5.5. Комбинированные методы и аппаратура очистки газов

Проектирование систем очистки воздуха

5.5. Комбинированные методы и аппаратура очистки газов

Комбинированные методы и аппаратура очистки газов являются весьма экономичными и наиболее высокоэффективными. Рассмотрим конструкции аппаратов и технологическую схему очистки на примере очистки запыленного воздуха и газов стекольного производства.

Для обеспыливания процессов сушки, измельчения, просеивания, смешивания и транспортирования сырьевых материалов разработан гидродинамический пылеуловитель ГДП-М (рисунок 6.14) производительностью по очищаемому воздуху от 3000 до 40000 м3/ч.

Принцип работы аппарата основан на барботаже запыленного воздуха (газа) через слой пены, образующейся на газораспределительной решетке. Решетка при этом погружена в пылесмачивающую жидкость.

Запыленный газ поступает в подрешеточное пространство и, вытеснив на решетку часть воды, образует на ней слой высокотурбулентной пены. Пройдя через отверстия, газ очищается от пыли в момент контакта с пылесмачивающей жидкостью.

Очищенный газовый поток поступает в центробежный каплеотделитель, а затем выбрасывается в атмосферу. Пылеуловитель имеет следующие характеристики:

Производительность, м3/ч Удельная нагрузка по газу, м3/(м2ч) Гидравлическое сопротивление. Па Температура очищаемых газов, °С Расход воды на очистку 1000 м3 газа, лУстановочный объем, м3Масса, кг 3000-400006500 1400-1900 до 300 15-502,5 120

Аппарат ГДП-М максимальной эффективностью обладает на второй ступени очистки (после циклонов) газов от мелкодисперсной пыли.

1 – входной патрубок; 2 – газораспределительная решетка; 3 – корпус; 4 -каплеотделитель; 5 – выходной патрубок; 6 – регулятор подачи воды; 7 – разгрузочное устройство.

Рисунок 6.14 – Гидродинамический пылеуловитель ГДП-М:1 – железнодорожный вагон; 2 – приемный бункер; 3 – щековая дробилка;4 – элеватор; 5 – сушильный барабан; б – дробилка; 7 – ситобурат;8 – ленточный конвейер; 9 – отстойник; 10 – бункер сырья; 11 – весы:

12 – смеситель шихты; 13 – бункер шихты; 14 – дюбель; 15 – циклонЦН-15;

16- пылеуловитель ГДП-М.Рисунок 6.15 – Схема очистки технологических выбросовНа рисунке 6.15 показан один из вариантов принципиальной схемы комплексной очистки технологических выбросов составных цехов (дозировочно-смесительных отделений). Уловленная циклоном пыль возвращается в расходный бункер соответствующего сырьевого материала. Шлам, образующийся при работе мокрого пылеуловителя, отстаивается и высушивается, после чего может использоваться как добавка к шихте после соответствующей корректировки ее состава. Осветленная вода из отстойника возвращается для повторного использования в пылеуловитель.6.2 Обоснование выбора методов и технологической схемы очистки выбросов цеха литья пластмасс от вредных примесейПроизведя расчеты выбросов цеха литья из пластмасс в разделе 4.1 настоящего дипломного проекта, были установлены качественные и количественные параметры вредных веществ в выбросах при литье пластмасс (таблица 4.1).Сравнив данные расчетов выбросов за 2002 год и предельно-допустимые выбросы, установленные для цеха при разработке проекта ПДВ для предприятия, выяснилось, что превышение ПДВ происходит по валовым выбросам пыли органической:- пыль полиамида в 5 раз;- пыль полипропилена в 12 раз;

  • пыль полистирола – 8 раз.

Превышение ПДВ по газовым выбросам незначительно, поэтому разработка и внедрение систем очистки газов не представляется необходимой.Рассмотрев различные способы очистки промышленных выбросов и на основании выше приведенных данных, учитывая небольшие масштабы производства предлагается в цехе литья из пластмасс установить новые сети принудительной воздушной вентиляции (включая, местные отсосы на рабочих местах) с установкой циклона, типа ЦОЛ.Эффективность циклона ЦОЛ составляет 70 – 85 % [ , стр.48].После очистки концентрация пыли в выбросах цеха снизится и будет находится в пределах показателя ПДВ или будет превышать его незначительно. 6.3 Описание технологической схемы очистки выбросов цеха литья пластмасс В цехе литья пластмасс основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются термопластавтоматы в количестве 12 штук и сушильные шкафы, в которых ведется подготовка материала к переработке.Исходя из многочисленности оборудования, его расстановки на территории цеха, целесообразнее было разделить воздухопроводы на 2 сети, расположенные на 3 метрах над уровнем пола цеха.Процесс движения воздуха осуществляет вентилятор, подобранный по расходу воздуха в сети и ориентировочному давлению вентилятора.Загрязненный воздух от термопластавтомата удаляется через вытяжной зонт установленный в зоне впрыска ротора инжекции и по сети воздухопровода тангенциально попадает через входную трубу циклона в его корпус.

В результате действия центробежных сил частицы пыли перемещающиеся в пристенную область корпуса циклона, участвуют в нисходящем вращательном движении газового потока и вместе с частью газов попадают через пылевыпускное отверстие в бункер циклона.

В бункере циклона частицы пыли отделяются от газов под действием сил инерции, возникающих из-за того, что газы изменяют направление своего движения на 1800.

После этого часть газов, попавшая в бункер циклона, возвращается в корпус циклона через центральную часть пылевыпускного отверстия, образуя восходящий вращательный вихрь. Очищенные газы удаляются из корпуса циклона через выхлопную трубу.

К нижней части бункера присоединяется пылевой затвор, при помощи которого происходит удаление массы пыли из аппарата.6.

