Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве.

Старк С. Б.: Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп.— М.: Металлургия, 1990. 400 с.

Во втором издании (первое — в 1977 г. под названием «Пылеулавливание и очистка газов в металлургии») рассмотрены процессы, происходящие в различных газоочистных аппаратах, и методы их расчета. Описаны конструкции этих аппаратов, а также условия и особенности их эксплуатации. Даны примеры расчетов некоторых наиболее часто применяемых в металлургии газоочистных аппаратов.

Приведены характеристики выбросов различных металлургических производств и рассмотрены схемы, применяемые для очистки газов от пыли и вредных газообразных компонентов в различных цехах предприятий черной и цветной металлургии.

Предназначен для студентов металлургических вузов и факультетов. Может быть полезна инженерно-техническим работникам металлургических предприятий. Ил. 201. Табл. 66. Библиогр. список: 22 назв.

ISBN 5-229-00464-9

© Издательство «Металлургия», 1977. © Старк С. Б., издательство «Металлургия», 1990, с изменениями

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие........................................................... Введение.............................................................. § 1. Проблема охраны окружающей среды................................... § 2. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе................................................................. § 3. Общие вопросы защиты воздушного бассейна металлургических предприятий Часть I. ГАЗООЧИСТНЫЕ АППАРАТЫ........................... Глава I. Классификация газоочистных аппаратов и оценка эффективности их работы................................................................ § 1.Основы классификации газоочистных аппаратов.......................... § 2. Оценка эффективности работы пылеуловителей........................... Глава 2. Осаждение пыли в камерах и газоходах........................... § 1.Движение частицы пыли в неподвижной среде............................ § 2. Осаждение частиц пыли в камерах и газоходах............................ Глава 3. Инерционные пылеуловители................................... § 1.Сепарация частиц пыли из криволинейного потока газа.................... § 2. Жалюзийные пылеуловители.......................................... § 3. Радиальные пылеуловители (пылевые мешки)............................ Глава 4. Центробежные пылеуловители................................... § 1.Улавливание пыли в циклонах......................................... § 2. Типы циклонов и основные правила их эксплуатации...................... § 3. Определение гидравлического сопротивления и размеров циклона.......... § 4. Расчет эффективности циклонов........................................ § 5. Батарейные циклоны (мультициклоны).................................. § 6. Вихревые пылеуловители.............................................. § 7. Ротационные пылеуловители........................................... Глава 5. Очистка газов фильтрованием................................... § 1.Общие сведения о процессе фильтрования............................... § 2. Характеристики пористой перегородки.................................. § 3. Механизмы процесса фильтрования..................................... § 4. Аналитическое определение эффективности и гидравлического сопротивления пористого фильтра.......................................... Глава 6. Различные типы фильтров...................................... § 1.Волокнистые фильтры................................................ § 2. Тканевые фильтры................................................... § 3. Зернистые и металлокерамические фильтры.............................. § 4. Фильтры-туманоуловители............................................ § 5. Воздушные фильтры.................................................. Глава 7. Физические основы мокрой очистки газов......................... § 1.Мокрая очистка газов и область ее применения........................... § 2. Захват частиц пыли жидкостью......................................... § 3. Энергетический метод расчета мокрых пылеуловителей.................... § 4. Тепло- и массообмен в мокрых пылеуловителях........................... Глава 8. Пылеулавливающие аппараты с промывкой газов жидкостью...... § 1.Форсуночные скрубберы.............................................. § 2. Скрубберы Вентури.................................................. § 3. Динамические газопромыватели........................................ Глава 9. Пылеуловители с осаждением пыли на пленку жидкости...........§ 1.Мокрые аппараты центробежного действия.............................. § 2. Мокрые аппараты ударно-инерционного действия.......................... § 3. Тарельчатые газоочистные аппараты.................................... Глава 10. Вспомогательное оборудование и хозяйство мокрых газоочисток... § 1. Устройства для диспергирования жидкости.............................. § 2. Брызгоунос и сепарация капель из газового потока........................ § 3. Водное хозяйство мокрых газоочисток.................................. Глава 11. Электрическая очистка газов................................... § 1. Ионизация газов и коронный разряд.................................... § 2. Физические основы электрической очистки газа.......................... § 3. Вольтамперные характеристики коронного разряда....................... § 4. Теоретическая эффективность электрической очистки газа................. Глава 12. Классификация и конструкции электрофильтров................. § 1. Элементы конструкций электрофильтров................................ § 2. Однозонные унифицированные сухие электрофильтры.................... § 3. Мокрые трубчатые однозонные электрофильтры типа ДМ................. § 4. Двухзонные электрофильтры.......................................... Глава 13. Электрическое оборудование электрофильтров................... § 1. Способы повышения напряжения и выпрямления тока..................... § 2. Методы регулирования напряжения на электродах........................ § 3. Агрегаты питания электрофильтров.................................... § 4. Преобразовательные подстанции....................................... Глава 14. Эксплуатация электрофильтров................................ § 1. Влияние различных факторов на работу электрофильтра................... § 2. Электрические режимы питания электрофильтров...................... § 3. Эксплуатация электрофильтров....................................... § 4. Выбор и расчет эффективности электрофильтров......................... Глава 15. Абсорберы для улавливания газообразных примесей............. § 1. Основы процесса физической абсорбции................................ § 2. Материальный баланс и основные уравнения процесса абсорбции........... § 3. Коэффициент абсорбции — массопередачи.............................. § 4. Абсорбционные аппараты и установки.................................. § 5. Основы расчета абсорберов........................................... Глава 16. Адсорберы и ионообменные аппараты........................... § 1. Физика процесса. Изотермы адсорбции................................. § 2. Виды и характеристики адсорбентов.................................... § 3. Устройство и основы расчета адсорбентов с неподвижным слоем поглотителя. § 4. Адсорберы с кипящим слоем поглотителя............................... § 5. Ионообменная очистка газов.......................................... Глава 17. Охлаждение газов перед очисткой............................... § I. Охлаждение газов подмешиванием атмосферного воздуха.................. § 2. Охлаждение газов в поверхностных теплообменниках..................... § 3. Охлаждение газов при непосредственном контакте с водой................. Глава 18. Газоотводящие тракты......................................... § 1. Конструкции и элементы газоходов..................................... § 2. Основы аэродинамического расчета газоотводящего тракта................. § 3. Выбор дымососов и вентиляторов...................................... § 4. Дымовые трубы...................................................... Глава 19. Выгрузка и транспортировка уловленной пыли................... § 1. Устройства для выгрузки сухой пыли................................... § 2. Устройства для удаления шлама........................................ § 3. Механическая транспортировка пыли................................... § 4. Пневмотранспорт для удаления пыли.................................... Глава 20. Вопросы экономики газоочистных установок..................... § 1. Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов.................. § 2. Оценка экономичности работы газоочисток.............................. § 3. Экономические показатели газоочисток различных типов.................. § 4. Пути снижения себестоимости очистки газа.............................. § 5. Ущерб от загрязнения воздуха......................................... Глава 21. Выбор и эксплуатация газоочистных аппаратов. Охрана труда..... § 1. Основы рационального выбора пылеуловителей.......................... § 2. Типизация газоочистных аппаратов..................................... § 3. Правила технической, эксплуатации газоочистных установок............... § 4. Меры безопасности и охраны труда..................................... Часть II. ГАЗООЧИСТНЫЕ УСТАНОВКИ РАЗЛИЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ....................... Глава 22. Очистка газов от пыли при производстве агломерата и окатышей. § 1. Характеристика выбросов агломерационного производства................. § 2. Отвод и обеспыливание газов агломерационных машин.................... § 3. Улавливание и очистка вентиляционных неорганизованных выбросов........ § 4. Очистка газов при производстве окатышей............................... Глава 23. Химическая очистка газов агломерационных машин.............. § 1. Очистка газов от сернистого ангидрида. Классификация методов........... § 2. Известняково-известковые методы очистки.............................. § 3. Циклические сульфитные методы очистки от сернистого ангидрида......... § 4. Адсорбционные и каталитические методы очистки от сернистого ангидрида.. § 5. Очистка газов агломерационных машин от оксида углерода................ § 6. Очистка агломерационных газов от оксидов азота......................... § 7. Комплексная схема очистки газов агломерационных машин................ Глава 24. Очистка газов при производстве кокса........................... § 1. Свойства и выход коксового газа....................................... § 2. Очистка коксового газа............................................... § 3. Вредные выбросы коксохимического производства и их очистка............ Глава 25. Очистка газов в доменном производстве......................... § 1. Характеристика доменного газа и колошниковой пыли.................... § 2. Схемы очистки доменного газа........................................ § 3. Вредные выбросы доменного производства и их очистка................... § 4. Борьба с выбросами при грануляции шлака............................... § 5. Выбросы миксерного отделения и их очистка............................. Глава 26. Очистка газов в мартеновском производстве..................... § 1. Характеристика отходящих газов и пыли................................. § 2. Обеспыливание отходящих газов мартеновских печей..................... § 3. Очистка отходящих газов двухванных печей............................. § 4. Оксиды азота и борьба с ними в мартеновском производстве................ § 5. Неорганизованные выбросы и борьба с ними............................. Глава 27. Охлаждение и очистка конвертерных газов....................... § 1. Характеристика газопылевых выбросов.................................. § 2. Охлаждение конвертерных газов....................................... § 3. Газоотводящие тракты кислородных конвертеров......................... § 4. Установки с полным дожиганием оксида углерода........................ § 5. Установки с частичным дожиганием оксида углерода...................... § 6. Установки без дожигания оксида углерода............................... Глава 28. Очистка газов электросталеплавильных печей................... § 1. Характеристика газопылевыделений.................................... § 2. Отсос и улавливание выделяющихся газов............................... § 3. Способы очистки газов................................................ Глава 29. Очистка газов ферросплавного производства..................... § 1. Пылегазовые выбросы ферросплавных печей............................. § 2. Очистка газов закрытых ферросплавных печей............................ § 3. Очистка газов открытых ферросплавных печей........................... Глава 30. Вредные выбросы в прокатном производстве и борьба с ними...... § 1. Локализация и удаление выбросов прокатных станов...................... § 2. Обеспыливание выбросов машин огневой зачистки (МОЗ)................. § 3. Борьба с вредными выбросами травильных отделений..................... Глава 31. Борьба с выбросами вспомогательных цехов..................... § 1. Обеспыливание отходящих газов в огнеупорных цехах..................... § 2. Очистка вредных выбросов литейных цехов.............................. § 3. Очистка отходящих газов котельных агрегатов........................... Часть III. ГАЗООЧИСТНЫЕ УСТАНОВКИ РАЗЛИЧНЫХ ПРОИЗВОДСТВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ..................... Глава 32. Очистка газов в свинцовом и цинковом производствах............ § 1. Обеспыливание отходящих газов агломерационных машин................. § 2. Очистка отходящих газов шахтных печей для выплавки чернового свинца.... § 3. Очистка газов купеляционных печей и шлаковозгоночных установок......... § 4. Очистка газов при переработке вторичного свинцового сырья............... § 5. Обеспыливание отходящих газов обжиговых печей кипящего слоя (КС) цинкового производства.............................................. § 6. Очистка газов вращающихся трубчатых печей (вельцпечей) цинкового производства............................................................ § 7. Дополнительная очистка газов, идущих от печей КС на производство серной кислоты................................................................ Глава 33. Пылеулавливание в медной промышленности.................... § 1. Очистка газов на заводах, выплавляющих медь из первичного сырья......... § 2. Очистка газов на медеплавильных заводах при переработке вторичного сырья. § 3. Обеспыливание газов на медно-серных заводах........................... Глава 34. Очистка газов в производстве некоторых тяжелых цветных металлов.............................................................. § 1. Пылеулавливание при производстве никеля.............................. § 2. Обеспыливание газов на оловянных заводах.............................. § 3. Пылеулавливание при производстве сурьмы.............................. § 4. Очистка газов при производстве ртути................................... Глава 35. Очистка газов при производстве глинозема и легких цветных металлов............................................................... § 1. Обеспыливание газов при производстве глинозема........................ § 2. Очистка газов при производстве алюминия............................... § 3. Обеспыливание газов при производстве силуминов (Al—Si сплавов)........ § 4. Очистка газов при производстве магния................................. Глава 36. Очистка газов в промышленности редких, рассеянных и тугоплавких металлов................................................... § 1. Улавливание хлоридов редких металлов................................. § 2. Очистка газов при производстве рассеянных металлов..................... § 3. Очистка газов при производстве тугоплавких металлов.................... Глава 37. Очистка газов на электродных заводах........................... § 1. Очистка технологических газов......................................... § 2. Очистка газов аспирационных систем................................... Глава 38. Химическая очистка газов на предприятиях цветной металлургии.. § 1. Промышленные способы очистки слабоконцентрированных отходящих газов от сернистого ангидрида.................................................. § 2. Очистка газов от различных газообразных химических элементов и соединений............................................................. Глава 39. Особенности проектирования, эксплуатации и экономики газоочистных установок в цветной металлургии........................... § 1. Особенности свойств пыли и газовых потоков............................ § 2. Особенности выбора газоочистных аппаратов и эксплуатации газоочистных установок............................................................... § 3. Особенности экономики газоочистных установок в цветной металлургии..... Глава 40. Новые направления в развитии способов защиты воздушного бассейна металлургических предприятий................................. § 1. Снижение вредных выбросов и совершенствование газоочистных аппаратов и установок............................................................... § 2. Повышение уровня безотходности производства.......................... § 3. Оптимизация очередности внедрения мероприятий по защите воздушного бассейна................................................................ § 4. Рациональное распределение топлива с целью уменьшения загрязнения атмосферы............................................................. Приложения............................................................ Библиографический список............................................... Предметный указатель....................................................

