1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4

Содержание

 

Введение. 3

1 Систематизация газообразных промышленных выбросов. 4

2 Фильтрация. 7

3 Чистка газов в фильтрах. 8

3.1 Тканевые фильтры.. 9

3.2 Волокнистые фильтры.. 12

3.3 Зернистые фильтры.15

3.4 Чистка газов в электрофильтрах. 16

Заключение. 20

Библиографический перечень. 21

 


 

Введение

 

До определенного шага развития людского общества, а именно промышленности 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4, в природе было экологическое равновесие, т.е. деятельность человека не нарушала главных природных процессов либо очень некординально оказывала влияние на их. Экологическое равновесие в природе с сохранением естественных экологических систем было миллионы лет и после 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 возникновения человека на Земле. Так длилось до конца XIXв. Двадцатый век вошел в историю как век необычного технического прогресса, бурного развития науки, индустрии, энергетики, сельского хозяйства. Сразу как провождающий фактор росло и 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 продолжает расти  вредное воздействие промышленной деятельности человека на окружающую среду. В итоге происходит в значимой мере непредсказуемое изменение экосистем и всего вида планетки Земля.

В текущее время с ростом и 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 бурным развитием индустрии огромное внимание уделяется ее экологической обоснованности, а конкретно дилемме чистке и утилизации отходов. В данном реферате рассматривается один из видов отходов индустрии – газовые выбросы компаний и их механическая чистка фильтрами.


 

1 Систематизация 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 газообразных промышленных выбросов

 

В газообразных промышленных выбросах вредные примеси мож­но поделить на две группы:

а) взвешенные частички (аэрозоли) жестких веществ — пыль, дым; жидкостей — туман;

б) газооб­разные и парообразные вещества 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4.

К аэрозолям относятся взвешен­ные твердые частички неорганического и органического происхож­дения, также взвешенные частички воды (тумана). Пыль – это дисперсная малоустойчивая система, содержащая больше больших частиц, чем дымы и туманы. Счетная концентрация 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 (чис­ло частиц в 1 см3) мала по сопоставлению с дымами и туманами. Неорганическая пыль в промышленных газовых выбросах обра­зуется при горных разработках, переработке руд, металлов, мине­ральных солей и удобрений, строй 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 материалов, карбидов и других неорганических веществ. Промышленная пыль органи­ческого происхождения – это, к примеру, угольная, древесная, тор­фяная, сланцевая, сажа и др. К дымам относятся аэродисперсные системы с малой скоростью осаждения 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 под действием силы тяже­сти. Дымы образуются при сжигании горючего и его деструктив­ной переработке, также в итоге хим реакций, нап­ример при содействии аммиака и хлороводорода, при окислении паров металлов в электронной 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 дуге и т.д. Размеры частиц в дымах много меньше, чем в пыли и туманах, и состав­ляют от 5 мкм до субмикронных размеров, т.е. наименее 0,1 мкм. Туманы состоят из капелек 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 воды, образующихся при конден­сации паров либо распылении воды. В промышленных выхло­пах туманы образуются приемущественно из кислоты: серной, фосфорной и др. 2-ая группа – газообразные и парообразные вещества, находящиеся в промышленных газовых 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 выхлопах, го­раздо более многочисленна. К ней относятся кислоты, галогены и галогенопроизводные, газообразные оксиды, альдегиды, кетоны, спирты, углеводороды, амины, нитросоединения, пары металлов, пиридины, меркаптаны и многие другие составляющие газообразных промышленных отходов.

В текущее 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 время, когда безотходная разработка находится в периоде становления и на сто процентов безотходных компаний еще как бы нет, основной задачей газоочистки служит доведение содержания ядовитых примесей в газовых примесях до максимально допусти­мых 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 концентраций (ПДК), установленных санитарными нормами.

 В таблице 1 выборочно приведены ПДК неких атмосферных загрязни­телей./1,с.342/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1 – ПДК неких атмосферных загрязнителей.

ВЕЩЕСТВА

ПДК, мг/м3

наибольшая разовая                         среднесуточная

Аммиак

0,2

0,2

Ацетальдегид

0,1

0,1

Ацетон

0,35

0,35

Бензол

1,5

1,5

Гексахлоран

0,03

0,03

Ксилолы

0,2

0,2

Марганец и его соединения



0,01

Мышьяк и его 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 соединения



0,003

Метанол

1,0

0,5

Нитробензол

0,008

0,008

Оксид углерода (СО)

3,0

1,0

Оксиды азота (в пересчете на N2O5)

0,085

0,085

Оксиды фосфора (в пересчете на P2O5)

0,15

0,05

Ртуть

0,0003

0,0003

Свинец



0,0007

Сероводород

0,008

0,008

Сероуглерод

0,03

0,005

Серы диоксид SO2

0,5

0,05

Оксибензол

0,01

0,01

Метаналь

0,035

0,012

Фтороводород

0,05

0,005

Хлор

0,1

0,03

Хлороводород

0,2

0,2

Тетрахлорид углерода

4,0

2,0

 

При содержании в воздухе нескольких ядовитых соединений их суммарная концентрация не должна превосходить 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 1, другими словами

 

с1/ПДК1+ с2/ПДК2+ ...+ сn/ПДКn=1,                   (1)

 

где c1, с2, …, сn–фактическая концентрация загрязнителей в воздухе, мг/м3;

ПДК1, ПДК2, …, ПДКn – максимально допустимая кон­центрация, мг/м3.