4 Подбор и расчет технологического оборудованияВентиляционную систему из-за многочисленности источников выбросов загрязняющих веществ целесообразнее разделить на две сети для повышения эффективности очистки вентсистемы от загрязняющих веществ.6.4.

1 Подбор и расчет технологического оборудованиясети №1 вентсистемы цеха литья из пластмассУчасток АБПо расходу воздуха Q, скорости воздушного потока V, по номограмме [ , стр.322], определяем диаметр воздухопровода Д:

Q = 1800 м3/ч

Vрек = Vфакт = 9 м/с

Дрек = 200 мм

Дфакт = 280 мм

1 Длина конфузора Lк:

Lк = ( b – Д) / (2 tg /2), мм (6.22)

где: b – наибольший длина стороны конфузора, мм;Д – фактический диаметр воздухопровода, мм;

 – угол раскрытия конфузора; принимаем  = 600

Lк = ( 500 – 280) / (2 tg 60/2) = 256,5 мм

2 Длина отвода 1 – Lо1:  х  х n х Д

Lо = —————–, мм (6.23)

1800

где: – угол поворота отвода;

n = —– = 1 3  2 (6.24)Д3,14 х 90 х 2 х 280

Lо = ————————– = 879,2 мм

1800

3 Длина отвода №2 – Lо2:  = 900

Lо2 = Lо1, т.к. 1 =2 = 900

Lо2 = 879,2 мм
4 Общая длина участка АБ – LАБ:
LАБ = Lк + 1150 + Lо1 + 2200 + Lо2 + 2750 = 256,5 + 1150 + 879,2 + 2200 + 879,2 + 2750 = 8114,9 мм = 8,12 м

5 Сопротивление участка – АБ:

АБ = к + о1 + о2 + Тп

а) к: Lк/Д = 256,5 / 280 = 0,9  1 по [ , стр. 332]: к = 0,11

б) о1: 1 = 900 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о1 = 0,15

в) о2: 2 = 900 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о2 = 0,15

г) Тп: VБб / VАБ = 9,7 / 9,8  1 ДАБ / ДБб = 280 / 250  1, по [ , стр.330]:

Тп=0,45

АБ = 0,11 + 0,15 + 0,15 + 0,45 = 0,86

6 Потери давления на участке АБ – НАБ:

НАБ = LАБ х R + АБ х Ндоп, Па (6.25)

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 2,69 Па/м

Ндоп = 53,08 Па

НАБ = 8,12 х 2,69 + 0,86 х 53,08 = 67,49 ПаУчасток Бб:

Q = 1450 м3/ч, по номограмме:

Vрек = 9 м/с Vфакт = 9,7 м/с

Дрек = 200 мм Дфакт = 250 мм

1 Длина конфузора Lк:

Lк = ( 500 – 250) / (2 tg 60/2) = 217,4 мм

2 Длина отвода 1 – Lо1:  = 9003,14 х 90 х 2 х 250

Lо1 = ————————– = 785 мм

1800

3 Длина отвода №2 – Lо2:  = 6003,14 х 60 х 2 х 250

Lо2 = ————————– = 523,3 мм

1800

4 Общая длина участка Бб – LБб:

LБб = Lк + 1030 + Lо1 + 2200 + Lо2 =

217,4 + 1030 + 785 + 2200 + 523,3 = 4755,7 мм = 4,76 м

5 Сопротивление участка – Бб:

Бб = к + о1 + о2 + Тб

а) к: Lк/Д = 217,4 / 250 = 0,86  1 по [ , стр. 332]: к = 0,11

б) о1: 1 = 900 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о1 = 0,15

в) о2: 2 = 600 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о2 = 0,12

г) Тб: VБб / VАБ = 9,7 / 9,8  1 ДАБ / ДБб = 280 / 250  1, по [ , стр.330]:

Тб=0,15

Бб = 0,11 + 0,15 + 0,12 + 0,15 = 0,53

6 Потери давления на участке Бб – НБб:

НБб = LБб х R + Бб х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 3,64 Па/м

Ндоп = 53,08 Па

НБб = 4,76 х 3,64 + 0,53 х 53,08 = 45,46 ПаУчасток БВ:

Q = 1800 + 1450 = 3250 м3/ч

Vрек = 9,5 м/с Vфакт = 9,7 м/с

Дрек = Дфакт = 355 мм

1 Общая длина участка БВ – LБВ:

LБВ = 2000 мм = 2 м
2 Сопротивление участка – БВ:

БВ = Тп

а) Тп: VВв / VБВ = 9,9 / 9,7 = 1,02  1

ДБВ / ДБб = 355 / 280 = 1,26  1,3 , по [ , стр.330]: Тп=0,2

БВ = 0,2

3 Потери давления на участке БВ – НБВ:

НБВ = LБВ х R + БВ х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 2,57 Па/м

Ндоп = 57,72 Па

НБВ = 2 х 2,57 + 0,2 х 57,72 = 16,684 ПаУчасток Вв:

Q = 1800 м3/ч, по номограмме:

Vрек = 9 м/с Vфакт = 9,9 м/с

Дрек = 200 мм Дфакт = 280 мм

1 Длина конфузора Lк:
Lк = ( 500 – 280) / (2 tg 60/2) = 256,5 мм
2 Длина отвода 1 – Lо1:  = 9003,14 х 90 х 2 х 280

Lо1 = ————————– = 879,2 мм

1800

3 Длина отвода №2 – Lо2:  = 6003,14 х 60 х 2 х 280

Lо2 = ————————– = 586,13 мм

1800

4 Общая длина участка Вв – LВв:

LВв = Lк + 1050 + Lо1 + 2200 + Lо2 = 256,5 + 1050 + 879,2 + 2200 + 586,13 = 4971,83 мм = 4,97 м

5 Сопротивление участка – Вв:

