АППАРАТЫ ГАЗООЧИСТКИ И ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

АППАРАТЫ ГАЗООЧИСТКИ И ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ПО ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ: АППАРАТЫ ГРУБОЙ ОЧИСТКИ АППАРАТЫ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ (Размер частиц > 10 мкм) (Размер частиц < 10 мкм) Механические ПУ Электрофильтры Пористые фильтры

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ПУ m – масса пыли, уловленной в пылеуловителе; М - масса пыли, поступившей в пылеуловитель на очистку

Величина, дополняющая степень очистки до единицы, получила название степени проскока: Под фракционной степенью очистки понимают массовую долю данной фракции, осаждаемую в аппарате:

Осаждение пыли в камерах и газоходах Ламинарный и турбулентный режимы обтекания частицы окружающей средой.

Сила сопротивления Р при движении частицы: Закон Стокса справедлив для ламинарного движения частицы сферической формы в однородной вязкой среде.

Скорость витания частицы:

Если запыленный газ, движущийся с определенной скоростью по газоходу, ввести в камеру, имеющую площадь поперечного сечения значительно большую, чем площадь газохода, то в этой камере скорость газа резко уменьшается. В этих условиях содержащаяся в газе пыль выпадает из него под действием гравитационных сил (сил тяжести). Такие камеры называют пылеосадительными. Условия осаждения пыли в них должны быть такими, чтобы частицы пыли успели осесть на дно камеры раньше, чем газ выйдет из нее.

Для осаждения частица должна достичь дна раньше, чем газовый поток вынесет ее из камеры, поэтому время осаждения частицы = Н/wв не должно превышать времени ее пребывания в камере 1 = L/wг: Н/wв L/wг. Выражая скорость газа через расход Vг, деленный на площадь поперечного сечения камеры НВ, получим Н/wв = LНВ/ Vг, откуда следует, что Vг = LВwв = LB(d 2 чg/18 ). Из этой формулы находят предельное количество газа, которое можно пропустить через камеру при условии осаждения частиц диаметром d. Решая обратную задачу, можно найти диаметр частиц, которые будут осаждаться при расходе газа Vг:

Инерционные пылеуловители в металлургии называют пылевыми мешками и используют для выделения из газа крупных (размером 2530 мкм) и тяжелых частиц пыли перед аппаратами тонкой очистки. Работа основана на том, что при всяком изменении направления движения потока запыленного газа частицы пыли под действием сил инерции сходят с линий тока, вследствие чего могут быть уловлены.

ИНЕРЦИОННЫЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ СПОСОБЫ ПОДАЧИ ГАЗА: А – при помощи перегородки; Б – через центральную трубу; В – через боковую трубу; Г – ПУ, встраиваемый в газоход.

Центробежные пылеуловители (циклоны) Выделение частиц пыли из газового потока происходит за счет центробежных сил, возникающих при вращении запыленного потока в циклоне и при изменении направления потока при выходе в выхлопную трубу. Вращение потоку сообщается путем ввода его в аппарат с большой скоростью либо через улиточный вход, либо по касательной к стенке корпуса или с помощью закручивающего устройства.

Величина центробежной силы, действующей на частицу пыли массой М: Под влиянием центробежной силы частица приобретает скорость в радиальном направлении, испытывая при своем продвижении сопротивление газового слоя. Время прохождения частицей пути R 2 -R 1:

СУХИЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ЦИКЛОНЫ (циклон НИИОгаза) 1 – входной патрубок 2 – крышка 3 – выхлопная труба 4 – корпус (цилиндрический) 5 – корпус (конический) 6 – пылевыпускное отверстие 7 – бункер для пыли 8 – выход очищенного газа

БАТАРЕЙНЫЙ ЦИКЛОН 1 – ВХОДНОЙ ПАТРУБОК 2 – РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬАЯ КАМЕРА 3 – ВЫХОДНОЙ ПАТРУБОК 4 – КАМЕРА 5 – ВЫХОДНЫЕ ТРУБЫ 6 – ЦИКЛОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

ОЧИСТКА ГАЗОВ ФИЛЬТРАЦИЕЙ

Пористые фильтры весьма полно и эффективно могут задерживать частицы пыли практически любых размеров. Процесс фильтрации можно условно разделить на две стадии: 1. Начальная стадия – стационарное фильтрование. Частицы накапливаются внутри пористой перегородки. Ее структура при этом практически не меняется. 2. Вторая стадия – нестационарное фильтрование. Образуется и наращивается лобовой пылевой слой. Поры в слое соизмеримы с диаметром пылевых частиц.

Стационарная фильтрация осуществляется в фильтрах, работающих при очень низких концентрациях аэрозолей. Нестационарная фильтрация, по существу, проходит во всех случаях очистки газов. При стационарной фильтрации гидравлическое сопротивление и эффективность очистки газов не изменяются во времени и по величине определяются только структурой фильтровального материала, характеристиками пыли и параметрами газа. При нестационарной фильтрации и сопротивление фильтра и эффективность очистки возрастают по мере накопления пыли в фильтровальном материале.