При невозможности добиться ПДК 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 чисткой время от времени приме­няют неоднократное разбавление ядовитых веществ либо выброс газов через высочайшие дымовые трубы для рассеивания примесе й в верхних слоях атмосферы. Теоретическое определение концентра­ции примесей 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 в нижних слоях атмосферы зависимо от высо­ты трубы и других причин связано с законами турбулентной диффузии в атмосфере и пока создано не на сто процентов. Высоту трубы, нужную, чтоб обеспечить ПДК ядовитых веществ 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 в нижних слоях атмосферы, на уровне дыхания, определяют по приближенным формулам, к примеру:

 

,                                        (2)

где ПДВ – максимально допустимый выброс вредных примесей в атмосферу, обеспечивающий концентрацию этих веществ в при­земном слое воздуха 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 не выше ПДК, г/с;

^ Н —высота трубы, м; V– объем газового выброса, м3/с;

Dt –разность меж темпера­турами газового выброса и окружающего воздуха, °С;

A– коэф­фициент, определяющий условия 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 вертикального и горизонтально­го рассеивания вредных веществ в воздухе, с2/3- (ОС)1/3(к примеру, для района Урала А=160);

F—безразмерный коэффициент, учи­тывающий скорость седиментации вредных веществ в атмосфере (для Cl2, HCl, HF 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4  F =1);

т —коэффициент, учитывающий усло­вия выхода газа из устья трубы, его определяют графически либо приближенно по формуле

 

,                                         (3)

 

где  – средняя скорость на выходе из трубы, м/с;

DT— Диа­метр трубы, м.

Способ заслуги 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 ПДК при помощи «высоких труб» служит только паллиативом, потому что не защищает атмосферу, а только переносит загрязнения из 1-го района в другие.

В согласовании с нравом вредных примесей различают способы чистки газов 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 от аэрозолей и от газообразных и парооб­разных примесей. Все методы чистки газов определяются в пер­вую очередь физико-химическими качествами примесей, их агре­гатным состоянием, дисперсностью, хим составом и др. Обилие 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 вредных примесей в промышленных газовых выбро­сах приводит к большенному обилию способов чистки, приме­няемых реакторов и хим реагентов.


 

2 Фильтрация

 

Базирована на прохождении очищаемого газа через разные фильтрующие ткани (хлопок, шерсть, хим волокна 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4, стекловолокно и др.) либо через другие фильтрующие материалы (керамика, металлокерамика, пористые перегородки из пластмассы и др.). Более нередко для фильтрации используют специально сделанные волокнистые материалы — стекловолок­но, шерсть либо хлопок с асбестом, асбоцеллюлозу. Зависимо 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 от фильтрующего материала различают тканевые фильтры (в том числе рукавные), волокнистые, из зернистых материалов (керами­ка, металлокерамика, пористые пластмассы).

Тканевыефиль­тры, в большинстве случаев рукавные, используются при температуре очища­емого 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 газа не выше 60-65°С. Зависимо от гранулометрического состава пыли и исходной запыленности степень чистки (КПД) составляет 85-99%. Гидравлическое сопротивление фильтра DР около 1000 Па; расход энергии ~ 1 кВт*ч на 1000 м3очищаемого газа. Для 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 непрерывной чистки ткани продувают воздушными струями, которые создаются разными устройствами – сопла­ми, расположенными против каждого рукава, передвигающимися на­ружными продувочными кольцами и др. На данный момент используют авто­матическое управление рукавными фильтрами 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 с продувкой их импульсами сжатого воздуха.

Волокнистыефильтры, имеющие поры, умеренно рас­пределенные меж тонкими волокнами, работают с высочайшей эф­фективностью; степень чистки h=99,5¸99,9 % при скорости филь­труемого газа 0,15-1,0 м/с и DР 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4=500¸1000 Па.

На фильтрах из стекловолокнистых материалов вероятна очи­стка брутальных газов при температуре до 275°С. Для узкой чистки газов при завышенных температурах используют фильт­ры из керамики, тонковолокнистой ваты из нержавеющей стали 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4, владеющие высочайшей прочностью и устойчивостью к переменным нагрузкам; но их гидравлическое сопротивление велико – 1000 Па.