Вв = к + о1 + о2 + Тб

а) к: Lк/Д = 256,5 / 280 = 0,9  1 по [ , стр. 332]: к = 0,11

б) о1: 1 = 900 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о1 = 0,15

в) о2: 2 = 600 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о2 = 0,12

г) Тб: VВв / VБВ = 9,9 / 9,7  1 ДБВ / ДВв = 355 / 280  1,3 , по [ , стр.330]:

Тб=0,34

Вв = 0,11 + 0,15 + 0,12 + 0,34 = 0,72

6 Потери давления на участке Вв – НВв:

НВв = LВв х R + Вв х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 3 Па/м

Ндоп = 60,04 Па

НВв = 4,97 х 3 + 0,72 х 60,04 = 58,14 Па Вв = 0,11 + 0,15 + 0,12 + 0,34 = 0,72Участок ВГ

Q = 3250 + 1450 = 4700 м3/ч

Vрек = 10 м/с Vфакт = 10,4 м/с

Дрек = Дфакт = 400 мм

1 Общая длина участка ВГ – LВГ:

LВГ = 3200 мм = 3,2 м
2 Сопротивление участка – ВГ:

ВГ = Тп

а) Тп: VГг / VВГ = 9,7 / 10,4 = 0,93

ДВГ / ДГг = 400 / 250 = 1,6, по [ , стр.330]: Тп=0,27

ВГ = 0,27

3 Потери давления на участке ВГ – НВГ:

НВГ = LВГ х R + ВГ х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 2,2 Па/м

Ндоп = 57,72 Па

НВГ = 3,2 х 2,2 + 0,27 х 57,72 = 22,62 ПаУчасток Гг

Q = 1450 м3/ч, по номограмме:

Vрек = 9 м/с Vфакт = 9,7 м/с

Дрек = 200 мм Дфакт = 250 мм

1 Длина конфузора Lк:

Lк = ( 500 – 250) / (2 tg 60/2) = 217,4 мм

2 Длина отвода 1 – Lо1:  = 9003,14 х 90 х 2 х 250

Lо1 = ————————– = 785 мм

1800

3 Длина отвода №2 – Lо2:  = 6003,14 х 60 х 2 х 250

Lо2 = ————————– = 523,3 мм

1800

4 Общая длина участка Гг – LГг:
LГг = Lк + 650 + Lо1 + 2200 + Lо2 = 217,4 + 650 + 785 + 2200 + 523,3 = 4375,7 мм = 4,38 м

5 Сопротивление участка – Гг:

Гг = к + о1 + о2 + Тб

а) к: Lк/Д = 217,4 / 250 = 0,86  1 по [ , стр. 332]: к = 0,11

б) о1: 1 = 900 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о1 = 0,15

в) о2: 2 = 600 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о2 = 0,12

г) Тб: VГг / VВГ = 9,7 / 10,4 = 0,93 ДВГ / ДГг = 400 / 250 = 1,6 , по [ , стр.330]:

Тб= -0,1

Гг = 0,11 + 0,15 + 0,12 –0,1 = 0,28

6 Потери давления на участке Гг – НГг:

НГг = LГг х R + Гг х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 3,64 Па/м

Ндоп = 53,08 Па

НГг = 4,38 х 3,64 + 0,28 х 53,08 = 30,8 Па

Участок ГД

Q = 4700 + 1450 = 6150 м3/ч

Vрек = 10,5 м/с Vфакт = 10,6 м/с

Дрек = Дфакт = 450 мм

1 Общая длина участка ГД – LГД:

LГД = 1800 мм = 1,8 м

2 Сопротивление участка – ГД:

ГД = Тп

а) Тп: VДд / VГД = 9,7 / 10,6 = 0,92

ДГД / ДДд = 450 / 250 = 1,8, по [ , стр.330]: Тп=0,13

ГД = 0,13

3 Потери давления на участке ГД – НГД:

НГД = LГД х R + ГД х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 2,44 Па/м

Ндоп = 68,94 Па

НГД = 1,8 х 2,44 + 0,13 х 68,94 = 13,35 Па

Участок Дд

Q = 1450 м3/ч, по номограмме:

Vрек = 9 м/с Vфакт = 9,7 м/с

Дрек = 200 мм Дфакт = 250 мм

1 Длина конфузора Lк:

Lк = ( 500 – 250) / (2 tg 60/2) = 217,4 мм

2 Длина отвода 1 – Lо1:  = 9003,14 х 90 х 2 х 250

Lо1 = ————————– = 785 мм

1800

3 Длина отвода №2 – Lо2:  = 6003,14 х 60 х 2 х 250

Lо2 = ————————– = 523,3 мм

1800

4 Общая длина участка Дд – LДд:
LДд = Lк + 650 + Lо1 + 2200 + Lо2 = 217,4 + 650 + 785 + 2200 + 523,3 = 4375,7 мм = 4,38 м

5 Сопротивление участка – Дд:

Дд = к + о1 + о2 + Тб

а) к: Lк/Д = 217,4 / 250 = 0,86  1 по [ , стр. 332]: к = 0,11

б) о1: 1 = 900 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о1 = 0,15

в) о2: 2 = 600 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о2 = 0,12

г) Тб: VДд / VГД = 9,7 / 10,6 = 0,92 ДГД / ДДд = 450 / 250 = 1,8 , по [ , стр.330]:

Тб= -0,17

Дд = 0,11 + 0,15 + 0,12 –0,17 = 0,21

6 Потери давления на участке Дд – НДд:

НДд = LДд х R + Дд х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 3,64 Па/м

Ндоп = 53,08 Па

НДд = 4,38 х 3,64 + 0,21 х 53,08 = 27,09 ПаУчасток ДИ

Q = 6150 + 1450 = 7600 м3/ч

Vрек = 11 м/с Vфакт = 10,2 м/с

Дрек = Дфакт = 500 мм

1 Длина отвода – Lо:  = 600

3,14 х 60 х 2 х 500

Lо = ————————– = 1046,6 мм

1800

2 Общая длина участка ДИ – LДИ:
LДИ = 3800 + Lо = 3800 + 1046,6 = 4846,6 мм = 4,85 м
3 Сопротивление участка – ДИ:

