2.7 Методы очистки вредных выбросов.

По агрегатному состоянию загрязнители воздуха могут быть твёрдыми, жидкими (объединим их понятием взвешенные частицы) или газо-(паро-) образными примесями.

Все процессы извлечения из загрязнённого газа взвешенных частиц включают, как правило, две операции:

•  осаждение частиц пыли или капель жидкости на сухих или смоченных поверхностях;

•  удаление осадка с поверхностей осаждения.

Основной операцией является осаждение. По ней и классифицируются все пылеуловители. Для очистки выбросов от жидких и твердых примесей применяют различные конструкции улавливающих аппаратов, работающих по принципу:

• осаждения инерционного путем резкого изменения направления вектора скорости движения выброса, при этом твердые частицы под действием инерционных сил будут стремиться двигаться в прежнем направлении и попадать в приемный бункер;

• осаждения под действием гравитационных сил из-за различной кривизны траекторий движения составляющих выброса (газов и частиц), вектор скорости движения которого направлен горизонтально;

• осаждения под действием центробежных сил путем придания выбросу вращательного движения внутри циклона, при этом твердые частицы отбрасываются центробежной силой к стенке, так как центробежное ускорение в циклоне до тысячи раз больше ускорения силы тяжести, это позволяет удалить из выброса даже весьма мелкие частицы;

• осаждения «жидкостного», т.е. осаждения частиц пыли на поверхность капель (или пленки) жидкости под действием сил инерции и броуновского движения;

• осаждения под действием электростатических сил путем создания в системе очистки неоднородного электрического поля (в зазоре между коронирующим и осадительным электродами) через которое проходит загрязнённый газ. Отрицательно заряженные частицы движутся к осадительному электроду, а положительно заряженные оседают на коронирующем электроде;

• осаждения путём механической фильтрации – фильтрации выброса через пористую перегородку (с волокнистым, гранулированным или пористым фильтрующим материалом), в процессе которой аэрозольные частицы задерживаются, а газовая составляющая полностью проходит через нее.

Процесс очистки от вредных примесей характеризуется тремя основными параметрами:

- общей эффективностью очистки (E),

- гидравлическим сопротивлением (∆P),

- производительностью(Q).

Общая эффективность (E) системы очистки показывает степень снижения вредных примесей выброса в применяемой системе очистки и характеризуется коэффициентом

где и– концентрации вредных примесей до и после системы очистки.

Для конкретной системы или аппарата очистки значение эффективности может существенно отличаться при очистке газа от взвешенных частиц различного размера.

Для оценки размера частицы применяется величина, определяющая скорость осаждения частицы и называемая седиментационным диаметром (d_с.) Поскольку частицы имеют разнообразную форму (шарики, палочки, пластинки, иглы, волокна и т.д.), и для них понятие размера условно, седиментационным диаметром частицы принято считать диаметр шара, скорость осаждения и плотность которого равны скорости осаждения и плотности частицы.

Гидравлическое сопротивление () системы очистки определяется как разность между давлением на входе в систему и давлением на выходе из неё:

где – коэффициент гидравлического сопротивления;и- плотность (кг/м³) и скорость газа (м/с) в системе очистки соответственно.

Производительность () системы очистки показывает, какое количество газа проходит через нее в единицу времени (м³/ч).