АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ, ИХ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 14 страница

Читайте также:
  1. A. Характеристика нагрузки на организм при работе, которая требует мышечных усилий и энергетического обеспечения
  2. Ca, P, в питании человека их роль и источники.
  3. Cущность, виды, источники формирования доходов. Дифференциация доходов населения.
  4. D. опасная степень загрязнения
  5. E. Реєстрації змін вологості повітря. 1 страница
  6. E. Реєстрації змін вологості повітря. 10 страница
  7. E. Реєстрації змін вологості повітря. 11 страница
  8. E. Реєстрації змін вологості повітря. 12 страница
  9. E. Реєстрації змін вологості повітря. 13 страница
  10. E. Реєстрації змін вологості повітря. 14 страница
  11. E. Реєстрації змін вологості повітря. 15 страница
  12. E. Реєстрації змін вологості повітря. 16 страница

Полученное на основе водорода синтетическое топливо имеет ряд пре­имуществ. Запасы сырья для получения такого топлива не ограничены. В про­цессе сжигания искусственного топлива на основе водорода образуется значи­тельно меньше вредных веществ, чем при сжигании жидкого и газообразного, а если сжигают водород, они практически отсутствуют. Такое топливо можно применять в современных автомобилях, авиационных двигателях без значи­тельных конструктивных изменений. В последнее время для получения жидко­го или газообразного топлива рекомендуют применять биотехнологии. В каче­стве сырья можно использовать коммунальные и сельскохозяйственные отхо­ды, сахарный тростник, сахарную свеклу, сорго, кукурузу, водяной гиацинт, водоросли. В процессе фотохимического превращения биомассы образуются метан, метанол, водород. Важное значение в решении проблемы обезврежива­ния отработанных газов автотранспорта имеет разработка роторных, двухтакт-


МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА*

ных двигателей, работающих на горючей смеси при соотношении воздуха и топлива 40:1 вместо 15:1 и одновременно уменьшающих потребление горю­чего на 40%, особенно на низких оборотах. При этом главным условием пол­ного сгорания такой смеси является ее однородность, что достигается рецир­куляцией части отработанных газов. Для повышения эффективности очистки отработанных газов автомобилей также усовершенствуют катализаторы: меха­нические характеристики глиноземной подложки путем изменения плотности, размера пор, толщины и площади активной поверхности, а также оптимально­го распределения таких металлов, как платина, палладий, родий с применени­ем алюминия оксида. Для одновременного снижения содержания NOx и окис­ления НС, СО предложено использовать катализаторы тройного действия. Значительное сокращение выбросов NOx (свыше 60% при сгорании угля) про­мышленными предприятиями может быть достигнуто при применении горе­лок нового поколения с внутренним размещением топлива. Нестехиометриче-ское сжигание (сжигание топлива при недостаточном количестве кислорода в нижней части топки с добавлением воздуха в начальную часть потока) с обра­зованием низкой концентрации NOx рекомендуют при использовании новых и переоборудованных систем всех видов котлов. Рециркуляция дымовых газов (10—20%) частично охлажденного газа рециркулирует в камеру сгорания) дает возможность уменьшить объем выбросов NOx при сжигании угля на 20%, ма­зута — 20—40%, газа — на 50%. В последнее время широкое распространение получило селективное каталитическое восстановление азота оксидов. Преиму­ществами этого процесса являются высокая (90%) степень очистки газов от ок­сидов азота, отсутствие побочных продуктов и минимальная потеря тепла. Для сокращения объема выбросов соединений серы во время сжигания угля преду­сматривают предварительную обработку угля с обогащением в тяжелой среде с выделением 10—30% серы. Применяя многостадийную флотацию, электро­статическое распределение и масляную агломерацию из угля можно удалить до 90% пиритной серы и до 65% общей серы. Полная очистка угля от серы воз­можна после удаления связанной органической серы. При этом перспективны­ми являются микробиологические и химические методы. Микробиологичес­кие методы основаны на том, что определенные бактерии и грибы поглощают серу. Методы химической очистки предусматривают обработку угля специ­альными реагентами или растворителями под давлением и каталитическую гид­рогенизацию. Считают целесообразным десульфирование угля методом из­мельчения и промывания водой и растворами щелочей, удаление колчедана при помощи воздушных сепараторов. Среди циклических процессов удаления сернистого ангидрида с получением серосодержащих веществ наиболее расп­ространен известковый метод удаления серы из топлива путем орошения ды­мовых газов известковым молоком в скрубберах. Продукты взаимодействия со­единений кальция и серы в США удаляют в шлам, а в Японии перерабатывают на гипс и строительно-дорожные материалы. В процессе сжигания мазута с высоким содержанием серы для снижения концентрации ее соединений в вы­бросах целесообразно применять химические присадки (пиролин, дисульфу-рол, бюказин, корит и др.). К принципиально новым методам очистки газов


РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

топок от серы диоксида и азота диоксида относятся: 1) обработка газов амми­аком или известью с дальнейшим облучением потоком электронов; 2) метод, который основан на окислении сернистого ангидрида на ванадиевом ката­лизаторе с образованием серной кислоты и аммония сульфата; 3) сухое улав­ливание адсорбентами — мелкозернистым торфяным полукоксом или желе­за оксидами; 4) связывание серы путем вдувания в топку порошка доломита (СаС03 ■ MgC03); 5) метод газификации под давлением; 6) окисление озоном с использованием полученных продуктов в качестве удобрений.

Уменьшения (на 93—98%) диоксиновых выбросов мусоросжигательных заводов и энергоустройств, работающих на твердых отходах, достигают при использовании модифицированного кальция гидроксида — сорбалита. Эффек­тивность повышается при добавлении активированного угля. Разработана тех­нология сорбции ПХДД и ПХДФ из дымовых газов с применением фильтров из буроугольного кокса, что дает возможность снизить содержание этих веществ на два порядка. Найден способ разрушения диоксинов при прохождении ГВС и летучей золы через слой катализатора при температуре 350—450 °С. Широ­ко применяют термические технологии для удаления диоксинов из выбросов (нагревание или окисление при температуре 1000 °С): сжигание в стационар­ной печи, которая вращается; ликвидация при помощи инфракрасного нагре­вания и в электрическом реакторе.

CaHumapHO-технические мероприятия. Оборудование для очистки га­зов от пыли. Существует два метода очистки ГВС от пыли: сухой и мокрый. Оба метода описывают одной моделью — скоростью движения частиц относи­тельно газового потока под действием гравитационных, центробежных, инер­ционных и электростатических сил в течение времени пребывания газа в каме­ре. Поведение частиц размером до 100 мкм в газовом потоке подчиняется та­ким правилам турбулентного осаждения (закон Стокса):


Поведение частиц диаметром более 200 мкм в газовом потоке описывают по формуле:


где D — диаметр частицы (м); рь р2 — плотность частицы и среды (кг/м3); gускорение силы свободного падения (9,8J J mJc2).

 

где Dp — диаметр частицы (м); Ps — плотность частицы (кг/м3), v — скорость газового потока в камере (м/с); г) — динамическая вязкость газовой среды (Па • с); U[ — скорость движения частицы (м/с); г — радиус камеры (м):


МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА


ТАБЛИЦА 89 Скорость осаждения частиц пыли разного диаметра в воздушной среде
Диаметр, Скорость
мкм осаждения, см/с
   
   
   
  0,3
  0,07
  0,003
0,5 0,0007

Частицы диаметром менее 0,1 мкм под­чиняются броуновскому движению. В табл. 89 приведены данные о зависимости скорости осаждения частиц от их размера. С уменьше­нием диаметра частиц пыли от 200 до 0,5 мкм скорость осаждения уменьшается в 171 428 раз.