ДИ = о + Тп

а) о :  = 600 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о2 = 0,12

б) Тп: VДИ / VЖИ = 10,2 / 9,5 = 1,07

ДЖИ / ДДИ = 315 / 500 = 0,63, по [ , стр.330]: Тп=0,23

ДИ = 0,12 + 0,23 = 0,35

4 Потери давления на участке ДИ – НДИ:

НДИ = LДИ х R + ДИ х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 2,1 Па/м

Ндоп = 66,36 Па

НДИ = 4,85 х 2,1 + 0,35 х 66,36 = 33,42 ПаУчасток ЕЖ

Q = 1200 м3/ч, по номограмме:

Vрек = 9 м/с Vфакт = 9,85 м/с

Дрек = 200 мм Дфакт = 225 мм

1 Длина конфузора Lк:

Lк = ( 500 – 225) / (2 tg 60/2) = 239,1 мм

2 Длина отвода 1 – Lо:  = 9003,14 х 90 х 2 х 225

Lо = ————————– = 706,5 мм

1800

3 Общая длина участка ЕЖ – LЕЖ:
LЕЖ = Lк + 1000 + Lо + 2400 = 239,1 + 1000 + 706,5 + 2400 = 4345,6 мм = 4,35 м

5 Сопротивление участка – ЕЖ:

ЕЖ = к + о + Тп

а) к: Lк/Д = 239,1 / 225 = 1,06  1 по [ , стр. 332]: к = 0,11

б) о:  = 900 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о1 = 0,15

в) Тп: VЖж / VЕЖ = 9,85 / 9,85 = 1 ДЕЖ / ДЖж = 225 / 225 = 1 , по [ , стр.330]:

Тп= 0,45

ЕЖ = 0,11 + 0,15 + 0,45 = 0,71

6 Потери давления на участке ЕЖ – НЕЖ:

НЕЖ = LЕЖ х R + ЕЖ х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 4,11 Па/м

Ндоп = 59,46 Па

НЕЖ = 4,35 х 4,11 + 0,71 х 59,46 = 60,1 ПаУчасток Жж

Q = 1200 м3/ч, по номограмме:

Vрек = 9 м/с Vфакт = 9,85 м/с

Дрек = 200 мм Дфакт = 225 мм

1 Длина конфузора Lк:

Lк = ( 500 – 225) / (2 tg 60/2) = 239,1 мм

2 Длина отвода 1 – Lо:  = 6003,14 х 60 х 2 х 225

Lо = ————————– = 471 мм

1800

3 Общая длина участка Жж – LЖж:
LЖж = Lк + 1000 + Lо = 239,1 + 1000 + 471 = 1710,1 мм = 1,71 м

4 Сопротивление участка – Жж:

Жж = к + о + Тб

а) к: Lк/Д = 239,1 / 225 = 1,06  1 по [ , стр. 332]: к = 0,11

б) о:  = 600 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о1 = 0,12

в) Тп: VЖж / VЕЖ = 9,85 / 9,85 = 1 ДЕЖ / ДЖж = 225 / 225 = 1 , по [ , стр.330]:

Тб= 0,15

Жж = 0,11 + 0,12 + 0,15 = 0,38

5 Потери давления на участке Жж – НЖж:

НЖж = LЖж х R + Жж х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 4,11 Па/м

Ндоп = 59,46 Па

НЕЖ = 1,71 х 4,11 + 0,38 х 59,46 = 29,6 ПаУчасток ЖИ

Q = 1200 + 1200 = 2400 м3/ч

Vрек = Vфакт = 9,5 м/с

Дрек = Дфакт = 315 мм

1 Общая длина участка ГД – LГД:

LГД = 800 мм = 0,8 м
2 Сопротивление участка – ЖИ:

ЖИ = Тп

а) Тп: VДИ / VЖИ = 10,2 / 9,5 = 1,07

ДЖИ / ДДИ = 315 / 500 = 0,63, по [ , стр.330]: Тп=0,37

ЖИ = 0,37

3 Потери давления на участке ЖИ – НЖИ:

НЖИ = LЖИ х R + ЖИ х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 2,6 Па/м

Ндоп = 55,4 Па

НЖИ = 0,8 х 2,6 + 0,37 х 55,4 = 22,578 ПаУчасток ИК

Q = 7600 + 2400 = 10 000 м3/ч

Vрек = 11,5 м/с Vфакт = 11,6 м/с

Дрек = Дфакт = 560 мм

1 Общая длина участка ИК – LИК:

LИК = 1950 мм = 1,95 м
2 Сопротивление участка – ИК:

ИК = Тп

а) Тп: VКк / VИК = 9,85 / 11,6 = 0,85

ДИК / ДКк = 560 / 225 = 2,48, по [ , стр.330]: Тп=0,15

ИК = 0,15

3 Потери давления на участке ИК – НИК:

НИК = LИК х R + ИК х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 2,03 Па/м

Ндоп = 68,94 Па

НИК = 1,95 х 2,03 + 0,15 х 68,94 = 14,3 ПаУчасток Кк

Q = 1200 м3/ч, по номограмме:

Vрек = 9 м/с Vфакт = 9,85 м/с

Дрек = 200 мм Дфакт = 225 мм

1 Длина конфузора Lк:

Lк = ( 500 – 225) / (2 tg 60/2) = 239,1 мм

2 Длина отвода 1 – Lо:  = 6003,14 х 60 х 2 х 225

Lо = ————————– = 471 мм

1800

3 Общая длина участка Кк – LКк:
LКк = Lк + 1000 + Lо = 239,1 + 1000 + 471 = 1710,1 мм = 1,71 м

