Параметры характеризующие очистку воздуха

1) Степень очистки: n=(C_вх-С_вых)/С_вх. Степень очистки можно повышать если поставить несколько аппаратов.

2) Тонкость очистки – определяется диаметром улавливаемых частиц: > 50мкм - грубая, 10-50 -средняя, <10 - тонкая.
Аппараты для улавливания пыли

-работа пылеулавливающих аппаратов основана на различных механизмах улавливания пыли. Современные аппараты для обеспыливания отходящих газов можно подразделить на 4 группы:

1) Механические:

а) аппараты, основанные на гравитационном осаждении. Простейшими аппаратами этого типа являются пылеулавливающие камеры.

Газовый поток в них замедляется, и частицы просто оседают в бункере устройства. Они сравнительно просты в изготовлении, но эффективность очистки настолько низка, что отдельно их почти не применяют, а используют в качестве 1ой ступени при очистке в составных системах. Их применяют для очистки от грубодисперсной пыли размер частиц которой 50-500мкм, степень очистки 40-50%.

б) Инерционные аппараты - достигается более высокая степень очистки 80-90%. Действие основано на резком изменении направления потока газа при котором частицы ударяются о перегородки внутри аппарата, выпадают вниз и выводятся из аппарата. К аппаратам этого типа относятся жалюзные аппараты.

в) Центробежные аппараты - наибольшее распространение получил «Циклон» в цементной, угольной, металлургической промышленности для очистки газа от пыли в качестве первой ступени для очистки выброса. Принцип действия основан на отделении пыли под воздействием центробежных сил, частицы пыли образуют на стенках циклона пылевой слой, который постепенно спускается в бункер. Отделение пыли происходит при повороте газового потока на 180⁰. Освободившись от пыли газовый поток образует вихрь и выходит через выхлопную трубу. Циклоны не применяются для очистки влажных и взрывоопасных сред. Обычно циклоны ставят перед фильтрами и электрофильтрами. Степень очистки 85-95%.

2) Мокрые или гидравлические

а) В полых или насадочных аппаратах запыленные газы пропускают через поток распыляемой разбрызгиваемой или стекаемой по насадке жидкости. Частицы пыли захватываются потоками промывной жидкости и осаждаются в аппарате, а очищенные газы выбрасываются в атмосферу. Задерживаются частицы 10мкм – средняя очистка.

б) в бормотажных или пенных аппаратах загрязненные газы пропускают через слой жидкости или пены. Большая поверхность соприкосновения газа с жидкостью обеспечивают высокую степень очистки выше 90% - частицы более 2мкм.

в) Аппараты ударно-инерционного типа работают по принципу инерциального осаждения частиц пыли во время преодоления очищаемыми газами препятствия или при резком изменении направления движения газового потока над поверхностью жидкости. Эффективность 98-99,6%

г) Турбулентные - используются для очистки газов от мелкодисперсной пыли (менее 1мкм) – наибольшее распространение получил Скруббер Вентури.

1) конфузор 2) горловина 3) отверстие для ввода жидкости 4)диффузор 5)циклический сепаратор 6)отстойник 7) насос.

Запыленный газ через конфузор (1) трубы Вентури попадает в горловину (2) где скорость движения его 60-150м\с. Через отверстие (3) под давлением 0,3-1 атм в горловину вводится жидкость, которая сталкиваясь с газовым потоком распыляется на мелкие капли диаметром 10мкм. При соударении с частицами пыли капли поглощающие их укрупняются. Эти капли вместе с газом проходят через диффузор (4) где скорость потока снижается до 20-25м\с и попадают в циклонный сепаратор (5). В сепараторе скорость газового потока уменьшается до 4-5м\с. Капли под действием центробежной силы отделяются от газа и вместе со шламом удаляются в отстойник (6). В отстойнике вода отделяется от шлама и вновь подается насосом (7) в скруббер. В скруббере Вентури удаляются весьма тонкие частицы диаметром 1-2мкм, или туман образующийся в производстве серной кислоты – частицы 0,1-0,2мкм. Удаляется до 99% загрязнений.

3) Пористые фильтры

При фильтрации через пористые фильтры уловленные частицы пыли накапливаются в порах фильтрующего материала и образуют слой на его поверхности, что является дополнительным фильтрующим материалом. Такое фильтрование обеспечивает более высокую степень очистки чем сухое или мокрое и стабильную работу в широком диапазоне температур. Промышленные фильтры делятся на два класса: тканевые и пористые.

Тканевые рукавные фильтры состоят из ряда тканевых рукавов из ворсистой шерстяной или гладкой ткани с заглушенным верхним отверстием, который закреплен в мет кожухе. Газ проходит сквозь ткань рукава, а пыль оседает на поверхности ткани и в ее порах, откуда ее периодически удаляют путем стряхивания. Применением тканевых фильтров удаляются частицы 1-2мкм. В зернистых фильтрах в качестве фильтрующих материалов используют песок, гальку, шлаки, графит, древесные опилки и другое дешевое сырье. Слой может быть движущийся или неподвижный. Общий недостаток пористых фильтров – снижение фильтрующих веществ и необходимость частой регенерации.

4) Электрофильтры

Принцип действия заключен в том что пылевидным частицам сообщается заряд после чего они осаждаются на противоположно заряженном осадительном электроде, откуда пыль периодически удаляется - является наиболее совершенным способом очистки, позволяет удалять частицы пыли любых размеров, работать в агрессивных средах при температурах до 400⁰. Эффективность очистки 99,9%. В сухих электрофильтрах частицы пыли удаляются стряхиванием. В мокрых электрофильтрах улавливаются еще и жидкие примеси, которые удаляются с электродов водой.

Преимущество мокрых пылеуловителей:

-процесс основан на контакте запыленного газового потока с жидкостью, который захватывает пыль и уносит ее в виде шлама.

1)небольшая стоимость и более высокая степень очистки в сравнении с сухими пылеуловителями.

2)могут быть использованы для очистки газа от твердых частиц до 1 мкм.

3)могут не только успешно конкурировать с такими высокоэффективными пылеуловителями как электрофильтры, но и могут быть использованы в таких условиях когда вышеуказанные аппараты не применяются: высокая температура, опасность взрыва, возгорания, а также в качестве теплообменника смешения.

Недостатки:

1) улавливаемый продукт выделяется в виде шлама, что приводит к необходимости обработки сточных вод и следовательно удорожанию процесса очистки.

2) при осаждении очищаемых газов, а также при механическом уносе из газоочистного аппарата газовым потоком капель жидкости, пыль может осаждаться в газопроводах и системах вентиляции.

3) В случае очистки агрессивных сред аппараты и коммуникации необходимо защищать антикоррозиционными материалами.