В основу классификации установок по очистке газового потока от пыли положены силы, действующие на пылинки и отделяю­щие их от потока-носителя. К первой группе относятся механические пылеуловители, в ко­торых пыль удаляется под действием грави­тационных, центробежных или инерционных сил. Ко второй группе относятся фильтраци-

онные устройства, в которых пыль удаляется при прохождении газового пото­ка через пористый материал под действием сил инерции, сил Ван-Дер-Вааль-са. Третья группа — электрофильтры, в которых частицы осаждаются за счет электростатических сил, четвертая группа — акустические пылеуловители, в которых действуют акустические колебания звуковой и ультразвуковой час­тот, пятая группа — устройства, в которых частицы улавливаются орошающей жидкостью.

Гравитационные пылеуловители. Пылеосадительные камеры представля­ют собой полую камеру круглого или прямоугольного сечения с бункером для сбора пыли (рис. 88). Эффективность работы камеры зависит от площади ее основания и скорости осаждения частиц пыли. Чтобы частица пыли успела осесть на дно камеры, ее длина Lk должна составлять:

U. = НкгУ(Уос),

где Нк — высота камеры; vr — скорость газа (м/с); voc — скорость осаждения частиц (м/с). При одной и той же скорости газа в камерах с небольшой высотой газ очищается эффективнее.

Газовый поток на входе в камеру проходит через решетки с лопастями, ко­торые повышают эффективность улавливания пыли благодаря снижению тур­булентности потока. При поступлении газового потока в камеру скорость час­тиц резко уменьшается (до 1—1,5 м/с) и они под действием сил гравитации выпадают на дно камеры, после чего поступают в бункер с пылевым затвором (рис. 88, а). Пылевые затворы могут быть беспрерывного ("мигалки" с плоски­ми и конусными клапанами, или шлюзовые затворы и шнеки) и периодического (шиберные и шаровые) действия. Для лучшего улавливания частиц увеличива­ют поверхность осаждения лугом оборудования в камерах горизонтальных по­лок (рис. 88, б) или вертикальных перегородок (рис. 88, в, г), что сокращает путь движения частиц и время их осаждения. Пыль, осевшую на полках, пери­одически удаляют скребками через дверцы в боковой стенке камеры или смы­вают водой. В гравитационных камерах улавливаются частицы диаметром 50 мкм. Эффективность очистки составляет 40—50%. Такие камеры применяют


Рис. 88. Основные конструкции пылеосадительных камер:

а — полая; б — с горизонтальными полками; в, г — с вертикальными перегородками; 1 — корпус;

2 — бункер для сбора пыли; 3 — полки; 4 — перегородки

главным образом для первой ступени очистки газа от грубодисперсной пыли (например, на агломерационных фабриках, чугунолитейных заводах).

Инерционные пылеуловители. Принцип действия таких аппаратов основан на использовании инерционных сил. Если в аппарате по ходу движения газа установить препятствие, то газовый поток огибает его, а твердые частицы по инерции сохраняют первоначальное движение. Наталкиваясь на препятствие, они теряют скорость и выпадают из потока. Эффективность пылеулавливания повышается, если частицам сообщить дополнительный момент движения, век­тор которого направлен вниз и совпадает с вектором гравитационных сил. Жа-люзийный инерционный пылеуловитель имеет форму конуса и состоит из ко­лец, вставленных одно в другое с небольшим промежутком, который образует кольцевую щель. Он установлен в газоход основанием навстречу потоку ГВС. Основание пылеуловителя полностью перекрывает сечение газохода, вследст­вие чего запыленный воздух направляется в конус (рис. 89). Процесс очистки ГВС в аппарате состоит в том, что во время прохождения дымовых газов со скоростью 5—15 м/с через щели между кольцами они разделяются на потоки, которые резко меняют свое направление и огибают кольца. Частицы пыли, продолжая по инерции двигаться вперед, отделяются от газа, ударяются о пла­стины и попадают внутрь входной камеры. Большая часть ГВС (80—90%) про­ходит через кольцевые щели, а меньшая (10—20%) направляется в циклон, а затем — в дымоход. В жалюзийных пылеуловителях газовый поток очищается от пылевых частиц диаметром 25—30 мкм на 60%. Применяют их в котель­ных, а также при обработке минерального сырья. Недостатками этих аппара­тов являются цементация пылевых частиц на перегородках, сложность очист­ки, абразивное изнашивание поверхности пластин.