4 Сопротивление участка – Кк:

Кк = к + о + Тб

а) к: Lк/Д = 239,1 / 225 = 1,06  1 по [ , стр. 332]: к = 0,11

б) о:  = 600 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о1 = 0,12

в) Тп: VКк / VИК = 9,85 / 11,6 = 0,85 ДИК / ДКк = 560 / 225 = 2,48 , по [ , стр.330]:

Тб= -0,4

Кк = 0,11 + 0,12 – 0,4 = -0,17

5 Потери давления на участке Кк – НКк:

НКк = LКк х R + Кк х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 4,11 Па/м

Ндоп = 59,46 Па

НКк = 1,71 х 4,11 + (-0,17) х 59,46 = -3,08 ПаУчасток КЛ

Q = 10 000 + 1200 = 11 200 м3/ч

Vрек = Vфакт = 12 м/с

Дфакт = 555 мм

1 Длина отвода №1 – Lо1:  = 900

3,14 х 90 х 2 х 555

Lо1 = ————————– = 1742,7 мм

1800

2 Длина отвода №2 – Lо2:  = 9003,14 х 90 х 2 х 555

Lо2 = ————————– = 1742,7 мм

1800

3 Длина конфузора Lк: т.к. диаметр патрубка больше, чем сечение входной трубы циклона, то длину конфузора зададим теоретически:

Lк = 100 мм

4 Общая длина участка КЛ – LКЛ:
LКЛ = 1000 + Lо1 + 2000 + Lо2 + 700 + Lк = = 1000 + 1742,7 + 2000 + 1742,7 + 700 + 100 = 7285,2 мм = 7,29 м

3 Сопротивление участка – КЛ:

КЛ = о1 + о2 + к

а) о1: 1 = 900 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о1 = 0,15

б) о2: 2 = 900 Rк = 2Д, то по [ , стр.329]: о2 = 0,15

в) к: Lк/Д = 100 / 555 = 0,18 по [ , стр. 332]: к = 0,18

КЛ = 0,15 + 0,15 + 0,18 = 0,48

4 Потери давления на участке КЛ – НКЛ:

НКЛ = LКЛ х R + КЛ х Ндоп, Па

где: R и Ндоп – находятся по номограмме: R = 2,95 Па/м

Ндоп = 88,2 Па

НКЛ = 7,29 х 2,95 + 0,48 х 88,2 = 63,85 Па

Расчет циклона

1 Расход воздуха циклона – Qц:

По суммарному расходу воздуха определим расход воздуха циклона:

Qц = Q

Источник: http://rykovodstvo.ru/exspl/130905/index.html?page=16

Контрольная работа по «Основам проектирования промышленной вентиляции»

5.5. Комбинированные методы и аппаратура очистки газов

Характеристика труб типа ГВПВ (газопромыватель Вентури прямоточный высоконапорный) приведена в таблице 4.

Конструкция часто дополняется каплеуловителем циклонного типа (КЦ7), который обеспечивает улавливание капель при содержании жидкости не более 1 м3/м3, температуре не выше 80°С, концентрации капельной влаги после сепарации 70 мг/м3. Гидравлическое сопротивление 350 Па и производительность КЦТ 1700-82500 м3/ч.

Рисунок 11 – Полый форсуночный скруббер1 – каплеуловитель; 2 – диффузор;3 – горловина; 4 – конфузор;5 – устройство для подачи  водыРисунок 12 Скруббер Вентури

Таблица 4 Технические характеристики скруббера Вентури

ТипоразмерОбъем газов на выходе, m'/mДиаметр горловины, ммРасход орошаемой жидкости, м3/чДавление жидкости перед форсункой, кПа
ГВПВ-0,0061700-3500851,18-3,2180-370
ГВПВ-0,039320-189001006,5-1360-250
ГВПВ-0,0823460-4760032016,8-4580-570
ГВПВ-0,14041400-8400042028,8-46130-320

Скрубберы Вентури типа СВ-Кк (комплект скруббер-сепаратор, один или два) имеют следующие характеристики:

Объем очищаемых газов, м3/чРасход орошаемой жидкости, м3/чТемпература очищаемых газов, °СКонцентрация взвешенных частиц, мг/м3Удельное орошение, м3/м2Гидравлическое сопротивление, кПа50000-50000065-400до 120до 100000,5-3,54-12

Созданы скрубберы центробежные, вертикальные, батарейные СЦВБ-20, обеспечивающие производительность по газу 9000-20000 м3/ч при температуре не выше  60 °С, запыленности не более 10 г/м3 и гидравлическом сопротивлении скрубберов 1,7 кПа.

Мокрую очистку газов с частицами 2-3 мкм можно проводить в скрубберах центробежного типа СЦВП, в которых жидкость дробится непосредственно запыленным газом.

Шлам, оседающий в нижней части скруббера, выводится эрлифтом в контейнер, а осветленная жидкость вновь возвращается в скруббер.

Производительность таких аппаратов 5000-20000 м /ч, допустимая запыленность 2 г/м3, температура газов 80 “С, гидравлическое сопротивление 2,4 кПа, расход воды на очистку 0,05 м3/м3.

Разработаны скрубберы ударно-инерционного типа с пылеуловителями вентиляционными мокрыми. Производительность таких скрубберов 3000-40000 м3/ч. Запыленность газов 10 г/м , гидравлическое сопротивление аппарата 0,8-2 кПа, расход воды 10-40 г на 1 м3 очищаемого воздуха.

Для химической очистки газов от соединений фтора с содержанием до 1 г/м3 можно рекомендовать скрубберы с шаровой подвижной насадкой и полые. Очистку производят растворами гидроксида или карбоната натрия.

Эффективность очистки газов от пыли зависит от дисперсности, плотности, склонности к слипанию, сыпучести, абразивности, смачиваемости, гигроскопичности, растворимости и др. Однако основным параметром при выборе пылеуловителя является размер частиц.

