Опис технологічного процесу

ВСТУП

Очищення промислових газів від зважених в них твердих частинок або рідких речовин проводиться:

1) для уловлювання цінних продуктів;

2) для видалення домішок, що негативно впливають на подальшу обробку газу або руйнують апаратуру;

3) для зменшенні забрудненості атмосферного повітря. Є обов'язкове очищення відходять газів, що містять частинки золи, пил і шкідливі домішки.

Забруднення атмосферного повітря відхідними газами промислових підприємств може бути усунено або зведено до мінімуму. Для цього необхідні:

1) раціональна організації технологічних процесів - застосування таких способів виробництва і апаратури, при яких атмосферне повітря забруднюється в найменшій мірі;

2) застосування герметичних пристосувань для внутрізаводського транспортування речовин, що порошать або виділяють гази;

3) розробка й впровадження промислових способів використовування золи, огарка, шламів і інших відходів виробництва, що забруднюють повітря;

4) механізація виробничих процесів і автоматизація управління ними.

Домішки, що містяться в промислових газах, що відходять, в газо- або пароподібному стані, витягуються шляхом поглинання рідинами (абсорбція) або твердими речовинами, а також шляхом каталітичного окислення або спалювання. Ці способи очищення газів специфічні для різних виробництв і в даному розділі не розглядаються.

Очищення промислових газів від зважених частинок здійснюється осадженням під дією сил тяжіння, інерційних або електростатичних сил, а також шляхом промивки і фільтрування.

Класифікація пиловловлювачів, які застосовуються для очистки газів перерахованими способами, приведена нижче.

 

 

Спосіб очистки газів Апарати

Рис. 1. Класифікація пиловловлювачів,

які застосовуються для очистки газів

 

АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ЯК ОБ'ЄКТА КЕРУВАННЯ

Опис технологічного процесу

Метод мокрої очистки газів від пилу є досить простим і водночас доволі ефективним способом обезпилювання. Процес мокрого пиловловлювання ґрунтується на контакті запиленого газового потоку з рідиною, яка захоплює частинки пилу і виносить їх із апарата у вигляді шламу.

В якості промивної рідини зазвичай використовують воду, рідше-водні розчини соди, сірчаної кислоти та інших речовин. Поверхнею контакту фаз між газом і рідиною може бути поверхня стікаючої рідкої плівки (насадкові і відцентрові скрубери), поверхня крапель (порожнисті скрубери, скрубери Вентурі), бульбашок газу (барботажні пиловловлювачі). Зіткнення дисперсних частинок з поверхнею рідини відбувається під дією сили, яка рухає частинку. Такими силами можуть бути сила тяжіння, сила інерції, удари молекул (броунівський рух) і турбулентні пульсації.

При мокрому уловлюванні (за винятком процесу в скрубера Вентурі) газу ефективно очищаються від часток розміром не менше 3-5 мкм. Частинки меншого розміру уловлюються погано, що обумовлюються двома причинами. По-перше, дрібні частинки рухаються совмісно з газовим потоком і оминають мокру поверхню, не стикаючись з нею. По-друге, поблизу мокрої поверхні є прикордонний газовий шар, який дрібна частинка далеко не завжди може подолати. У скруберах Вентурі, де газ рухається з високою швидкістю, сили інерції, що виникають при руйнуванні вихорів, дозволяють часткам долати прикордонний ламінарний шар. Тому в даних апаратах можливо уловлювання твердих частинок розміром 1-2 мкм і крапельок туману діаметром до 0,2 мкм.

Процес пиловловлювання в мокрих газоочисних апаратах у більшості

випадків супроводжується процесами абсорбції і охолодження газів. Тому багато газоочисних апаратів можуть застосовуватися не лише для очистки газів

від пилу і краплин рідини, але і для очистки від газоподібних складових і як

теплообмінні апарати. В деяких випадках доцільно використовувати для одночасного вирішення комплексу питань: пиловловлювання, абсорбції і охолодження газів. Конденсація парів рідини, яка знаходиться в газах, при їх

охолодженні сприяє підвищенню ефективності мокрих пиловловлювачів.

Мокрі газоочисні апарати знаходять широке застосування для підготовки газів, що надходять в газоочисні апарати інших типів, водночас і сухі

(наприклад, в електрофільтри, рукавні фільтри). Як зрошуюча рідина в мокрих газоочисних апаратах найчастіше застосовується вода.

З метою зменшення кількості відпрацьованої рідини при роботі мокрих апаратів застосовують замкнуту систему зрошення.

За способом дії мокрі апарати можна розділити на такі групи:

1) пустотілі газопромивачі;

2) насадкові газопромивачі;

3) барботажні і пінні апарати;

4) мокрі апарати ударно-інерційного типу;

5) мокрі апарати відцентрової дії;

6) динамічні газопромивачі (механічні скрубери, дезінтегратори);

7) швидкісні газопромивачі.

Порівняно з апаратами інших типів мокрі пиловловлювачі мають ряд

переваг:

1) дещо нижча незначна вартість і вища ефективність вловлювання,

ніж у сухих механічних пиловловлювачах;

2) вони можуть застосовуватись для очистки газів від частинок розміром до 0,1 мкм;

3) вони не лише можуть успішно конкурувати з такими високоефективними апаратами, як рукавні фільтри чи електрофільтри, але і використовуватись в тих випадках, коли ці апарати не застосовуються, наприклад, при високій температурі і підвищеній вологості, при небезпеці загоряння і вибухів очищених газів і пилу, який вловлюється;

4) одночасно з очисткою газів можна вловлювати парові і газові компоненти, тобто їх можна використовувати для охолодження і зволоження газів, як теплообмінники змішування.

Недоліками цих пристроїв, залежно від їх конструкцій, є відносно незначна продуктивність по газу, доволі великий гідравлічний опір, значні габаритні розміри,необхідність обробки стічної води(бо уловлений продукт виділяється у вигляді шламу),необхідність виготовлення апаратури і комунікацій із антикорозійних матеріалів або використання антикорозійного покриття(тільки при очистці агресивних газів)