Аппараты для очистки газа

Аппараты для очистки газа.

Очистка газов от пыли.

По наличии взвешенных частиц в газовой фазе все газы можно разделить на 3 основных типа:

• Пылевоздушная смесь. Диаметр взвешенных частиц от 3-50мкм.
• Дымы. Диаметр взвешенных частиц от 0,01-1мкм. 
• Туман. Это жидкие взвешенные частицы. Диаметр взвешенных частиц приблизительно такой же как у первых 2-ух.

Классификация аппаратов для очистки от взвешенных частиц.

1. Гравитационный аппарат. Осаждение частиц осуществляется под действием сил тяжести.
2. Аппараты мокрой очистки:
• Центробежные
• Пенные
• статические
3.  Фильтры. В зависимости от конструкции имеют несколько типов:

· тканевые

· пластинчатые

· электрические

1. Аппараты электрической очистки:

· Трубчатые

· Пластинчатые

1. Гиперочистка или гиперфильтры. (очень тонкая очистка).

Рекомендуемые материалы

Гравитационная очистка газов.

Основные аппараты:

1) пылеосадительная камера;

2) жалюзийные фильтры;

3) циклоны.

Пылеосадительная камера бывает:

А) полочная

Б)  решетчатая.

Скорость осаждения частиц определяется:

V= √(F_t/S_r*ρ_r*ζ_r)

F_t- сила тяжести частиц

S_r- площадь поперечного сечения частиц.

ζ_r - сила сопротивления  среды осаждения частиц, зависит от режима движения газа и от формы частиц.

ρ_r - плотность частиц .

v /v_r = l/n

Жалюзийные фильтры.

Циклоны.

В последовательно работающих увеличивается степень очистки. В параллельно работающих при той же степени очистки увеличивается пропускная способность газа.

Запыленный газ поступает в циклон.

Диаметр циклона определяется по формуле:

Vr =d²_ч*(ρ_ч - ρ_г)*Vокр/(18*μ_r*r_ц)

r_ц - радиус циклона.

d_ч- диаметр частиц.

Vокр - окружная скорость вращения газа в циклоне, зависит от линейной скорости газа и диаметра циклона.

μ- вязкость.

18 – указывает на то, что режим движения газа в циклоне ламинарный.

Скорость осаждения частиц зависит:

- от диаметра частиц

- от плотности частиц

- от режима движения

А. Батарея циклона.

1 – завихритель. Циклоны называются батарейными т.к имеют один вход.

Для фильтрации используют:

• эластичные фильтровальные перегородки.
• Жесткие.

Чаще используются эластичные: ткань, войлок, полипропиленовые. Из них изготавливают рукавные фильтры:

1- фильтрующий элемент (перегородка), через которую проходят запыленный газ. Если диаметр частиц маленький, то газ вводится сверху, если крупный снизу.

Основной движущей силой процесса фильтрации является разность давлений с разных сторон фильтрующей перегородки. Эффективность фильтрации определяется: диаметром волокон фильтра, расстоянием между волокнами и толщиной фильтровальной перегородки. Расчет сводится к определению площади фильтрации.

Очистка газов при участии жидкой фазы.

 Существует 2 способа:

1. пенная очистка.

1-штуцер для ввода ПАВ и жидкости.

2-для вывода очищенного газа.

3-для вывода загрязненной пены.

4-для вывода шлама.

5- для ввода запыленного газа.

Степень очистки 95-99%.

1. мокрый скубер.

Принцип действия тот же. Распыляет жидкость в газовой среде.

Степень очистки редко достигает 80% .

1- штуцер для вывода шлама.

2- Для ввода запыленного газа

3- Для ввода воды

4- Для вывода очищенного газа.

Это аппараты поверхностного типа.

Электрофильтрация.

Условно можно разделить:

• Фильтрация в трубах.
• Фильтрация на полках.
• Фильтрация на стержнях..

Если частица заряжается отрицательно, то это фильтрация на стержнях, если положительно – то на трубах.

Эффективность фильтрации зависит от:

· Электростатических свойств частиц.

· Скорости движения заряженных частиц.

· Длины участка фильтрования и площади поперечного сечения.

Эффективность фильтрования:

α= 1 – e^-w*f

w- скорость движения заряженных частиц на участке фильтрования.

f – величина зависящая от типа фильтрации.

Для трубчатой фильтрации:

f= 2*l / z*v

Для пластинчатой фильтрации:

f= l / n*w

l – длинна фильтрующего участка.

n – число пластин.

z – эффективный диаметр фильтрующей зоны.

v – скорость движения газового потока.

w – средняя скорость движения газового потока между пластинами.

Сравнительная характеристика и выбор типа фильтрации

Центрифугирование.

Это процесс разделения суспензий под действием центробежных сил.

С_ц=G*r*n² / 900

r- радиус вращения.

n- число оборотов в минуту.

G- вес вращающегося тела.

Коэффициент разделения вычисляется:

K_p= w² *r / g   ;       K_p= r * n² / 900               (G=1)

w- угловая скорость вращения.

Основные конструкции центрифуг.

1. По конструктивным признакам:

      - вертикальное и горизонтальное расположение.

2. По способу выгрузки:

- автоматически;

- выгрузка вручную.

1- вращающаяся часть;

2- питатель центрифуги.

       δ ~ Дц

С  ~ Дц

К_р~ Дц

Все центрифуги  по величине коэффициента разделения делят:

1. нормальная центрифуга – К_р< = 3500
2. сверхцентрифуга – К_р >= 3500
3. ультрацентрифуга – К_р ~7000

С коническим барабаном.

Применяется для разделений грубых суспензий. Такие относятся к разряду тихоходных центрифуг. Скорость вращения ротора приблизительно 4000.

Центрифуги с горизонтальным расположением ротора.

Степень фильтрации больше предыдущих.

Недостаток: устанавливается сетчатый барабан и из-за этого в осветвленной жидкости будет больше взвешенных частиц, и влажность осадка будет еще больше.

Относится к типу осадительных. Тип выгрузки - шнек.

Применяется для разделения суспензий с высоким содержанием взвешенных частиц. Используется как предварительная стадия для  последующей очистки из-за низкого коэффициента разделения. Производительность большая. Большой расход энергии для перемещения осадка.

Ультрацентрифуги.

Бесплатная лекция: "Содержание " также доступна.

Применяются в фармацевтической промышленности.

Скорость вращения вала   достигает 45000 об/мин.

Характеризуется малым диаметром ротора.