Физические способы очистки газовых потоков от вредных примесей

Физические способы очистки газовых потоков от вредных примесей

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 при­месей.

 

 

 

 

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 основа­ны на осаждении твердых частиц и мелких капель тумана
на поверх­ности пылеуловителей и фильтрующих элементов. С этой целью используют
пылеуловители и фильтры различной конструкции.

Физические
методы очистки газовых потоков от вредных при­месей широко распространены на
обогатительных фабриках, ме­таллургических заводах, тепловых электростанциях,
сжигающих уголь и мазут, на предприятиях деревообработки, в шинной про­мышленности
и в производстве резиновых технических изделий.

Выбор
метода очистки газового потока осуществляется после того, как определяются
основные характеристики взвешенных ча­стиц — пыли или тумана. В случае пыли к
ним относятся: разме­ры 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 обору­дования и способа пылеулавливания.

1. Пылеосадительные камеры и инерционные
пылеуловители.

При размерах частиц пыли 25-50 мкм и
высоких их концентра­циях в газовом потоке (более 50 г/м3) обычно
используют пыле­осадительные камеры и инерционные пылеуловители (рис. 6.5).

Пылеосадительные
камеры в большинстве случаев применя­ются для предварительной очистки сильно
загрязненных газо­вых 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, осаж­даются на полках и стенках камеры, а
очищенный газ выбрасы­вается в атмосферу или подается на следующую стадию
очистки — от более мелких частиц.

После
образования слоя пыли определенной толщины на стен­ках и полках аппарата
включается вибрационное устройство, и пыль падает вниз.

Степень очистки
запыленного газа в пылеосадительных ка­мерах не превышает 40 — 50%.

В инерционных
пылеуловителях скорость запыленного газа на входе в аппарат составляет 5-15
м/с. Принцип действия инер­ционных пылеуловителей заключается в следующем.

При увеличении скорости
движения запыленного газа на ча­стицы пыли одновременно действуют силы тяжести
и инерци­онные 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 достига­ется с помощью
перегородки. При этом частицы пыли по инер­ции направляются вниз, а очищенный
газ выводится сверху.

Для
запыленного газового потока с размерами частиц 25-30 мкм степень очистки
достигает 65 — 80%. Такие аппараты нахо­дят применение в металлургической
промышленности для пер­вичной очистки газовых потоков от пыли.

2.
Циклоны.

Широкое
применение для очистки газовых пото­ков 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.

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 твер­дые частицы или туман жидкого вещества
задерживаются на фильтрующем элементе, а газовый поток полностью проходит через
элемент. В зависимости от назначения и величины вход­ной и выходной
концентраций пыли фильтры условно разделя­ют на три класса:

— фильтры тонкой
очистки, предназначенные для улавливания более 99% пыли из промышленных газов с
низкой входной концен­трацией 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. Пос­ле
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 скоро­сти газового потока 2,5-3,0 м/с. Воздушные фильтры могут быть
регенерируемыми и нерегенерируемыми;

— промышленные тканевые,
волокнистые и зернистые фильт­ры, применяемые для очистки больших объемов
промышленных газовых потоков с концентрацией пыли до 60 мг/м3. Все
промыш­ленные фильтры периодически подвергаются регенерации.

Среди
промышленных фильтров наибольшее приме­нение находят тканевые филь­тры,
изготовленные в виде трубок или рукавов, так назы­ваемые «рукавные фильтры».

На рисунке 6.7
представле­на схема рукавного фильтра.

Запыленный
газ поступает в корпус 1 фильтра, проходит через тканевые рукава 3 и выб­расывается
в атмосферу. Час­тицы пыли удерживаются на внутренней поверхности рука­вов, 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 обеспечи­вают
выделение из газовых по­токов мельчайших частиц пыли и тумана. Действие электро­фильтров
основано на иониза­ции газа между двумя электродами с образованием положительно
и отрицательно заряженных ионов (рис. 6.8).

Для
этого к электродам подво­дится постоянный электричес­кий ток высокого
напряжения мощностью порядка
40-75 кВт. При высокой разности потенциа­лов газ между электродами ионизируется
полностью, и происходит его слабое свечение наподобие короны вокруг электрода
1, присое­диненного к отрицательному полюсу источника тока. Такой элект­род
обычно называют коронирующим электродом. Отрицательно заряженные ионы движутся
к противоположно заряженному элек­троду 2, который называется осадительным
электродом.

Если
газовый поток содер­жит частицы пыли или тумана, то отрицательно заряженные
ионы адсорбируются на их по­верхности и увлекают эти час­тицы к осадительному
элек­троду. На поверхности электро­да частицы отдают свой заряд и отделяются от
электрода или падают при механическом встряхивании.

Мокрые фильтры  представляют собой
верти­кальные полые аппараты (скрубберы). Они используют­ся в тех случаях,
когда частицы пыли, содержащиеся в газовом потоке, хорошо смачиваются водой. В
мокрых фильтрах газовый поток поступает снизу аппа­рата и орошается мелкими
каплями воды. При этом частицы пыли хорошо смачиваются водой и поглощаются
каплями дождя из газового потока. Очищенный газовый поток выбрасывается в ат­мосферу.

Литература

1. Арустамов Э.А.
Природопользование. М.: Дашков и К, 2005.

2. Криксунов Е.А. Экология. М.: Дрофа,
1995.

4. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология
России. М.: АО МДС, Юнисам, 1995.

5. Муравьева С. И.,
Прохорова Е. К. Справочник по контролю вред­ных 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.