Загальні відомості

ОЧИЩЕННЯ ПОВІТРЯ ВІД ПИЛУ

За складом пил розподіляють на:

ü тверда частка (пил). Возгони й оксиди металів.

ü пил самої різної морфології.

ü возгони - сконденсовані пари оксидів металів.

ü тверда частка - пилюка або дим.

У будь-яких викидах відразу декілька компонентів. Крім перерахованих компонентів є багато речовин, які малі за обсягом і мають місцевий характер повітря від яких треба очищати: лабораторні реактиви, масляний туман, летучі запахи від тварин і птиць, карбональні з'єднання нікелю, особливий букет при переробці фланців, запахи від каналізації, хімічні добавки та ПАР, органічні в’яжучі і т.п.

Список шкідливих речовин із кожним роком розширюється в міру освоєння нових технологій. Треба розрізняти викиди, ті який діють відразу згубно на здоров'є й уповільненої дії (їхня концерагенність, мутагенність). Багато видів викидів за короткий час переходять при контакті оксиду з вуглецем.

Заходи:

ü ретельне регулювання режиму спалення палива;

ü регулювання прямування транспорту в межах міста (об'їзні шляхи, заміна двигуна, палива);

ü підвищення активністі палива (опрацювання палива різноманітними присадками);

ü зниження швидкості фільтрації повітря і тривалість згорання;

ü профілактика, тестування, регулювання ДВС.

З технологічної і теоретичної точки зору важливими є наступні характеристики аэрозолей:

ü монодисперсність – зміст у викидах часток однакового розміру (наприклад, суперечки рослин).

ü полідисперсність – зміст у газах часток різних розмірів;

ü гомогенність – хімічна однорідність аэрозоля;

ü гетерогенність – зміст в аэрозоле часток, що мають різні хімічні склади.

Аерозольні частки мають фізико-хімічні властивості, індивідуальними для кожного окремо узятого матеріалу і виду виробництва. Щільність часток грає саму велику роль при пиловловленні. Чим вище щільність часток, тим більше повно вони уловлюються в газоочистных апаратах. У теорії газоочистки розрізняють три види щільності: істинна, насипна й удавана.

Істинна щільність пилу – відношення маси частки до обсягу її щільної структури. Насипна щільність – відношення маси часток до обсягу, займаному їхнім шаром. Удавана щільність – відношення маси частки до обсягу, займаному нею, з урахуванням обсягу закритих пір і порожнеч, що містяться в досліджуваній частці.

Швидкість вітання – швидкість руху частки, при якій врівноважуються сили гравітації і напрямку руху.

Коагуляція – здатність дрібних часток пилу сліпатися між собою й утворювати більш великі частки. Укрупнення крапельок, що знаходяться в газовому потоці, рідини, що відбуває при їхньому зіткненні під час руху, називають коалесценцією.

Злипаємість пилу – здатність часток налипати на стінки газоходів і пилоуловлюючих апаратів, що спричиняє забивання їхнім пилом.

Змочуваємість пилу – поверхнева адсорбція вологи частками пилу.

До електричних властивостей пилу відносяться: здатність часток здобувати заряд, питомий електричний опір і відносна електрична проникність матеріалу порошин.

Абразивність - істираюча здатність пилу в значній мірі впливає на міцність систем газоочистки при великих швидкостях руху пылегазового потоку.

Адсорбційна здатність – здатність порошин адсорбировать на своїй поверхні крапельки вологи. Ця властивість залежить насамперед від хімічного складу порошин, а також від форми часток.

Гігроскопичність – здатність пилу поглинати (адсорбировать) вологу з навколишнього середовища.

Адгезія – прилипання рідких або полімерних плівок до твердої поверхні шаруючи обложеного пилу, стінкам чи газоходу пиловловлюючого апарата.

Аутогезія – різновид адгезії – властивість, що полягає в здатності шарів пилу зліпатися між собою.

Токсичність пилу – здатність часток проникати в дихальні органи людини і викликати різні захворювання. Особливо небезпечні в цьому відношенні дрібний пил зі змістом і токсичні тумани.

Хімічна і фізична активність містить у собі поняття запалення, вибуховість пилу і інші явища. Запалення пилу відбувається за рахунок нагромадження теплоти і підвищення температури при окисних реакціях порошин з киснем повітря. Якщо пил знаходиться в зваженому стані і середній температурі часток перевищує 7500С, то пил вибухає. Вибух відрізняється від запалення швидкістю реакції.

Дисперсність порошин – це розмір часток. По дисперсній сполуці пил поділяється на групи: дуже крупнодисперсниий пил з розмірами часток більш 140 мкм; грубодисперсний пил (більш 40но менш 140 мкм); середньодисперсний пил (більш 10 менш 40 мкм); дрібнодисперсний пил (більш 1 менш 10 мкм); дуже дрібнодисперсний пил з розмірами часток менш 1 мкм

Для правильного підбора пилоуловлюючого устаткування необхідно як можна точніше визначати дисперсну сполуку досліджуваного пилу. Сучасні методи визначення дисперсної сполуки аерозолю в основному складаються з двох етапів: добір навішень пилу з газового потоку і розкладання їх на фракції. При доборі навішень часто виникають труднощ, зв'язані з тим, що при цьому можливо укрупнення часток пилу. Це може привести до перекручування щирої дисперсної сполуки. Нижче приведені методи експериментального визначення дисперсної сполуки аерозолю, що широко застосовуються на практиці.

