ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
КАМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра
Реферат
на тему: Физические методы очистки газовых потоков
от вредных при¬месей.
Выполнил: студент группы
Проверил:
Набережные Челны
2006
Содержание
Введение
1. Пылеосадительные камеры и инерционные пылеуловители.
2. Циклоны.
3. Механические фильтры.
4. Электрофильтры.
5. Литература
Введение
Физические способы применяются в тех случаях, когда газовый поток содержит вредные примеси в виде пьши (размеры частиц 5-50 мкм), тумана и дыма (размеры частиц 0,1 -5мкм). Эти методы основа¬ны на осаждении твердых частиц и мелких капель тумана на поверх¬ности пылеуловителей и фильтрующих элементов. С этой целью используют пылеуловители и фильтры различной конструкции.
Физические методы очистки газовых потоков от вредных при¬месей широко распространены на обогатительных фабриках, ме¬таллургических заводах, тепловых электростанциях, сжигающих уголь и мазут, на предприятиях деревообработки, в шинной про¬мышленности и в производстве резиновых технических изделий.
Выбор метода очистки газового потока осуществляется после того, как определяются основные характеристики взвешенных ча¬стиц — пыли или тумана. В случае пыли к ним относятся: разме¬ры частиц, слипаемость, способность к абразивному износу поверхности оборудования, смачиваемость водой, электрическая проводимость, способность к самовозгоранию и взрыву.
В соответствии с основными характеристиками пыли и ее концентрацией в газовом потоке осуществляется выбор обору¬дования и способа пылеулавливания.
1. Пылеосадительные камеры и инерционные пылеуловители.
При размерах частиц пыли 25-50 мкм и высоких их концентра¬циях в газовом потоке (более 50 г/м3) обычно используют пыле¬осадительные камеры и инерционные пылеуловители (рис. 6.5).
Пылеосадительные камеры в большинстве случаев применя¬ются для предварительной очистки сильно загрязненных газо¬вых потоков от крупных частиц пыли. Запыленный газ в пылеосадительной камере имеет скорость движения 0,2-1,5 м/с. При этом частицы пыли, имеющие размеры более 50 мкм, осаж¬даются на полках и стенках камеры, а очищенный газ выбрасы¬вается в атмосферу или подается на следующую стадию очистки — от более мелких частиц.
После образования слоя пыли определенной толщины на стен¬ках и полках аппарата включается вибрационное устройство, и пыль падает вниз.
Степень очистки запыленного газа в пылеосадительных ка¬мерах не превышает 40 – 50%.
В инерционных пылеуловителях скорость запыленного газа на входе в аппарат составляет 5-15 м/с. Принцип действия инер¬ционных пылеуловителей заключается в следующем.
При увеличении скорости движения запыленного газа на ча¬стицы пыли одновременно действуют силы тяжести и инерци¬онные силы. Если резко изменить направление движения газа, то частицы пыли будут продолжать свое движение по инерции, что приведет к выделению пыли из газового потока.
На рис. 6.56 изменение направления движения газа достига¬ется с помощью перегородки. При этом частицы пыли по инер¬ции направляются вниз, а очищенный газ выводится сверху.
Для запыленного газового потока с размерами частиц 25-30 мкм степень очистки достигает 65 – 80%. Такие аппараты нахо¬дят применение в металлургической промышленности для пер¬вичной очистки газовых потоков от пыли.
2. Циклоны.
Широкое применение для очистки газовых пото¬ков от пыли в различных отраслях промышленности находят циклоны (рис. 6.6).
Циклоны улавливают пыль с размерами частиц более 5 мкм и температурой газового потока до 500 °С.
Очистка газа от пыли осуществляется следующим обра¬зом. Запыленный газ движется внутри циклона по спирали сверху вниз, и частицы пыли отбрасываются центробежной силой к стенке. В конусообраз¬ной части корпуса циклона ди¬аметр спирали газа постепенно уменьшается. Такое уменьше¬ние диаметра в определенный момент обусловливает резкое изменение направления газа, который попадает в выхлоп¬ную трубу и выбрасывается в
атмосферу. Частицы пыли продолжают движение по стенке вниз и попадают в пылесборник. Степень очистки газовых потоков в циклонах достигает 90%.
