Алиев Г.М.-А. - Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов, страница 2

Газы (в том числе и воздух), содержаацие взвешенные частицы, относятся к аэродисперсиым системам Лислерслыми првиято называть системы, состоящие из мелкораздроблеиных частиц (дисперсная фаза), распределенных в какой-либо днсперсионной среде (наде, растворителе, воздухе). Аэродислерсными системами, или аэрозолями, называаот системы, в которых днспсрсионной средой является газ, а дисперсиой фазой— твердые (пыль) или жидкие (туман) частицы. Дисперсная фаза может состоять из частиц одинакового размера (люнодислерслия система) нлн из частиц разного размера (лолидислерснля система). Промышленные газы обычно нредставляют собой сложные аэролисперсныс системы, в которых дисперсиоиная среда является смесью разных газов, а взвешенные частицы полидасперсны и имеют различное агрегатное состояние. Взвешенные частицы в зависимости от размера распределяются на фракции.

Размер взвешенных частиц выражается чаще всего в микро. метрах (мкм). Иногда частицы классифицируют по скорости витания (в тех случанх, когда состав пыли определяют методом воздушной классификации), а их диаметр определяют по номограмме (рис. 1.1), с»рак!!гмг! иазывагот массовую долю частиц, размеры которых находятся в интервале значений, принятых в качестве нижнего и верхнего пределов. Частицу произвольной формы условно считают шарообразной, а ее размер онределяют по эквивалентному диаметру.

Пыль, например 40 50 ф 20 юю гб г 500 200 гбб $ 50 3 20 !О ц» 5 Е. 2 ТАБЛИЦА гг кснцентРАция ВзВешенных частиц В НРОмышле!Рных ГАВАх Содаржанца завеса гю цтдцюаяаю к гцтоациу дрцдук. ту, % !па массе! Средняя яцацацтрация ааааюаяцид частнш с!ма Источник образования гааца Металлургическая промышленность Конвертеры пыли в виде порошка и осадка. К коагулшшн более склонны мелкие .!аспшы; частицы размером более !00 мкм почти не коагуднруют Хиядгягридил взвешенных частил в некоторых промышленных газах и содержание их по отношению к готовому продукту приведены в таоз. 1.!. В большинстве случаев взвешениыс в газах частицы обладают положительным илн отрицательным электрическим зарядом. Пыли заряжаются в процессе дробления илн распыления материала, прн трении илн контакте с поверхностью оборудования и коммуникаций, движении через раскаленную среду !заряжание ионами в результате термоионио» или фотоэлектрической эмиссии электронов).

Лыяы заряжаются при движении через раскаленные среды в результате нонизаими в пламени, термоионной н фотоэлектрической эмис- 20 — 40 6 — 10 Ряц. !.!„Номограмма для определения сацрцстц витания частиц 4 — 16 содержащую частицы размером до 100 мкм, можно разделить на сле- дующие фракции: 4 5 О,!5 — 0,3 1,5 — 2,5 2 — 4 0 — 5 1Π— 15 1 — 5 7 8 Обработки угля Мельницы Сушилки. ш!я бурого угля для каменного угля При выборе метода и аппарата для очисти газов необходимо установить происхождение газовых взвесей, так как возможность разделения газовой неоднородной системы определяетси главным образом размерами взвешенных частиц, а они зависят от условий образования взвесей.

В большинстве случаев взвеси, образовавшяеся в результате механических процессов, состоят из частиц днам, 5 — 50 мкм и более; взвеси, образовавшиеся вследствие термических и хямических процессов, состоят из частиц днам. до 3 мкм, а взвеси, получающиеся в результате горения,— в основном из частиц днам. 5 — 70 мкм.

Очень мелкие частицы, входящие в состав конденсированных взвссей, во многих случаях мокнут соединяться в более крупные хлопьевидные частицы. Такое нвленне укрупнения частиц называется ксигуля!!иг»; оно возникает прн столкновение и соприкосновении частпп„ а также осаждении 20 — 50 12 — 25 1Π— 20 6 — 12 3 — 5 Сушильные установки 4 — 20 3 — 8 5 — 20 5 — 20 30 — 100 10 — 25. Номер фрак- ции Размер час- тил, мкм Номер фрак- ции Размер час- тиц. мкм >5 — 1О >10 — 15 )15 — 33 )20 — ЗО >ЗΠ— 40 >40 — 60 >60 — 90 >90 — 100 для выплавки стали с продувкой кислорода сверху для переработки меди Печи: доменные . шахтные н отражательные длн выплавки свинца и олова мартеновские без подачи кислорода в ванну то же, с подачей кислорода в ванну для плавки латуни Лля извести и гипса Лдя хлористого калия Лля руд и иа установках кальцина- цин 7)родолжение табл. ВУ Сонершзпее езеесн по Отношению м готовому пранук ту, В гпо массе) Среднее коепеет Рзепе езеешеееых частиц, г/мз Источник обрезоеееме газов Химическая промышленность 6 — 20 1,5 — 6,0 Концентраторы серной кислоты Печи: механические для обжига колчедана .

