Организационно-правовые основы промышленной экологии. Пылеосадительные камеры. Адсорбционная очистка газов. Водообеспечение и очистка сточных вод, страница 13

Зависимость между степенью очистки газа и затратами энергии на эту очистку выражается следующим образом:

В, n – константы, определяемые дисперсным составом пыли,

h - степень очистки, в долях.

 – число единиц переноса (применяется при высоких степенях очистки).

Число единиц переноса характеризует изменение рабочей концентрации фазы, приходящейся на единицу движущей силы (разность концентраций). За 1 единицу переноса можно рассматривать участок аппарата, для которого изменение концентраций одной из фаз равно средней движущей силе на этом участке.

Величина К_т учитывает способ ввода жидкости в аппарат, диаметр капель жидкости, также вязкость.

Таким образом, решающим фактором очистки мокрым способом являются энергозатраты.

Конструкция аппарата определяется в каждом конкретном случае капитальными энергозатратами.

Аппараты по электрозатратам делят:

Низконапорные до 150 Па

Средненапорные 1500 – 3000 Па

Высоконапорные выше 3000 Па.

По способу подвода энергии:

Пылеуловители, использующие энергию газового потока для дробления жидкости (скруббер Вентури, ротоклон, центробежный скруббер).

Пылеуловители, использующие энергию потока жидкости.

Механический подвод энергии (механические скрубберы и дезинтеграторы).

4.1  Огневое обезвреживание (сжигание пламенем).

Если сжигаемые вещества легко окисляются (углеводороды, отработанные масла и т.д.), то их обезвреживание может быть осуществлено посредством сжигания в пламени (C_nH_n = CO₂ + H₂O).

Самая низкая концентрация паров углеводорода в воздухе называется нижний предел воспламенения.

Самая высокая – верхний предел воспламенения.

Между этими пределами и может происходить регулируемое сжигание (4% - 80% для углеводородов).

Температура, выше которой горение самопроизвольно, – температура воспламенения, которая зависит от природы сгораемого вещества и количества выделяемого тепла.

Для самоподдерживающегося процесса:    » 1,9 МДж/м³ при 21 °С.

Для пламени с хорошими параметрами от 3,7 МДж/м³ при 21 °С.

Нижний температурный интервал: 700 – 800 °С.

Верхний температурный интервал: 1200 °С.

Требования к факельным установкам:

Полнота сжигания, исключающая образования промышленных продуктов.

Сжигание, исключающее образование дыма и копоти.

Устойчивость факела при изменении расхода и состава сжигаемого газа.

Безопасность воспламенения.

Отсутствие яркого свечения.

Бесшумность.

Факельные установки делятся:

Низкого давления – до 0,2 МПа.

Высокого давления – выше 0,2 МПа.

По типу работы:

переменного, постоянного.

По типу организации процесса:

сухие, мокрые.

При сжигании некоторых углеводородов (аром. класса) с низким содержанием С:Н образуется коптящее пламя. Чтобы не было, сжигание производят в присутствии воды (С + Н₂О®СО + Н₂).

С_mH_n + (m +)O₂®mCO₂ + H₂O.

DG = DH – TDS – определяет глубину протекания процесса (имеет отрицательное значение, если реакция идёт).

DG = - 2,3R×T×lnK_P

10 – 15 %  избыток кислорода над стехиометрическим количеством даёт полноту реагирования С_mH_n.

Недостатки факельного сжигания:

Недожог.

Регенерация дисперсии твёрдой фазы (трудноулавливаемость).

Тепловое загрязнение окружающей среды.

4.2  Конструкции дожигателей с открытым пламенем.

6 – теплоизоляция (< 45°С)                         6 – теплоизоляция (< 45°С)

Различаются по времени реагирования:

легко сгораемые, газы, требующие длительного горения (большее распространение).

Типичные пользователи:

скотобойники, салотопки, цеха по производству эмалированной проволоки, нефтяная промышленность, медицинские заводы и др.

Рекуперация тепла дымовых газов может существенно улучшить экономические параметры огневого обезвреживания.

4.3  Конструкции печей обезвреживания жидких отходов