МІНІСТЕРСТВО АГЕНСТВО ДО ОСВІТИ
Державна освітня установа вищої НАУКИ
Камський Державний ІНЖЕНЕРНО-економічної академії
Кафедра
Реферат
на тему: Фізичні методи очищення газових потоків
від шкідливих домішок.
Виконав: студент групи
Перевірив:
Набережні Челни
2006
Зміст
Введення
1. Пилеосадітельние камери і інерційні пиловловлювачі.
2. Циклони.
3. Механічні фільтри.
4. Електрофільтри.
5. Література
Введення
Фізичні способи застосовуються в тих випадках, коли газовий потік містить шкідливі домішки у вигляді пьші (розміри частинок 5-50 мкм), туману й диму (розміри частинок 0,1-5мкм). Ці методи засновані на осадженні твердих часток і дрібних крапель туману на поверхні пиловловлювачів і фільтруючих елементів. З цією метою використовують пиловловлювачі і фільтри різної конструкції.
Фізичні методи очищення газових потоків від шкідливих домішок широко поширені на збагачувальних фабриках, металургійних заводах, теплових електростанціях, що спалюють вугілля і мазут, на підприємствах деревообробки, в шинної промисловості та у виробництві гумових технічних виробів.
Вибір методу очищення газового потоку здійснюється після того, як визначаються основні характеристики зважених часток - пилу або туману. У разі пилу до них відносяться: розміри частинок, злипання, здатність до абразивного зносу поверхні обладнання, змочуваність водою, електрична провідність, здатність до самозаймання та вибуху.
У відповідності з основними характеристиками пилу та його концентрацією в газовому потоці здійснюється вибір устаткування і способу пиловловлювання.
1. Пилеосадітельние камери і інерційні пиловловлювачі.
При розмірах часток пилу 25-50 мкм і високих їх концентраціях у газовому потоці (більше 50 г / м 3) зазвичай використовують пилеосадітельние камери і інерційні пиловловлювачі (рис. 6.5).
Пилеосадітельние камери в більшості випадків застосовуються для попереднього очищення сильно забруднених газових потоків від крупних частинок пилу. Запилений газ в пилеосадітельной камері має швидкість руху 0,2-1,5 м / с. При цьому частинки пилу, що мають розміри більше 50 мкм, осідають на полицях і стінках камери, а очищений газ викидається в атмосферу або подається на наступну стадію очищення - від більш дрібних частинок.
Після утворення шару пилу певної товщини на стінках і полицях апарату включається вібраційне пристрій, і пил падає вниз.
Ступінь очищення запиленого газу в пилеосадітельних камерах не перевищує 40 - 50%.
У інерційних пиловловлювачах швидкість запиленого газу на вході в апарат складає 5-15 м / с. Принцип дії інерційних пиловловлювачів полягає в наступному.
При збільшенні швидкості руху запиленого газу на частинки пилу одночасно діють сили тяжіння і інерційні сили. Якщо різко змінити напрям руху газу, то частинки пилу будуть продовжувати свій рух за інерцією, що призведе до виділення пилу з газового потоку.
На рис. 6.56 зміна напрямку руху газу досягається за допомогою перегородки. При цьому частинки пилу по інерції прямують вниз, а очищений газ виводиться зверху.
Для запиленого газового потоку з розмірами частинок 25-30 мкм ступінь очищення досягає 65 - 80%. Такі апарати знаходять застосування в металургійній промисловості для первинного очищення газових потоків від пилу.
2. Циклони.
Широке застосування для очищення газових потоків від пилу в різних галузях промисловості знаходять циклони (рис. 6.6).
Циклони вловлюють пил з розмірами частинок більше 5 мкм і температурою газового потоку до 500 ° С.
Очищення газу від пилу здійснюється наступним чином. Запилений газ рухається всередині циклону по спіралі зверху вниз, і частки пилу відкидаються відцентровою силою до стінки. У конусоподібної частини корпусу циклону діаметр спіралі газу поступово зменшується. Таке зменшення діаметру в певний момент обумовлює різка зміна напрямку газу, який потрапляє в вихлопну трубу і викидається в
атмосферу. Частинки пилу продовжують рух по стінці вниз і потрапляють в мішок. Ступінь очищення газових потоків в циклонах досягає 90%.
