2.Очистка газовых выбросов от вредной примеси.

Газовые выбросы классифицируются по организации отведения и контролю - на организованных и неорганизованных, по температуре - на нагретых и холодных.

Организованы промышленные выбросы - это выбросы, которые поступают в атмосферу через специально построенные газоходы, воздуховоди, труба.

Неорганизованные называют промышленные выбросы, которые поступают в атмосферу в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования. Видсутнисти или неудовлетворительной работы оборудования по отсасыванию газа в местах загрузки, выгрузки и хранения продукта.

Для снижения загрязнения атмосферы от промышленных выбросов используют систему очистки газов. Под очисткой газов понимают отделение от газа или превращения на безвредное состояние загрязняющего вещества, которое поступает от промышленного источника.

Механическая очистка газов включает сухие и влажные методы. Очистка газов в сухих механических пылеуловителях.

К сухим механическим пылеуловителям относятся аппараты, в которых использованы разные механизмы осаждения : гравитационный (пылеосадительная камера), инерционный (камера, осаждение пыли в которых происходит в результате изменения напрямую движения газового потока или установки на его пути препятствия) и центробежный.

Гравитационное осаждение основано на осаждении взвешенной части под действием силы притяжения при движении запыленного газа с малой скоростью без изменения напрямую потока. Процесс проводят в отстойных газоходах и пылеосадительной камере (мал.2). Для уменьшения высоты осаждения части в осаджувальних камере установлено на расстоянии 40-100 мм множество горизонтальной полки, которая разбивает газовый поток на плоскую струю. Гравитационное осаждение действенно лишь для большой доли діаметром больше 50-100 мкм, причем мера очистки составляет не выше 40-50%. Метод пригоден лишь для предыдущей, грубой очистки газов.

Рис. 2

Пылеосадительная камера (рис. 2). Осаждение взвешенной в газовом потоке части в пылеосадительной камере происходит под действием силы притяжения. Простой конструкцией аппаратов этого типу есть отстойные газоходы, которые обеспечиваются иногда вертикальной перегородкой для лучшего осаждения твердой части. Для очистки горячих печных газов широко применяют многополочную пылеосадительную камеру.Пылеосадительная камера имеет: 1 - входной патрубок; 2 - исходный патрубок; 3 - корпус; 4 - бункер взвешенной части.

Инерционное осаждение основано на стремлении взвешенной части хранить первичное направление движения при изменении напрямую газового потока. Среди инерционных аппаратов чаще всего применяют жалюзийные пылеуловители с большим числом щели (жалюзи). Газы обеспыливаются, выходя через щель и меняя при этом направление движения, скорость газа на входе в аппарат составляет 10-15 м/с. Гидравлическое сопротивление аппарата 100 - 400 Па (10 - 40 мм вод. ст.). Часть пыли из d < 20 мкм в жалюзийных аппаратах не улавливаются. Мера очистки в зависимости от дисперсности части составляет 20-70%. Инерционный метод можно применять лишь для грубой очистки газа. Кроме малой эффективности недостаток этого метода - быстрое стирание или забивка щели.

Эти аппараты отличаются простотой изготовления и эксплуатации, их достаточно широко используют в промышленности.

Центробежные методы очистки газов основаны на действии центробежной силы, которая возникает при вращении газового потока, который очищается, в очистительном аппарате или при вращении части самого аппарата. В качестве центробежных аппаратов пилоочистки применяют циклоны (мал.3) разных типов : батарейные циклоны, пылеуловители (ротоклоны) но др., что вращающиеся.

Циклоны чаще всего применяют в промышленности для осаждения твердых аэрозолей. Циклоны характеризуются высокой производительностью по газу, простотой устройства, надежностью, в работе. Мера очистки от пыли зависит от размеров части. Для циклонов высокой производительности, в частности батарейных циклонов (производительностью больше 20000 м3/ч), мера очистки составляет около 90% при диаметре части d > 30 мкм. Для части из d = 5-30 мкм мера очистки снижается до 80%, а при d == 2-5 мкм она составляет менее 40%.

Мал.3 Мал.4

На рис. 3 воздух вводится тангенциально во входной патрубок (4) циклона, который является аппаратом, который закручивает воздух. Оборотный поток, который сформировался здесь, опускается по кольцевому пространству, образованному цилиндровой частью циклона (3) и выхлопной трубой (5), в его конусную часть (2), а затем, продолжая вращаться, выходят из циклона через выхлопную трубу (1) - пиловипусний устройство. Аэродинамическая сила искривляет траекторию части. При вращательно-нисходящему движении запыленного потока пылевая часть достигает внутренней поверхности цилиндра, отделяется от потока. Под воздействием силы притяжения и потока часть, которая отделилась, опускается и через пилевипусний отверстие проходять в бункер. Высшая мера очистки воздуха от пыли по сравнению с сухим циклоном может быть получена в пылеуловителях мокрого типа (рис.4), у какой пилы улавливается в результате контакта части со смачивающей жидкостью. Этот контакт может осуществляться на смоченных стенках, на капле или на свободной поверхности воды.

