В.М. Вязовик
Л.В. Коржик
Г.С. Столяренко
Технології очищення газів
Черкаси
Вертикаль
УДК
ББК
В 55
Рецензенти:
д.т.н., професор Мусієнко М.П.
к.т.н., доцент Бондаренко.М.О.
к.х.н., доцент Магльована Т.В.
Вязовик В.М., Коржик Л.В., Столяренко Г.С.
В 55 Технології очищення газів. – Черкаси: Вертикаль, видавець Кандич С.Г. – 2010. – 308 с., іл., табл.
ISBN 978-966-8438-
Розглянуті основні методи видалення твердих і газоподібних домішок з газових потоків (сухі і мокрі методи очищення, електроочищення від пилу, фільтрування, абсорбція, адсорбція, каталітичне очищення, термічні методи). Охарактеризовані ефективні технологічні способи і основна апаратура, яка призначена для очищення газових потоків від домішок різної природи. Спеціальний розділ присвячений методикам і прикладам розрахунку основних апаратів для очищення газів.
Для студентів технічних і екологічних спеціальностей. Може бути корисною для спеціалістів, зайнятих питаннями дослідження, розробки, проектування і експлуатації газоочисного обладнання.
УДК
ББК
ISBN 978-966-8438-
© Вязовик В.М., Коржик Л.В.,
Столяренко Г.С., 2010
© Кандич С.Г., макет, 2010
 |
ЗМІСТ
| Вступ | |
| Розділ 1 Методи очищення і знешкодження відхідних газів | |
| 1.1 Процеси захисту атмосфери | |
| Розділ 2 Очищення відхідних газів від аерозолів | |
| 2.1 Основні властивості пилу і ефективність його вловлювання | |
| 2.2 Очищення газів в сухих механічних пиловловлювачах | |
| 2.3 Очищення газів у фільтрах | |
| 2.4 Очищення газів в мокрих пиловловлювачах | |
| 2.5 Очищення газів в електрофільтрах | |
| 2.6 Вловлювання туманів | |
| 2.7 Рекуперація пилу | |
| Розділ 3 Абсорбційні методи очищення | |
| 3.1 Очищення газів від оксиду сірки (IV). | |
| 3.2 Очищення газів від сірководню, сірковуглецю і меркаптанів | |
| 3.3 Очищення газів від оксидів азоту | |
| 3.4 Очищення газів від галогенів і їх сполук | |
| 3.5 Очищення газів від оксиду вуглецю | |
| Розділ 4 Адсорбційне і хемосорбційне очищення газів | |
| 4.1 Адсорбція парів летких розчинників | |
| 4.2 Очищення газів від оксидів азоту | |
| 4.3 Очищення газів від оксиду сірки (IV) | |
| 4.4 Очищення газів від галогенів | |
| 4.5 Очищення газів від сірководню і сіркоорганічних сполук | |
| 4.6 Очищення газів від парів ртуті | |
| Розділ 5 Каталітичне і термічне очищення | |
| 5.1 Каталітичне очищення газів. Суть методу. | |
| 5.2 Конструкція каталітичних реакторів | |
| 5.3 Твердофазне каталітичне очищення газів від оксидів азоту | |
| 5.4 Каталітичне очищення газів від оксиду сірки (IV) | |
| 5.5 Каталітичне очищення газів від органічних речовин | |
| 5.6 Каталітичне очищення газів від оксиду вуглецю (ІІ) | |
| 5.7 Високотемпературне знешкодження газів | |
| Розділ 6 Розрахунок обладнання по очищенню газів | |
| 6.1 Розрахунок пилоосаджувальних камер | |
| 6.2 Розрахунок циклонів | |
| 6.3 Вихрові пиловловлювачі | |
| 6.4 Розрахунок і вибір газових фільтрів | |
| 6.5 Мокрі скрубери | |
| 6.6 Швидкісні пиловловлювачі (скрубери Вентурі) | |
| 6.7 Підбір і розрахунок електрофільтрів | |
| 6.8 Багатоступінчате очищення від пилу | |
| 6.9 Розрахунок насадкових абсорберів | |
| 6.10 Розрахунок тарілчастих абсорберів | |
| 6.11 Розрахунок адсорберів періодичної дії | |
| 6.12 Розрахунок каталітичного реактора | |
| 6.13 Формули для перерахунку основних характеристик газів при різних умовах | |
| Задачі | |
| Література |
Вступ
Стародавня проблема взаємозв'язку людини і природи у наш час придбала нове, часом грізне звучання. Технічний прогрес привів до істотних змін природного середовища, обумовлених великою кількістю промислових і господарських викидів (забруднень).