Для очистки или обезвреживания газообразных отходов или технологических газов с целью извлечения из них сопутствующих (полезных) газообразных компонентов широко используют метод абсорбции.

Абсорбция основана на непосредственном взаимодействии газов с жидкостями.

Различают физическую абсорбцию, основанную на растворении газа в жидкости, и хемосорбцию, в основе которой лежит химическая реакция между газом и жидким поглотителем.

Абсорбционной очистке подвергают газообразные отходы, содержащие один или несколько извлекаемых компонентов.

В зависимости от используемого абсорбента (таблица 5) и его селективности можно выделить либо один компонент, либо последовательно несколько.

В результате абсорбции получают очищенный газ и насыщенный раствор, который должен быть легко регенерируемым с целью извлечения из него полезных газов и возвращения его на стадию абсорбции.

 Таблица 5 Абсорбенты, применяемые для очистки отходящих газов

Поглощаемые компонентыАбсорбенты
Оксиды азота N2Оз, NO5Вода, водные растворы и суспензии: NaOH, Na2C03, NaHCO3, КОН, К2СОз, КНСОз, Са(ОН)2, СаСОз, Мg(ОН)2, МgСОз, Ва(ОН)2, ВаСОз, NН4HСОз
Оксид азота NOРастворы FeCl2, FeSO4, Na2S203, NaHCO3,Na2S0з, NaHS03
Диоксид серы SO2Вода, водные растворы: Na2SO3 (18-25%-ные), NH40H (5-15%-ные), Са(ОН)2 Na2C03 (15-20%-ные), NaOH (15-25%-ные), КОН, (NH4)2SO3 (20-25%-ные), ZnS03, К2СОз: суспензии СаО, МgО, СаСО3, ZnO, золы; ксилидин – вода в соотношении 1:1, диметиланилинС6Нз(СНз)2NН2
Сероводород H2SВодный растворNa2СОз+Nа3АsО4 (Nа2НАsОз); водный раствор Аs2О3 (8-10 г/л)+NНз (1,2-1,5 г/л)+(NН4)3АsОз (3,5-6 г/л); моноэтаноламин (10-15%-ный раствор); растворы К3РО4 (40-50%-ный раствор); растворы К3Р04 (40-50%-ные), NH4OH, К2СОз, CaCN2, натриевая соль антрахинондисульфокислоты
Оксид углерода СОЖидкий азот; медно-аммиачные растворы [Сu(NНз)]nх хСОСН
Диоксид углерода С02Водные растворы Na2C03, К2СОз, NaOH, КОН, Ca(OH)2, NH4OH, этаноламины RNH2, R2NH4
Хлор Cl2Растворы NaOH, КОН, Са(ОН)2, Na2C03, К2СОз, МgСОз, СаСОз, Na2S203; тетрахлоридметан CCI4
Хлористый водород НСlВода, растворы NaOH, КОН, Ca(OH)2, Na2C03, К2СОз
Соединения фтораHF, SiF4Na2C03, NaOH, Са(ОН)2

Требования, которым должна удовлетворять абсорбционная аппаратура, вытекают из физического представления явлений массопереноса в системах газ – жидкость. Так как процесс массопереноса протекает на поверхности раздела фаз, то в конструкциях аппаратов необходимо ее максимально развивать.

Для поверхностных абсорберов характерным является конструктивно образованная поверхность, по которой в пленочном режиме стекает абсорбент (жидкость).

Наиболее распространенной конструкцией таких противоточных абсорберов являются хорошо известные насадочные. В качестве насадки применяют кольца Рашига, кольца Палля, седла Берля и другую насадку.

Насадочные аппараты сложны, так как необходимо создать опорную решетку, оросители, обеспечить эффективное улавливание капель абсорбента.

В распиливающих абсорберах межфазная поверхность образуется мелкими каплями путем дробления, распыления жидкости. В объеме аппарата с помощью форсунок создаются капли, контактирующие с газовым потоком.

В механических абсорберах жидкость распыляется в результате подвода извне механической энергии, например, вращения валков или специальных распылителей. Эти конструкции достаточно сложны.

В поверхностных и распыливающих абсорберах сплошной фазой является газ, а распределенной – жидкость. В барботажных абсорберах в сплошном потоке жидкости распределяется газ, что достигается на так называемых тарелках. Режим, в котором работают такие абсорберы, называют барботажным.

При создании промышленных систем очистки газов абсорбционными методами необходимо различать схемы с одно- и многократным использованием абсорбента. В последней схеме абсорбция сочетается с десорбционными процессами.

Однократное использование абсорбента характерно для процессов с низкой стоимостью поглотителя или когда после поглощения образуется готовый (целевой) продукт. Так как в очищаемом газе содержится незначительное количество улавливаемого компонента, то осуществляется циркуляция абсорбента, но без его регенерации.

Существенным недостатком сорбционных методов очистки (абсорбционных и адсорбционных) выбросных газов является необходимость многократной регенерации поглощающих растворов или частичной замены твердого сорбента, что значительно усложняет технологическую схему, увеличивает капитальные вложения и затраты на эксплуатацию.

2.5 Комбинированные методы и аппаратура очистки газов

Комбинированные методы и аппаратура очистки газов являются весьма экономичными и наиболее высокоэффективными. Рассмотрим конструкции аппаратов и технологическую схему очистки на примере очистки запыленного воздуха и газов стекольного производства.

Для обеспыливания процессов сушки, измельчения, просеивания, смешивания и транспортирования сырьевых материалов разработан гидродинамический пылеуловитель ГДП-М (рисунок 14) производительностью по очищаемому воздуху от 3000 до 40000 м3/ч.

Принцип работы аппарата основан на барботаже запыленного воздуха (газа) через слой пены, образующейся на газораспределительной решетке. Решетка при этом погружена в пылесмачивающую жидкость.

