Основні принципи та способи вилучення пилу з атмосферного повітря

ОЧИЩЕННЯ ГАЗІВ ВІД СІРКОВОДНЮ

ОЧИЩЕННЯ ГАЗІВ ВІД ОКСИДУ ВУГЛЕЦЮ

Перетворення оксиду в діоксид вуглецю. Розглянемо цей метод на прикладі найбільш поширеного процесу отримання водню конверсією природного газу з водяною парою або киснем, а також газифікацією твердого палива

Очищення газу від сірководню та сіркоорганічних сполук здійснюється у двох напрямах:

- санітарне очищення викидних виробничих і вентиляційних газів;

- очищення природних, коксових та інших промислових газів, що використовуються як сировина для синтезу, а також газів, що утворюються на різних ступенях технологічних процесів хімічних і нафтохімічних виробництв. У цьому випадку одночасно вирішуються два завдання. З одного боку, отрута для каталітичних процесів - сірководень - виводиться із схеми і, як правило, переробляється в товарні продукти: сірку, сірчистий ангідрит, сірчану кислоту тощо. З іншого боку, вилучення сірководню та сірчаноорганічних сполук знижує або навіть усуває ймовірність викиду в атмосферу діоксиду сірки, що утворюється на окислювальних стадіях хімічного процесу.

На промислових підприємствах практично неможливо уникнути пилоутворення. А тому доцільно конкретизувати таке поняття, як "промисловий пил". Відомо, що пил - це зважені частинки твердих речовин, що утворюються внаслідок механічного подрібнення твердих матеріалів у порошкоподібний стан, у процесі механічної обробки, обпікання, висушування, завантажування, змішування, дозування, просіювання та транспортування насипних матеріалів, а також при спалюванні твердого палива.

Характеристикою дисперсного складу пилу є медіанний розмір частинок d _M, тобто розмір, при якому маса частинок, крупніших за d _M, дорівнює масі частинок, дрібніших за d _M.

В інженерній практиці відомі три основні принципи вилучення пилу з повітряного (газового) потоку: механічний, електричний та акустичний.

Механічні принципи вилучення пилу з повітряного (газового) потоку. Ці принципи є найбільш гнучкими і поширеними та існують в чотирьох варіантах. Розглянемо суть кожного з них.

Перший варіант ґрунтується на застосуванні сил маси. Встановлено, що частинки горизонтального повітряного потоку, змішаного з пилом, знаходяться під дією двох сил: інерції газового потоку та сил маси (важкості). Внаслідок турбулізації повітряного потоку та теплового руху молекул повітря (броунівського руху) малі частини дифундують. Ці два явища необхідно враховувати, оскільки вони суттєво впливають на переміщення малих частинок, гальмуючи їх гравітаційне вилучення з повітряного (газового) потоку.

Другий варіант механічного принципу базується, як відомо, на застосуванні сил інерції твердих частинок, тобто на законі Ньютона. Відомо, що за законом Ньютона кожне тіло намагається зберігати свій початковий динамічний стан за умови, якщо на нього не діють будь-які зовнішні сили. При дії зовнішньої сили змінюється рух тіла в напрямку дії рушійної сили. Цей принцип никористаний при усуненні з повітряного потоку домішок твердих або рідких речовин.

Третій варіант механічного принципу ґрунтується на безпосередньому захопленні (захваті) твердих частинок за допомогою спеціальних матеріалів (наприклад, волокнами фільтрувальної тканини). Цей принцип застосовується переважно тоді, коли розмір пилинок і характеристичний розмір матеріалу (наприклад, розмір комірок фільтрувальної тканини) порівнювані. За таким принципом працюють тканинні пиловловлювачі.

Четвертий варіант механічного принципу ґрунтується на явищі молекулярної дифузії твердих частинок у повітряному потоці. Під молекулярною дифузією розуміють рух молекул, спричинений тепловим рухом або різницею парціальних тисків. Цей принцип закладений у конструкцію рукавних фільтрів.

Електричні принципи видалення пилу з повітряного потоку. Електричне очищення - один з найбільш досконалих видів очищення повітря від зважених частинок пилу й туману. В основі цього принципу лежить ударна іонізація повітря (газу) в зоні коронуючого розряду, передача заряду іонів частинкам домішок і їх осаджування на осаджувальних і коронуючих електродах.

Акустичний принцип вилучення пилу з повітряного потоку. Цей принцип ґрунтується на процесі коагуляції - злипанні дрібних частинок у крупні під дією ультразвукових хвиль і вилученні цих частинок інерційним пиловловлювачем.

Усі описані принципи вилучення пилу стали основою конструкцій різноманітних пиловловлювачів.

Дата добавления: 2014-01-07