Автор: Тимонин А.С.
Теги: водоснабжение очистка воды водопотребление здравоохранение медицинские науки экология справочник охрана окружающей среды
ISBN: 5-89552-073-1
Год: 2003
Текст
университет инженерной экологии
А.С. ТИМОНИН
ИНЖЕНЕРНО-
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ
СПРАВОЧНИК
Министерство образования
Российской Федерации
Московский государственный университет
инженерной экологии
А.С. ТИМОНИН
ИНЖЕНЕРНО-
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ
СПРАВОЧНИК
Том 1
Рекомендован Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия по
специальностям:
32.07.00— Охрана окружающей среды и рациональное
использование природных ресурсов;
33.02.00— Инженерная защита окружающей среды
^ИздатсльствоД
Н. Бочкаревой
КАЛУГА
2003
УДК [551.510.42+628.15/16]:(075.8)
ББК6П7.1:57(069)
Т41
Рецензенты:
А.Г. Ветошкин, доктор технических наук, академик МАНЭБ, профессор кафедры
«Инженерная экология» Пензенского государственного университета архитектуры и
строительства
В.М. Ульянов, доктор технических наук, профессор кафедры «Машины и аппараты
химических и пищевых производств» Дзержинского филиала Нижегородского
государственного технического университета
Тимонин А.С.
Т41 Инженерно-экологический справочник. Т. 1. — Калуга: Издательство
Н. Бочкаревой, 2003. — 917 с.
В справочнике изложены основные методы зашиты воздушного и водного
бассейнов и литосферы от вредного влияния промышленных газовых выбросов,
сточных вод и твердых отходов в теплоэнергетике, черной и цветной металлургии,
химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей промышленности,
производстве строительных материалов и многих других отраслях и производствах,
оказывающих значительное влияние на состояние окружающей среды. Глубоко
проанализированы основные технологические решения по очистке газовых
выбросов, сточных вод, утилизации твердых отходов в вышеперечисленных
отраслях и производствах. Приведено типовое и оригинальное оборудование зашиты
воздушного и водного бассейнов и литосферы от влияния вредных выбросов,
даны методы его расчета и выбора, приведены многочисленные примеры рзс <ета
данного оборудования.
ББК6П7.1:57(069)
ISBN 5-89552-073-1
©Тимонин А.С., 2003
©МГУИЭ, 2003
© Издательство Н. Бочкаревой, 2003
© ГП «Издательство «Мир», 2003
Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ...............................................9
ЧАСТЬ I. ПДК ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ГАЗОВЫХ ВЫБРОСАХ...........13
1.1. Предельно допустимые концентрации вредных
веществ в воздухе рабочей зоны и в атмосферном
воздухе населенных мест..............................14
ЧАСТЬ II ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ
ПО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЮ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
В ГАЗОВЫХ ВЫБРОСАХ........................................77
Раздел 1. Характеристика основных источников загрязнения
атмосферы и методов борьбы с вредными газовыми выбросами.77
Раздел 2. Технология очистки газовых выбросов различных
отраслей и производств.................................. 84
Глава 1. Технология снижения содержания SO2 в газовых
выбросах промышленной теплоэнергетики..................88
1.1. Предварительное удаление серы из топлива.......88
1.2. Абсорбционные методы очистки...................97
1.3. Адсорбционные методы очистки................... 109
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота
в газовых выбросах промышленной теплоэнергетики.......115
2.1. Методы подавления образования окислов азота
в топках котлов.....................................115
2 2. Химические методы очистки дымовых газов
от оксидов азота ...................................128
Глава 3. Комплексные технологии очистки дымовых газов. 142
3.1. Процесс очистки дымовых газов от Ь1Ох и SO2
активированным коксом.............................. 142
3 2. ЭДТА-техночогия очистки дымовых газов от NOx и SO2 .... 144
3 3. CuO-процесс очистки дымовых газов от NO* и SO2. 146
3.4. Электронно-лучевая технология очистки дымовых газов
от NO* и SO2...............................:........ 147
3.5 Озонные методы очистки дымовых газов от NOx и SO2 .... 149
Глава 4. Рассеивание вредных газовых выбросов в атмосфере ... 152
4.1. Расчет выбросов ТЭС и промышленных предприятий
в атмосферу.........................................154
4.2. Расчет расеивания вредных веществ, содержащихся
в нагретых газах................................... 158
4 3. Расчет рассеивания вредных веществ, содержащихся
в холодных газах..:................................ 159