Запыленный газ поступает в подрешеточное пространство и, вытеснив на решетку часть воды, образует на ней слой высокотурбулентной пены. Пройдя через отверстия, газ очищается от пыли в момент контакта с пылесмачивающей жидкостью.

Очищенный газовый поток поступает в центробежный каплеотделитель, а затем выбрасывается в атмосферу. Пылеуловитель имеет следующие характеристики:

Производительность, м3/чУдельная нагрузка по газу, м3/(м2ч)Гидравлическое сопротивление. ПаТемпература очищаемых газов, °СРасход воды на очистку 1000 м3 газа, лУстановочный объем, м3Масса, кг3000-4000065001400-1900до 30015-502,5120

Аппарат ГДП-М максимальной эффективностью обладает на второй ступени очистки (после циклонов) газов от мелкодисперсной пыли.

1 – входной патрубок; 2 – газораспределительная решетка; 3 – корпус; 4 -каплеотделитель; 5 – выходной патрубок; 6 – регулятор подачи воды; 7 – разгрузочное устройство.

Рисунок 14 – Гидродинамический пылеуловитель ГДП-М:

1 – железнодорожный вагон; 2 – приемный бункер; 3 – щековая дробилка;

4 – элеватор;  5 – сушильный барабан; б – дробилка; 7 – ситобурат;

8 – ленточный конвейер; 9 – отстойник; 10 – бункер сырья; 11 – весы:

12 – смеситель шихты; 13 – бункер шихты; 14 – дюбель; 15 – циклон ЦН-15;

16- пылеуловитель ГДП-М.

Рисунок 15 – Схема очистки технологических выбросов

На рисунке 15 показан один из вариантов принципиальной схемы комплексной очистки технологических выбросов составных цехов (дозировочно-смесительных отделений). Уловленная циклоном пыль возвращается в расходный бункер соответствующего сырьевого материала.

Шлам, образующийся при работе мокрого пылеуловителя, отстаивается и высушивается, после чего может использоваться как добавка к шихте после соответствующей корректировки ее состава.

Осветленная вода из отстойника возвращается для повторного использования в пылеуловитель.

3. Описание технологической схемы очистки выбросов цеха литья пластмасс

В цехе литья пластмасс основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются термопластавтоматы в количестве 12 штук и сушильные шкафы, в которых ведется подготовка материала к переработке.

Исходя из многочисленности оборудования, его расстановки на территории цеха, целесообразнее было разделить воздухопроводы на 2 сети, расположенные на 3 метрах над уровнем пола цеха.

Процесс движения воздуха осуществляет вентилятор, подобранный по расходу воздуха в сети и ориентировочному давлению вентилятора.

Загрязненный воздух от термопластавтомата удаляется через вытяжной зонт, установленный в зоне впрыска ротора инжекции и по сети воздухопровода тангенциально попадает через  входную трубу циклона в его корпус.

В результате действия центробежных сил частицы пыли перемещающиеся в пристенную область корпуса циклона, участвуют в нисходящем вращательном движении газового потока и вместе с частью газов попадают через пылевыпускное отверстие в бункер циклона.

В бункере циклона частицы пыли отделяются от газов под действием сил инерции, возникающих из-за того, что газы изменяют направление своего движения на 1800.

После этого часть газов, попавшая в бункер циклона, возвращается в корпус циклона через центральную часть пылевыпускного отверстия, образуя восходящий вращательный вихрь. Очищенные газы удаляются из корпуса циклона через выхлопную трубу.

К нижней части бункера присоединяется пылевой затвор, при помощи которого происходит удаление массы пыли из аппарата.

Литература

1. Алиев Г.М.-А. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. М.:Металлургия, 1986. 544 с.

2. Ганз С.Н., Кузнецов И.Е. Очистка промышленных газов. Киев, 1967

3. Калинушкин М.П. Вентиляторные установки: Учеб. Пособие для строит. вузов. – 7-е изд., перераб. и доп. – М. Высш.школа, 1979.-223 с., ил

Источник: https://www.myunivercity.ru/%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%B0_%D0%BF%D0%BE_%D0%9E%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BC_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F/303586_2820413_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B03.html

5.5. Комбинированные методы и аппаратура очистки газов

5.5. Комбинированные методы и аппаратура очистки газов

Комбинированные методы и аппаратура очистки газов являются весьма экономичными и наиболее высокоэффективными. Рассмотрим конструкции аппаратов и технологическую схему очистки на примере очистки запыленного воздуха и газов стекольного производства.

Для обеспыливания процессов сушки, измельчения, просеивания, смешивания и транспортирования сырьевых материалов разработан гидродинамический пылеуловитель ГДП-М (рис. 5.15) производительностью по очищаемому воздуху от 3000 до 40000 м3/ч.

Принцип работы аппарата основан на барботаже запыленного воздуха (газа) через слой пены, образующейся на газораспределительной решетке. Решетка при этом погружена в пылесмачивающую жидкость. Запыленный газ поступает в подреше- точное пространство и, вытеснив на решетку часть воды, образует на ней слой высокотурбулентной пены.

Пройдя через отверстия, газ очищается от пыли в момент контакта с пылесмачивающей жидкостью. Очищенный газовый поток поступает в центробежный каплеотделитель, а затем выбрасывается в атмосферу.