Фильтрация – очень всераспространенный прием узкой чистки газов. Ее достоинства – сравнительная низкая цена обо­рудования (кроме металлокерамических фильтров) и высочайшая 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 эффективность узкой чистки. Недочеты фильтрации высочайшее гидравлическое сопротивление и резвое забивание филь­трующего материала пылью.

 

 


 

3 Чистка газов в фильтрах

 

         В базе работы пористых фильтров всех видов лежит процесс фильтрации газа через пористую перегородку, в процессе 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 которого твердые частички задерживаются, а газ стопроцентно проходит через нее.

 

 

 

Набросок 1 - Динамический пылеуловитель: 1 -«улитка»; 2 -циклон;

3 -пылесборный бункер.

 

Фильтрующие перегородки очень многообразны по собственной структуре, но в главном они состоят из волокнистых 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 либо зернистых частей и условно разделяются на последующие типы:

       гибкиепористыеперегородки-тканевые материалы   из  природных, синтетических либо минеральных волокон: нетканыеволокнистые материалы (войлоки, клены   и иглопробивные материалы, бумага, картон, волокнистые маты); ячеистые 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 листы (губчатая   резина, пенополиуретан, мембранные фильтры);

       полужесткиепористые перегородки— слои      волокон,   стружка,  вязаные  сетки, положенные    на опорных устройствах либо зажатые меж ними;

       жесткиепористыеперегородки—    зернистые   материалы   ( пористая керамика либо пластмасса, спеченные либо спрессованные порошки 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 металлов, пористые стекла,    углеграфитовые материалы и др.);волокнистые материалы (сформированные слои из стеклянных и железных волокон); железные сетки и перфорированные листы.

 

         В процессе чистки запыленного газа частички приближаются к волокнам либо к поверхности зернышек материала 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4, сталкиваются с ними и осаждаются приемущественно в итоге деяния сил диффузии, инерции и электростатического притяжения.

          Проходя через фильтрующую перегородку, поток делится на тонкие безпрерывно разъединяющиеся и смыкающиеся струйки. Частички 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4, владея инерцией, стремятся передвигаться прямолинейно, сталкиваются с волокнами, зернами и удерживаются ими. Таковой механизм характерен для захвата больших частиц и проявляется посильнее при увеличении скорости фильтрования. Электростатический механизм захвата пылинок проявляется в этом 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 случае, когда волокна несут заряды либо поляризованы наружным электронным полем.

         В фильтрах уловленные частички скапливаются в порах либо образуют пылевой слой на поверхности перегородки, и таким макаром сами становятся для вновь поступающих 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 частиц частью фильтрующей среды. По мере скопления пыли пористость перегородки миниатюризируется, а сопротивление увеличивается. Потому появляется необходимость удаления пыли и регенерации фильтра.

           В зависимости от предназначения и величины входной и выходной 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 концентрации фильтры условно делят на три класса:

фильтрытонкойочистки(высокоэффективные либо абсолютные фильтры)  созданы для улавливания с очень высочайшей эффективностью (>99%) в главном субмикронных частиц из промышленных газов с низкой входной концентрацией (<1 мг/м3) и 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 скоростью фильтрования <10 см/с. Фильтры используют для улавливания особо ядовитых частиц, также для ультратонкой чистки воздуха при проведении неких технологических процессов. Они не подвергаются регенерации;

       воздушныефильтры-используют в системах приточной вентиляции 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 и кондиционирования воздуха. Работают при концентрации пыли наименее 50 мг/м3, при высочайшей скорости фильтрации -до 2,5-3 м/с. Фильтры могут быть нерегенерируемые и регенерируемые;   

промышленныефильтры(тканевые, зернистые, грубоволокнистые) используются для чистки промышленных газов концентрацией 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 до 60 г/м3. Фильтры регенерируются.

 

^ 3.1 Тканевые фильтры

 

 Эти фильтры имеют наибольшее распространение. Способности их использования расширяются в связи с созданием новых температуростойких и устойчивых к воздействию брутальных газов тканей. Наибольшее распространение имеют 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 рукавные фильтры (рис. 1-10).

Корпус фильтра представляет собой железный шкаф, разбитый вертикальными перегородками на секции, а каждой из которых расположена группа фильтрующих рукавов. Верхние концы рукавов заглушены и подвешены к раме, соединенной с встряхивающим механизмом. Понизу 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 имеется бункер для пыли со шнеком для ее выгрузки. Встряхивание рукавов з каждой из секций делается попеременно.

В тканевых фильтрах используют фильтрующие материалы 2-ух типов: обыденные ткани, изготавливаемые на ткацких станках 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 и войлоки, получаемые методом сволачивания либо механического перепутывания волокон иглопробивным способом. В обычных фильтровальных тканях размер сквозных пор меж нитями добивается 100—200 мкм.

