Выбор системы пылеулавливания

Для очистки газов обжиговых печей в данном проекте предложено установить систему пылеулавливания состоящую из циклона, электрофильтра, скруббера Вентури, так как она позволяет кроме твердых пылевых частиц уловить и часть SO₂.

Циклон

Циклоны широко используют в металлургии для выделения из технологических газов грубой пыли, т.е. в качестве первой ступени очистки перед аппаратами тонкого пылеулавливания, но еще применяют в качестве единственной ступени очистки.

Однако циклоны способны эффективно улавливать пыль только размером 15-20 мкм и более. Выделение частиц пыли из газового потока происходит за счет центробежных сил, возникающих при вращении запыленного потока в циклоне и при изменении направлении потока при выходе в трубу.

Вращение потоку сообщается путем ввода его в аппарат либо по касательной к стенке корпуса, либо с помощью закручивающего устройства.

В результате действия центробежных сил частицы пыли, взвешенные в потоке газа, отбрасываются на стенки корпуса и выпадают из потока.

Газ, освобожденный от пыли, продолжая вращаться, совершает поворот на 180^о и выходит из циклона через выхлопную трубу. Частицы пыли, достигшие стенок корпуса, движутся к выходному отверстию и выводятся из циклона.

Эффективность работы циклона возрастает с увеличением скорости газа, диаметра и плотности частиц пыли и уменьшается с увеличением вязкости газа и размеров циклона.

Электрофильтр

В электрофильтрах, применяемых для очистки газов, используется взаимодействие между зарядом пылевых частиц и электрическим полем. Высокое напряжение (30 – 60 кВ) подается на коронирующие электроды, а осадительные электроды заземляют. В результате внутри аппарата создается электрическое поле. Для создания коронного разряда коронирующие электроды имеют определенную форму, которая обеспечивает вблизи их резко выраженную неоднородность электрического поля.

Частицы пыли, попадая в электрическое поле, заряжаются и перемещаются одновременно к выходу из аппарата со скоростью газа и к осадительным электродам со скоростью дрейфа. В сухих электрофильтрах происходит возвращение некоторых частиц пыли в газовый поток. Этот процесс называется вторичный пылеунос.

Электрофильтры позволяют очищать различное количество газа с высокой эффективностью (99-99,5%).

Кроме того, очищать газы под избыточным давлением, при различных температурах газов (500 ^оС).

Запыленность очищаемых газов может быть различна.

Работу электрофильтра можно полностью автоматизировать.

Недостатком является большие габариты из-за малой скорости дрейфа частиц таких фракций.

Электрофильтры состоят из корпуса, в котором расположены осадительные и коронирующие электроды. В зависимости от характеристики газа и содержащихся в нем пылевых частиц корпус электрофильтра изготовляют из стали, алюминия, кирпича, железобетона, свинца, пластмассы. При очистке газов, имеющих высокую температуру, внутри футеруют огнеопасным материалом или кислотоупорным кирпичом. Снаружи теплоизолируют.

Скруббер Вентури

Скрубберы Вентури – наиболее эффективные из аппаратов мокрой очистки газов. В связи с непрерывно возрастающими требованиями к глубине очистки газовоздушных выбросов промышленных предприятий скрубберы Вентури постепенно становятся доминирующим видом мокрых пылеуловителей.

Рис. 3.2. Принцип работы скруббера Вентури

Работа скрубберов Вентури основана на дроблении воды турбулентным газовым потоком, захвате каплями воды частиц пыли, последующей их коагуляции и осаждении в каплеуловителе инерционного типа.

Скруббер Вентури включает трубу Вентури и прямоточный циклон. Труба Вентури состоит из служащего для увеличения скорости газа конфузора, в котором размещают оросительное устройство, горловины, где происходит осаждение частиц пыли на каплях воды; диффузора, в котором протекают процессы коагуляции, а также за счет снижения скорости восстанавливается часть давления, затраченного на создание высокой скорости газа в горловине.

Скрубберы Вентури могут работать с высокой эффективностью (96-98%) на пылях со средним размером частиц 1-2 мкм и улавливать высокодисперсные частицы пыли в широком диапазоне начальной концентрации ее в газе от 0,05 до 100 г/м³.

Отличительной особенностью является захват улавливаемых частиц жидкостью, которая уносит их из аппарата в виде шлама.

При использовании в качестве орошающей жидкости известкового молока (Ca+ H₂ O) происходит улавливание SO₂ на 90%.