Книга - Охрана окружающей среды - Белов (1991) (994567), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Чаще используют перхлорвиниловые волокна, характеризующиеся влагостойкостью и высокой химической стойкостью в кислотах, щелочах, растворах солей, органических растворителях. Однако термостойкость этих волокон невелика (60 — 70'С). Ацетатные волокна недостаточно стойки к влаге, кислотам, щелочам, но термостойкость их достигает 150'С, Пылеемкость материалов типа ФП составляет 50 — 100 г/м'.
Недостатком этих материалов является их низкая прочность. Одним из распространенных фнльтрующнх материалов служат проволочные сетки, изготовленные из низкоуглеродистых или высоколегированных сталей, меди, латуни, бронзы, никеля и др. Сетки производят в соответствии с ГОСТ 3!87 — 76* и ГОСТ 6613 — 86. Фильтрующие элементы, выполненные из сеток, могут работать в широком диапазоне температур от 0 до 800 К;в агрессивных и неагрессивных средах.
Тонкость очистки определяется размером ячейки сетки. Уменьшение размеров ячейки повышает тонкость очистки, но ведет к повышению ее гидравлического сопротивления. Тонкость очистки современными сетчатыми фильтрующими элементами достигает 15 мкм, однако при значительных перепадах давления на фильтре полотно сетки начинает деформироваться, ячейки теряют форму, что приводит к местному увеличению размеров проходных отверстий. Сетчатые фильтрующие элементы можно изготавливать многослойными Это несколько увеличивает тонкость и эффективность очистки, но приводит к росту гидравлического сопротивления фильтрующего элемента пропорционально количеству слоев сеток.
Фильтрующие элементы из сеток, обладая некоторыми преимуществами по сравнению с фильтрующнми элементами из тканей н войлока, уступают им по тонкости очистки. Фильтрующие элементы из сеток С!20 и С450, изготовленных нз стали 12Х18Н10Т, используют в рукавных фильтрах типа ФРОС для очистки газов с температурой до 773 К.
Входная концентрация пыли до 50 г/мз; гидравлическое сопротивление фильтра до 2,5 кПа, удельная газовая нагрузка 0,4 — 1 м'/(м' мин). Расчет гидравлического сопротивления фильтрующих элементов из сеток необходимо проводить по формуле (4), принимая значение коэффициента гидравлического сопротивления Ь по соотношению ~ =- 72Де + 1,3, 2Лр где Ке=шср~г(./)г,— число Рейнольдса;~= —, Ь вЂ” толщич эгяуа кп на сетки; Ы, — размер ячеек сетки; д — параметр, равный 1,3 для фильтровых тканых сеток и 1,0 для сеток с квадратными ячейками. 91 В о всех технически развитых странах ведутся работы по созме данию фильтруюших элементов из пористой керамики и пористы х еталлов различных типов.
Пористым металлическим фильтрующим элементам свойственны достаточно высокая прочность и пластичность. В зависимости от марки применяемого материала можно обеспечить необходимую коррознонную стойкость, жаростойкость, окалиностойкость и теплопрочность. Метадлические пори- стые фильтроэлементы хорошо анащеннми газ сопротивляются резким колеба- 4 ниям температур, они технологичны: свариваются, допускают пайку и механическую обработку газ на металлорежущих станках.
Я Фильтрующне элементы из пори- нааФУанУ стых металлов все больше применяют для очистки газов и жидкостей от примесей. Отечественная промышленность (Выксун- | ский металлургический завод) выпускает опытные партии пористых металлов из сеток в соответствии с ТУ 14-1-323! — 81, ТУ газ 14-1-4106 — 86, ТУ 14-1-4134 — 86. По конструктивному призна- Х ку газовые фильтры делят на рукавные, ячейковые (рамочныс и каркасные) и рулонные. Наибольшее распространение в промьпнленности для сухой очистки газовых выбросов от примесей имеют рукавные фильтры (рис. 24), В корпусе фильтра 2 устанавливается необходимое число рукавов 1, во внутреннюю полость которых подается запью ленный газ от входного патрубка б.
Частицы загрязнений за Ркс 94 Рукавный ф л счет сигового и ДРУгих эффектов оседают в ворсе и образуют пылевой слой на внутренней поверхности рукавов. Очищенный воздух выходит из фильтра через патрубок 3. При достижении максимально допустимого перепада давления на фильтре его отключают от системы и производят регенерацию встряхиванием рукавов с обработкой их продувкой сжатым газом. Регенерация осуществляется специальным устройством 4.
При очистке ткани удаляется значительная часть внешнего слоя пыли, но внутри ткани (между волокнами) остается достаточное количество пыли что Ф 92 обеспечивает высокую эффективность очистки газов в фильтре после его регенерации. Для изготовления рукавов применяют различные ткани, войлоки и сетки, Производительность фильтра по газу зависит от числа рукавов, объединенных в общий корпус.
В крупногабаритных фильтрах большой производительности число рукавов может достигать нескольких сотен штук. Одним пз условий нормалыюй работы рукавных фильтров является поддержание температуры очищасмых газов по газовому тракту фильтра в определенных пределах. Температура газа на входе н фильтр, с одной стороны, не должна превышать максимально допустимую для ткани температуру н, с другой стороны, быть выше температуры точки росы на 15 — 30'С. Промышленность выпускает серийно рукавные фильтры типа ФРО, ФР и др. Я. Для очистки технологических сдувок и вентиляционного воздуха от радиоактивных аэрозолей применяют фильтры, снаряженные материалами ФП.
