2015-04-17
4109
Методы очистки от аэрозолей по их основному принципу можно разделить на: механические, электростатические, звуковую и ультразвуковую коагуляцию [10].
Механическая очистка газов включает сухие и мокрые методы. К сухим относится гравитационное осаждение, инерционное и центробежное пылеулавливание, фильтрация. В большинстве промышленных газоочистительных установок комбинируется несколько методов очистки, причем конструкции очистных аппаратов весьма многочисленны.
Гравитационное осаждение основано на осаждении взвешенных частиц под действием силы тяжести при движении запыленного газа с малой скоростью без изменения направления потока (см. рис.1)
 |
Пыль Пыль
Рис. 6.1. Полая пылеосадительная камера:
1 – корпус, 2 – бункер со штуцером для удаления пыли
Производительность пылеосадительных камер П=Sw0, где S- площадь горизонтального сечения камеры, м2, w0 – скорость осаждения частиц, м/с. Гравитационное осаждение действенно лишь для крупных частиц, диаметром более 50-100 мкм, степень очистки не превышает 40-50%. Метод пригоден для предварительной грубой очистки.
|
|
|
Инерционное пылеулавливание основано на стремлении взвешенных частиц сохранять первоначальное направление движения при изменеии направления газового потока. Чаще всего применяют жалюзийные пылеулавливатели с большим числом щелей (жалюзи). Частицы пыли с размером меньше 20 мкм в жалюзийных аппаратах не улавливаются. Степень очистки в зависимости от дисперсности частиц составляет 20-70%. Помимо низкой эффективности недостаток этого метода –быстрое истирание или забивание щелей.
Центробежные методы очистки газов основаны на действии центробежной силы, возникающей при вращении очищаемого газового потока в очистном аппарате (циклоне) (см. рис.2) или при вращении частей самого аппарата (ротоклоны).
 | |||
 | |||
\
1
2
3
 |
4
 |
Рис. 6.2 Устройство циклического циклона:
1 –патрубок, 2 -внутренний цилиндр, 3 –наружный цилиндр, 4 – бункер.
Циклоны наиболее часто применяются в промышленности для осаждения твердых аэрозолей. Газовый поток подают в цилиндрическую часть циклона тангенциально, он описывает спираль по направлению к дну конической части и затем меняет направление движения на 1800 и устремляется вверх на выход через турбулизованное ядро потока у оси циклона. По конструкции циклоны подразделяются на циклические, конические и прямоточные.
Под действием центробежной силы частицы пыли прижимаются к внутренним стенкам наружного цилиндра и скатываются в пылесборник. Циклоны широко применяются для улавливания частиц размерами более
10 мкм, то есть при грубой и средней очистке газа от аэрозолей.
|
|
|
В ряде случаев для очистки газового потока от взвесей применяются фильтры. В таких устройствах газовый поток проходит через волокно (фильтрующий материал), при этом частицы, обладающие инерцией, сталкиваются с ним и захватываются. В зависимости от фильтрующего материала фильтры разделяются на:
- тканевые (хлопок, шерсть, химические волокна, и др.);
- волокнистые (стекловолокно, хлопок с асбестом, асбоцеллюлоза);
- зернистые (керамика, металлокерамика, пластмасса).
Наиболее совершенными и универсальными аппаратами для очистки выбросов от взвешенных частиц являются электрические фильтры, в основе работы которых лежит осаждение взвешенных частиц под действием электрических сил. Улавливание пыли в электрофильтрах включает следующие стадии: электрическая зарядка взвешенных в газе частиц; движение заряженных частиц к электродам; осаждение их на электродах и удаление осажденных частиц с электродов. Промышленные электрофильтры состоят из ряда заземленных пластин или труб, через которые пропускают очищаемый газ. Между осадительными электродами подвешены проволочные коронирующие (создают поле высокого напряжения 25-100 кВ) электроды. Степень очистки от аэрозолей – выше 90%. Недостатки этого метода – высокая себестоимость (капиталовложения и эксплуатационные расходы) и значительный расход энергии – до 0,1-0,5 кВт на 1000 м3 очищаемого газа.
Фильтрация – весьма распространенный метод тонкой очистки газов. Ее преимущества – сравнительно низкая стоимость оборудования и высокая эффективность (до 99,9%) тонкой очистки. Недостатки – высокое гидравлическое сопротивление и и быстрое забивание фильтрующего материала пылью.