К тканям предъявляются последующие требования: 1) высочайшая пылеемкость при фильтрации и 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 способность задерживать после регенерации такое количество пыли, которое довольно

 

 



Набросок 2 - Рукавный фильтр:

1-корпус; 2 -встряхивающее   устройство; 3-рукав;

4-распределительная решетка.

 

К тканям предъявляются последующие требования:

1) высочайшая пылеемкость при фильтрации и способность задерживать после регенерации такое количество 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 пыли, которое довольно для обеспечения высочайшей эффективности чистки газов от мелкозернистых жестких частиц;

2) сохранение нормально высочайшей воздухопроникаемости в сбалансированно запыленном состоянии;

 3) высочайшая механическая крепкость и стойкость к истиранию при 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4    неоднократных извивах, стабильность размеров и параметров при завышенной температуре и брутальном воздействии хим примесей, находящихся  сухих и насыщенных влагой газах;

 4) способность к легкому удалению скопленной пыли;

 5) низкая цена.

Имеющиеся материалы владеют не всеми 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 обозначенными качествами и их выбирают" зависимо от определенных критерий чистки. К примеру, хлопчатобумажные ткани владеют неплохими фильтрующими качествами и имеют низкую цена, но владеют недостаточной хим и тепловой стойкостью, высочайшей горючестью и влагоемкостью 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4. Шерстяные ткани характеризуются большой воздухопроникаемостью, обеспечивают надежную чистку и регенерацию, но стойкость к кислым газам, в особенности к SО и туману серной кислоты, низкая. Цена их выше, чем хлопчатобумажных. При 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 продолжительном воздействии высочайшей температуры волокна становятся хрупкими. Работают при температуре газов до 90 °С.

Синтетические ткани теснят материалы из хлопка и шерсти благодаря более высочайшей прочности, стойкости к завышенным температурам и брутальным воздействиям, более низкой 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 цены. Посреди их нитроновые ткани, которые употребляют при температуре 120—130°С в хим индустрии и цветной металлургии. Лавсановые ткани употребляются для чистки жарких сухих газов в цементной, металлургической ихимической индустрии. В 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 кислых средах стойкость их высочайшая, в щелочных — резко понижается.

 

Стеклянные ткани стойки при 150—350°С.

Их изготовляют из алюмобо-росилнкатного бесщелочного либо магнезиального стекла.

Аэродинамические характеристики незапятнанных фильтровальных тканей характеризуются воздухопроникаемостью — расходом воздуха 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 при определенном перепаде давления, обычно разном 49 Па. Воздухопроникаемость выражаетсям3/(м2×мин);численно она равна скорости фильтрации (в м/мин) при =49 Па. Сопротивление незапыленных тканей при нагрузках 0,3—2 м3/(м2×мин)обычно составляет 5—40 Па.

По мере 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 запыления аэродинамическое сопротивление ткани увеличивается, а расход газа через фильтр миниатюризируется.

Ткань регенерируют методом продувки в оборотном направлении, механического встряхивания либо другими способами. После нескольких циклов фильтрации-регенерации остаточное количество пыли 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 в ткани стабилизируется; оно соответствует так именуемому сбалансированному пылесодержанию ткани q (в кг/м2) и остаточному сопротивлению сбалансированно запыленной ткани . Значения этих величин зависят от типа фильтрующего материала, размеров и параметров пылевых частиц, относительной 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 влажности газов, способа регенерации и других причин.

В общем случае аэродинамическое сопротивление тканей повсевременно меняется во времени в неких границах: от остаточного сопротивления сбалансированно запыленной ткани  до данного сопротивления перед 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 регенерацией ДРТП;

.                                                      (4)

где -сопротивление слоя пыли, скопленной после регенерации.

Средняя скорость фильтрации vср(в м/мин) для многосекционных тканевых фильтров

  (5)

где  -заданное сопротивление запыленной ткани перед регенерацией Па;

-продолжительность цикла фильтрации в 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 секции, мин;

с' -  начальная концентрация пыли, г/м3;

Кпс-коэффициент удельного сопротивления пыли, Н×мин/(кг×м);

-  скорость фильтрации, м/мин ( определяют при =49 Па);

,                                           (6)

 

где -количество  пыли,  накопленное при  увеличении сопротивления    от

,  

Коэффициент Кис охарактеризовывает структуру 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 слоя пыли в реальных критериях работы фильтра и представляет собой слой пыли массой 1 кг, скопленный на 1 м2фильтрующей поверхности и создающий сопротивление 1 Па прискорости фильтрации =1 м/мин.

Нужная площадь ткани 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 в м2в одной секции

                                                   (7)

где  — объем  фильтруемого газа, м3/мин; 

п — число секций.

Сопротивление запыленной ткани с учетом продувочного воздуха в регенерируемой секции определяется по уравнению

                                 (8)

где  — скорость продувочного воздуха через ткань 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 в регенерируемой секции, м/мин.