Разработан ряд фильтров рамочной конструкции типа Д, Д-КЛ (см. табл. 37) и др. Ячейковые фильтры имеют ограниченный срок службы из-за быстрого засорения ячеек фильтрующего элемента н образования слоя осадка на его входной части, что требует частой смены фнльтру1ощих элементов или их периодической очистки от слоя осадка (регенерации). Этот недостаток частично устраняется при использовании рулонных фильтров, которые применяют для очистки воздуха с концентрацией примесей пе более 10 мг/м'.
Для рулонных фильтров используют различные ткани, которые обычно не регенернруют. Пылеуловитслн различных типов, в том числе и электрофильтры, применяют при повышенных концентрациях примесей в воздухе. Фильтры используют для тонкой очистки воздуха с концецтрацнямн примесей не более 50 мг/м', если требуемая тонкая очистка воздуха идет прн больших начальных концентрацияхпрнмссей, то очистку ведут в системе последовательно соединенных пылеуловителей н фильтров Во всех системах ультратопкой очистки с фильтрами на основе материала ФП целесообразно применять предфнльтры, ноторые должны полностью улавливать частицы крупнее ! мкм и сии>кать концентрацию примесей до 0,5 мг/мй В предфнльтрах в качестве материала обычно используют фильтрующие ткани и войлоки. й 14. МОКРЫЕ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛИ Аппараты мокрой очистки газов имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкоднсперсных пылей с 1/„)(0,3 — 1,О) мкм, а так'ке возмож- 93 постыл очистки от пыли горячих н взрывоопасных газов.
Однако мокрые пылеуловители обладают рядом недостатков, ограничивающих область их применения: образование в процессе очистки шлама, что требует специальных систем для его переработки; вынос влаги в атмосферу и образование отложений в отводящих газоходах при охлаждении газов до температуры точки росы; необходимость создания оборотных систем подачи воды в пылеуловитель. Аппараты мокрой очистки работа>от по принципу осаждения частиц пыли на поверхность либо капель жидкости, либо пленки жидкости.
Оса>кдение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского дни>кения. Силы инерции действуют на частицы пыли и капли жидкости при их сближении. Эти силы зависят от массы капель и частиц, а также от скорости их движения, Частицы пыли малого размера (менее 1 мкм) не обладают достаточной кинетической энергией н при сближении обычно огибают капли и не улавливаются жидкостью. Броуновское движение характерно для частиц малого размера. Для достижения высокой эффективности очистки газа 'от частиц примесей за счет броуновского движения необходимо уменьшить скорость движения газового потока в аппарате.
Кроме этих основных сил на процесс осаждения влияют: турбулентная диффузия, взаимодействие электрически заряженных частиц, процессы конденсации, испарения и др. Во всех случаях очистки газа в мокрых пылеуловителях важным фактором является смачиваемость частиц жидкостью 1чем лучше смачиваемость, тем эффективнее процесс очистки) Конструктивно мокрые пылеуловители разделяют па скрубберы Вептури, форсуночные и центробежные скрубберы, аппараты ударно инерционного типа, барботажно-пенные аппараты и др. Среди аппаратов мокрой очистки с осаждением частиц пыл~ на поверхность капель на практике более применимы скрубберы Вентури (рис. 25).
Основная часть скруббера — сопло Вентури 2,. в конфузорную часть которого подводится запыленный поток газа и через центробежные форсунки 1 жидкость на орошение. В конфузорной части сопла происходит разгон газа от входной скорости (ш=!5 — 20 м/с) до скорости в узком сечении сопла 30 — 200 м/с и более. Процесс осаждения частиц пыли на капли жидкости обусловлен массой жидкости, развитой поверхностью капель и высокой относительной скоростью частиц жидкости и пыли в конфузорной части сопла. Эффективность очистки в значительной степени зависит от равномерности распределения жидкости по сечению конфузорной части сопла. В диффузорной части сопла поток тормозится до скорости 15 — 20 м/с и подается в каплеулови тель >.
Каплеуловитель обычно выполняют в виде прямоточного циклона. 94 Скрубберы Вентури обеспечивают высокую эффективность очистки аэрозолей со средним размером частиц 1 — 2 мкм при начальной концентрации примесей до 100 г/м'. Удельный расход воды на орошение при этом составляет 0,1 — 6,0 л/м". Характерные размеры труб Вентури круглого сечения обычно составляют: а~= =15 — 28', ае=б — 8'; 1~=(А — А)/218 ц,/2; )е — — 0,15е(е; 1в — — (е(з— оканглньа газ— газ Рис. 26. Скруббер Веитури Рис. 26 Коагулвциоиио-цеитробежимй мокрь.й лмлеулови- тель — А)/21Кае/2. Диаметры 4, А и цв рассчитывают для конкретных условий очистки воздуха от пыли. Круглые скрубберы Вентури применяют до расхода газа 80000 м'/ч. При больших расходах газа и больших размерах трубы возможности равномерного распределения орошающей жидкости по сечению трубы ухудшаются, поэтому применяют несколько параллельно работающих круглых труб либо переходят на трубы прямоугольного сечения.
Трубы Вентури типа ГВПВ (газопромыватель Вентури прямо- точный, высокоиапорный) предназначены для очистки запыленных технологических газов, поступающих с постоянным объемным расходом (см. табл 37). В качестве сепаратора капель в компоновке со скруббером Вептури применяют центробежные каплеуловители типа КЦТ [5, 17).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
