Рис. 1.5. Схема пылеотстойника
Эффективность механических методов очистки газовых выбросов зависит от размера частиц выноса. Легче всего удаляются тяжелые частицы диаметром более 40 мкм, труднее всего — частицы размером менее 5 мкм.
Для увеличения эффективности пылеулавливания применяют циклоны, в конструкции которых использован центробежный эффект. Схема циклона показана на рис. 1.6.
Подача запыленного газа осуществляется в верхнюю часть корпуса циклона по касательной. Поток газа закручивается, поступает вниз, затем изменяет направление движения и через центральную трубу уходит вверх. При этом за счет изменения направления потока воздуха частицы пыли от 5 до 40 мкм попадают в бункер, откуда пыль регулярно удаляют и по возможности из нее извлекают ценные вещества для повторного использования в производстве.
Очищенные газы |
Запыленные газы |
*ш |
d
Бункер
Пыль
Рис. 1.6. Схема циклона для пылеулавливания
Циклон улавливает около 65% пыли. Затраты на материалы для его изготовления меньше, чем для изготовления пылеотстойников. Чем меньше диаметр аппарата, тем больше степень крутки потока и, следовательно, тем выше эффективность циклона (но при этом возрастает сопротивление циклона по воздуху, а значит, увеличивается расход электроэнергии на тягодутьевые устройства).
|
|
Для эффективной очистки газов их подают в циклон под давлением. При больших расходах газа циклоны объединяют в мультициклоны.
Радикальным средством очистки газов от пыли являются фильтры различной конструкции. Эти аппараты просты в эксплуатации, но требуют затрат энергии на преодоление сопротивления фильтрующего элемента (ткани, слоя зернистых материалов, перфорированных перегородок). Диаметр улавливаемых частиц зависит от размера ячейки фильтра. Степень очистки даже от мелких частиц (менее 5 мкм) очень значительна (до 99,7%). При эксплуатации фильтра следует постоянно очищать его от налипшей пыли.
Мокрые пылеулавливатели также имеют высокую степень очистки (98,5%), но используемая при их работе вода быстро загрязняется, и ее необходимо постоянно очищать.
При выборе тех или иных аппаратов газоочистки необходимо учитывать экономические затраты.
Л Шлам аппарата Рис. 1.7. Схема скруббера |
Схема мокрого пылеулавливателя — скруббера — показана на рис. 1.7. В скруббер запыленные газы подают снизу. Поднимаясь, они встречаются с каплями орошающей воды; пыль прилипает к каплям, осаждается в бункер скруббера и в виде шлама направляется на до-очистку и использование. Очищенные газы удаляются из
сверху. В качестве орошающего агента в скруббер может подаваться химический реагент (например, известковое молоко). В этом случае в аппарате будет происходить и химическая очистка газов. В скруббере возможны потери воды за счет брызг и утечек из шлама. Эффективность улавливания мелких частиц (до 5 мкм) в этом аппарате составляет 90%.
|
|
Вода используется также в пенных пылеулавливателях и скрубберах Вентури, методики расчета которых приведены в гл. 2.
Электрофильтры применяют главным образом на ТЭЦ, при большом расходе уходящих газов и высокой их температуре (450 °С). При их работе происходит ионизация молекул электрическим разрядом. Под действием разряда пылинки осаждаются на коронирующем электроде. Степень очистки газов в электрофильтре — 97%. Преимущества электрофильтров заключаются в их способности очищать газы от мелких частиц (от 0,2 мкм) и отказе от водопотребления; недостатки — в значительном расходе электроэнергии, необходимости чистить корони-рующий электрод с помощью встряхивающих устройств, а также в высоких требованиях к технике безопасности.
Для более эффективной очистки газов от пыли и ее рекуперации можно применять комбинированные методы. Туманы из газов удаляют с помощью фильтров или мокрых электрофильтров.