Исходя из практических и экономических суждений, сопротивление фильтров не должно превосходить 0,75—1,5 кПа, только в особенных случаях оно может быть 2—2,5 кПа. При более высочайшем значении сопротивления резко возрастает 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 величина проскока и вероятен срыв рукавов либо их разрушение.

Для приближенного расчета площади фильтрации следует найти общий расход запыленных газов (с учетом подсоса) и расход продувочных

газов, поступающих из регенерируемой секции. Нужно знать 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 скорость фильтрования. Тогда общая площадь фильтрации установки (в м2) составит

                              (9)

где SР  -площадь фильтрации в сразу работающих секциях, м2;

 SС  -площадь ткани в регенерируемой секции, м2;

     -расход запыленных газов с учетом подсоса, м 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 43/мин;

    — расход продувочных газов либо воздуха, м3/мин.

По данным практики, остаточная концентрация пыли после тканевых фильтров составляет 10—50 мг/м3./2,с.42/

 

^ 3.2 Волокнистые фильтры

 

Фильтрующий элемент этих фильтровсостоит из 1-го либо нескольких слоев, в каких однородно 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 распределены волокна. Это фильтры большого деяния, таккак они рассчитаны на улавливание и накапливание частиц в большей степени по всей глубине слоя. Сплошной слой пыли появляется лишь на поверхности более плотных 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 материалов. Для фильтров

употребляют естественные либо специально получаемые волокна шириной от 0,01 до 100 мкм. Толщина фильтрующих сред составляет от 10-х толикой мм (бумага) до 2 м (мультислойные глубочайшие насадочные фильтры длительного использования). Такие фильтры употребляют при 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 концентрации дисперсной жесткой фазы 0,5—5 мг/м3и только некие грубоволокнистые фильтры используют при концентрации 5—50 мг/м3. При таких концентрациях основная толика частиц имеет размеры наименее 5—10 мкм.

Различают последующие виды промышленных 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 волокнистых фильтров: 1) сухие -тонковолокнистые, электростатические, глубочайшие, фильтры подготовительной чистки (предфильтры); 2) влажные -сеточные, самоочищающиеся, с повторяющимся либо непрерывным орошением.

Процесс фильтрации в волокнистых фильтрах состоит из 2-ух стадий. На первойстадии (стационарнаяфильтрация) уловленные частички 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 фактически не изменяют структуры фильтра во времени, на 2-ой стадии процесса (нестационарная фильтрация) в фильтре происходят непрерывные структурные конфигурации вследствие скопления уловленных частиц в значимых количествах. В согласовании с этим всегда меняются эффективность 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 чистки и сопротивление фильтра. Теория фильтрования в таких фильтрах еще недостаточно разработана.

Волокнистыефильтрытонкойочистки.Употребляются в атомной энергетике, радиоэлектронике, четком приборостроении, промышленной микробиологии, в химико-фармацевтической и других отраслях. Фильтры позволяют очищать огромные 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 объемы газов от жестких частиц всех размеров,включая субмикронные. Их обширно используют для чистки радиоактивных аэрозолей. Для чистки на 99% (для частиц 0,05—0,5 мкм) используют материалы в виде тонких листов либо больших слоев 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 из тонких либо ультратонких волокон (поперечник наименее 2 мкм).Скорость фильтрации в их составляет 0,01—0.15 м/с,сопротивление незапятнанных фильтров не превосходит 200—300 Па, а забитых пылью фильтров 700—1500 Па. Улавливание частиц в фильтрах узкой чистки происходит 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 за счет броуновской диффузии и эффекта касания.

Регенерация отработанных фильтров неэффективна либо невозможна. Они созданы для работы на долгий срок (0,5—3 года).После чего фильтр подменяют на новый. С повышением концентрации пыли на 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 входе >0,5 мг/м3срок службы существенно сокращается.

 Широко всераспространены фильтрующие материалы типа ФП (фильтры Петрянова) из синтетических смол. Они представляют собой слои синтетических волокон поперечником 1—2,5 мкм, нанесенные на марлевую подложку (базу) из 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 скрепленных меж собой более толстых волокон. В качестве полимеров для ФП употребляют перхлорвинил (ФПП) и диацетатцеллюлозу (ФПА), хотя может быть применение других материалов. Перхлорвиниловые волокна характеризуются гидрофобностью и высочайшей хим стойкостью в кислотах 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4, щелочах и смесях солей. Но они не стойки против масел и растворителей и термостойкость их не велика (до 60 °С). Ацетатные волокна — гидрофильны, недостаточно стойки к кислотам и щелочам, но термостойкость их добивается 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 150 °С.

Материал ФП характеризуется высочайшими фильтрующими качествами. Толщина слоев ФП (0,2—1 мм) дает возможность получить поверхность фильтрации до 100—150 м2на 1 м3аппарата.Пылеемкость материалов ФП (50—100 г/м2)выше, чем асбестоцеллюлозных картонов и 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 стекловолокнистых бумаг.

