TOS OPRACOWANIE 15

  1. Zdefiniuj pojęcie przedziałowej skuteczności odpylania i ziarna granicznego

    Przedziałowa skuteczność odpylania:
    skuteczność zatrzymywania w odpylaczu pyłów o określonej wielkości
    ηpi =f(δi) , %

    δi - średnica ekwiwalentna ziarna pyłu, μm

1 - odpylacz wysokosprawny, 2 - odpylacz niskosprawny

Ziarno graniczne (δgr,) - ziarno pyłu zatrzymywane ze skutecznością ηpi = 50%

Obliczanie przedziałowej skuteczności odpylania:

$\eta_{\text{pi}} = \frac{Z \bullet \Delta R_{\text{iZ}}}{U \bullet \Delta R_{\text{iU}}} = \eta_{c} \bullet \frac{\Delta R_{\text{iZ}}}{\Delta R_{\text{iU}}}$

Z - strumień masy pyłu usuniętego ze spalin w odpylaczu
U - unos pyłu (strumień masy pyłu w spalinach za źródłem
ΔRiZ - zawartość frakcji z przedziału δi-1 - δi w pyle wytrąconym
ΔRiu - zawartość frakcji z przedziału δi-1 - δi w unosie
ηc - całkowita skuteczność odpylania

  1. Przedstawić schematy technologiczne instalacji wyposażonych w koncentratory wraz z przedstawienie celowości ich stosowania.

Celowość stosowania: koncentrator zwiększa koncentrację pyłu (zwiększenie stężenia pyłu w gazie )
w strumieniu "odciąganym"

- niskie koszty inwestycyjne
- umiarkowane koszty eksploatacyjne

Tu by się coś więcej przydało ale nigdzie znaleźć nie mogę ;/

  1. Uzasadnić celowość stosowania cyklonów bateryjnych i multicyklonów

cyklony bateryjne - kilka cyklonów o mniejszym D zamiast jednego o większych rozmiarach

multicyklony :
dużo małych cykloników (D=150-250mm) w jednej obudowie

Stosuje się je bo:

- im mniejsze D(średnica części cylindrycznej cyklonu) tym mniejsze ryzyko podsysania gazu jeszcze zapylonego
- im mniejsze D tym większa skuteczność odpylania
- jeden lej zssypowy na kilka cyklonów - zmniejszenie nieszczelności

  1. Zasada budowy i działania odpylacza przeciwbieżnego. Zalety i wady. Recyrkulacja gazu.

W porównaniu do klasycznych cyklonów wzmocniony dzięki wprowadzeniu do przestrzeni roboczej dodatkowego strumienia gazu, tzw. gazu pomocniczego (zwiększa efekt działania siły odśrodkowej oraz chroni ściany komory przed erozyjnym działaniem pyłu).

qVS - strumień objętości gazu zapylonego
qVP - strumień objętości gazu pomocniczego

Budowa i zasada działania odpylacza przeciwbieżnego:

  1. wlot gazu zapylonego - gaz ulega zawirowaniu na wlocie komory

  2. element formujący przepływ gazu zapylonego - pojawienie się siły odśrodkowej powodującej odrzucenie ziaren pyłu w kierunku ścian komory

  3. komora

  4. wlot gazu pomocniczego

  5. element formujący przepływ gazu pomocniczego - uformowany w strumień opadający torem spiralnym po pobocznicy komory, w dolnej części komory na tarczy przysłaniającej wlot do zbiornika pyłu strumień ten ulega odchyleniu, nakłada się na przepływ gazu zapylonego - zwiększa jego rotację -> efekt działania siły odśrodkowej

  6. wylot gazu oczyszczonego

  7. tarcza zwrotna - w jej pobliżu na skutek zmiany kierunku przepływu
    gazu pomocniczego, działa mechanizm bezwładnościowego odrzucania ziaren pyłu do zbiornika pyłu