Эффективность работы и гидравлическое сопротивление фильтра

Механизмы процесса фильтрования:

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ФИЛЬТРОВ ПО ТИПУ УСТРОЙСТВА РЕГЕНЕРАЦИИ ФИЛЬТРЫ С ПОСЕКЦИОННОЙ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ С ОБРАТНОЙ ПРОДУВКОЙ С КОМБИНИРОВАННОЙ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ ФИЛЬТРЫ С ПОЭЛЕМЕНТНОЙ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ С ИМПУЛЬСНОЙ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ С ОБРАТНОЙ ПРОДУВКОЙ ЧЕРЕЗ ПОДВИЖНОЕ СОПЛО С ОБРАТНОЙ СТРУЙНОЙ ПРОДУВКОЙ

ТКАНЕВЫЕ ФИЛЬТРЫ 1 – ВХОДНОЙ ПАТРУБОК 2 – БУНКЕР 3 – ДЫРЧАТЫЙ ЛИСТ С ПАТРУБКАМИ 4 5 – КОРПУС ФИЛЬТРА 6 – РУКАВА 7 – РАМА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РУКАВОВ 8 – МЕХАНИЗМ ВСТРЯХИВАНИЯ

МОКРЫЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ

Достоинства: 1. Простота конструкции. 2. Более высокая эффективность улавливания по сравнению с сухими механическими аппаратами. 3. Возможность использования при высокой температуре и влажности очищаемых газов. 4. Совместное улавливание паров, пыли и газообразных компонентов. Недостатки: 1. Значительные затраты энергии. 2. Получение уловленного продукта в виде шлама. 3. Необходимость организации цикла водоснабжения. 4. Коррозия устройств мокрой очистки.

Улавливание частиц пыли на каплю жидкости: Количество частиц, захваченных единицей объема распыленной жидкости, возрастает с уменьшением диаметра капли и может достичь весьма высоких значений даже для мелких частиц.

Захват частиц пленкой жидкости Энергия адгезии зависит: 1. От коэффициента поверхностного натяжения жидкости. 2. От плотности и диаметра частиц пыли. 3. От смачиваемости частицы. 4. От угла между направлением движения частицы и нормалью к поверхности в точке

Энергетический коэффициент мокрых аппаратов: очистки

ПОЛЫЙ СКРУББЕР 1 – КОРПУС АППАРАТА 2 – ФОРСУНКИ 3 – БУНКЕР ДЛЯ ШЛАМА 4 – КОЛЛЕКТОР ОРОШЕНИЯ

СКРУББЕР С НАСАДКОЙ 1 – ФОРСУНКИ 2 – НАСАДКА 3 – КОРПУС 4 – ЛАЗ

ПЕННЫЙ АППАРАТ 1 – КОРПУС 2 – ПРИЕМНАЯ КОРОБКА 3 – РЕШЕТКА 4 – БУНКЕР 5 – СЛИВНАЯ КОРОБКА 6 – ПОРОГ 7 – СЕПАРАТОР А – ЩЕЛЕВАЯ РЕШЕТКА Б – ДЫРЧАТАЯ РЕШЕТКА

СКОРОСТНОЙ СКРУББЕР (СКРУББЕР ВЕНТУРИ) 1 – КОНФУЗОР 2 – ГОРЛОВИНА 3 – ДИФФУЗОР А – ТУРБУЛЕНТНЫЙ ПРОМЫВАТЕЛЬ Б – ИНЕРЦИОННЫЙ ПЫЛЕ- И БРЫЗГОУЛОВИТЕЛЬ В – ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СКРУББЕР (ЦИКЛОН)

Электрическая очистка газов

Типы электродной системы А – трубчатый электрофильтр Б – пластинчатый электрофильтр

СХЕМЫ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ А – МНОГОПОЛЬНЫЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ Б – ОДНОПОЛЬНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ В – ДВУПОЛЬНЫЙ ВЕРТИКАЛЬНЫЙ

СХЕМА МОКРОГО ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА 1 –КИСЛОТОУПОРНАЯ ФУТЕРОВКА 2 – ОСАДИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ 3 – ОПОРНАЯ РЕШЕТКА 4 – КОРОНИРУЮЩИЙ ЭЛЕКТРОД 5 – ПОДВЕСНЫЕ ТЯГИ 6 – ЗАЩИТНЫЕ КОРОНИРУЮЩИЕ ДИСКИ 7 – ИЗОЛЯТОРНЫЕ КОРОБКИ 8 – ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ РЕШЕТКИ

АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

СХЕМЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ АБСОРБЕРОВ А - ТРУБЧАТЫЙ Б – НАСАДОЧНЫЙ 1 – КОРПУС; 2 – ГИДРОЗАТВОР; 3 – ТРУБНАЯ РЕШЕТКА; 4 – ОРОШАЕМЫЕ ТРУБЫ; 5 – ОРОСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО; 6 – НАСАДКА; 7 – ОПОРНАЯ РЕШЕТКА

АДСОРБЕРЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ ПОГЛОТИТЕЛЯ А – ВЕРТИКАЛЬНЫЙ; Б – ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ; В – КОЛЬЦЕВОЙ 1 – КОРПУС; 2 – ОПОРНАЯ РЕШЕТКА; 3 – СЛОЙ ПОГЛОТИТЕЛЯ; 4 – ЛЮКИ ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ПОГЛОТИТЕЛЯ; 5 – СБОРНИК КОНДЕНСАТА; 6 - ЛЮКИ ВЫГРУЗКИ КОНДЕНСАТА