|
СОБЫТИЯ. ФАКТЫ
V Международный форум
«ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И ЭКОЛОГИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА» |
й |
12-14„ ноября |
с |
nmrtil |
(Arnm.arolonv 1 |
Н.М. Самохвалов
Иркутский государственный технический университет
печить непрерывную фильтрацию и расширяют возможности для эффективной регенерации отработанного фильтрующего слоя. К таким аппаратам относятся зернистый фильтр с движущейся (рециркулируемой) насадкой и барабанные зернистые фильтры с вращающейся насадкой [1, 2]. В этих фильтрах реализован способ очистки запыленных газов, позволяющий обеспечить непрерывную работу фильтров с высокой эффективностью улавливания пыли [3]. Сущность его сводится к тому, что поток запыленного газа фильтруется через зернистый слой в течение времени | со скоростью, определяемой с учетом времени пребывания запыленного потока в этом слое: Хщ, = Не/Ж,, где Н — толщина зернистого слоя, м; I — доля свободного объема зернистого материала; Щ — скорость фильтрования, м/с. При этом время пребывания т„р должно быть больше определенной величины, а длительность цикла фильтрования т рассчитывается из соотношения Тпр/т, которое тоже должно быть не меньше определенного значения. Например, при улавливании порошкообразной смолы поливинилхлорида т„р/т должно быть не меньше 0,0002, а т„р составлять величину не менее 0,3 с. Для других пылей эти значения можно рассчитать с помощью специальных эмпирических зависимостей. Способ обеспечивает очистку запыленных газов в стационарном периоде фильтрования, что предотвращает проникновение частиц пыли в зернистом слое на большую глубину и исключает интенсивный вторичный унос |
|ногие технологические процессы сопровожда- Иотся образованием пыли, что приводит к интенсивному загрязнению окружающей среды мелкодисперсными частицами. Несмотря на многообразие пылеочистной техники, эффективная очистка выбросов от промышленной пыли является сложной задачей. Используемые пылеуловители далеко не всегда способны обеспечить экономически выгодные условия эксплуатации и экологическую безопасность.
Одним из способов очистки запыленных газов является фильтрование через зернистую среду, которое имеет ряд достоинств и преимуществ перед другими способами пылеочистки. С помощью зернистых фильтров можно улавливать твердые частицы практически всех размеров. Их преимущество заключается в сравнительной простоте конструкций, невысокой стоимости и доступности зернистых фильтровальных материалов, устойчивости работы при изменении режимных параметров. Фильтровальные слои, например, из песка или гравия способны выдерживать значительные механические нагрузки и перепады давления, надежно работать в горячих и агрессивных средах. Однако сегодня зернистые фильтры применяются сравнительно редко из-за конструктивных недостатков — периодичности действия, громоздкости, малой производительности и несовершенства устройств регенерации фильтрующего слоя.
В настоящее время все больший интерес проявляется к аппаратам с подвижной зернистой насадкой, которые позволяют обес
пыли. Использование этого способа для непрерывной фильтрации позволяет стабилизировать во времени остаточную запыленность и гидравлическое сопротивление, а также достичь стабильной и высокой эффективности очистки.
При использовании опытных фильтров с движущейся насадкой для очистки пылевых выбросов в производстве гипохлорита кальция и барабанного зернистого фильтра с вращающейся насадкой для улавливания металлического кремния после помола в производстве кремний органических соединений на ООО "Усольехим- пром" получены хорошие показатели их работы (см. таблицу).
Для улавливания костной муки (входная запыленность 10 — 15 г/м3, давление газового потока повышенное) после сушки на Усольском клеевом заводе был использован зернистый фильтр с движущейся насадкой (рис. 1, о).
Фильтр состоял из корпуса I с коническим днищем, сепаратора 2, цилиндрических сеток 3 и 4, распределителя воздуха 1 просеивающей камеры | эжектора 12 и пневмотранспортной трубы 13. Сетки 3 и 4 закреплены на трубчатых каркасах. Устройство для распределения воздуха 5 состоит из обечайки, переходящей в конус 6. К обечайке приварены опорные косынки | а к конусу 6 внутренний трубчатый каркас. Между фланцами сепаратора и корпуса фильтра размещено опорное кольцо Щ на которое опирается косынками 7 устройство 5, а снизу приварен внешний трубчатый каркас Ш сетки 3.
