3. Пылеулавливание при производстве сурьмы
- •§ 4. Очистка газов при производстве ртути
- •§ 2. Очистка газов при производстве алюминия
- •§ 3. Обеспыливание газов при производстве силуминов (а1—Si сплавов)
- •§ 4. Очистка газов при производстве магния
- •Глава 36
- •1. Улавливание хлоридов редких металлов
- •§ 2. Очистка газов при производстве рассеянных металлов
- •§ 3. Очистка газов при производстве тугоплавких металлов
- •Глава 37
- •§ 1. Очистка технологических газов
- •§ 2. Очистка газов аспирационных систем
- •Глава 38
- •§ 1. Промышленные способы очистки слабоконцентрированных отходящих газов от сернистого ангидрида
- •§ 2. Очистка газов от различных газообразных химических элементов и соединений
- •Глава 39
- •§ 1. Особенности свойств пыли и газовых потоков
- •§ 2. Особенности выбора газоочистных аппаратов и эксплуатации газоочистных установок
- •§ 3. Особенности экономики газоочистных установок в цветной металлургии
- •Глава 40
- •§ 1. Снижение вредных выбросов и совершенствование газоочистных аппаратов и установок
- •§ 2. Повышение уровня безотходности производства
- •§ 3. Оптимизация очередности внедрения мероприятий по защите воздушного бассейна
- •§ 4. Рациональное распределение топлива с целью уменьшения загрязнения атмосферы
Глава 17
ОХЛАЖДЕНИЕ ГАЗОВ ПЕРЕД ОЧИСТКОЙ
Отходящие газы большинства металлургических агрегатов обычно нагреты до 500 °С и выше. Между тем большинство газоочистных аппаратов предназначены для работы при температуре газов до 200—300 °С и ниже. Поэтому технологические газы во многих случаях требуют охлаждения перед очисткой, которое можно выполнять различными способами.
Наиболее целесообразным и экономически выгодным способом является возврат тепла, уносимого отходящими газами, обратно в технологический процесс. Это возможно осуществить и осуществляют тремя путями: подогревом воздуха, идущего на организацию процесса горения; подогревом топлива, идущего на горение в печь; подогревом шихты, поступающей в печь.
Использование тепла отходящих газов для подогрева воздуха, идущего в печь, не представляет затруднений. Предназначенные для этого регенеративные и особенно рекуперативные теплообменники эффективно используются в металлургической промышленности.
Подогрев газового топлива до недавнего времени широко применялся в мартеновском производстве. Однако с переводом мартеновских печей на природный газ надобность в таком подогреве отпала. Тем не менее и сейчас на некоторых печах практикуется подогрев низкокалорийного газа.
Подогрев шихты, поступающей в печь, в ряде случаев предусмотрен самой конструкцией и принципом действия печи. К таким агрегатам относятся доменные печи, многочисленные шахтные печи, методические печи и другие агрегаты, в которых коэффициент использования тепла существенно повышен. В настоящее время разрабатываются схемы, в которых в тракт подачи сырых материалов в печь включены устройства для их подогрева отходящими газами печи. Однако вследствие конструктивных трудностей такие устройства внедряются крайне медленно.
В современных условиях для охлаждения газов используются в основном другие способы.
§ 1. Охлаждение газов подмешиванием атмосферного воздуха
Температуру смеси газа и охлаждающего его воздуха находят из уравнения баланса тепла процесса смешения:
МгсгТг + МвсвТв = (Мг + Мв)ссмТсм, (17.1)
где Мг и Мв — массовые расходы газа и воздуха, кг/с; сг, св и ссм — удельные теплоемкости соответственно газа, воздуха и их смеси, Дж/(кг·К); Тг, Тв и Тсм — температуры газа, воздуха и их смеси, °С.
Учитывая, что сг≈св≈ссм, температура смеси будет равна
Тсм=(МгТг + МвТв)/(Мг + Мв). (17.2)
Количество воздуха, которое нужно ввести в горячий газ для получения требуемой температуры смеси Тсм, равно
Мв = Мг(Тг - Тсм)/( Тсм - Тв). (17.3)
Так как газоходы технологического агрегата обычно находятся под разрежением, подсос воздуха осуществляют просто через открытый патрубок, установленный на газоходе и снабженный шибером для возможности регулирования количества подсасываемого воздуха вручную или автоматически. Охлаждение газов подсосом воздуха очень неэкономично, так как значительно увеличивает объем смеси газов, что обусловливает необходимость увеличения размеров газоотводящего тракта, газоочистки, дымовой трубы, а также мощности дымососа. Поэтому этот способ применяют только тогда, когда необходимо немного доохладить газы, например перед поступлением в тканевые фильтры.
В находящихся под разрежением газоотводящих трактах (от технологического агрегата до дымососа) всегда есть неплотности, через которые происходит неорганизованный подсос воздуха. Этот подсос ухудшает работу аппаратов газоочистки и увеличивает энергозатраты на транспортировку газа. Иногда только за счет уплотнения газоходов можно существенно повысить эффективность работы газоочистных аппаратов.
Если в газах присутствуют прочие компоненты (чаще всего СО), подсосы воздуха, с одной стороны, могут способствовать дожиганию горючих составляющих, а с другой — охлаждать продукты сгорания. В этом случае место подсоса воздуха должно быть выбрано так, чтобы исключить возможность образования взрывоопасных смесей.