Лучшая конструкция фильтров узкой чистки должна отвечать последующим главным требованиям: большая поверхность фильтрации при меньших габаритах; малое сопротивление; возможность более комфортной и резвой установки;, надежная плотность групповой сборки отдельных фильтров. Этим требованиям 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 соответствуют рамные фильтры (набросок 3).Фильтрующий материал в виде ленты укладывают меж П-образными рамками,



 

Набросок 3 -Фильтры узкой чистки:

а -рамный:   1 -П-обрэзная   планка;   2 -боковая   стена;   3 -фильтрующий   материал; 4 -разделитель;

б 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 -с сепараторами клиновой формы типа Д-КЛ;   1 -фильтрующий   материал;   2 -рамка-сепаратор клиновой формы;

в -комбинированный:  1 -секция  с набивным слоем из  волокон;

2 -секция   узкой чистки.

 чередующимися при сборке пакета открытыми и закрытыми сторонами 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 в обратных направлениях. Меж примыкающими слоями материала устанавливают бугристые разделители, чтоб не допустить примыкания их друг к другу. Материал для рамок: фанера, винипласт, алюминий, нержавеющая сталь. Грязные газы поступают в одну из 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 открытых сторон фильтра, проходят через материал и выходят с обратной стороны.

Фильтры марки Д-КЛ (набросок 3б) представляют собой набор цельно-штампованных гофрированных рамок-разделителей из винипластовой пленки, меж которыми укладывается фильтрующий материал. Рамки имеют 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 форму клиньев и установлены с чередованием открытых и закрытых сторон в обратных направлениях.

Разработаны стекловолокнистые фильтры узкой и грубой чистки производительностью от 200 до 1500 м3/ч с сопротивлением от 200 до 1000 Па 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4.

^ Двухступенчатыеиликомбинированные фильтры(набросок 3в).В одном корпусе располагают фильтры грубой чистки из набивного слоя лавсановых волокон шириной 100 мм и фильтр узкой чистки из материала ФП.

Глубокиефильтры.Это фильтры мультислойные. Употребляются для чистки 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 вентиляционного воздуха и технологического газа от радиоактивных частиц. Мультислойные фильтры рассчитаны на работу в течение 10—20 лет. После чего их захороняют с цементированием./3,с.43/

 

^ 3.3 Зернистые фильтры.

 

Используются для чистки газов пореже, чемволокнистые фильтры. Плюсы 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 зернистых фильтров: доступность материала, возможность работать привысоких температурах и в критериях брутальной среды, выдерживать огромные механические нагрузки и перепады давлений, также резкие конфигурации температуры. Различают насадочные и жесткие зернистые фильтры.

Насадочные(насыпные 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4)фильтры.В таких фильтрахулавливающие элементы (гранулки, кусочки и т.д.)не связаны вместе К ним относятся:, статические (недвижные) слоевые фильтры; динамические (подвижные) слоевые фильтры с гравитационным перемещением сыпучей среды; псевдоожиженные слои 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4. В насыпных фильтрах в качестве насадки употребляется песок, галька, шлак, дробленые горные породы, опилки, кокс, крошка резины, пластмассы, графит и др. Выбор материала находится в зависимости от требуемой тепловой и хим стойкости, механической 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 прочности и доступности.

По мере скопления пыли в порах насадки эффективность улавливания увеличивается. При увеличении сопротивления до максимума создают рыхление слоя. После нескольких циклов рыхления насадкупромывают либо подменяют.

Фильтры имеют 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 насадку с размером зернышек 0,2—2 мм. Воздух направляется сверху вниз. При концентрации пыли на входе в фильтр 1—20 мг/м3 расход воздуха составляет 2,5—17,0 м3/(м2-мин);изначальное сопротивление от 50 до 200 Па. Высота слоя на сетках находится в 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 границах от 0,1 до 0,15 м.

Имеются зернистые фильтры, регенерируемые методом ворошения либо вибрационной встряски зернистого слоя снутри аппарата, также фильтры с передвигающейся средой (набросок 4).Материал перемещается меж сетками либо жалюзийными решетками.

         Регенерацию 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 материала от пыли проводят в отдельном аппарате -путем грохочения либо промывки. Если фильтрующая среда состоит из такого же материала, что и пыль, то грязные гранулки выводят из системы и употребляют в технологическом процессе 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4.

 



Набросок 4 -Фильтр с передвигающимися слоями зернистого материала: 1 -короб для подачи свежайшего зернистого материала: 2 -питатели; 3 -фильтрующие слои; 4 -затворы; 5 -короб для вывода зернистого материала.

