химический каталог




ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ, очистка газов от взвешенных в них мелкодисперсных твердых частиц пыли или дыма (см. Аэрозоли). Производится для защиты от загрязнений атм. воздуха (особенно при выбросе отходящих пром. газов), технол. подготовки газов и извлечения из них ценных продуктов. ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ осуществляют с помощью пылеуловителей, встроенных в основное технол. оборудование, а также выносных. Эффективность ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ определяется, как правило, отношением массы частиц пыли, уловленных (осажденных) в пылеуловителе, к массе частиц пыли на его входе.

В технике ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ применяют большое число аппаратов, отличающихся конструкцией и принципом осаждения взвешенных частиц. По способу их отделения от потока газа пылеуловители обычно подразделяют на аппараты механической (сухой и мокрой) и электрич. очистки (см. также Газов очистка). Работа любого пылеуловителя основана на использовании одного или несколько механизмов осаждения взвешенных в газах частиц. Вклад каждого определенного механизма осаждения в эффективность работы пылеулови теля можно качественно охарактеризовать соответствующим безразмерным параметром.

Гравитационное осаждение (седиментация) происходит в результате вертикального оседания частиц под действием силы тяжести при прохождении их через газоочистной аппарат. Параметр гравитац. осаждения G выражается соотношением:


где Fт, Fc-силы тяжести и сопротивления среды (Н); dч, rч-диаметр (м) и плотность (кг/м3) частиц; g-ускорение свободный падения (м/с ); mr, uг-динамич. вязкость (Па•с) и скорость (м/с) газового потока; Спч-поправка Каннингема-Милликена, учитывающая увеличение подвижности частиц, размер которых сравним со средней длиной пробега молекул газа. Гравитац. принцип осаждения используется в пыле-осадит. камерах.

Центробежное осаждение происходит при криволинейном движении аэродисперсного потока, когда развиваются центробежные силы, под действием которых частицы отбрасываются на поверхность осаждения. Параметр центробежного осаждения w характеризуется отношением центробежной силы Fц, воздействующей на частицу, к силе сопротивления среды:


где uw, r-скорость (м/с) и радиус вращения (м) газового потока. Центробежное осаждение применяется в одиночных, групповых и батарейных циклонах, вихревых аппаратах, динамич. скрубберах.

Инерционное осаждение происходит, если масса частиц или их скорость движения настолько значительны, что они не могут следовать вместе с газом по линии тока, огибающей препятствие, а, стремясь по инерции продолжить движение, сталкиваются с препятствием и осаждаются на нем. Параметр инерционного осаждения - критерий Стокса:


где uог- скорость газового потока относительно поверхности обтекания или препятствия (м/с); l-характерный линейный параметр (м) обтекаемого тела (для сферич. капли-диаметр шара, для волокна-диаметр цилиндра). Инерционное осаждение определяет работу большинства мокрых пылеуловителей (скрубберов), а также играет важную роль в фильтрах.

Зацепление (эффект касания) наблюдается, когда расстояние от частицы, движущейся с газовым потоком, до обтекаемого тела равно ее радиусу или меньше его. Эффект зацепления характеризуется параметром R3 — dч/l и имеет существ. значение при очистке газов в фильтрах.

Диффузионное осаждение происходит в результате непрерывного воздействия на мелкие взвешенные частицы молекул газа, находящихся в броуновском движении. Параметр диффузионного осаждения Doc-величина, обратная критерию Пекле: Doc = Ре-1 = uгl/D4, где D4-коэффициент броуновской диффузии частиц (м2/с). При справедливости закона Стокса, когда размер частиц больше среднего пути пробега молекул, имеем;


где k- постоянная Болъцмана; Тг-температура газов (K). Диффузионное осаждение подобно эффекту зацепления используется в основные в фильтрах. Эти механизмы осаждения преобладают при обеспечении путем фильтрации особо высокой степени очистки газов, например при создании стерильных условий работы в цехах расфасовки антибиотиков.

Электрическое осаждение. При ионизации молекул газов электрич. разрядом содержащиеся в газах частицы заряжаются, а затем осаждаются на электродах. Параметр осаждения за счет действия электрич. сил характеризуется соотношением:


где q-заряд частицы (Кл); E-напряженность электрич. поля коронного разряда (В/м). На этом методе осаждения частиц основана работа электрофильтров.

Электрич. осаждение возможно и при взаимодействии частиц с каплями (пузырями), причем электрич. заряды может быть подведены к частицам, орошающей жидкости или, что наиболее эффективно, одновременно к частицам и жидкости. Электрич. осаждение происходит также при прохождении аэрозоля через фильтрующие перегородки; в этом случае заряды могут подводиться как к частицам, так и к фильтровальному материалу.

Помимо указанных выше основные механизмов осаждения, имеется и ряд других: термо- и диффузиофорез, воздействие магн. поля, турбулентности газового потока и др. Однако они не получили пока распространения в промышленности.

Выбор пылеуловителя обусловлен физических-химический свойствами частиц и очищаемых газов, но определяющим служит дисперсный состав (размер) улавливаемых частиц. При коагуляции первичные частицы объединяются в агломераты, т. е. укрупняются. Поэтому в технике ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ важную роль играет т. называют стоксовский размер - диаметр сферич. частицы, имеющей такую же скорость осаждения, как и данная несферич. частица или агрегат. Размер частиц некоторых аэрозолей и аппараты, используемые для их улавливания, приведены на рис., а в табл. (с. 147)-сравнительные характеристики различные пылеуловителей с учетом влияния на их эффективность физических параметров аэрозолей. Эти данные может быть полезны при выборе аппаратов для ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ

Виды взвешенных частиц и аппараты для их улавливания.


Совр. системы ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ-относительно сложные сооружения, состоящие из комплекса собственно газоочистных и вспомо-гат. аппаратов. Поскольку объемные расходы очищаемых газов часто достигают сотен тысяч и даже млн. м3/ч, стоимость таких систем может оказаться достаточно высокой.

ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЕ осуществляют при измельчении, классификации и сушке твердых материалов, обработке их в псевдоожиженном слое, сжигании твердого топлива (очистка дымовых газов), сублимации, обжиге, пневмотранспорте, а также в системах кондиционирования и др.

Литература: Очистка промышленных газов от пыли, М., 1981; Страус В., Промышленная очистка газов, пер. с англ., М., 1981; Справочник по пыле- и золоулавливанию, под ред. А. А. Русанова, М., 1983. А.Ю. Вальдберг.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
коттеджный поселок на новой риге бизнес класса
образцы табличек с названием улицы
гироскутеры iq-board
где в саранске можно купить наклейки слик

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(22.09.2017)