К инерционным пылеуловителям относится и пылевой мешок (штауб-зак). Это цилиндр диаметром Юме коническим дном (рис. 90). Газ поступает



 


Рис. 89. Жалюзийный инерционный пылеуловитель


сверху по центральной трубе, которая расши­ряется книзу внутрь пылевого мешка.

Рис. 90. Штаубзак

Осаждается пыль вследствие резкого изме­нения направления газового потока (на 180°) при выходе из центральной трубы в корпус меш­ка. Очищенный газ поднимается со скоростью 1 м/с к выходному штуцеру. Штаубзак приме­няют для предварительной очистки (на 65—85%) газа от пылевых частиц диаметром 25—30 мкм в черной, цветной металлургии во время элект­ротермической обработки полиметаллического сырья в печах.

Центробежные пылеуловители. Наиболее

распространенные среди центробежных устройств так называемые циклоны. Это объясняется относительной простотой их конструкции, незначительным гидравлическим сопротивлением, малыми габаритными размерами и достаточ­ной эффективностью очистки. Термин "циклон" происходит от греч. kyklon — взвихрить, крутить, перемещать по кругу. Циклон впервые был применен как сухой вихревой сепаратор 25.07.1886 г., когда СМ. Морзе получил герман­ский патент на циклонный сепаратор. Выделяется пыль в циклонах под дей­ствием центробежных сил, возникающих вследствие вращения газового потока в корпусе аппарата. Несмотря на разнообразие конструкций циклонов, класси­ческий вариант (рис. 91) имеет такие составные части: цилиндрическую обе­чайку (3) с крышкой (5) и тангенциальным патрубком (4) для введения запы­ленного газа; конус (2) с патрубком для отведения пыли; центральную тру­бу (7) с патрубком (6) для отведения очищенного газа; пылесборник (1).

Запыленный газ поступает в циклон по тангенциально расположенному патрубку, приобретая вращательное движение. После двух-трех вращений в кольцевом промежутке между корпусом и центральной трубой газ винтообра­зно опускается вниз, причем в конусной части аппарата вследствие уменьше­ния диаметра скорость вращения потока увеличивается. Под действием цент­робежной силы частицы пыли отбрасываются к стенкам цилиндра, благодаря



 


 


Рис. 91. Циклон


Рис. 92. Батарейный циклон


чему основная их масса сосредоточивается в потоке газа, который движется непосредственно у стенок аппарата. Этот поток направлен в нижнюю часть ко­нуса, частицы пыли при этом попадают в пылесборник, а газ, резко изменив направления, по центральной трубе выводится из аппарата. Эффективность очистки газа от частиц пыли диаметром 5 мкм составляет 11 %, до 10 мкм — 40%, 30 мкм — 70%, 60 мкм — 90%. В различных отраслях промышленности в зависимости от условий производства и требований очистки применяют цик­лоны типов: НИИОгаз (ЦН-11, ЦН-15, ЦН-24, СК-ЦН-34, СК-ЦН-40); ЛИОТ; СИОТ; ЦКТИ; ЦМС-27 и др. При одной и той же производительности мень­шие размеры циклонов обеспечивают более высокую степень очистки, имеют меньшее гидравлическое сопротивление, работают в широком диапазоне запы­ленности (до 100 г/м3), температур (до 400 °С) и давления. К таким аппаратам относятся батарейные циклоны (мультициклон, мультиклон). Высокой степе­ни очистки ГВС достигают за счет установки в циклонах диаметром 3 м элемен­тов (циклончиков) малого диаметра (15—25 см). Батарейный циклон может содержать несколько десятков и даже сотен параллельно размещенных элемен­тов, которые имеют общие коллектор для подведения газа и бункер для сбо­ра пыли (рис. 92). Так, батарейный циклон производительностью 650 000 м3/ч содержит 792 циклончика. Но оптимальным считают содержание таких эле­ментов в количестве 100. При большем их количестве эффективность очистки снижается. Батарейные циклоны могут работать по принципу прямо- или об-ратнопоточных циклонов. Вращательное движение ГВС в элементах соверша­ется как за счет тангенциального подведения, так и путем аксиальной подачи газа через розетки.

