Порядин А.Ф., Хованский А.Д. - Оценка и регулирование качества окружающей природной среды (1044943), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Осаднтельные электроды в виде труб нли пластин подключаются к заземлению н положительному полюсу выпрямителя 3. Коронирующие электроды, выполняемые чаще всего в виде проволоки, изолированы от земли с помощью изоляторов б, н к ним подводится по кабелю 5 выпрямленный электрический ток высокого напряжения (до 50 — ЗР кВ) отрицательной полярности. Процесс улавливания частиц пыли в электрофильтре можно разбить на следующие стадии: электрическая зарядка взвешенных в газе частиц; движение заряженных частиц к электродам; осаждение их на электродах и удаление осажденных частиц с электродов. По способу удаления осажденной на электродах пыли электрофильтры делятся на сухие и мокрые.
В сухих злектрофильтрах пыль удаляется с электродов путем встряхивания. Нормальная работа сухих аппаратов обеспечивается при температуре очищаемых газов выше температуры точки росы, что необходимо для предотвращения конденсации влаги и увлажнения осажденной пыли. Появление влаги в сухих 284 аппаратах может вызвать осложнение при удалении пыли с электродов и их коррозию. В мокрых электрофильтрах удаление пыли производится путем смыва ее с поверхности электродов орошающей жидкостью. Температура очищаемаго газа при этом должна быть выше или близкой к температуре точки росы.
Мокрые электрафильтры могут также применяться для улавливания из газовых потоков жидких частиц в виде тумана или капель. В этом случае применяются аппараты без устройства для промывки электродов, так как осажденная влага самостоятельно стекает с них. Конструкция электрофильтров определяется направлением движения газов (вертикальные, горизонтальные), формой осадительных камер (пластинчатые, С -образные, трубчатые, шестигранные) и коронирующих электродов (игольчатые, круглого или штыкового сечения и др. ), числом последовательно расположенных электрических полей (одно- и многопольные), числом параллельно работающих секций (одно- и многосекционные) .
Электрофильтры широка применяются в теплоэнергетике, на горнодобывающих, перерабатывающих, металлургических и других предприятиях для очистки газов от пыли любой крупности при начальной запыленности до 50 г/м'. Кроме того, они используются для тонкой очистки газов от масленых туманов и смолы в различных отраслях промышленности. Эффективность пылеулавливания в электрофильтрах составляет 0,96 — 0,99, а в некоторых случаях достигает 0,999. Работать электрофильтры могут под давлением и в разрежении при температуре до 500' С, а также в условиях агрессивных сред. Скорость газового потока в активной части сухих электрофильтров в зависимости от их конструкции колеблется от 0,8 — 1,0 до 1,5 — 1,7 м/с.
Аэродинамическое сопротивление аппаратов обычно не превышает 100 — 150 Па и является значительно более низким по сравнению с другими типами пылеуловителей. Затраты электроэнергии составляют 0,1 — 0,5 кВт. ч на 1000 м' очищаемого газа. Работа электрофильтров может быть полностью автоматизирована. Все это обеспечивает получение низких эксплуатационных затрат при работе электрофильтров. Однако капитальные затраты на их сооружение весьма высоки, так как обычно аппараты отличаются повышенной металлоемкостью, требуют сложных специальных агрегатов для электропитания и занимают большие площади.
К недостаткам электрофильтров относятся высокая их чувствительносгь к отклонениям от заданных технологических 2з5 режимов и к незначительным дефектам внутреннего оборудования, невозможность применения для улавливания пылей с большим электрическим сопротивлением и в условиях образования взрывоопасных сред.
8.3 Очистка выбросов от газообразных примесей Технологическис газы промышленных агрегатов (печей, вагранок, котлов, ТЗС и др. ) кроме золы и пыли содержат вредные газообразные выбросы в виде диоксида серы н азота, оксида углерода, сероводорода н др., которые загрязняют атмосферу. Улавливание газообразных выбросов прсследуст две цели: санитарную очистку газов и использование улавливаемых продуктов для получения удобрений, кислоты, серы н других ценных химических продуктов.