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии.161
5.1. Очистка газов агломерационного производства
и производства окатышей............................. 162
5 2. Очистка доменного газа........................168
3
Оглавление
5.3. Очистка мартеновских газов............................ 174
5.4. Очистка газов электросталеплавильных печей............ 179
5.5. Очистка конвертерных газов.............................186
5.6. Очистка газов ферросплавных печей..................... 192
5.7. Очистка газов чугунолитейных вагранок .................196
5.8. Очистка газов в прокатных цехах........................200
5.9. Очистка газов на коксохимических заводах...............203
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии . . . 206
6 1. Очистка газов на свинцовых заводах.....................206
6.2. Очистка газов на цинковых заводах......................211
6.3. Очистка газов на медеплавильных заводах............... 215
6.4. Очистка газов на никелевых заводах.....................223
6.5. Очистка газов на оловянных заводах.....................225
6.6 Очистка газов на сурьмяных и ртутных заводах...........226
6 7. Очистка газов на алюминиевых заводах...................228
6.8. Очистка газов на магниевых производствах...............230
6.9. Очистка газов на титановых производствах,
производствах редких и рассеянных элементов.................232
6.10. Очистка газов в производствах глинозема...............235
Глава 7. Очистка отходящих газов в химической, нефтехими-
ческой и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности . 238
7.1. Очистка газов от SO2 в химических производствах....238
7.1.1. Аммиачные методы очистки газов от сернистого
ангидрида ............................................. 239
7.1 2. Методы очистки газов, основанные на
нейтрализации сернистого ангидрида........................247
7.1.3 Каталитические методы очистки газов от
сернистого ангидрида.................................... 252
7.2. Очистка газов от NOx в химических производствах....255
7.2.1 Окислительные методы............................... 257
7.2.2. Восстановительные методы...........................260
7.2.3. Сорбционные методы.................................262
7.2.4. Очистка отходящих газов в производстве азотной
кислоты.................................................. 263
7.2 5. Очистка отходящих газов от окислов азота
в производстве щавелевой кислоты...........................272
7.2.6 Очистка отходящих газов от окислов азота
в производстве нитролигнина................................273
7.3. Очистка газов в производстве аммиака
и углсаммиакатов........................................... 275
7 4. Очистка газов в производствах минеральных удобрений .278
7.4.1. Очистка отходящих газов в производстве
карбамида ................................................278
7.4 2 Очистка отходящих газов в производстве
аммиачной селитры.........................................282
4
Оглавление
7 4.3. Очистка отходящих газов в производстве сложных
удобрений......'......................................283
7.4.4. Очистка отходящих газов в производстве
экстракционной фосфорной кислоты и аммофоса........290
7.4.5. Очистка отходящих газов в производстве
суперфосфата..........................................294
7.5. Очистка газов в производстве желтого фосфора.......297
7 6 Очистка отходящих газов в производстве хлора и
его соединений......................................... 304
7.6.1. Очистка отходящих газов в производстве соляной
кислоты...............................................304
7.6.2. Очистка отходящих газов от хлора в цехах
электролиза NaCl и НС1................................305
7.6 3. Очистка отходящих газов в производстве хлорной
извести...............................................308
7.6.4. Очистка отходящих газов в производстве хлористого
кальция...............................................311
7.7. Очистка газов в производстве поли инилхлорида........313
7 8 Очистка отходящих газов в производстве вискозного
волокна.................................................318
7.8.1. Очистка вентиляционных выбросов
от сероводорода.......................................318
7.8.2. Очистка вентиляционных выбросов
от сероуглерода...................................... 324
7.9. Очистка отходящих газов в производстве капролактама..329
7.9.1. Очистка отходящих газов на стадии окисления
цсклогексана воздухом.................................329
7.9.2. Очистка отходящих газов на стадии омыления
и нейтрализации органического слоя................... 331