Просеивающая камера 8 имеет наклонную сетку 9, люк 10 для загрузки зернистого материала и поворотную заслонку //. Просеивающая камера соединяется с эжектором 12, а сопло эжектора с нагнетательной линией вентилятора, подающего запыленный воздух. В просеивающую камеру 8 через люк 10 засыпается зернистый материал, который потоком воздуха через эжектор транспортируется в сепаратор 2 и заполняет кольцевой зазор между сетками 3 и 4. Вход трубы 13 в сепаратор выполнен тангенциально для лучшего распределения зернистой загрузки. Уровень загрузки на 100 — 150 мм ниже верхнего конца распределителя 5 и контролируется через патрубок 15. Запыленный газ подается через эжектор 12 и вместе с зернистым материалом, ссыпающимся из камеры 8, транспортируется в сепаратор 2. В сепараторе зерна оседают в фильтрующем слое, а запыленный поток через распределительное устройство 5 поступает на очистку в непрерывно движущийся сверху вниз зернистый слой. Очищенный газ отводится через патрубок 16. Конус 6 позволяет равномерно распределить воздух по всей фильтрующей поверхности и одновременно способствует дополнительному выводу пыли из потока за счет седиментации, инерции и осевого эффекта. Отработанный зернистый материал самотеком ссыпается на сетку 9, просеивается от пыли и поступает в эжектор 12. Уловленная пыль выводится через патрубок 17. Существенным недостатком фильтров с движущейся насадкой является истирание элементов аппарата и зернистого материала. Зернистый фильтр с плоскими фильтрующими слоями (рис. 1, б) лишен отмеченных недостатков. Это вертикальный аппарат с корпусом 2 прямоугольного сечения. Внутри, между наклонными жалюзийными пластинами 3, располагается зернистый материал, который поступает из бункера-сепаратора 7. Запыленный поток подается в нижнюю часть аппарата через патрубок 9 между фильтрующими слоями и фильтруется на две стороны через патрубок 8. В нижней части фильтр снабжен соплом 1, через |
Результаты испытаний зернистых фильтров (зернистый материал - частицы полипропилена размером 3-4 мм) с подвижной насадкой
|
Рис. 1. Зернистый фильтр с движущейся насадкой (а) и плоскими фильтрующими слоями (б) |
которое подается сжатый воздух для транспортировки отработанной насадки в бункер-сепаратор 7 по центральной подъемной трубе 10. Для предохранения от выбрасывания из жалюзей зернистого материала выход из них закрыт сетками 11. Конус 6 предназначен для разрушения струи продувочного воздуха при выходе из подъемной трубы. Загрузка зернистого материала проводится через люк 4. Регенерация фильтрующих слоев осуществляется в результате интенсивной продувки при вертикальном пневмотранспорте зернистого материала. Отдутая пыль из сепаратора отводится через патру |
бок 5 на очистку в небольшой рукавный фильтр. Такой фильтр производительностью 3000 м3/ч можно применять для улавливания цемента после пневмотранспорта на заводе ЖБИ. В качестве зернистой загрузки в нем используется гравийный песок с зернами размером 3 — 5 мм. Эффективность очистки составила 96 — 98 %. В барабанном зернистом фильтре обеспечивается быстрая и непрерывная регенерация фильтрующего слоя, что в соответствии с описанным способом очистки позволяет достичь высокой эффективности улавливания. Такой фильтр (рис. 2) состоит из корпуса |
уменьшения гидравлического сопротивления (в связи с увеличением скорости газа по радиусу) загружается материалом с большей порозностью, чем в наружном. Для повышения эффективности очистки толщина внутреннего слоя делается больше внешнего. К корпусу 1 присоединена газоотводная камера 7, через которую проходит трубопровод 8 для подачи продувочного воздуха в регенерирующее устройство, состоящее из двух соосных цилиндров — внутреннего 9 и внешнего 10. Цилиндр 9 неподвижен по отношению к трубопроводу 8 и камере 7. Цилиндр 10 кинематически связан с фильтрующим элементом 3 и вращается вместе с ним. На поверхности цилиндра 9 по всей его длине выполнено щелевидное продувочное сопло 14, которое расположено так, что его ось направлена по нормали к плоскостям естественного откоса зернистого материала в зонах 13 и 14. На поверхности цилиндра 10 по всей его длине выполнена винтовая щель 11 с шагом, равным длине фильтрующего барабана. Фильтр работает следующим образом. Запыленный газ через патрубок подается в корпус 1, в котором непрерывно вращается фильтрующий барабан 3 со скоростью 0,5 — 2 мин1. Газ фильтруется через внешний зернистый слой 5. В свободном кольцевом пространстве 6, за счет резкого уменьшения скорости потока при выходе из каналов зернистого слоя 5, происходит частичная седиментация пылевых частиц, прошедших через фильтрующий слой. Радиальные газонепроница |
/. н котором на налу 2 размещен ф|< ТЬфУЮЩИЙ шсмснт 3, выполненный п виде горизонтального барабана н I двух пар коаксиально расЛа пшенных перфорированных Kf№m.i\) цилиндров. Между ними размещены внутренний 4 и внешний 5 слои зернистого мате! риала, которые разделены свободным копленым пространством 6.)ТО пространство секционировано га зонойрон и цаем ы м и перегородками 12. Бункер 16 используется дня сбора ныли.