Запыленный газ входит через патрубок в коническую камеру циклона, а затем аксиально — в циклончики, которые имеют винтообразный аппарат с 4—8 лопастями или спираль, установленные под углом 25°. Лопасти могут быть загнутыми вверх для безударного входа газа. Когда ГВС проходит винто-


МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА


образные лопасти, твердые частицы за счет центробежной силы выпадают из потока и собираются в бункере. Очищенный газ по центральным трубам цик-лончиков направляется в верхнюю часть батарейного циклона и выводится из него по патрубку. Эффективность очистки составляет: от частиц пыли диамет­ром 5 мкм — 85—90%, 10 мкм — 85—90%, 20 мкм — 90—95%. Циклоны ис­пользуют главным образом для первой ступени очистки (в строительной, ме­таллургической промышленности, на ТЭС) в комбинации с аппаратами для тон­кой очистки газа, например электрофильтрами и скрубберами. К недостаткам относятся сложности в изготовлении и большая металлоемкость аппаратов. Кроме того, батарейные циклоны эффективно работают лишь при очистке га­зов от сухой и не слипающейся пыли.

Фильтрационные пылеуловители. В этих устройствах газовый поток про­ходит через пористый материал различной плотности и толщины, в котором задерживается основная часть пыли. Фильтрационные устройства в зависимос­ти от фильтрующих материалов разделяют на 4 группы:

1) с гибкими пористыми перегородками из природных, синтетических и минеральных волокон, из тканевых, нетканевых волокнистых материалов (вой­лока, картона, губчатой резины, пенополиуретана, металлотканей). В послед­ние годы натуральные ткани (шерсть, хлопок) заменяют на синтетические, хи­мически, термически, механически стойкие к воздействию микроорганизмов, с меньшей влагоемкостью (ровил из поливинилхлорида, крилор из полиакрил-нитрила, тергаль из полиэфирной смолы), а также используют стекловолокно, обработанное силиконом, которое выдерживает температуру 300 °С;

2) с полужесткими перегородками (из стружки, сеток);

3) с жесткими перегородками (из керамики, пластмасс, прессованного по­рошка, металла);

4) с зернистыми слоями (из кокса, гравия, кварцевого песка).

Фильтрующий эффект пористого мате­риала состоит в улавливании частиц, диаметр которых превышает размер отверстий (пор) материала. При этом более крупные частицы пыли располагаются поперек этих отверстий, образуя сплошной слой пыли, который задер­живает тонкую пыль. Чем меньше диаметр пор, тем эффективнее улавливание аэрозолей. Час­тицы, достигая поверхности материала, оседа­ют под действием сил Ван-Дер-Ваальса, элект­ростатического притяжения. На практике широ­ко используют рукавные фильтры. Рукавный фильтр запатентован в 1886 г. Бетом. Поэто­му его еще называют бета-фильтром (рис. 93). Тканевые фильтры изготавливают в форме ци­линдрических труб (рукавов), расположенных параллельно в несколько рядов, что обеспечи-


Рис. 94. Фильтр с полужесткими пористыми перегородками

вает большую площадь поверхности. Вентилятор через входной газоход на­гнетает газ в камеру, затем он проходит через тканевые рукава, нижние концы которых закреплены хомутами на патрубках распределительной решетки. Пыль оседает на внутренней поверхности рукава, а очищенный газ проходит через поры ткани и выводится в атмосферу.