Пылеуловитель имеет следующие характеристики : Производительность, м3/ч              3000-40000 Удельная нагрузка по газу, м3/(м2хч)              6500 Гидравлическое сопротивление, Па              1400-1900 Температура очищаемых газов, °С              до 300 Расход воды на очистку 1000 м3 газа, л 15-50 Установочный объем, м3              2,5 Масса, кг              120 Аппарат ГДП-М максимальной эффективностью обладает на второй ступени очистки (после циклонов) газов от мелкодисперсной пыли. Р и с. 5.15. Гидродинамичвский пылеуловитель ГДП-М: 1 – входной патрубок; 2 – газораспределительная решетка; 3 – корпус, 4 – каплеотделитель; 5 – выходной патрубок; 6 – регулятор подачи воды; 7 – разгрузочное устройство. Рис. 5.16. Схема очистки технологических выбросов: 1 – железнодорожный вагон; 2 – приемный бункер; 3 – щековая дробилка; 4 – элеватор; 5 – сушильный барабан; 6 – дробилка; 7 – сто-бурат; 8 – ленточный конвейер; 9 – отстойник; 10 – бункер сырья; 11 – весы; 12 – смеситель шихты; 13 – бункер шихты; 14 – кюбель; 15 – циклон ЦН-15; 16 – пылеуловитель ҐДП-М. На рис. 5.16 показан один из вариантов принципиальной схемы комплексной очистки технологических выбросов составных цехов (дозировочно-смесительных отделений). Уловленная циклоном пыль возвращается в расходный бункер соответствующего сырьевого материала. Шлам, образующийся при работе мокрого пылеуловителя, отстаивается и высушивается, после чего может использоваться как добавка к шихте после соответствующей корректировки ее состава. Осветленная вода из отстойника возвращается для повторного использования в пылеуловитель. Показатели, характеризующие эффективность схемы очистки (содержание пыли в очищаемых газах снижается до нормируемых пределов), приведены в т а б л . 5.6. Таблица 5.6

Эффективность комбинированной схемы очистки

Материал Техноло гический

процесс

Количество очищаемого воздуха, м3/чЗапыленность г/м3Степень очистки, %
на
входе
после цик лонов

ЦН-15

на
выходе
циклоном
ЦН-15
пылеуло вителем

ГДП-М

ПесокСушка7000306,50,03678,399,38
Просеивание290021,45,10,01676,199,68
Дробление и сушка1120018,35,80,04268,399,2
ДоломитПросеивание360021,94,80,0187899,6
МелСушка2953014,93,90,06673,898,3
Карбонат
натрия
Пневмотранс
портирование
19005,62.50,02355,499,08
Содосуль фатная

смесь

Сушка400021,86,10,02371,999,62
Просеивание280022,84,30,0148199,67
Сырьевые компонен

ты

Транспортирование и смешивание2500303,60,0128899,66

Рекомендуемые режимные параметры и варианты комбинаций аппаратов для других схем очистки газов от различных пылей приведены в табл. 5,7.

Таблица 5.7

Мате

риал

Обеслы- леваемое оборудо

вание

Объем отходя щих газов,

м3/ч

Характеристика по группам классификации Рекомен дуемое число ступеней

очистки

Пылеуло витель II

ступень

пылегазный потокпыль
запы ленность,

г/м3

темпе ратура,

°С

точка росы,

°С

основная фракция,

%

смачиваемость, %слипаемость, 102 Па (Н/м2)удельное электрическое сопротивление, Ом м
Пресс- поро

шок

Распыли тельные

сушилки

6000-
26000
7,2-16,1120-
160
67-
75
lt;20 мкм 72-96Хорошо смачиваемая, 94-98Неслипа- ющаяся, слабосли- пающаяся,

0-1,9

Вторая группа (1×106— 3,5×10е)2Аппарат мокрой

очистки

Вращаю щиеся

печи

16000-
30000
7,5-15,9180-
230
40-
48
gt;20 мкм 49-52Хорошо и средне- смачивае- мая, 50-86Неслипа- ющаяся, слабосли- пающаяся,

0-1,2

Третья группа (6×109- 5×1010)2Аппарат сухой

очистки

ШамотШахтная печь (разгрузка)46001,11,55Неслипа-
ющаяся
7×1091То же
ШлакГазо струйная

мельница

7000185-236320lt;20 мкм 54Хорошо смачиваемая, 97Слабосли- пающаяся,

0,95

Третья группа

(1х10'°)

2Аппарат мокрой

очистки

ГлинаСушиль ный

барабан

35000-
45000
13,6-
15,0
155-
225
40-
53
gt;20 мкм 52-72Хорошо смачиваемая, 92Неслипа-
ющаяся
Третья
группа
2То же

Режимные параметры и варианты комбинаций пылеулавливающих аппаратов

  1. Калыгин В Г., Полов Ю.П. Порошковые технологии: экологическая безопасность и ресурсосбережение. М : Изд-во МГАХМ, 1996. 212 с.
  2. Бондарева Т.И. Экология химических производств. М.: Изд-во МИХМ, 1986. 92 с.

3 Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических

процессов защиты биосферы от промышленных выбросов/АИ. Родионов, Ю.П. Кузнецов, В.В. Зенков, Г.С. Соловьев. М.: Химия, 1985. 352 с.

  1. Газоочистные аппараты сухого и мокрого типов. Каталог. М.: ЦИНТИХИМНЕФ- ТЕМАШ, 1984. 92 с.
  2. Руководящие указания по проектированию, изготовлению, монтажу и эксплуатации циклонов НИИОГАЗ. Ярославль, 1971.
  3. Степанов Г.Ю. Зицер И.М. Инерционные воздухоочистители. М.: Машиностроение, 1986. 184 с.
  4. Алиев Г.М.-А. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов М.: Металлургия, 1986. 544 с.
  5. Охрана окружающей среды 1C.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др М.: Высшая школа, 1991. 319 с.

9 Страус В. Промышленная очистка газов. М.: Химия, 1981. 616 с. 10. Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю., Мягков БИ. и др. Очистка промышленных газов от пыли. М.: Химия, 1981. 392 с.

Источник: https://bookucheba.com/voprosi-ekologii/kombinirovannyie-metodyi-apparatura-ochistki-31330.html

Book for ucheba
Добавить комментарий