2017-12-14
410
Проведены гравиметрические, титриметрические, фотометрические и спектральные (атомно-эмиссионный) анализы элементного состава твердых дисперсных частиц и сажи после очистки дымовых газов котельной КЛМЗ на установке В9.
В газоразрядной зоне поток воздуха создает воздушную подушку между загрязненным воздухом и иглами, это исключает попадание крупных пылевых и аэрозольных частиц на поверхность игольчатых электродов. Попадающие в область между игольчатыми электродами и жидким анодом пылевидные частицы, капельки аэрозолей и молекулярные компоненты газов облучаются мощным отрицательно ионизированным потоком, получают отрицательный заряд и относятся электрическим полем к аноду, попадая на который, они уносятся к стоку.
Принципиальным отличием от сухих электрофильтров [119, 120, 164] в описываемом принципе является то, что на аэрозольные частицы действует сила F:
F = Еq,
где Е — напряженность электрического поля в активной зоне, q —заряд частицы.
А в сухих электрофильтрах:
|
|
|
| Fсф | = d |grad|| E |,
d — дипольный момент частиц, собственный, либо индуцированный электрическим полем.
Для пылевидных частиц — это второй случай, то есть в первом приближении:
d = α| E |,
| Fсф | ~ α| E |grad | E |.
Отличие F от |Fсф| приводит к тому, что в описываемом принципе степень улавливания аэрозолей и пыли увеличивается с уменьшением их размеров, а в сухих электрофильтрах, наоборот падает до нуля, что следует из известной зависимости степени очистки сухих фильтров от крупности частиц [119, 120, 165].
График зависимости эффективности очистки от диаметра частиц газового потока приведен на рисунке 3.21.
а б
Рис. 3.21. График зависимости эффективности улавливания (А) от диаметра частиц газового потока в сухих электрофильтрах (а) и аэроионной установке В9 (б)
Результаты анализов сажи и твердых пылевых частиц, выделенных из сборника приведены в таблицах 3.11–3.13.
Таблица 3.11
Результаты анализа твердых дисперсных частиц
после очистки дымовых газов
| Вещества | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | TiO2 | CaO | MgO | Na2O | MnO | K2O | P2O5 | SO3 |
| Содержание, % | 55,86 | 15,8 | 16,8 | 0,78 | 2,28 | 3,28 | 1,60 | 0,03 | 0,75 | 0,18 | 0,89 |
Таблица 3.12
Данные атомно-эмиссионного (спектрального) анализа золы сажи, полученной на аэроионной установке В-9 при очистке дымовых газов котельной КЛМЗ
| Элементы | Zn | Ti | Pb | Sb | Mn | Cr | Ba | P | Ni | Sr | Zr |
| Содержание, мг/кг |
———————
Примечание. Содержание других элементов < 30 мг/кг.
Таблица 3.13
Данные анализа сажи после очистки дыма котельной
| № | Наименование и единицы измерения показателей | НД на методы испытаний | Фактически полученные результаты |
| Массовая доля влаги аналитической, % | ГОСТ 11014–81 | 72,03 | |
| Зольность, % | ГОСТ 11022–95 | 2,0 | |
| Низшая теплота сгорания, ккал/кг | ГОСТ 147–95 | ||
| Массовая доля общей серы, % | ГОСТ 8606–93 | 0,46 | |
| Массовая доля углерода Сd, % | ГОСТ 2408.4–98 | 78,00 | |
| Массовая доля водорода Нd, % | ГОСТ 2408.4–98 | <0,01 | |
| Массовая доля азота Nd, % | ГОСТ 28743–93 | 0,64 | |
| Массовая доля хлора С1d, % | ГОСТ 9326–90 | 0,03 | |
| Массовая доля мышьяка Asd, % | ГОСТ 10478–93 | <0,0005 | |
| Массовая доля кислорода Оd, % | ГОСТ 2408.3–90 | 18,78 |
|
|
|
Результаты испытаний приведены в протоколе испытании № 4 от 10 июля 2006 г.
Объем оборотной воды составлял 6000 литров (В9, ФФУ, Сатуратор, Буферная емкость). Потери оборотной воды за 3 часа — 200 литров, добавлено оборотной воды — 400 литров.
Опыт производился пять раз.
При среднем объеме оборотной воды 6100 литров количество извлеченного из дыма твердого вещества можно оценить выражением
(V 1· m 1) + m 2 = m 3
(6100·12,8) + 6271 = 84,35 кг
P = m 3 / t
84,35:3 = 28,1 кг/час,
V 1 — объем оборотной воды, л; m 1 — концентрация растворенного вещества, г/л; m 2 — количество нерастворенного вещества, г; P — производительность установки, кг/час; t — общее время работы, час.
Учитывая, что объем общего потока дыма через установку 19000 м3/час, то это составляет 28100/19000 = 1,5 г/м3.
Таким образом, при потоке дыма 19000 м3/час через аэроионную газоочистную установку В9 получалось 1,5 г/м3 или 28,1 кг/час сажи (мокрой), в которой содержится 78 % углерода или 21,9 кг/час.
Низшая теплота сгорания полученной сажи составляет 1414 ккал/кг.