Рукавные фильтры очищают газ от тонкодисперсной пыли, т. е. от частиц диаметром 0,001—0,5 мкм. Частицы диаметром более 1 мкм задерживаются в основном путем соударений и прямого захвата, в то время как частицы диаме­тром 0,001—1 мкм улавливаются вследствие диффузии и электростатического взаимодействия. После образования достаточно толстого слоя пыли с перепа­дом давления 40—70 мм вод. ст. эффективность очистки ГВС возрастает до 99%. Когда перепад давления достигает 120—150 мм вод. ст., фильтр необхо­димо очищать. Это достигается механической вибрацией или встряхиванием, обратным продуванием пульсирующими потоками, обратным потоком воздуха, звуковыми волнами. Тканевые фильтры рекомендуют применять в таких слу­чаях: 1) когда необходима высокая эффективность улавливания пыли; 2) когда пыль является ценным продуктом, который необходимо собрать сухим; 3) когда температура газа выше чем его точка росы; 4) когда объемы ГВС небольшие; 5) в цветной металлургии, цементной, мукомольной промышленности. Недо­статки рукавных фильтров: 1) для их размещения необходимы значительные производственные площади; 2) невозможность работать с гигроскопичными ма­териалами.

Фильтры с полужесткими пористыми перегородками состоят из ячеек-кас­сет, между стенками которых расположен слой стекловолокна, шлаковаты, ме­таллической стружки, насыщенной маслом. Собранные в секции кассеты уста­новлены перпендикулярно к газовому потоку или под углом к нему (рис. 94).

Эффективность очистки при использовании таких фильтров составляет 99%. Их применяют для улавливания пылевых частиц всех размеров, при раз­ных объемах выбросов и концентрации пыли на производстве технического углерода, пестицидов, красителей, сталелитейном, цементном, во время измель­чения полевого шпата, графита.

Электрофильтры впервые были применены в 1903 г. Принцип очистки ГВС в электрофильтрах состоит в следующем. Если напряженность электри­ческого поля между электродами превышает критическую величину, которая


Рис. 95. Электрофильтр с трубчатыми (а) и пластинчатыми (б) электродами

равна 30 kB/см, то молекулы воздуха ионизируются у негативно заряженного коронирующего электрода и приобретают отрицательный заряд. Во время дви­жения негативно заряженные ионы воздуха встречают пылинки и передают им свой заряд. В свою очередь пылинки направляются к положительно заряжен­ным осадительным электродам, достигают их поверхности и теряют свой за­ряд. Слой образовавшейся пыли удаляется при помощи вибрации и поступает в бункер. Очищенный газ через верхний конфузор поступает в дымовую тру­бу. Электрофильтры могут быть с трубчатыми (рис. 95, а) или пластинчатыми (рис. 95, б) электродами. Электрофильтр с трубчатыми электродами представ­ляет собой камеру, в которой расположены осадительные и коронирующие электроды. Осадительные электроды — это трубки из графита, стали или пласт­массы диаметром 15—30 см и длиной 3—4 м, расположенные параллельно, за­земленные и соединенные с положительным полюсом выпрямителя. По оси труб натянуты коронирующие электроды из нихромовой или фехралевой про­волоки диаметром 1,5—2 мм, подвешенные к раме и соединенные с отрица­тельным полюсом.

Электрофильтр с пластинчатыми электродами — это камера, в которой между осадительными пластинами высотой 10—12 м и шириной 8—10 м под­вешены коронирующие электроды. Ионизирующие электроды натягиваются в центре между осадительными электродами, а газовый поток движется парал­лельно к осадительным электродам. Эффективность очистки ГВС от частиц пы­ли диаметром 0,05—200 мкм составляет 98—99,99%. Осевшую пыль удаляют с осадительных электродов путем встряхивания или вибрации. Встряхивание применяют в том случае, если толщина слоя пыли достигает 3—6 мм.

Акустический ультразвуковой пылеулавливатель. Степень очистки ГВС может быть повышена путем увеличения размеров пылевых частиц за счет



акустической коагуляции, возникающей вслед­ствие действия на загрязненный газ акустичес­ких колебаний звуковой и ультразвуковой час­тот. Звуковые и ультразвуковые колебания вы­зывают интенсивную вибрацию частиц, что приводит к резкому увеличению количества случаев их столкновения и увеличения диа­метра. Промышленная установка имеет вид резонансного цилиндра (рис. 96) с источником ультразвука. Газ поступает в сепарационную камеру. Озвучивание газа при 150 дБ и 50 кГц приводит к коагуляции частиц пыли с даль­нейшим выпадением под действием их массы. Установки для "мокрой" очистки. В этих установках сочетается очистка ГВС от пыли и вредных газов путем сорбции. Процесс сорб-