Всяке забруднення викликає у природи захисну реакцію, спрямовану на його нейтралізацію. Ця велика здатність природи довгий час експлуатувалася людиною бездумно і по-хижацьки. Із століття в століття складалася практика широкого використання здатності до самоочищення атмосфери і гідросфери. Відходи виробництва викидалися в повітря, скидалися у воду з розрахунку на те, що всі вони зрештою будуть знешкоджені і перероблені самою природою. При цьому не виникало і думки про шкоду, що наноситься їй. Здавалося, що хоч яка не велика загальна маса відходів, вона незначна в порівнянні із захисними ресурсами. Проте при все прогресуючому зростанні забруднень стає очевидним, що природні системи самоочищення рано чи пізно не зможуть витримати такий натиск.
Деякі шкідливі речовини з тих, які викидаються в біосферу, не нейтралізуються в біологічному круговороті і перебувають в ній роками, не розпадаючись. Тим самим порушується природна рівновага, газовий, водний і геохімічний режим біосфери. Людина вступає з природою в серйозний конфлікт.
Інтенсивний розвиток промисловості приводить до того, що безперервно збільшуються викиди забруднень в атмосферу і гідросферу. Загальний об'єм промислових, сільськогосподарських і комунальних відходів в масштабі всієї планети за рік оцінюється нині мільярдами тонн.
Більше всього відходів дають енергетика, чорна і кольорова металургія, хімічна, нафтовидобувна і нафтопереробна, целюлозно-паперова, машинобудівна, харчова, гірничовидобувна і легка промисловість. В результаті в атмосфері росте вміст вуглекислого газу і пилу, сірчистого ангідриду і оксидів азоту, а в окремих районах - сірководню, чадного газу і інших шкідливих речовин. Відбувається засолення і підкислення вод і ґрунтів. Результати глобальної господарської діяльності людини і її наслідки давно вже привели до розуміння необхідності захисту навколишнього середовища, обмеження об'єму промислових викидів. Це розуміння знайшло віддзеркалення в розробці норм гранично допустимих концентрацій (ГДК) шкідливих речовин в приземному шарі атмосфери.
Від повноти теоретичних уявлень як про сам пилегазовий потік, так і про процеси, що протікають в промислових агрегатах, в газоходах і апаратах, залежать рівень інженерних розробок систем і установок газочищення, ефективність їх експлуатації та економічність і витрати "на екологію", сплату штрафів за порушення норм ГДК. З цієї причини при вирішенні питань охорони навколишнього середовища обов'язковим є вивчення основних властивостей аеродисперсних систем, питань їх утворення і розвитку, основних співвідношень механіки двофазного потоку, закономірностей коагуляції, а також особливостей протікання процесів осадження в аерозольних системах в спеціальних апаратах.
Аеродисперсний або аерозольний потік є дуже складною і недостатньо вивченою системою. Речовина, знаходячись в аерозольному стані (пил, дим або туман), набуває ряду особливих властивостей і ознак. Однією з таких властивостей виступає дисперсний склад аерозолю, що значною мірою визначає вибір типу газоочисного пристрою. У зв'язку з цим виникає необхідність вивчення дисперсного складу дисперсної фази аерозолів і методів його опису.
Природно, успішно боротися з викидами промислових агрегатів можна лише у тому випадку, коли є інформація про їх кількість. Вивчення фізичних властивостей утворення аерозолів дозволяє відповісти на питання, як утворюються тверді або рідкі частинки в газовій фазі, в якій кількості і яка гранично можлива концентрація частинок при здійсненні тієї або іншої промислової технології. За наявності достатніх даних про концентрацію парів речовин в робочому просторі агрегату представляється можливим розрахувати і початковий дисперсний склад аерозольної системи.
Вибір типу апарату газоочищення, а також поведінка аерозольної системи визначаються властивостями аерозолів. Звідси витікає необхідність вивчення фізичних і молекулярно-кінетичних властивостей часток. Знання цих властивостей дозволяє оцінити умови стійкості аерозолів, знайти способи дії на процеси і тлумачити явища, які виявляються тільки в аерозолях. Електричні властивості аерозолів лежать в основі багатьох явищ і процесів, що протікають в газоходах і апаратах; опис цих процесів служить теоретичною основою проектування електрофільтрів.
розділ 1