Б фильтрующих слоях 4 и 5 имеются свободные от зернистого материала зоны 13 и 14, образованные за счет недогрузки слоев. При вращении барабана в этих зонах происходит свободная пересыпка зерен под углом естественного откоса зернистого материала. Экспериментально найдено. что высота свободных зон К по радиусу должна составлять 1/5 — 1/6 толщины зернистого слоя. Объем недогруженного в слой зернистого материала при этом рассчитывается из уравнения
К | (4/3)йде - (R - Ws, где / — длина фильтрующего барабана; R — внешний радиус слоя.
Толщина внешнего слоя меньше толщины внутреннего в 2 — 3 раза и обычно составляет, в зависимости от условий фильтрации, 50 — 100 мм с зернами размером 1 — 3 мм. Толщина внутреннего слоя 100 — 300 мм с зернами 3 —
5 мм. Такое исполнение обусловлено тем, что основная задержка пыли происходит в лобовом слое, поэтому он должен иметь меньшую породность, а для облегчения регенерации небольшую толщину. Внутренний слой для
емые перегородку* 12 прс.-млцм- пшют пересыпание пыли и ггом пространстве и ограничивают зону продувки при регенерации. Далее газ фильтруется через внутренний зернистый слой 4 и очищенный удаляется по внутренней полости барабана через камеру 7.
Одновременно с фильтрацией происходит процесс регенерации зернистых слоев. При регенерации сжатый воздух по трубопроводу 8 поступает во внутренний цилиндр 9 и через щелевое сопло 15 в том месте, где винтовая щель 11 совпадает с соплом 15, выходит струей перпендикулярно к поверхности естественного откоса зернистого материала в месте его пересыпания в слоях 4 и 5. За счет свободного пространства в зонах 13 и 14 зернистый материал под действием продувочной струи псевдоожижается и из него выдувается уловленная пыль в местах продувки фильтрующих слоев 4 и 5 и из кольцевого пространства 6 между ними. По мере вращения барабана продувочная струя перемещается вдоль всей поверхности зернистого слоя.
Сопло-щель 15 регенерирующего устройства располагают таким образом, чтобы плоскость продувки при вращении барабана была направлена перпендикулярно к середине плоскости пересыпки зернистого материала. Продувочный воздух смешивается в корпусе 1 с очищаемым потоком и фильтруется вместе с ним через слои. Отдутая при регенерации пыль собирается в бункере 16. За счет непрерывной регенерации фильтр имеет стабильные во времени показатели гидравлического сопротивления и эффективности очистки.
Литература
1. Зернистый фильтр для очистки газа / Н.М. Самохвалов, А.А. Быстрицкий, Б.А. Ульянов: А.с. 1433480 СССР, В 01D 46/36. № 4079615/31-26; заявл. 24.06.86; опубл. 30.10.88. Бюл. № 40.
2. Барабанный зернистый фильтр / Н.М. Самохвалов, Д.В. Саторник; заявитель и патентообладатель Ангарский технолог, ин-т: Пат. 2060793 Российская Федерация, 6 В 01 D 46/36. Ц 94023280/26; заявл. 07.06.94; опубл. 27.05.96. Бюл. № 15.
3. Способ улавливания пыли в зернистых фильтрах / Н.М. Самохвалов, Б.А. Ульянов, А.А. Быстрицкий. Ас. 1430072 СССР, В 01 D 46/30- № 4103662/31-26, заявл. 04.08.86; опубл. 15.10.88. Бюл. № 38. ■
Экология и промышленность Р<
;и, апрель 2009 г.
БЕЗРЕАГЕНТНЫЙ
УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ
В.В. Мараков,
А.В. Мараков
Березниковский филиал Пермского государственного технического университета
О |
Вдна из основных количе- I ственных характеристик I качества воды — жесткость, определяемая содержанием растворенных солей кальция и магния. Вывести из воды соли жесткости, т.е. умягчить ее, можно термическим, химическим и ионитным способами. Два последних основаны на ионообменном процессе, когда катионы растворенных солей кальция и магния замещаются катионами химического реагента. При использовании термического способа соли магния из воды не выводятся, а половина растворенных в воде солей кальция образует нерастворимые соединения. Химический и ионитный способы способствуют вторичному химическому загрязнению воды. С целью исключения химического загрязнения и обеспечения минимальных энергетических затрат на переработку единицы объема воды разработан способ, включающий обработку воды импульсным электрическим полем (Пат. 2217384 РФ).