7.9.3. Очистка отходящих газов при сжигании кубовых
остатков и сточных вод................................332
7.9.4. Очистка отходящих газов на стадии окисления
циклогексанола азотной кислотой...................... 334
7.9.5. Очистка отходящих газов на стадии сушки
адипиновой кислоты....................................335
7.9.6. Очистка отходящих газов на стадии получения
гидроксиламинсульфата....................;............335
7.9 7. Очистка отходящих газов при производстве олеума.337
7.9.8. Очистка отходящих газов при получении нитрита
аммония............................................. 338
7.10. Очистка отходящих газов в производстве
минеральных пигментов...................................338
7.10.1. Очистка отходящих газов в цехе подготовки сырья.339
7.10.2. Очистка отходящих газов в производстве
пигментной двуокиси титана............................341
5
Оглавление
7.10.3. Очистка отходящих газов в производстве красных
железоокисных пигментов ............................343
7.11. Очистка отходящих газов при получении безводного
сульфита натрия.......................................347
7.12 Очистка отходящих газов в производстве сернистого
натрия и сульфит-сульфатных солей.....................348
7.13. Очистка газов от HCN вакуум-поташным методом....349
7.14. Очистка отходящих газов на заводах технического
углерода..............................................351
7.15. Очистка отходящих газов от пыли на шинных заводах
и предприятиях резинотехнических изделий..............357
7.16. Очистка газов от летучих растворителей......... 359
7.17. Очистка газов при производстве синтетических моющих
средств...............................................363
7.18. Очистка газов при производстве кормовых дрожжей
и белково-витаминных концентратов.....................365
7.19. Очистка газов в процессе крекинга нефти.........369
7.20. Очистка газов в производстве цемента............373
ЧАСТЬ 111. ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ
ГАЗОВЫХ СИСТЕМ.............................................382
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки....... 382
1.1. Свойства промышленных пылей, золы энергетических
углей и сланцев. Оценка эффективности пылеулавливания..382
1.2. Характеристика промышленных пылей................397
1.2.1. Зола энергетических углей и сланцев..........397
1.2.2. Пыли металлургических производств............406
1.2.3. Пыли химических производств..................417
1.2.4 Пыли производства минеральных удобрений...... 424
1.2.5 Пыли производства синтетических моющих
средств.............................................427
1.2.6 Пыли производства биоконцентратов.............431
1.2.7. Пыли промышленности строительных материалов .... 434
1.2.8. Пыли машиностроительного производства........437
1.3. Пылеосадительные камеры..........................442
1.4. Инерционные пылеуловители....................... 448
1.5. Ротационные пылеуловители........................459
1.6. Центробежные пылеуловители.......................462
1 6.1. Одиночные, групповые и батарейные циклоны.....462
1.6.2. Вихревые пылеуловители.......................492
1.7. Фильтрующие пылеуловители........................498
1.7.1. Рукавные фильтры............................ 499
1.7.2. Рулонные фильтры.............................542
1.7.3. Волокнистые фильтры..........................545
1.7 4 Фильтры с жесткими перегородками..............553
1.7.5. Фильтры с насыпным слоем.................... 558
1.7.5.1. Фильтры с неподвижным насыпным слоем....558
6
Оглавление
1.7.5.2. Фильтры с движущимся насыпным слоем
(зернистые фильтры)..............................562
1.8 . Электрофильтры.................................566
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки......581
2.1. Полые газопромыватели...........................587
2.2. Насадочные газопромыватели......................593
2.3. Тарельчатые (пенные) газопромыватели............599
2.4. Ударно-инерционные газопромыватели..............608
2.5. Центробежные газопромыватели....................615
2.6. Динамические газопромыватели....................621
2.7. Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури)..625
2.8. Фильтры-туманоуловители.........................645
2.9. Мокрые электрофильтры...........................657
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции.. 662
3.1. Поверхностные абсорберы.........................662
3.2. Барботажные абсорберы...........................672
3.3. Распыливающие абсорберы.........................699
Глава 4. Оборудование для очистки газов адсорбционными,
каталитическими и термическими методами...............714
4.1. Аппараты с неподвижным слоем....................727
4.2. Аппараты с движущимся и псевдоожиженным
слоями...............................................745
4.3. Оборудование для термического и каталитического
сжигания газообразных отходов........................756
4.3.1. Печи прямого сжигания отходящих газов.......758
4.3.2. Оборудование каталитического сжигания отходящих
газов 767
ЧАСТЬ IV. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ,
ПОСТУПАЮЩИХ В АТМОСФЕРУ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ..............................................771
Глава 1. Основные параметры сред, поступающих в атмосферу ..771
Глава 2. Расчет выбросов вредных веществ, поступающих
в атмосферу из газового и жидкостного объемов оборудования
и трубопроводов.......................................789
2.1. Расчет количества вредных веществ, поступающих
в атмосферу через неплотности фланцевых соединений...789
2.2. Расчет количества вредных веществ, поступающих
в атмосферу при «большом дыхании» аппарата...........799
2.3. Расчет количества вредных веществ, поступающих
в атмосферу при «малом дыхании» аппарата.............800
2.4. Расчет количества вредных веществ, поступающих
в атмосферу через щелевой зазор из аппаратов,
находящихся под разрежением..........................803
2.5. Расчет количества вредных веществ, поступающих
в атмосферу из жидкостного объема оборудования
трубопроводов........................................804
7
у
Оглавление
2.6. Расчет количества вредных веществ, испаряющихся
со свободной поверхности жидкости....................808
2.7. Расчет количества вредных веществ, выделяющихся
с поверхностей, на которых образуется пленка.........818
Глава 3. Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу
при работе технологического оборудования...............828
3.1. Расчет количества вредных веществ, поступающих
в атмосферу от гальванических производств............828
3.2. Расчет количества вредных веществ, выделяющихся
при сварочных работах................................836
3.3. Расчет количества вредных веществ, поступающих
в атмосферу от участков механической обработки
материалов...........................................846
3.4. Расчет количества вредных веществ, поступающих
в атмосферу при деревообработке......................853
ПРИЛОЖЕНИЯ ................................................864
Таблица 1. Состав, плотность, низшая теплота сгорания,
теоретический расход воздуха и объемы продуктов сгорания
сухого природного газа месторождений.....................865
Таблица 2. Средний состав, плотность, теплота сгорания,
теоретический расход воздуха и объемы продуктов сгорания
некоторых попутных (нефтепромысловых) газов (сухих)......871
Таблица 3. Состав, плотность, низшая теплота сгорания,
теоретический расход воздуха и объемы продуктов сгорания
некоторых нефтезаводских (при переработке нефти) газов (сухих) ... 872
Таблица 4. Состав, плотность, теплота сгорания, теоретический
расход воздуха и выход продуктов сгорания при сжигании
некоторых искусственных газов............................874
Таблица 5. Физико-химические характеристики .мазутов
нефтеперерабатывающих заводов (данные ВНИИМТа)...........875
Таблица 6. Некоторые физико-химические
характеристики мазутов...................................876
Таблица 7. Состав, теплота сгорания, характеристика топлива,
теоретический расход воздуха и объемы продуктов сгорания
жидких топлив (данные ВНИИМТа)...........................877
Таблица 8. Расчетные характеристики твердых топлив.......878
Таблица 9. Характеристики пылей энергетических
твердых топлив...........................................881
Таблица 10. Физико-химические свойства некоторых газов
и паров при нормальных условиях..........................883
Таблица II. Давление водяных паров и влагосодержание газов
при насыщении и давлении смеси 0,101 МПа (760 мм рт. ст).886
Таблица 12. Номограмма для определения скорости витания
частиц.................................................. 888
Размеры санитарно-защитных зон для предприятий...........888
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ...............................911
8
Предисловие
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предлагаемый справочник яв-
ляется первой попыткой провести
широкое обобщение результатов
деятельности академических, учеб-
ных, научных, проектных и кон-
структорских, организаций и пред-
приятии в области инженерных ме-
тодов защиты окружающей среды.