На рис. 4 представленный циклон с водяной пленкой. Запыленный воздух подается через воздуховод (5) в нижнюю часть аппарата тангенциально со скоростью 15-21 м/с. Закручен воздушный поток, двигаясь вверх, встречает пленку воды, которая стекает вниз по поверхность цилиндра (2). Очищенный воздух отводится из верхней части аппарата (4) также тангенциально по направлению вращения воздушного потока. В циклоне с водяной пленкой нет выхлопной трубы, какая свойственная сухим циклонам, таким образом это позволяет уменьшить диаметр его цилиндровой части. Внутренняя поверхность циклона непрерывно орошается водой из сопл (3), размещенных по кругу. Пыль, захваченная водяной пленкой, стекает вместе с водой в коническую часть циклона и отдаляется через патрубок (1), погруженный в воду отстойника. Вода, которая отстоялась, опять подается в циклон. Скорость воздуха на входе циклона 15-20 м/с. Эффективность циклонов с водяной пленкой составляет для пыли размером части до 5 мкм - 88-89%, для пыли с большей частью – 95-100%.

Другими типами центробежного пылеуловителя является ротоклони (рис. 5) и скрубберы (рис. 6).

Циклонные аппараты наиболее распространены в промышленности, поскольку у их отсутствующая часть в аппарате, которая двигается и высокая надежность работы при температуре газов к 5000С, улавливания пыли в сухом виде, почти постоянное гидравлическое сопротивление аппарата, простота изготовления, высокая мера очистки.

Рис. 5 – Газопромиватель с центральной опускной трубою:1 - входной патрубок; 2 - резервуар с жидкостью; 3 - сопло

Запыленный газ входит по центральной трубе, с большой скоростью ударяется о поверхность жидкости и, возвращая на 180°, удаляется из аппарата. Часть пыли при ударе проникает в жидкость и в виде шлама периодически или непрерывно отводятся из аппарата.

Недостатки: высокое гидравлическое сопротивление 1250-1500 Па, плохое улавливание части размером меньше 5мкм.

По направлению движения газов и жидкости полые скрубберы делящиеся на протитечійні, прямоточные и с поперечным подведением жидкости. При мокром обеспыливании обычно применяют аппараты с противонаправленным движением газов и жидкости, реже - с поперечным подведением жидкости. Прямоточные полые скрубберы широко используются при выпарном охлаждении газов.

В протитечійному скруббере (рис. 6) капли из форсунки падают навстречу запыленному потоку газов. Капля должна быть достаточно большой, для того, чтобы не быть отнесенными газовым потоком.

Рис. 6.Порожнистий скруббер форсунки :

1 - корпус;

2 - газораспределительная решетка;

3 – форсунка

Высота аппарата обычно у 2,5 раза превышает его диаметр (Н = 2,5D). Форсунка устанавливает в аппарате в одном или нескольких перерезах: иногда рядами (до 14-16 в перерезе), иногда только по ось аппарата.Факел распиловки форсунки может быть направлен вертикально сверху вниз или под некоторым углом к горизонтальной плоскости. При расположении форсунки в несколько ярусов возможна комбинированная установка распылителей : часть факелов направлена по поступь газов, другая часть - в противоположном направлении. Для лучшего распределения газов по перерезу аппарата в нижней части скруббера устанавливают газораспределительную решетку.

Полые скрубберы форсунки широко используют для улавливания большой пыли, а также при охлаждении газов и кондиционирование воздуха.

Для очистки газов используют также фильтры. Фильтрация основана на прохождении газа, который очищается, через разные материалы, которые фильтруют. Перегородка, которая фильтрует, состоит из волокнистых или зернистых элементов и условно подразделяется на следующие типы.

Гибкая пористая перегородка - тканевые материалы из естественных, синтетических или минеральных волокон, нетканевые волокнистые материалы ( обора, бумага, картон), пористые письма (губчатая резина, пенополиуретан, мембранные фильтры).

Фильтрация - очень распространенный прием тонкой очистки газов. Ее преимущества - сравнительно низкая стоимость оборудования (за исключением металлокерамических фильтров) и высокая эффективность тонкой очистки. Недостатки фильтрации высокое гидравлическое сопротивление и быстрая забивка материала пылью.