Для очистки выбросов от газообразных примесей применяют методы абсорбции, хомосорбции, адсорбцин, каталитического или термического дожигания. Метод абсорбции основан на поглощении одного нли нескольких вредных веществ жидким поглотителем, называемым абсорбентом. При выборе абсорбента учитывается растворимость извлекаемого компонента и ее зависимость от температуры н давления. Необходимо отметить, что зачастую отходящие газы имеют высокую температуру и очень низкис концентрацию н парциальное давление.
Газы считаются хорошо растворимыми, если прн О'С и парциальном давлении 101,3 кПа растворимость составляет сотни граммов на 1 кг растворителя. В качестве абсорбентов применяются вода, кислые, щелочные н другис растворы. Например, для удаления из технологических выбросов аммиака„хлористого нли фтористого водорода целесообразно применять в качествс растворнтел» воду, так как растворимость этих газов в воде составляет сотни граммов на 1 кг. Для удаления ароматнчсскнх углеводородов из коксового газа применяются вязкие масла. По конструкции абсорбционные аппараты мало отличаются от описанных выше мокрых пылеуловнтелей.
Наибольшсс распространение получили скрубберы с насадкой. В качестве абсорберов могут использоваться и такие устройства, как мокрые скруббсры Вентури, центробежные скруббсры, газовые промыватели НПИ и др. Эффективность абсорбцнонного (мокрого) метода очистки газов, отходящих от гальванических ванн, с помощью щелевого скруббера при обезвреживании их 2 — 3%-ым раствором едкой щелочи составляет по хлористому водороду 85 — 92/ н по оксидам азота (НОх ) — 64,6/. Прн использовании в качестве 288 поглотительной жидкости воды эффективность очистки по хлористому водороду снижается до 75/. Метод хемосорбции основан на поглощении газов и паров твердыми или зкидкими поглотителями с образованием малолетучих или малорастзоримых химических соединений. Большинство реакций, протекающих в процессе хемосорбции, являются зкзотермическими и обратимыми.
Поэтому при повышении температуры раствора образующееся химическое соединенис разлагается с выделением исходных элементов. Поглотительная способность растворов в значительной степени зависит от константы равновесия химической реакции н почти не зависит от давления.
Поэтому хемосорбция более выгодна при небольшой концентрации вредностей в отходящих газах. Метод адсорбции основан на селективном поглощении вредных газов н паров твердыми сорбентами, имеющими развитую микропористую структуру. В качестве адсорбента чаще всего используется активированный уголь.
Он применяется для очистки газов от органических паров, летучих растворителей, дурно пахнущих примесей, ЗОз и целого ряда других газов. Кроме того, в качестве адсорбентов применяются силикагель, активированные глинозем и оксид алюминия, циолиты и др. Некоторыс адсорбенты пропитываются соответствующими реактивами, повышающими эффективность адсорбции, так как на поверхности адсорбента в этом случае происходит также хемосорбция. Каталитический метод основан на превращении вредных компонентов промышленных выбросов в вещества безвредные или менее вредные за счет химических реакций взаимодеиствия удаляемых веществ с одним нз компонентов, присутствующих з очищаемом газе, или со специально добавляемым в смесь веществом на твердых катализаторах.
В качестве катализаторов обычно используются платина и металлы платинового ряда, оксиды меди и марганца, марганцевая руда и др., выполненные в виде шаров, гранул, колец или проволоки, свитой в спираль. На катализаторах, разработанных НИИОГЛЗом, при скорости обезвреживания 30000 — 60000 объемов обезвреживаемого газа на объем катализаторной массы в час и температуре 350 †4 С практически полностью окисляются примеси этилена, пропилена, бутана, пропана, ацебальдегида, различных спиртов, ацетона, бензола, толуола, коппола, оксида углерода и др.
В последние годы каталитические методы очистки нашли применение для нейтрализации выхлопных газов автомобилей. 287 Для комплексной очистки выхлопных газов — окисления продуктов неполного сгорания и восстановления оксида азота— применяют двухступенчатые каталитические нейтрализаторы. Однако широкому применению каталитических нейтрализаторов в нашей стране препятствует использование этилированного бензина, который содержит соединсния свинца, приводящего к быстрой дезактивации катализатора. Термический мечод основан на высокотемпературном сжигании вредных примесей, содержащихся в технологических вентиляционных и других выбросах. Для осуществления дожигания (реакции окисления) необходимо поддержание высоких температур очищаемом газа и наличие достаточного количества кислорода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