ZALETY:

skład chemiczny,

WADY:

konieczność stosowania dodatkowego wentylatora – większe w stosunku do cyklonów zużycie energii

RECYRKULACJA:
Zwiększa prawdopodobieństwo wytrącenia najdrobniejszych frakcji – cykl odpylania powtórzony jest wielokrotnie. Ponadto, zmniejsza wrażliwość odpylacza na niedociążenia gazowe.
a) układ otwarty – gaz pomocniczy spoza instalacji,
b) układ zamknięty – jako gaz pomocniczy wprowadza się od góry część gazu zapylonego (większa wydajność odpylacza),
c) układ recyrkulacyjny – gazem pomocniczym jest gaz odpylony, którego część jest pobierana przez wentylator pomocniczy przed wentylatorem wyciągowym

  1. Wskazać różnice konstrukcyjne i eksploatacyjne filtra tkaninowego regenerowanego mechanicznie i pulsacyjnie

RÓŻNICE EKSPLOATACYJNE

REGENEROWANIE MECHANICZNIE REGENEROWANIE PULSACYJNIE
mało skuteczne głębokie, dokładne oczyszczenie materiału
działają niszcząco na strukturę filtracyjną nie przyśpiesza jego mechanicznego zużycia
nie wymaga wyłączania oczyszczanej sekcji z ruchu
umożliwia zwiększenie prędkości przepływu strumienia gazu przez strukturę filtracyjną -> zmniejszenie powierzchni filtracyjnej
regulacja czasu trwania impulsu i częstotliwości (ekonomiczne dostosowywanie procesu regeneracji)
diagnozowanie pracy filtra

RÓŻNICE KONSTRUKCYJNE

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

  1. Charakterystyka porównawcza poszczególnych metod odsiarczania spalin

    • sprawność odsiarczania ηSO2 najwyższa dla metody mokrej (>90%), gorsza dla procesu półsuchego (60-80%), najgorsza dla suchego (30-40%)

    • stosunek molowy Ca/S najwyższy dla metody suchej (2-4), niższy dla półsuchej (1,5-2,0), najniższy dla mokrej (1,0-1,3)

    • proces mokry jest technologią bezodpadową (powstaje gips), proces suchy i półsuchy - suchy odpad

    • proces półsuchy zużywa o 50% mniej wody niż proces mokry

    • łatwa automatyzacja i prosta technologia: suchy TAK, półsuchy TAK, mokry NIE (skomplikowana tech.)

    • cena sorbentu: p. suchy - niska, p. półsuchy - droższa, p. mokry - nie wiadomo, ale jego zużycie jest niskie

    • podgrzewanie spalin : p.suchy, półsuchy - NIE, p. mokry - TAK ze względu na silną korozyjność

    • eksploatacja: proces suchy powoduje zanieczyszczenia powierzchni ogrzewalnej kotła, a proces mokry korozję materiałów w "strefie mokrej"

    • proces suchy powoduje wzrost unosu pyłu przed elektrofiltrem

    • w procesie suchym brak kontroli i regulacji rozprowadzania sorbentu w komorze paleniskowej przy zmiennych obciążeniach

    • duża powierzchnia zabudowy w procesie mokrym

  1. Metody regeneracji filtrów tkaninowych i ich związek z zasadą działania

Metody regeneracji:

  1. Wyjaśnić znaczenie pojęć: filtr bateryjny, multicyklon, filtr pulsacyjny, elektrofiltr: wielosekcyjny oraz wielostrefowy

filtr bateryjny- zespół cyklonów połączonych równolegle o wspólnym przewodzie wlotowym i wylotowym oraz wspólnym zbiorniku pyłu wytrąconego

multicyklon-bateria połączonych równolegle cyklonów o małej średnicy(cyklon to odpylacz odśrodkowy, który do odpylania wykorzystuje mechanizm polegający na działaniu sił odśrodkowych na cząstki pyłu)

filtr pulsacyjny- filtr tkaninowy, którego elementem oczyszczającym są worki filtracyjne regenerowane impulsem powietrznym co zapewnia głębokie i

elektrofiltr-urządzenie odpylające, w którym usuwanie pyłu z gazu następuje poprzez wykorzystanie siły elektrostatycznej (prawo Coulomba), działającej na cząstki tego pyłu.