 

Зернистыежесткиефильтры.В этих фильтрах зерна крепко связаны вместе в 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 итоге спекания, прессования либо склеивания и образуют крепкую недвижную систему. К ним относятся: пористая керамика, пористые металлы, пористые пластмассы. Фильтры устойчивы к высочайшей температуре, коррозии и механическим нагрузкам и используются для фильтрования сжатых 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 газов. Недочеты таких фильтров: высочайшая цена, огромное гидравлическое сопротивление и трудности регенерации, которую проводят 4-мя методами: 1) продуванием воздухом в оборотном направлении; 2) пропусканием водянистых смесей в оборотном направлении; 3) пропусканием жаркого пара;4) простукиванием либо 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 вибрацией трубной решетки с элементами./3,с.45/

 

^ 3.4 Чистка газов в электрофильтрах

 

В электрофильтрах чистка газов от пыли происходит под действием электронных сил. В процессе ионизации молекул газов электронным разрядом происходит заряд содержащихся в 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 их частиц (коронирующий электрод). Ионы абсорбируются на поверхности пылинок, а потом под действием электронного поля они передвигаются и осаждаются к осадительным электродам. Зарядка частиц в поле коронного разряда происходит по 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 двум механизмам: воздействием электронного поля (частички бомбардируются ионами, передвигающимися в направлении силовых линий поля) и диффузией ионов. 1-ый механизм преобладает при размерах частиц более 0,5 мкм, 2-ой — наименее 0,2 мкм. Для частиц поперечником 0,2—0,5 мкм эффективны 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 оба механизма. Наибольшая величина заряда частиц размером более 0,5 мкм пропорциональна квадрату поперечника частиц, а частиц размером меньше 0,2 мкм — поперечнику частички.

Величину заряда q (кА), приобретаемого проводимой частичкой сферической формы под воздействием электронного 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 поля, рассчитывают по формуле

                                                           (10)

где — диэлектрическая проницаемость (=Ф/м);

 Е — напряженность электронного поля коронного разряда, В/м.

Величину заряда, приобретаемого непроводимой частичкой, определяют по формуле



                                         (11)

где  — относительная диэлектрическая проницаемость частички.



 

 

Набросок 5 - Трубчатый электрофильтр:

1 -осадительный электрод 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4; ^ 2 -коронирующий электрод: 3 -рама; 4 -встряхивающее устройство; 5 -изолятор.

Таким макаром, электро­очистка включает процессы образования ионов, зарядки пылевых частиц, транспорти­рования их к осадительным электродам, периодическое разрушение слоя накопившей­ся на электродах пыли 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 и сброс ее в пылесборные бункеры.

По конструктивным призна­кам  электрофильтры  различают по различным признакам: по направлению хода газов -на вер­тикальные и горизонтальные; по форме осадительных электро­дов -с пластинчатыми, С 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4-образными, трубчатыми и шестигран­ными электродами; по форме коронируюших электродов -с игловатыми, круглого либо штыкового сечения; по числу после­довательно расположенных электронных полей -на одно- и многопольные; по расположению зон зарядки и осаждения на 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 одно- и двузонные; по числу параллельно работающих сек­ций -на одно- и многосекционные .

Более всераспространены электрофильтры с пластинчатыми итрубчатыми электродами. В пластинчатых электрофильтрах меж осадительными пластинчатыми электродами натянуты проволочные коронирующие. В 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 трубчатых электрофильтрах. осадительные электроды представляют собой цилиндры (труб­ки),внутри  которых по оси размещены коронирующие элек­троды.

Схема трубчатого электрофильтра представлена на рис. 5. Запылен­ный газ движется по вертикальным трубам 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 поперечником 200—250 мм. Пыль оседает на внутренней поверхности труб. С помощью встряхивающего устройства ее убирают в бункер.

Электрофильтры очищают огромные объемы газов от пыли с частичками размером от 0,01 до 100 мкм при температуре га 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4­зов до 400—450 °С. Гидравлическое сопротивление их достига­ет 150 Па. Издержки электроэнергии составляют 0,36—1,8 МДж на 1000 м3газа.

Эффективность работы электрофильтров находится в зависимости от параметров пыли и газа, скорости и равномерности рассредотачивания запылен­ного потока в 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 сечении аппаратов и т. д. Чем выше напряжен­ность поля и меньше скорость газа в аппарате, тем лучше улав­ливается пыль.

Напряжение поля на расстоянии х метров от оси коронирующего 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 электрода определяется по зависимости

 

                                       (12)

 

где u  — напряжение, приложенное к электродам, В;

и — радиусы коронирующего и осадительного электродов, м.

Критичное напряжение электронного поля, при котором появляется корона, для воздуха определяется по формуле (в В 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4/м)

                                  (13)

отношение плотностей газа в рабочих и стандартных критериях

                                     (14)

где -барометрическое давление, кПа;

Р -разряжение либо лишнее давление в аппарате, кПа;

t-температура газов, °С.

