Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Марта 2012 в 08:12, практическая работа
Исследование структуры загрязнения атмосферы стационарными источниками железнодорожного транспорта показывает, что порядка 90 % валового объема загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу линейными предприятиями, приходится на долю энергетических теплоагрегатов котельных, около 5 % загрязняющих веществ выбрасывается в атмосферу при работе энерготехнических теплоагрегатов (кузнечных печей, агрегатов термической обработки изделий, сушильных установок и т.д.), использующих твердое, жидкое и газообразное топливо.
Циклон относится к устройствам грубой (предварительной) очистки газового потока: он улавливает относительно крупные частицы (20 – 300 мкм) с КПД h = 0,6…0,85. Инерционный принцип может быть осуществлен и иным образом: искусственной закруткой потока газа (ротационный и вихревой циклоны и др.). Существует оптимальное по эффективности значение скорости потока в корпусе циклона (около 3,5 м/с). При больших расходах очищаемого газа оно выдерживается путем распараллеливания потока по совокупности одинаковых циклонов, конструктивно оформленных в одном корпусе (например, батарейный циклон ЦН-15х4).
СКРУББЕР
Скрубберы (от англ. scrub – чистить) относятся к аппаратам мокрой очистки отходящих газов от всех видов примесей: твердых частиц и капель жидкости (размером свыше 1 мкм), а также газовых включений, например, окислов серы. Скрубберы работают на принципе осаждения примесей на поверхности жидкости (мелких капель или пленки воды). В разнообразных конструктивных решениях используют те или иные силы для сближения взаимодействующих сред: инерции, турбулентной диффузии, броуновского движения и др. Ниже рассматривается конструкция капельного скруббера с трубой Вентури.
Запыленный поток газа 1 вводится в конфузор трубы Вентури, где по законам газодинамики разгоняется до скорости 50 – 200 м/с в узком сечении. Сюда же, в горловину, подается поток воды 2, который благодаря распылу в форсунках и ударному воздействию высокоскоростного потока газа дробится на мельчайшие капельки с огромной суммарной поверхностью. Капли жидкости своей поверхностью взаимодействуют с примесями особенно эффективно в диффузорной части трубы Вентури, где происходит торможение потока газа. Из-за действия сил инерции более тяжелые капли дольше сохраняют свою скорость, обеспечивая тем самым скольжение в несущей среде и связанный с этим дополнительный эффект "промывания".
Последующая сепарация капель, обогащенных примесями, осуществляется при помощи полого циклона 4. Поток шлама 6 направляется на утилизацию, а промытый газ 5 – на выброс или дополнительную очистку. Эффективность улавливания (КПД) пленочного скруббера достигает 0,95 для пыли и капель и 0,8 для окислов серы.
Скруббер может быть выполнен и без трубы Вентури, т.е. в виде простого циклона с тангенциальным вводом загрязненного газа, если по внутренней поверхности организовать сток жидкости в пленке. КПД пленочного скруббера существенно зависит и от смоченной поверхности, развить которую можно, например, за счет размещения в объеме корпуса большого количества вертикальных стержней. Такова конструкция скруббера типа МП-ВТИ.
ЭЛЕКТРОФИЛЬТР
Электрическая очистка газов от взвешенных в них твердых (пыль, зола) и жидких (капли тумана) частиц основана на ударной ионизации газа при напряжении между электродами (пластинчатыми или трубчатыми) на уровне 50 – 90 кВ. Образующиеся при этом противоположно заряженные частицы газа (ионы) движутся в высоконапряженном электрическом поле зазора к соответствующим электродам. Твердые или аэрозольные фракции примесей, проносимые потоком газа между положительно и отрицательно заряженными электродами, адсорбируют своей поверхностью сталкивающиеся с ними ионы, приобретают электрический заряд и вместе с ним способность ускоренного перемещения в поперечном направлении. Под действием как электрических, так и газодинамических сил загрязнения оседают на большей части длины электродов (преимущественно на положительном, меньше – на отрицательном). В течение относительно небольшого промежутка времени осадок может заполнить все проходное сечение и тем самым парализовать работу устройства. Удаление сконцентрированных загрязнений осуществляется различными способами: встряхиванием при осаждении твердых частиц или стеканием жидкой фракции (облегчается путем разогрева от постороннего источника). Схема мокрого электрофильтра приведена на рис. 2.3. В осадительной камере (цилиндрической или в виде параллелепипеда) установлены электроды 3, в зазор которых подводится газ 1 через дырчатый щит (распределительную решетку) 2. Проскоку смолообразующих частиц препятствуют смолоулавливающие зонты 4, а задержанные фракции стекают в бункер и через гидравлический затвор выводятся из аппарата (поток 7). Вспомогательный разогрев для улучшения текучести обеспечивается потоком пара 6. Выходной поток 5 практически полностью (h = 0,97 – 0,99) избавлен от примесей, что определяет электрофильтр как последнюю ступень каскадной очистки газа. Например, на тепловой электростанции каскад очистки представлен как раз рассмотренными выше элементами (рис. 2.1 – 2.3).
Особая проблема связана с выведением из выбросов газовых включений типа SО2, NO2, H2S, СО и др.; здесь используют иные принципы улавливания: барботажный (пропускание загрязненного газа через слой жидкости), химический (например, каталитический) и др.
Вывод: : В результате проделанных расчетов и анализа таблицы можно сделать вывод, что наибольший ущерб от загрязнения атмосферы выбросами дымовых газов котельными наносится при сжигании пятиокиси ванадия, т.к. плата за нормативный сброс этого ингредиента превышает плату за нормативный сброс любого другого ингредиента. Первоочередным мероприятием по снижению ущерба атмосфере от сжигании пятиокиси ванадия является циклон, затем для увеличения эффективности очистки необходимо использовать скруббер.