elektrofiltr wielosekcyjny- elektrofiltr, w którym strugę gazu dzieli się na kilka sekcji .

elektrofiltr wielostrefowy- elektrofiltr, w którym zestawiono kilka szeregowo połączonych pól elektrycznych. Odpowiada za wielostopniowe odpylanie elektrostatyczne; powszechnie stosowane; wysoka skuteczność odpylania

  1. Parametry eksploatacyjne cyklonów decydujące o skuteczności ich działania.

- średnica cyklonu – im mniejsza średnica tym mniejsza odległość od osi obrotu → większa skuteczność
-wysokość cyklonu – wpływa na czas przebywania pyłu w cyklonie – im wyższy tym dłużej pył przebywa w cyklonie → większa skuteczność

-konstrukcja okna wlotowego gazów do cyklonu→ eliminowanie zjawiska odbijania się docierających do ścianek ziaren pyłu poprzez formowanie strumienia tak, by gaz pod jak najmniejszym kątem uderzał w ściankę części walcowej cyklonu

-szczelność zamknięcia pyłowego zasys fałszywego powietrza powoduje zmniejszenie ilości gazu wprowadzanego oknem wlotowym do cyklonu→ mniejsza siła odśrodkowa działająca na ziarna → obniżenie skuteczności (zapobieganie- zamknięcie dolne cyklonu poprzez śluzy obrotowe, klapy)

-gładkość wewnętrznych powierzchni cyklonu→ turbulencja gazu w pobliżu szorstkich ścianek →część ziaren zostaje zassanych przez strumień gazów opuszczających cyklon → mniejsza skuteczność

10. Możliwość współpracy odpylacza przeciwbieżnego z wentylatorem pomocniczym (graficznie)

  1. układ otwarty- gaz pobierany spoza instalacji odpylającej(np. powietrze z otoczenia)

  2. układ zamknięty- gaz pomocniczy(część gazu zapylonego) wprowadza się od góry do komory odpylacza

  3. układ recyrkulacyjny- gaz pomocniczy(gaz odpylony) jest odbierany przez wentylator pomocniczy z kanału przed wentylatorem wyciągowym

11. W oparciu o bilans strumieni mas pyłu w instalacji odpylającej wyprowadzić wzory na całkowitą skuteczność odpylania.

U- unos pyłu- strumień pyłu w spalinach(za źródłem)

Z- strumień pyłu usunięty przez odpylacz

E-emisja pyłu- strumień pyłu emitowany do atmosfery


U = E + Z  → Z = E − U


$$\eta_{c} = \frac{Z}{U} \bullet 100 = \frac{U - E}{U} \bullet 100 = \left( 1 - \frac{E}{U} \right) \bullet 100,\%$$


$$\eta_{c} = \frac{Z}{U} \bullet 100 = \frac{Z}{E + Z} \bullet 100,\%$$

12. Sorbenty i reakcje procesowe w poszczególnych metodach odsiarczania spalin

metoda sorbent reakcja procesowa
nazwa
sucha kamień wapienny(CaCO3) w postaci mączki

kalcynacja wapienia

tworzenie siarczanu

tworzenie siarczynu

tworzenie siarczynu

dysproporcjonowanie siarczynu

utlenianie siarczku

hybrydowa
(sucha + nawilżenie spalin)
kamień wapienny(CaCO3) w postaci mączki

tworzenie siarczynu

powstanie aktywnego Ca(OH)2

półsucha Na2CO3,NaOH, NaHCO3, Ca(OH)2, 25% wodny roztwór amoniaku
mokra wapienna sproszkowany CaCO3

absorpcja

neutralizacja

utlenianie

krystalizacja

Sucha metoda odsiarczania (schemat):

Półsucha metoda odsiarczania (schemat):


Mokra metoda odsiarczania (schemat):

Wyróżniamy 2 metody mokrego odsiarczania:

19. Scharakteryzować porównawczo metody SNCR i SCR.

SCR NSCR
  • Selektywna katalityczna redukcja

  • Skuteczność 80-95% (przy spalaniu węgli energetycznych)

  • Czynnik redukcyjny: amoniak

  • Zachodzi w reaktorze przy zastosowaniu katalizatora np. V2O5 , Pt, Rh

  • Kontrola procesu niemożliwa w 100%

  • Iniekcja w strefę temperatur 300-400 ̊C

  • Zarówno na wejściu jak i na wyjściu z instalacji mamy N2 i H2O – najlepsza opcja

  • Duże koszty eksploatacyjne i inwestycyjne

  • Selektywna niekatalityczna redukcja

  • Skuteczność 30-50% (przy spalaniu węgli energetycznych)

  • Czynniki redukcyjny: amoniak, mocznik

  • Zachodzi w komorze paleniskowej

  • Proces w pełni utrzymywany pod kontrolą

  • Iniekcja w strefę temperatur:

- amoniaku 970 ±50 ̊C

- mocznika 1000±50 ̊C

(w temp. niższych powstaje amoniak, natomiast wyższych powstaje więcej tlenków azotu niż bez zastosowania tej metody)

  • Dodanie wodoru przesuwa tzw. wymagane okno termiczne w granice niższych temperatur (wymaga to jednak systemu regulacji i kontroli)

  • Występowanie korozji amoniakalnej

  • Wymaga utrzymywania zakresu temperatury tzw. okna termicznego

  • Bezpieczeństwo pracy – trujący amoniak można zastąpić bezpiecznym mocznikiem

20. Podać zasadę działania elektrofiltru na przykładzie elektrofiltru rurowego (omówić kolejne fazy procesu odpylania).

Budowa elektrofiltru rurowego

1 - komora elektrofiltru, przez którą przepływa zapylony gaz

2 - elektroda emisyjna, wykonana z drutu metalowego okrągłego bądź profilowanego, o biegunowości ujemnej

3 - elektroda osadcza wykonana z gładkich bądź profilowanych blach (lub rury jak na schemacie) o dużej powierzchni, o biegunowości dodatniej

4 - transformatorowo-prostownikowy zespół zasilania elektrody emisyjnej prądem stałym o wysokim napięciu (30-80 kV, obecnie nawet >100 kV)

5 - system oczyszczania elektrod (emisyjnej i osadczej) z pyłu

Fazy procesu odpylania

21. Czynniki decydujące o skuteczności metody suchego odsiarczania spalin.

22. Wyjaśnić celowość stosowania metod hybrydowych.

Metoda hybrydowa jest to sucha metoda odsiarczania z nawilżaniem spalin. Metodę tą stosuje się w celu zwiększenia skuteczności odsiarczania poprzez zwiększenie powierzchni aktywnej ziaren sorbentu CaO. Osiąga się to poprzez hydratację wodną lub parową. Reaktor (skruber) wyposażony jest w dysze wodne. Wprowadzenie wody inicjuje dwa procesy:

Reakcje procesowe zachodzące w skruberze

CaO + SO2 → CaSO3

CaO + H2O → Ca(OH)2

Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O

Ca(OH)2 + SO2 + ½ O2 → CaSO4 + 2 H2O

Należy dostarczyć sprężone powietrze aby jako produkt końcowy otrzymać gips.

Stosowana woda pochodzi z procesu odżużlania, ma ona charakter zasadowy.

23. Pojęcie jednostkowej powierzchni osadczej oraz jej wpływ na skuteczność działania elektrofiltru.


$$\mathbf{f}\mathbf{=}\frac{\mathbf{H}\mathbf{\bullet}\mathbf{L}}{\mathbf{q}_{\mathbf{v}}}\mathbf{\ \ \ \ \ \ \ ,\ }\frac{\mathbf{s}}{\mathbf{m}}$$

Jednostkowa powierzchnia osadcza jest to iloczyn wysokości H i długości elektrody osadczej L odniesiony do strumienia objętości gazu qv przepływającego przekrojem h*H, gdzie h jest odległością pomiędzy elektrodą emisyjną i osadczą. Elektrody osadcze powinny mieć dużą powierzchnię czynną o dużej wytrzymałości zmęczeniowej (udary), również przekrój komory musi być na tyle duży, aby prędkość przepływającego gazu była dostatecznie niska – dłuższy czas przebywania zapylonego gazu w komorze przekłada się na możliwość przyciągnięcia większej ilości pyłu przez elektrodę osadczą, co skutkuje wzrostem skuteczności odpylania. Podsumowując, im większa jednostkowa powierzchnia osadcza tym wyższa skuteczność działania elektrofiltru.

24. Usystematyzować stosowane w energetyce urządzenia odpylające od najmniej sprawnych do wysokosprawnych i podać, dla jakich palenisk mają zastosowanie.

Odpylacze mechaniczne

niska skuteczność odpylania (zatrzymywane są ziarna δ > 100 μm, w komorach

z półkami i przegrodami δ >30 μm); zastosowanie: piece obrotowe, suszarnie obrotowe

niska skuteczność odpylania (δgr~ 10 μm); stosowanie w kotłach rusztowych

dobra skuteczność odpylania; dla starszych kotłów z rusztem mechanicznym

δgr=7μm; stosowane kotłach z paleniskami narzutowymi

bardzo dobra skuteczność odpylania δgr=1,5μm, zastosowanie: suszarnie, kotły rusztowe

Odpylacze filtracyjne – filtry workowe

krytyczny obszar filtracji w zakresie średnic pyłu 0,1 – 1 μm; możliwość osiągnięcia bardzo wysokich skuteczności odpylania (> 99 %, w dobrze pracującym filtrze tkaninowym, w pyle emitowanym do atmosfery nie występują frakcje pyłu większe od 5 μm); zastosowane: kotły pyłowe

Odpylacze elektrostatyczne – elektrofiltry

możliwość osiągnięcia bardzo wysokich skuteczności odpylania, powyżej 99%, ograniczona wyłącznie względami ekonomicznymi; zastosowanie: kotły pyłowe, fluidalne


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
opracowanie 15 str, prawo międzynarodowe(3)
Opracowanie smieci 15
Opracowane pytania na koło 3 7 11 15, Budownictwo UTP, III rok, DUL stare roczniki, GEODEZJA, geodez
15. POEZJA ŚWIECKA XV w., HLP (staropolska i oświecenie), opracowania lektur, średniowiecze
Zestaw 15, Opracowane zagadnienia na egzamin
opracowane1 01 15
LABORKI OPRACOWANE DOŚWIADCZENIA, 2007.12.15 Twardość wody, Protokół z ćwiczenia 1
Zagadnienia egzaminacyjne - opracowanie, hinduizm-pyt.14,15
Mechanika 2 opracowanie egzaminu 15
TOS 15 2009
opracowanie tos
Pilch Lepalczyk Pedagogika Społeczna - opracowanie, rozdz 15
egzamin IMMUNOLOGIA 15 OPRACOWANE (część)
opracowania, part IV (by Osik&Sylwia ;D)[kartki 15-19], Przejmowanie c
1 15 opracowanie na osadnictwo
Opracowanie zagadnienia UL 15 H W
FITOSOCJOLOGIA OPRACOWANIE, Leśnictwo SGGW niestacjonarne 1stopnia, Semestr 3, fitosocjologia, mater

więcej podobnych podstron