Рис. 96. Акустический ультразву­ковой пылеуловитель

ции предусматривает адсорбцию и абсорбцию. Адсорбцией называется кон­центрирование любого вещества в поверхностном слое сорбента. Адсорбцион­ное равновесие определяется двумя процессами: притяжением молекул или частиц к поверхности сорбента под действием межмолекулярных сил и тепло­вым движением. Адсорбция наблюдается на поверхности раздела фаз, напри­мер, твердое вещество — жидкость, твердое вещество — газ. Твердое веще­ство, на поверхности которого происходит адсорбция, называют адсорбентом, а вещество, которое концентрируется на границе раздела фаз, — адсорбатом. Абсорбцией называется поглощение пара, газа или растворимых веществ сор­бентом. При этом осуществляется переход вещества из газовой фазы в жидкую, выборочное поглощение газа жидкостью без реакции. Процесс протекает в том случае, если парциальное давление абсорбированного компонента в газовой фа­зе выше равновесного парциального давления этого компонента над данным раствором. Чем больше разница между величинами давления, тем с большей скоростью протекает абсорбция. При хемосорбции абсорбированный компо­нент вступает в химическую реакцию с поглотителем, образуя новые химичес­кие соединения. Наиболее распространенными твердыми сорбентами являются активированный уголь и силикагель, которые для интенсификации процесса очистки обрабатывают катализаторами — медью, серебром, палладием, плати­ной и др. Из жидких сорбентов чаще всего используют воду (вместе с маслами, органическими растворителями, растворами солей, кислот, щелочей и спир­тов, которые должны иметь высокую поглотительную способность, термичес­кую стойкость, не вызывать коррозии, обладать способностью к регенерации). Во время разработки установок стараются обеспечить максимальную площадь контакта газового потока с поверхностью адсорбента. Этого достигают в пер­вом случае путем использования сорбентов соответствующей, т. е. наимень­шей фракции, во втором — с помощью пленок абсорбента (жидкости), кото­рый стекает по стенкам перегородок, или распыления жидкости в виде мелких капель. Поверхность контакта может быть разной. Это может быть пленка, как


МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

в скруббере с насадкой, пузырек — как в барботажных скрубберах с решетка­ми, капли — как в форсуночных скрубберах, газопромывателях Вентури. Очи­стку ГВС путем сорбции применяют в том случае, если загрязненный газ слож­но или невозможно сжечь, необходима гарантированная рекуперация примеси вследствие ее значительной стоимости или концентрация загрязняющего ве­щества в газовом потоке незначительна.

По способу действия аппараты для "мокрой" очистки распределяют на по­лые и насадочные газопромыватели; скоростные турбулентные газопромыва­тели; аппараты барботажные и ударно-инерционного действия.

Полые и насадочные газопромыватели. Одним из наиболее простых газо­очистных устройств "мокрого" типа является круглая или прямоугольная брыз-гопромывная колонна (рис. 97) с форсунками или водораспределительной уста­новкой, через которую распыляется жидкая фаза для обеспечения эффектив­ного контакта с улавливаемыми частицами.

Газовый поток подводят через трубу, которая расположена тангенциально (рис. 97, а). Благодаря этому ГВС приобретает вращательное движение, под­нимается вверх, и частицы пыли отбрасываются к стенкам камеры, орошаемым водой из водораспределителя, который вращается с большой скоростью. Захва­ченные водной пленкой частицы пыли выводятся в виде шлама через трубу в нижней части установки.


Рис. 97. Полые скрубберы

На рис. 97, б изображен форсуночный абсорбер, в котором поверхность между фазами формируется за счет распыления жидкости в камере при помо­щи форсунок, расположенных в два ряда. ГВС поступает снизу и поднимает­ся навстречу водяному дождю. Частицы пыли приближаются к каплям, захва­тываются ими и попадают в нижнюю часть камеры. При этом частицы пыли


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.01 сек.)