2. Очистка от сажи [5] Рукавный фильтр

В зависимости от степени очистки α и назначения фильтры подразделяются на 3 класса:

1) фильтры тонкой очистки, α>99%, их применяют для улавливания токсичной пыли, аэрозоли, радиоактивных элементов; материал фильтров: асбест, металлокерамика, углеродная нить, фильтры регенерации не подвергаются;

2. фильтры, применяемые в системах приточно-вытяжной вентиляции, α = 75÷90%

3. промышленные фильтры для грубой очистки газовоздушных сред, α = 55÷75%, промышленное применение для очистки газа и сточных вод от пыли, взвешенных веществ.

Конструкция рукавного фильтра приведена на рисунке 8.

1 – корпус; 2 – элемент рукавного фильтра; 3 – коллектор очищенного газа; 4 – встряхиватель; 5 – коллектор продувочного газа; 6 – коллектор ввода запыленного газа

Рисунок 8 – Рукавный фильтр

Очистка отработанного газа от сажи с помощью электрофильтров [5]

Метод применяется для очистки газа от пыли, которая обладает свойством электропроводности.

Стадии процесса очистки:

• транспорт запыленного газовоздушного потока в электромагнитное поле, создаваемое высоким напряжением постоянного тока (10-12 тыс. В);

• ионизация частиц пыли, под действием электрического и магнитного полей, частицы пыли приобретают положительный или отрицательный заряд в зависимости от вида и размера частиц пыли;

• транспорт положительно ионизированных частиц пыли к отрицательно заряженному электроду, а отрицательно заряженных к положительному;

• осаждение ионизированных частиц пыли на соответствующих электродах;

• удаление осевшей пыли с электродов в бункер;

• удаление очищенного газовоздушного потока в атмосферу или последующую переработку.

Фильтры требуют больших затрат энергии R_Э=0,4÷1,8 мДж/10³м³ ГВС, обеспечивают высокую степень очистки =99,99%, примеси аммиака и сернистого ангидрида повышают степень очистки. Диапазон диаметра частиц широкий dr=0,01÷100 мкм, температура 400÷500 ⁰С. При температуре выше 500 ⁰С повышается вязкость газа и снижается эффективность процесса очистки.

Недостатки электрофильтров: повышенный расход электроэнергии, ограничение применения электрофильтров по свойству пыли «электропроводность».

Конструкция промышленного пластинчатого электрофильтра приведена на рисунке 9.

Рисунок 9 – Электрофильтр

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА [5]

Каталитическое окисление

Катализ – способность материалов-катализаторов ускорять химические реакции, катализатор не вступает в реакцию.

Типы каталитических реакций нейтрализации загрязнителей:

• каталитическое окисление;

• каталитическое восстановление.

В процессе каталитической очистки газов вредные токсичные компоненты преобразуются в малотоксичные или нейтральные по уравнениям:

_[К1]

1. CO + 0,5O₂ −−−−−→ CO₂ + Q₁

^{t, τ, C}

_[К2]

2. SO₂+ 0,5O₂−−−−−−→ SO₃+ Q₂

^{t, τ, C}

_[К3]

3. CH_x + 3/2O₂ −−−−−→ CO₂ + H₂O+Q₃ , где: x = 2 и выше.

^{t, τ, C}

Стадии процесса каталитической очистки:

• диффузия компонентов газа к внешней поверхности катализатора;

• молекулярная диффузия компонентов газа во внутреннюю поверхность катализатора;

• химическая адсорбция компонентов газа во внутренней поверхности катализатора;

• химическая реакция;

• диффузия продуктов реакции и компонентов непрореагировавшего газа к внешней поверхности катализатора;

• десорбция компонентов газа от внешней поверхности катализатора в газовое ядро.

Реактор шахтного типа (рисунок 10):

1, 4 – коллектор ввода и вывода газа; 2 – катализатор; 3 – реактор; 5, 8 – верхняя и нижняя трубные доски; 6 – трубы; 7 – рекуперационный теплообменник.

Рисунок 10 – Реактор шахтного типа

Реактор полочного типа (рисунок 11):

1 – рекуперационный теплообменник; 2 – холодильник-конденсатор воздушного охлаждения; 3, 8 – коллекторы ввода и вывода газа; 4 – реактор; 5, 6, 7 – полки с катализатором; ХБ – холодный байпас газа.

Рисунок 11 – Реактор полочного типа