Для забезпечення високого ступеня очищення газових потоків від зважених часток застосовуються механічні, електричні і мокрі фільтри різної конструкції.
3. Механічні фільтри.
В основі роботи механічних фільтрів лежить процес фільтрування, в ході якого тверді частинки або туман рідкої речовини затримуються на елементі, що фільтрує, а газовий потік повністю проходить через елемент. У залежності від призначення і величини вхідний і вихідний концентрацій пилу фільтри умовно поділяють на три класи:
- Фільтри тонкого очищення, призначені для уловлювання більше 99% пилу з промислових газів з низькою вхідний концентрацією порядку 1 мг / м 3 та швидкістю фільтрування 10 м / с. Такі фільтри застосовуються для уловлювання особливо токсичних часток, наприклад, радіоактивних, і для ультратонкої очищення повітря. Після одноразового використання вони замінюються новими;
- Повітряні фільтри, які використовуються в системах припливної вентиляції та кондиціонування повітря в приміщеннях. Вони працюють при концентрації пилу не більше 50 мг / м 3 і при швидкості газового потоку 2,5-3,0 м / с. Повітряні фільтри можуть бути регенеровані і регенерується;
- Промислові тканинні, волокнисті та зернисті фільтри, що застосовуються для очищення великих обсягів промислових газових потоків з концентрацією пилу до 60 мг / м 3. Всі промислові фільтри періодично піддаються регенерації.
Серед промислових фільтрів найбільше застосування знаходять тканинні фільтри, виготовлені у вигляді трубок або рукавів, так звані «рукавні фільтри».
На малюнку 6.7 представлена схема рукавного фільтра.
Запилений газ надходить у корпус 1 фільтра, проходить через тканинні рукави 3 та викидається в атмосферу. Частинки пилу утримуються на внутрішній поверхні рукавів, у міру їх накопичення включається встряхивающее устрій 2. Пил з поверхні тканинних рукавів обсипається вниз, і регенерований фільтр знову включається в роботу.
4.Електрофільтри.
Вони застосовуються в тих випадках, коли електричні властивості зважених частинок дозволяють досягти високого ступеня очищення. Електрофільтри забезпечують виділення з газових потоків найдрібніших частинок пилу і туману. Дія електрофільтрів засноване на іонізації газу між двома електродами з утворенням позитивно і негативно заряджених іонів (рис. 6.8).
Для цього до електродів підводиться постійний електричний струм високої напруги потужністю близько 40-75 кВт. При високій різниці потенціалів газ між електродами іонізується повністю, і відбувається його слабке світіння на зразок корони навколо електрода 1, приєднаного до негативного полюса джерела струму. Такий електрод зазвичай називають коронирующим електродом. Негативно заряджені іони рухаються до протилежно зарядженого електроду 2, який називається осаджувальних електродом.
Якщо газовий потік містить частинки пилу або туману, то негативно заряджені іони адсорбуються на їх поверхні і захоплюють ці частинки до осадительному електроду. На поверхні електрода частинки віддають свій заряд і відділяються від електрода або падають при механічному струшуванні.
Мокрі фільтри являють собою вертикальні порожнисті апарати (скрубери). Вони використовуються в тих випадках, коли частки пилу, що містяться в газовому потоці, добре змочуються водою. У мокрих фільтрах газовий потік надходить знизу апарату і зрошується дрібними краплями води. При цьому частинки пилу добре змочуються водою і поглинаються краплями дощу з газового потоку. Очищений газовий потік викидається в атмосферу.
Література
1. Арустамов Е.А. Природокористування. М.: Дашков і К, 2005.
2. Кріксунов Є.А. Екологія. М.: Дрофа, 1995.
3. Контроль вмісту шкідливих речовин у повітрі робочої зони: Метод, вказівки. - М.: МОЗ СРСР, 1985
4. Міркін Б.М., Наумова Л.Г. Екологія Росії. М.: АТ МДС, Юніс, 1995.
5. Муравйова С. І., Прохорова Є. К. Довідник з контролю шкідливих речовин в повітрі. - М.: Хімія, 1988.
6. Мухутдінова А.А. Основи і менеджмент промислової екології. Казань: Магаріф, 1998.