Ситовий аналіз. Цей метод засновано на послідовному просіванні навішень пилу через сита з убутними розмірами отворів. При просіві пилу через сито, на ньому залишається пил з розмірами часток, більшими, ніж отвори сітки. Пил, що пройшов через отвори даного сита, просівають через сито з меншими розмірами отворів. Зібраний в піддонах пил зважують і визначають її масову частку у відсотках. Недоліком цього методу є те, що мінімальний розмір отворів сит складає 40 мкм.

Мікроскопічний аналіз. У цьому випадку дисперсна сполука визначається безпосередньо по співвідношенню числа часток різних фракцій. Мікроскопія застосовується для аналізу часток, розмірами від 1 до 50 мкм. За допомогою мікроскопа спостерігають за частками, визначають їхню форму, кількість і розміри. Аналіз може вироблятися як безпосереднім спостереженням за частками через мікроскоп, так і по фотознімках. Електронний мікроскоп застосовується у випадку, якщо необхідно проаналізувати дисперсність сполуки пилу, що містить дрібні частки, розмір яких складає менш 1 мкм.

Седиментометрія в рідкому середовищі – осадження твердих часток у рідкому середовищі. Через визначений період часу після приміщення часток досліджуваного пилу в рідке середовище, у різних шарах отриманої суміші знаходяться частки різних розмірів, що зв'язано з неоднаковою швидкістю осідання великих і дрібних часток.

Метод нагромадження осаду (метод Фігуровского) полягає в тому, що в суспензію з поміщеними в неї частками пилу всіх розмірів занурюється чашечка ваг, на яку осаджуються тверді частки з циліндричного стовпа суспензії. При цьому маса осаду, що нагромадився, постійно реєструється. Відповідно до отриманих результатів будується крива нагромадження осідання в часі (седиментаційна крива). Дисперсна сполука пилу у відсотках визначається шляхом побудови дотичних до визначених крапок даної кривої до перетинання з віссю ординат. Величина отриманих відрізків відповідає змісту обумовлених фракцій у вихідному пилу.

Метод відцентрової сепарації пилу (приладом Бако) полягає в поділі пилу на фракції під дією відцентрових сил, що виникають в обертовому повітряному потоці. Основний недолік цього методу полягає в тім, що пил досліджується після осадження з газового потоку, тобто злежала, укрупнена, що може спотворювати дійсну дисперсну сполуку пилу.

4.8.6.2 Способи очищення повітря від пилу (газів)

Розрізняють наступні способи газоочищення:

ü сухе механічне очищення – засноване на властивості пилу відокремлюватися з газо-повітряного потоку за рахунок відцентрових сил, а також сил інерції і гравітації. Цей метод найчастіше застосовується для очищення повітря від пилу. До апаратів цієї групи відносяться пилоосадочні камери, жалюзійні й інерційні пиловловлювачі, циклони (одиночні, групові і батарейні), а також сухі фільтри;

ü мокре механічне очищення – засноване на зволоженні і промиванні аеродисперсних середовищ рідинами, у тому числі з добавками хімічних реагентів. У цьому методі очищення використовуються сили адгезії, аутогезии, змочування і т.п. Мокре механічне очищення може здійснюватися в скруберах, швидкісних промивачах типу труб Вентури, водяних завісах, пінних і барботажних пиловловлювачах, а також у мокрих (самоочисних) фільтрах;

ü мокре хімічне очищення – засноване на властивості розчинення газів у рідинах. До цього способу відносяться наступні процеси газоочистки: поглинання шкідливостей рідинами в абсорберах, поглинання шкідливостей твердими речовинами в адсорберах, перетворення газоподібних хімічних домішок у ході хімічних реакцій у тверді і рідкі речовини (екстракція);

ü електричне очищення – засноване на попередній зарядці порошин одним знаком з наступним осадженням їх на елементі пилоосадувача, зарядженому іншим знаком. Цей процес здійснюється в электрофильрах;

ü ультразвукове очищення – засноване на здатності пилу коагулювати в звуковому полі. Для уловлювання хімічно і вибухонебезпечних пилів існують спеціальні аккустические апарати.

ü електромагнітне очищення - засноване на використанні феромагнітних властивостей пилу, що сприяють коагуляції й осадженню часток у магнітному сепараторі.

Для правильного вибору методу очищення газів, а отже і газоочистного апарата, потрібно докладно вивчити властивості пилу, що уловлюється, розрахувати необхідний ступінь очищення газу від розглянутої шкідливості. Необхідно, щоб підібраний газоочистной апарат мав дійсну ефективність не меншу, чим необхідна. Дійсний ступінь очищення в апараті обчислюється з урахуванням дисперсної сполуки пилу, тобто після визначення пофракционной ефективності процесу газоочистки. Якщо необхідний ступінь очищення газів від пилу не забезпечується одним апаратом, то до установки приймаються два газоочисники, тобто пиловловлення здійснюється в два етапи – спочатку осаджується великий пил, а в апараті другої ступіні – дрібна.

При підборі пиловловлювача необхідно враховувати діапазон застосування апаратів для очищення газів заданої температури, розташовуване тиск у вентсистеме, цінність, токсичність і інші властивості пилу, що уловлюється, а також економічні витрати на процес газоочистки. Розрахунок підібраної системи газоочистки зводиться до вибору типорозмірів розглянутих типів апаратів, визначенню їх конструктивних, технологічних і економічних характеристик. До технологічних параметрів відносяться ефективність газоочисника, витрата рідини форсунками (для мокрих способів газоочистки), витрата газу через один паралельно працюючий апарат, аеродинамічний опір і періодичність регенерації газоочисника, швидкість газового потоку в робочій зоні апарата, величина подаваної напруги (для електричних методів пиловловлення), і т.п.

Дата добавления: 2014-01-07