ПРЕДИСЛОВИЕ

В СССР организованная подготовка специалистов по защите воздушного бассейна металлургических предприятий от вредных выбросов впервые начала осуществляться в Московском институте стали и сплавов (с 1966 г.), а также в Запорожском индустриальном институте (с 1968 г.). За истекший период было подготовлено более 5000 специалистов, успешно работающих в народном хозяйстве.

В течение этого времени преподавание непрерывно совершенствовалось, был разработан ряд дополнительных курсов, созданы лаборатории, издан ряд учебников и учебных пособий.

Настоящий учебник состоит из трех взаимно связанных между собой частей: 1) газоочистные аппараты; 2) газоочистные установки в черной металлургии; 3) газоочистные установки в цветной металлургии и предназначен для изучения этих дисциплин, входящих в учебный план специальности 1103 «Теплофизика, автоматизация и экология тепловых агрегатов в металлургии». Он является вторым изданием учебника, выпущенного издательством «Металлургия» в 1977 г. под названием «Пылеулавливание и очистка газов в металлургии».

В новом издании все разделы значительно переработаны и дополнены современными теоретическими и практическими сведениями. Главы, посвященные химической очистке и отводу газов и пыли из аппаратов, написаны заново. При составлении учебника использованы материалы отечественных и зарубежных книг и журналов, а также многочисленных сборников трудов ряда институтов и научно-производственных объединений, работающих в области охраны окружающей среды.

В книге принята Международная система единиц (СИ). Во всех неоговоренных случаях давление дано абсолютное, а объемы и объемные расходы газа отнесены к нормальным условиям.

При характеристике пылегазовых выбросов предприятий черной и цветной металлургии были использованы данные С. М. Андоньева, О. В. Филипьева, В. Н. Шаприцкого, Г. М. Гордона и И. Л. Пейсахова.

Автор выражает глубокую благодарность докт. техн. наук Ю. П. Павленко, канд. техн. наук Н. М. Васильченко и сотрудникам НИИОгаза за ценные советы и материалы, использованные при написании книги.

Дата добавления: 2015-09-02