7.Снакін В. В. Екологія та охорона природи: Словник-довідник. - М.: Академія, 2000.
Державна освітня установа вищої НАУКИ
Камський Державний ІНЖЕНЕРНО-економічної академії
Кафедра
Реферат
на тему: Фізичні методи очищення газових потоків
від шкідливих домішок.
Виконав: студент групи
Перевірив:
Набережні Челни
2006
Зміст
Введення
1. Пилеосадітельние камери і інерційні пиловловлювачі.
2. Циклони.
3. Механічні фільтри.
4. Електрофільтри.
5. Література
Введення
Фізичні способи застосовуються в тих випадках, коли газовий потік містить шкідливі домішки у вигляді пьші (розміри частинок 5-50 мкм), туману й диму (розміри частинок 0,1-5мкм). Ці методи засновані на осадженні твердих часток і дрібних крапель туману на поверхні пиловловлювачів і фільтруючих елементів. З цією метою використовують пиловловлювачі і фільтри різної конструкції.
Фізичні методи очищення газових потоків від шкідливих домішок широко поширені на збагачувальних фабриках, металургійних заводах, теплових електростанціях, що спалюють вугілля і мазут, на підприємствах деревообробки, в шинної промисловості та у виробництві гумових технічних виробів.
Вибір методу очищення газового потоку здійснюється після того, як визначаються основні характеристики зважених часток - пилу або туману. У разі пилу до них відносяться: розміри частинок, злипання, здатність до абразивного зносу поверхні обладнання, змочуваність водою, електрична провідність, здатність до самозаймання та вибуху.
У відповідності з основними характеристиками пилу та його концентрацією в газовому потоці здійснюється вибір устаткування і способу пиловловлювання.
1. Пилеосадітельние камери і інерційні пиловловлювачі.
При розмірах часток пилу 25-50 мкм і високих їх концентраціях у газовому потоці (більше 50 г / м 3) зазвичай використовують пилеосадітельние камери і інерційні пиловловлювачі (рис. 6.5).
Пилеосадітельние камери в більшості випадків застосовуються для попереднього очищення сильно забруднених газових потоків від крупних частинок пилу. Запилений газ в пилеосадітельной камері має швидкість руху 0,2-1,5 м / с. При цьому частинки пилу, що мають розміри більше 50 мкм, осідають на полицях і стінках камери, а очищений газ викидається в атмосферу або подається на наступну стадію очищення - від більш дрібних частинок.
Після утворення шару пилу певної товщини на стінках і полицях апарату включається вібраційне пристрій, і пил падає вниз.
Ступінь очищення запиленого газу в пилеосадітельних камерах не перевищує 40 - 50%.
У інерційних пиловловлювачах швидкість запиленого газу на вході в апарат складає 5-15 м / с. Принцип дії інерційних пиловловлювачів полягає в наступному.
При збільшенні швидкості руху запиленого газу на частинки пилу одночасно діють сили тяжіння і інерційні сили. Якщо різко змінити напрям руху газу, то частинки пилу будуть продовжувати свій рух за інерцією, що призведе до виділення пилу з газового потоку.
На рис. 6.56 зміна напрямку руху газу досягається за допомогою перегородки. При цьому частинки пилу по інерції прямують вниз, а очищений газ виводиться зверху.
Для запиленого газового потоку з розмірами частинок 25-30 мкм ступінь очищення досягає 65 - 80%. Такі апарати знаходять застосування в металургійній промисловості для первинного очищення газових потоків від пилу.
2. Циклони.
Широке застосування для очищення газових потоків від пилу в різних галузях промисловості знаходять циклони (рис. 6.6).
Очищення газу від пилу здійснюється наступним чином. Запилений газ рухається всередині циклону по спіралі зверху вниз, і частки пилу відкидаються відцентровою силою до стінки. У конусоподібної частини корпусу циклону діаметр спіралі газу поступово зменшується. Таке зменшення діаметру в певний момент обумовлює різка зміна напрямку газу, який потрапляє в вихлопну трубу і викидається в
атмосферу. Частинки пилу продовжують рух по стінці вниз і потрапляють в мішок. Ступінь очищення газових потоків в циклонах досягає 90%.
Для забезпечення високого ступеня очищення газових потоків від зважених часток застосовуються механічні, електричні і мокрі фільтри різної конструкції.
3. Механічні фільтри.
В основі роботи механічних фільтрів лежить процес фільтрування, в ході якого тверді частинки або туман рідкої речовини затримуються на елементі, що фільтрує, а газовий потік повністю проходить через елемент. У залежності від призначення і величини вхідний і вихідний концентрацій пилу фільтри умовно поділяють на три класи:
- Фільтри тонкого очищення, призначені для уловлювання більше 99% пилу з промислових газів з низькою вхідний концентрацією порядку 1 мг / м 3 та швидкістю фільтрування 10 м / с. Такі фільтри застосовуються для уловлювання особливо токсичних часток, наприклад, радіоактивних, і для ультратонкої очищення повітря. Після одноразового використання вони замінюються новими;
- Повітряні фільтри, які використовуються в системах припливної вентиляції та кондиціонування повітря в приміщеннях. Вони працюють при концентрації пилу не більше 50 мг / м 3 і при швидкості газового потоку 2,5-3,0 м / с. Повітряні фільтри можуть бути регенеровані і регенерується;
- Промислові тканинні, волокнисті та зернисті фільтри, що застосовуються для очищення великих обсягів промислових газових потоків з концентрацією пилу до 60 мг / м 3. Всі промислові фільтри періодично піддаються регенерації.
Серед промислових фільтрів найбільше застосування знаходять тканинні фільтри, виготовлені у вигляді трубок або рукавів, так звані «рукавні фільтри».
На малюнку 6.7 представлена схема рукавного фільтра.
Запилений газ надходить у корпус 1 фільтра, проходить через тканинні рукави 3 та викидається в атмосферу. Частинки пилу утримуються на внутрішній поверхні рукавів, у міру їх накопичення включається встряхивающее устрій 2. Пил з поверхні тканинних рукавів обсипається вниз, і регенерований фільтр знову включається в роботу.
4.Електрофільтри.
Вони застосовуються в тих випадках, коли електричні властивості зважених частинок дозволяють досягти високого ступеня очищення. Електрофільтри забезпечують виділення з газових потоків найдрібніших частинок пилу і туману. Дія електрофільтрів засноване на іонізації газу між двома електродами з утворенням позитивно і негативно заряджених іонів (рис. 6.8).
Для цього до електродів підводиться постійний електричний струм високої напруги потужністю близько 40-75 кВт. При високій різниці потенціалів газ між електродами іонізується повністю, і відбувається його слабке світіння на зразок корони навколо електрода 1, приєднаного до негативного полюса джерела струму. Такий електрод зазвичай називають коронирующим електродом. Негативно заряджені іони рухаються до протилежно зарядженого електроду 2, який називається осаджувальних електродом.
Якщо газовий потік містить частинки пилу або туману, то негативно заряджені іони адсорбуються на їх поверхні і захоплюють ці частинки до осадительному електроду. На поверхні електрода частинки віддають свій заряд і відділяються від електрода або падають при механічному струшуванні.
Мокрі фільтри являють собою вертикальні порожнисті апарати (скрубери). Вони використовуються в тих випадках, коли частки пилу, що містяться в газовому потоці, добре змочуються водою. У мокрих фільтрах газовий потік надходить знизу апарату і зрошується дрібними краплями води. При цьому частинки пилу добре змочуються водою і поглинаються краплями дощу з газового потоку. Очищений газовий потік викидається в атмосферу.
Література
1. Арустамов Е.А. Природокористування. М.: Дашков і К, 2005.
2. Кріксунов Є.А. Екологія. М.: Дрофа, 1995.
3. Контроль вмісту шкідливих речовин у повітрі робочої зони: Метод, вказівки. - М.: МОЗ СРСР, 1985
4. Міркін Б.М., Наумова Л.Г. Екологія Росії. М.: АТ МДС, Юніс, 1995.
5. Муравйова С. І., Прохорова Є. К. Довідник з контролю шкідливих речовин в повітрі. - М.: Хімія, 1988.
6. Мухутдінова А.А. Основи і менеджмент промислової екології. Казань: Магаріф, 1998.
7.Снакін В. В. Екологія та охорона природи: Словник-довідник. - М.: Академія, 2000.