дли обжша пылевидиого колчеда. на 3 — 6 2,5 — 5,0 20 — 80 й) — 80 для обжига колчедана в кипящем слое сажевые (и сажевые генераторы) 50 — Й)0 20 — 30 Цементная промеииленносгь Вращан)щиеся печи: прн мокром способе производства при сухом способе производства Сушилки для сырья Пементные мельницы 20 — 50 30 — 60 20 — 80 20 — 50 Электрические печи 0„9 — 2,0 2 — 10 0,5 — 1,6 2,1 — 9,0 Карбидные Для выплавки стали Лли выплавки алюминия Фосфорные 6 — 15 8 — 20 8 — 25 3 — 6 1 — 2 1,5 — 7 0.5 — 1,5 0,5 — 2,5 1 2 КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ КОНДЕНТРАЮИИ ПЫЛИ й)е осы измерения концентрации пыли делятся иа две группы: 1) осаипыс на предварительном осаждении частиц пыли и исследовании садка и 2) без преварнтельиого осаждения.

Основным преимуществом годов первой группы является возможность измерения массовой конце, грации пыли; к недостаткам следует отнести циклический характер намеренна, большую трудоемкостгь низкую чувствительность, обусловлнвающую длительный пророотбор при измерении малых концентраций. Преимуществами методов второй группы являются возможность непосредственных измерений в самом пылегазовом потоке без использования пробсютбориого устройства, непрерывность измерений, высокая чувствительность, практическая безыиерцнопностгч возможность полной автоматизации процесса измерений. Во время измерений поток не подвергается аэродинамическому искажению, Существенным недостатком методов второй группы является влияние нн полученный результат изменении дисперсиого состава и других свойств пыли.

Для промышленного пылевого контроля характерны широкий диапазон измеряемых конпеатраций (ог нескольких миллиграммов до де. сятков граммов иа кубический метр); широкий спектр размеров частиц пыли (от 0,05 до 100 мкм); высокие скорости (до 40 м(с) и температуры (до 500 'С) контролируемых пылегазовых потокон. Кроме того, сама концентрация пыли, являясь дискретной неличниой, непрывио изменяется в довольно широких пределах в зависимости от режима работы пы.

леуловителн. Применительно к непрерывному промышленному контролю наиболее приемлемыми являются методы второй группы. Они дают непрерывную информацию о мгионеиных зиаченинх концентрации пыли в потоке и закономерностях ее изменения, что позволяет, во-первых, организовать автоматическое регулирование режимов работы пылеуловителя; во-вторых, установить сигнализацию об увеличении концентрации пыли выше допустимой; в-третьих, останавливать производство в аварийных ситуациях, когда очистные установки вышли из строя. Однако методы вто. рой группы не всегда можно использовать ва практике из-за высокой чувствительности к нсстационарным флуктуациям, связанным с внешними н внутренними факторамн (температурой и влажностью среды; параметрами источника питания прибора) и др. сии электронов, Туманы заряжаются в результате распыления, при барботи анании газов через жидкости.

роме того, взвешенные частицы могут заряжаться в результате химических реакций, под действием рентгеновского или радиоактивного излучения и электрической индукции. Этот естественный электрический заряд взвешенных частиц условно иазываетсн трибозаряд. Число положительно заряженных частиц в аэрозолях может быть равно числу отрицательно заряженных, что, как правило, наблюдается для весьма мелких частиц при однородном химическом нх составе. В ряде случаев преобладают частицы, несущие заряд одного знака. Седиментациоиной скоростью частицы называется скорость оседания, которую приобретает частица в спокойной среде под влиянием силы тн)кесгн.

Эта скорость зависит от размера частицы, ее формы и плотности, а также от плотности и.вязкости среды. Седимеитационным диаметром частицы называется диаметр шара, скорость оседания и плотность которого соответственно равны скорости оседания и плотности частицы неправильной формы. 16 Методы измерения концентрации пыли, основанные на предварительном осаждении частиц Весаеай метод.

К достоинствам весового метода следует отнести прежде в~его то, что он измеряет массовую концентрацию пыли, и иа его показания ие влияют изменения химического и дисперсного состава пыли, фоРмы частиц, нх оптических, электрических и других свойств, Метод позволяет измерять большие концентрации пыли. Техника измерения сравнительно проста, но сам процесс измерения довольно длителеи и трудоемок.