Экспериментально установлено, что в результате обработки произвольного объема воды знакопеременным электрическим полем, изменяющимся с частотой от 1 до 5 Гц, соли жесткости коагулируют между собой и образуют нерастворимые соединения, которые выпадают в осадок. Выпавшие в осадок соли жесткости содержат в среднем 75 % солей кальция и 25 солей магния. При воздействии внешнего
электрического поля напряженностью в зоне обработки 2 2,5 кВ/м в течение 10 — 15 с общая жесткость воды снижается в 2 раза. После второй стадии обработки за тот же интервал времени при неизменных параметрах внешнего электрического поля содержание солей кальция и магния уменьшается в среднем еще на 25 % (относительно исходного состава).
В результате многократной обработки количество солей жесткости доводится до необходимого уровня. Выбор параметров внешнего электрического поля определяется эффективностью способа. При обработке с частотой менее 0,5 Гц и более 1 Гц жесткость воды снижается в среднем на 10 % и отмечается химическое загрязнение воды в результате электролиза. Способ также малоэффективен при воздействии на воду с частотой более 5 Гц.
Для снижения энергетических затрат обработка потока ведется в двух проточных электролитических ячейках, соединенных последовательно по потоку. В каждой ячейке расположены чередующиеся заземляющие и питательные электроды. Их число определяется расходом воды при средней скорости потока в межэлектродном пространстве <0,1 мс1. Такая скорость потока обеспечивает необходимое умягчение. На питательные электроды каждой из ячеек, соединенных электрически последовательно, в противофазе наклады
вается переменное электрическое поле от одного источника, изменяющееся с частотой 1 — 5 Гц. Наложенные на потоки воды в ячейках электрические поля приводят к образованию электрических токов в ячейках противоположных направлений, которые компенсируют друг друга.
Эти результаты согласуются с результатами физического и математического моделирования электромагнитных процессов воды [1].
Например, при обработке природной воды в ячейке объемом 13,5 см5 переменным электрическим полем, изменяющимся с частотой 1 Гц, при напряжении гальванического источника ЗВ, получена диаграмма напряжений на резисторе 5,86 Ом (1-й ряд), служащем для измерения силы тока в цепи обработки и подключенным последовательно с ячейкой (см. рисунок, а). Напряжение измерялось с использованием системы сбора данных и управления Real Lab, имеющей восемь каналов аналогового сбора с периодом опроса каналов 2 мс. Падение напряжения на резисторе регистрировалось одним из каналов измерительной системы.
Анализ результатов показал, что напряжение на резисторе в любой момент времени обработки есть результат наложения поля источника питания и поля, индуцированного диполями недиссоциированных на ионы солей, которые соверша-
АНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫ
ют колебания в воде с перио дом 12 с. Для оценки влияния pad во ренных солей на электрические свойства воды использовали дистиллированную воду. На рисунке, б представлена диаграмма напряжений на резисторе при воздействии на дистиллированную воду объемом 13,5 см’ с частотой 1 Гц при напряжении источника питания 4,6 В. Анализ результатов показал, что в дистиллированной воде падение напряжения на резисторе, кото- |
Разработанный способ
позволяет умягчать воду как в замкнутом объеме, так и в потоке, не вызывает ее химического загрязнения и обеспечивает минимальные энергетические затраты.
Литература
Время, с |
электромагнитных воздействий на водные системы // Тез. докл. IV Международного конгресса "Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине", С.-Пб, 2006. ■ |
Диаграммы напряжений на резисторе при обработке природной (а) и дистиллированной(б)воды |
ЭКОЛОГО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ |
* Водоочистные сооружения - очистка ливнестоков АЗС и автомоек I очистка ливнестоков территорий предприятий - очистка оборотных вод - очистка хозбытовых стоков (коттеджных поселков, городов, промпредприятий) |
КОМПАНИЯ |
• Полнокомплектная автомойка с очистными сооружениями и моечным оборудованием |
* Противонакипная магнитная обработка воды ""попят типа МПНУ на постоянных магнитах |
105120, Моею Костомаровский пер. Тел./факс: (495) 916-044 913-6287,621-76 E-mail: mail@ekmon |
экмоь |
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 28 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |