WYKŁAD 5, OP, 25.11.2010

Sposoby zmniejszenia emisji zanieczyszczeń do atmosfery:

• Wprowadzenie zmian w procesie technologicznym

• Hermetyzacja i automatyzacja procesu

• Wprowadzenie technik bezodpadowych

• Oczyszczanie gazów odlotowych

Kierunki procesów prac budowlanych nad opracowaniem skutecznych, a jednocześnie stosunkowo tanich sposobów unieszkodliwiania zanieczyszczeń

• Opracowanie nowych jaka najprostszych i tanich technik oczyszczania gazów odlotowych

• Poszukiwanie jak najbardziej ekonomicznie uzasadnionych rozwiązań konstrukcyjnych aparatów i urządzeń

Wielkości charakteryzujące działanie urządzeń oczyszczania

• Skuteczność oczyszczania

m- stosunek masy zanieczyszczenia na wlocie i wylocie wraz z gazem urządzenie kg/h g/s

V- strumień objętości gazu m3/h

S- strumień zanieczyszczeń w gazie na wlocie i wylocie przez urządzenie

• Opór hydrauliczny- całkowita strata ciśnień podczas przepływu gazu oczyszczonego

• Wskaźniki zapotrzebowania mocy- określenie całkowitego zapotrzebowania mocy niezbędnej do właściwej pracy urządzenia (moc silników, wentylatory itd.). Wyrażane w kWh/ 1000m3

  • Wskaźnik zużycia środków oczyszczania i czynników energetycznych (np. zużycie wody, pary)- określenie całkowite zużycie danego czynnika w odniesieniu do jednostki objętości oczyszczania gazu (kg/1000m3) lub (m3/1000m3)

• Wskaźniki kosztów inwestycyjnych- określenie całkowitych kosztów inwestycyjnych urządzenia oczyszczającego w odniesieniu do jednostki objętości oczyszczania gazu w jednostce czasu zł/1000 m3 na godzine

  • Wskaźnik kosztów eksploatacyjnych – okr. Całkowitych kosztów zużycia energii elektrowni, czynników oczyszczających i energetycznych, materiałów pomocniczych i głównych oraz całkowitych kosztów obsługi urządzeń w odniesieniu do jednostki objętości zł/ 1000m3

Podział urządzeń oczyszczających ze względu na stan skupienia zanieczyszczeń:

• Urządzenia do oddzielenia z gazu rozdrobnionych zamieszczeń

• Kropel cieczy (odkraplacze)

• Do usuwania zanieczyszczeń gazu

Odpylanie gazów odlotowych:

• Odpylacze mokre- w których pył jest wydzielany w stanie mokrym w postaci szlamu lub zawiesiny

• Odpylacze suche- w których pył jest wydzielany w stanie suchym

Zjawiska wykorzystywane do odpylania gazów:

• Siła ciśnienia

• Siła bezwładności

• Siła odśrodkowa

• Siła elektrostatyczna

• Zjawiska filtracji siły bezwładności, siły dyfuzji i siły elektrostatyczne

Odpylacze suche:

• Grawitacyjne

• Uderzeniowo-inercyjne

• Odśrodkowe

• Filtracyjne

• Elektrofiltry suche

Skuteczna dla cząstek > 100 μm

Przepływ gazów jest mały

Jako odpylacze wstępne do odpylania najpierw dużych cząstek

Dla cząstek powyżej 30 μm

Usuwa już drobniejsze cząstki

Dla cząstek powyżej 10μm

Gaz płynie ruchem wirowym

Stałe cząstki są odsuwane na ścianki aparatu

Średnice pojedynczych cyklonów 10-300 mm

Liczba pojedynczych cyklonów: od kilkadziesiąt do kilkaset

Lepiej jest zastosować dużą ilość cyklonów o małych średnicach, niż jeden cyklon o dużej średnicy

Odpylacze filtracyjne

Filtry:

• Warstwowe (z warstwą włóknistą)

• Tkaninowe (z warstwą ziarnistą – nieruchomą lub ruchomą)

Pył będzie zatrzymywany na wewnętrznej części worka

Ten sposób jest stosowany najczęściej

1. Worki

2. Wibrator mechaniczny

3. Drgająca rama

4. Podajnik ślimakowy

5. Podajnik pyłu celkowy

1. źródło prądu wysokiego napięcia

2. Izolator

3. Katoda

4. Anoda

5. Komora pyłu

Z katody emitowane są elektrony, gaz przepływając ładuje się ujemnie i są przyciągane przez dodatnią anodę i tam osiadają. Z anody są wstrząsane i zbierają się na dnie zbiornika.

1. Elektrody emisyjne

2. Płyty elektrody osadcze

3. Linie pola elektrostatycznego i tory ruchu cząstek

1. katody – druty

2. Anody – płyty

3. Dystrybutory wlotowe gazu poniżej 1 μm

GZ – gaz zanieczyszczony

Z – zawiesina

C – ciecz

Odpylacze mokre:

• Natryskowe

• Uderzeniowo-inercyjne

• Odśrodkowe

• Półkowe

• Z wypełnieniem

• Venturiego

• Elektrofiltry mokre

Skuteczność > 60% dla cząstek o średnicy > 5 μm

Większe cząstki z większą sprawnością będą usuwane

1. Dysza

2. Odkraplacz

Średnica graniczna wydzielanych cząstek od kilku μm

• Przy małych prędkościach od kilku dziesiątych μm

• Przy dużych prędkościach

Skruber półkowy

[brak rysunku]

1. Półki

2. Przelew

3. Odkraplacz

4. Otwory

5. Przegrody

Skuteczność > 90% dla cząstek o średnicy > 1 μm

1. Półka oporowo-rozdzielająca

2. Wypełnienie

3. Półka zatrzymująca

4. Kolektor

5. Odkraplacz

Sprawność > 90% dla cząstek o średnicy > 2 μm

1. Rura Venturiego

2. Separator

3. Odkraplacz

Wysoka sprawność również w odniesieniu do cząstek submikronowych