Для обеспечения высокой степени очистки газовых потоков от взвешенных частиц применяются механические, электрические и мокрые фильтры различной конструкции.
3. Механические фильтры.
В основе работы механических фильтров лежит процесс фильтрования, в ходе которого твер¬дые частицы или туман жидкого вещества задерживаются на фильтрующем элементе, а газовый поток полностью проходит через элемент. В зависимости от назначения и величины вход¬ной и выходной концентраций пыли фильтры условно разделя¬ют на три класса:
— фильтры тонкой очистки, предназначенные для улавливания более 99% пыли из промышленных газов с низкой входной концен¬трацией порядка 1 мг/м3 и скоростью фильтрования 10 м/с. Такие фильтры применяются для улавливания особо токсичных частиц, например, радиоактивных, и для ультратонкой очистки воздуха. Пос¬ле однократного использования они заменяются новыми;
— воздушные фильтры, используемые в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях. Они работают при концентрации пыли не более 50 мг/м3 и при скоро¬сти газового потока 2,5-3,0 м/с. Воздушные фильтры могут быть регенерируемыми и нерегенерируемыми;
— промышленные тканевые, волокнистые и зернистые фильт¬ры, применяемые для очистки больших объемов промышленных газовых потоков с концентрацией пыли до 60 мг/м3. Все промыш¬ленные фильтры периодически подвергаются регенерации.
Среди промышленных фильтров наибольшее приме¬нение находят тканевые филь-тры, изготовленные в виде трубок или рукавов, так назы¬ваемые «рукавные фильтры».
На рисунке 6.7 представле¬на схема рукавного фильтра.
Запыленный газ поступает в корпус 1 фильтра, проходит через тканевые рукава 3 и выб¬расывается в атмосферу. Час¬тицы пыли удерживаются на внутренней поверхности рука¬вов, по мере их накопления включается встряхивающее устройство 2. Пыль с поверхности тканевых рукавов осыпается вниз, и регенерированный фильтр снова включается в работу.
4.Электрофильтры.
Они применяются в тех случаях, когда электрические свойства взвешенных частиц позволяют достичь высокой степени очистки. Электрофильтры обеспечи¬вают выделение из газовых по¬токов мельчайших частиц пыли и тумана. Действие электро¬фильтров основано на иониза¬ции газа между двумя электродами с образованием положительно и отрицательно заряженных ионов (рис. 6.8).
Для этого к электродам подво¬дится постоянный электричес¬кий ток высокого напряжения мощностью порядка 40-75 кВт. При высокой разности потенциа¬лов газ между электродами ионизируется полностью, и происходит его слабое свечение наподобие короны вокруг электрода 1, присое¬диненного к отрицательному полюсу источника тока. Такой элект¬род обычно называют коронирующим электродом. Отрицательно заряженные ионы движутся к противоположно заряженному элек¬троду 2, который называется осадительным электродом.
Если газовый поток содер¬жит частицы пыли или тумана, то отрицательно заряженные ионы адсорбируются на их по¬верхности и увлекают эти час¬тицы к осадительному элек¬троду. На поверхности электро¬да частицы отдают свой заряд и отделяются от электрода или падают при механическом встряхивании.
Мокрые фильтры представляют собой верти¬кальные полые аппараты (скрубберы). Они используют¬ся в тех случаях, когда частицы пыли, содержащиеся в газовом потоке, хорошо смачиваются водой. В мокрых фильтрах газовый поток поступает снизу аппа¬рата и орошается мелкими каплями воды. При этом частицы пыли хорошо смачиваются водой и поглощаются каплями дождя из газового потока. Очищенный газовый поток выбрасывается в ат¬мосферу.
Литература
1. Арустамов Э.А. Природопользование. М.: Дашков и К, 2005.
2. Криксунов Е.А. Экология. М.: Дрофа, 1995.
3. Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны: Метод, указания. — М.: Минздрав СССР, 1985
4. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. М.: АО МДС, Юнисам, 1995.
5. Муравьева С. И., Прохорова Е. К. Справочник по контролю вред¬ных веществ в воздухе. — М.: Химия, 1988.
6. Мухутдинова А.А. Основы и менеджмент промышленной экологии. Казань: Магариф, 1998.
7.Снакин В. В. Экология и охрана природы: Словарь-справочник. — М.: Академия, 2000.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