Пыль с малой электронной проводимостью вызывает явление оборотной 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 короны, которое сопровождается образованием положительно заряженных ионов, отчасти нейтрализующих отрицательный заряд пылинок, вследствие чего последние теряют способность передвигаться к осадительным электродам и осаждаться. На проводимость пыли влияет состав газа и пыли. С 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 увеличением влажности газов удельное электронное сопротивление пыли понижается. Наличие в очищенных газах 10-х и сотых толикой процента  и > значительно улучшает электронную проводимость пыли.

При больших температурах газа снижается электронная крепкость межэлектродного 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 места, что приводит к ухудшению улавливания пыли. С увеличением температуры газов увеличивается их вязкость и объем, а как следует, возрастает скорость потока в электрофильтре, что понижает степень обеспы-ливания. С ускорением газа увеличивается так именуемый 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 вторичный унос.

Для обычной работы электрофильтров нужно обеспечить чистоту осадительных и коронирующих электродов. Отложения загрязнений на коронирующем электроде содействуют увеличению исходного напряжения коронирования, но это не всегда может быть. Если 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 пыль имеет огромное электронное сопротивление, то слой на электроде действует как изолятор и коронный разряд прекращается.

Теоретическая степень чистки газов в электрофильтре: для трубчатого электрофильтра

                               (15)

для пластинчатого электрофильтра

                                   (16)

где -скорость движения частиц к осадительным 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 электродам (скорость дрейфа частиц), м/с;

  -скорость газов в активном сечении электрофильт­ра, т. е. в свободном сечении для прохода газов, м/с;

 L-активная длина электрофильтра, т. е. протяженность электронного поля 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 в направлении хода газов (в вертикальных электрофильтрах совпадает с высотой электродов), м;

R -радиус трубчатого осадительного электрода, м;

h-расстояние меж короннруюшим электродом и пластинчатым осадительным электродом (меж­электродный просвет), м.

В 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4   пределах  применимости   формулы   Стокса   скорость    (в м/с) рассчитывают по последующим формулам: для частиц поперечником

                                     (17)

для частиц поперечником

                                               (18)

где -коэффициент, равный  (А=0,815 -1,63); 

 -длина   среднего свободного пробега молекул газа (=м)./4,с.96/


 

Заключение

 

Более надежным и 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 самым экономным методом охраны биосферы от вредных газовых выбросов является переход к без­отходному производству, либо к безотходным технологиям. Термин «безотходная технология»  в первый раз предложен академиком Н.Н. Семеновым. Под 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 ним предполагается создание хороших технологических систем с замкнутыми вещественными и энергетическими потоками. Такое создание не обязано иметь сточных вод, вредных выбросов в атмосферу и жестких отходов и не должно потреблять воду 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 из природных водоемов.

Конечно, понятие «безотходное производство» имеет несколько условный нрав; это безупречная модель производства, потому что в реальных критериях нельзя на сто процентов устранить отходы и избавиться от воздействия производства на окружающую среду 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4. Поточнее следует именовать такие системы малоотходными, дающими малые выбросы, при которых вред природ

ным экосистемам будет мал.

В текущее время обусловилось несколько главных направлений охраны биосферы,  которые в конечном счете 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 ведут к созданию безотходных технологий:

1) разработка и внедрение принципно новых технологических процессов и систем, работающих по замкнутому циклу, позволяющих исключить образование основного количества отходов;

2) создание бессточных технологических систем и водооборотных циклов на базе более действенных 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 способов чистки сточных вод;

3) переработка отходов производства и употребления в качестве вторичного сырья;

4) создание территориально-промышленных комплексов с замкнутой структурой вещественных потоков сырья и отходов снутри комплекса.

 

Таким макаром, разработка и 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4 внедрение принципно новых технологических процессов и систем, работающих по замкнутому циклу, позволяющих исключить образование основного количества отходов, является главным направлением технического прогресса.


 
 
Библиографический перечень

 

1.     Глинка Н.Л. Общая химия. Изд. 17-е, испр. — Л.: «Химия 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4», 1975. – 728 с.

2.     Экология и индустрия Рф.Журнальчик №11,2002 – 48с.

3.     Техника защиты среды/Родионов А.И.,Клушин В.П., Торочешников И.С..Учебник для вузов. – М.Химия,1989 – 512с.

4.     Чистка воздуха.Учебное пособие 1 Классификация газообразных промышленных выбросов. 4/Е.А.Штокман­­ – Изд.60 АСВ,1998.– 320с.

1-na-temu-zakon-stoimosti-kak-regulyator-obshestvennogo-proizvodstva.html
1-nachalo-zapadnogo-mishleniya.html
1-naimenovanie-gosudarstvennogo-organa-prinyavshego-reshenie-ob-usloviyah-privatizacii-gosudarstvennogo-imushestva-rekviziti-resheniya.html