Технические средства и методы защиты атмосферы

 

Прежде чем приступить к очистке воздушной и газовой сред, загрязненных пылью, необходимо провести анализ свойств и характеристик пылей.

В зависимости от материала, из которого пыль образована, она может быть органической и неорганической.

В свою очередь органическая пыль бывает растительного (древесная, хлопковая, мучная, табачная, чайная и т. д.) и животного (шерстяная, костяная и др.) происхождения.

Неорганическая пыль подразделяется на минеральную (кварцевая, цементная и др.) и металлическую (стальная, чугунная, медная, алюминиевая и др.).

Значительная часть промышленных пылей — смешанного происхождения, т. е. состоит из частиц неорганических и органических или, будучи органической, включает в себя частицы минеральной и металлической пыли. Например, зерновая пыль, кроме частиц, образующихся при измельчении зерна, содержит также минеральные частицы, попавшие в массу зерна при выращивании и сборе урожая. Пыль, выделяющаяся при шлифовании металлических изделий, кроме металлических частиц, содержит минеральные частицы, образующиеся при взаимодействии обрабатываемого металла и орудий его обработки (абразивного круга и т. д.). Это нужно учитывать при выборе методов очистки и пылеулавливающего оборудования.

Основные свойства пыли и их определение

Дисперсность пыли

 

Дисперсность — степень измельчения вещества. Под дисперсным (зерновым, гранулометрическим) составом понимают распределение частиц пыли по размерам. Он показывает, из частиц какого размера состоит данная пыль, и массу или количество частиц соответствующего размера.

по дисперсности пыли делятся на пять групп:

очень крупнодисперсная пыль с диаметром частиц d_5o > 140 мкм;

крупнодисперсная пыль, d₅₀= 40... 140 мкм;

среднедисперсная пыль, d₅₀ - 10...40 мкм;

мелкодисперсная пыль, d₅₀ = 1...10 мкм;

очень мелкодисперсная пыль, d₅₀ < 1 мкм

Плотность частиц пыли

 

Плотность — масса единицы объема, кг/м3.

Различают истинную, кажущуюся и насыпную плотность частиц пыли.

Истинная плотность представляет собой массу единицы объема вещества, из которого образована пыль.

Кажущаяся плотность — это масса единицы объема частиц, включая объем закрытых пор. Кажущаяся плотность монолитной, частицы равна истинной плотности данной частицы.

Насыпная плотность — масса единицы объема уловленной пыли, свободно насыпанной в емкость. В объем, занимаемый пылью, входят внутренние поры частиц и промежуточное пространство между ними.

Кажущуюся плотность определяют пикнометрическим методом, который основан на определении объема жидкости, вытесненной пылевыми частицами, масса которых предварительно измерена. Поделив массу материала на вытесненный им объем, получаем плотность данного материала. Используют жидкость, которая не взаимодействует с исследуемой пылью.

Насыпную плотность определяют путем взвешивания измеренного объема пыли. Используют мерный цилиндр, лабораторные весы до 0,01 г, виброуплотнитель

 

Удельная поверхность

 

Под удельной поверхностью пыли понимают отношение поверхности всех частиц к их массе или объему.

Значение удельной поверхности позволяет судить о дисперсности пыли. От удельной поверхности зависят многие свойства пыли и пылевидных материалов, например, прочность бетона, горение пылевидного топлива.

Определение удельной поверхности пыли основано на зависимости ее воздухопроницаемости от слоя пыли (пылевидного материала).

Для определения удельной поверхности пыли (пылевидного материала) при непостоянном количестве воздуха, протекающего через кювету с исследуемым материалом, применяют прибор ПСХ-2. При постоянном расходе воздуха применяют прибор Товарова.

 

Сыпучесть пыли

 

Сыпучесть характеризует подвижность частиц пыли относительно друг друга и их способность перемещаться под действием внешней силы. Сыпучесть зависит от размера частиц, их влажности и степени уплотнения.

Характеристики сыпучести используются при определении угла наклона стенок бункеров, течек и др. устройств, связанных с накоплением и перемещением пыли и пылевидных материалов.

 

Гигроскопичность пыли

 

Гигроскопичностью пыли называется ее способность поглощать влагу из воздуха. Поглощение влаги оказывает влияние на такие свойства пыли, как электрическая проводимость, Слипаемость, сыпучесть и др.

 

Смачиваемость пыли

 

На смачивании пыли распыленной водой основано мокрое пылеулавливание. Смачиваемость пыли определяет возможность ее гидроудаления, применение мокрой пылеуборки.производственных помещений.

Смачиваемость пыли определяют методом пленочной флотации. Он заключается в том, что в сосуд с дистиллированной водой высыпают навеску пыли. Определяют количество осевшей (затонувшей) пыли.

О смачиваемости пыли судят по доле затонувших частиц.

 

Абразивность пыли

 

Абразивность — способность пыли вызывать истирание стенок конструкций и аппаратов, с которыми соприкасается пылегазовый поток. Она зависит от твердости и плотности вещества, из которого образовалась пыль, размера частиц, их формы, скорости потока. При значительной абразивности пыли воздуховоды, газоходы, стенки пылеулавливающих аппаратов выходят из строя в весьма короткий срок. Абразивность пыли нужно учитывать при выборе материала и толщины стенок каналов для перемещения пылегазовых потоков и аппаратов для очистки этих потоков, а также при необходимости ограничивать скорость движения потоков. В ряде случаев применяют специальные облицовочные защитные материалы.

Считают, что износ металлических элементов вследствие абразивности пыли возрастает по море увеличения размера частиц вплоть до 90 мкм, а затем по мере дальнейшего увеличения размера он уменьшается.