В научно-технических источниках и
нормативных документах имеется ог-
ромное количество сведений по
методам и способам защиты воздуш-
ного и водного бассейнов и земель-
ных ресурсов. Но эти сведения име-
ют явно отраслевую направленность.
Например, наиболее значительные
результаты в области охраны воз-
душного бассейна достигнуты в на-
учно-исследовательских и конструк-
торских организациях теплоэнерге-
тики, черной и цветной металлур-
гии, так как эти отрасли являются
основными загрязнителями атмос-
феры и вынуждены постоянно про-
водить работы по защите воздуш-
ного бассейна. Основными загряз-
нителями водного бассейна также
являются черная металлургия и теп-
лоэнергетика, целлюлозно-бумаж-
ная, нефтеперерабатывающая от-
расли промышленности и городское
хозяйство, поэтому в подведом-
ственных научно-исследовательских
и конструкторских структурах по-
лучены наиболее существенные ре-
зультаты. Наиболее токсичные заг-
рязнители в атмосферу и водный
бассейн выбрасывают предприятия
химического и нефтехимического
профиля, поэтому в рамках данных
отраслей разрабатывались и разра-
батываются наиболее эффективные
методы борьбы с этими выброса-
ми. Основными источниками твер-
дых отходов являются горно-
металлургические и горно-добыва-
ющие предприятия, химическая
промышленность, предприятия
строительного комплекса, город-
ское коммунальное хозяйство, по-
этому в их структурах рождались
перспективные технологии утили-
зации и переработки твердых от-
ходов. Данную аналогию можно
продолжать и дальше. Справочник
содержит самые перспективные
технологические и технические ре-
шения защиты окружающей среды
из целого ряда отраслей, поэтому
специалисту дается возможность
сравнивать и выбирать наиболее
подходящие разработки для реше-
ния стоящих проблем.
По своей структуре справочник
состоит из трех томов. Первый том
содержит сведения о предельно до-
9
Предисловие
пустимых концентрациях вредных
веществ в атмосферном воздухе,
основных источниках загрязнения
воздушного бассейна, в нем приве-
дены многочисленные технологи-
ческие решения борьбы с вредны-
ми газовыми выбросами в различ-
ных отраслях и производствах. В ма-
териалах тома широко представле-
но разнообразное типовое и ориги-
нальное оборудование для борьбы
с вредными газовыми выбросами
физико-механическими и физико-
химическими методами, приведены
методы расчета и выбора данного
оборудования, материал тома ши-
роко иллюстрирован конкретными
примерами расчета оборудования.
Во втором томе содержатся све-
дения о предельно допустимых кон-
центрациях вредных веществ в сточ-
ных водах предприятий и произ-
водств, определены основные источ-
ники загрязнения водного бассейна,
проанализированы многочисленные
технологические решения по очист-
ке сточных вод предприятий различ-
ных отраслей. Приведены обширные
сведения о типовом и оригинальном
оборудовании по очистке сточных
вод физико-механическими, физико-
химическими, электрохимическими,
биохимическими, химическими и
термическими методами. В материа-
лах тома содержатся конкретные ре-
комендации по методам расчета и
выбора оборудования защиты водного
бассейна. Даны сведения об органи-
зации систем замкнутого водоснаб-
жения промышленных предприятий.
Третий том посвящен проблемам
утилизации и переработки промыш-
ленных и бытовых твердых отходов.
Материал тома содержит сведения
об основных источниках твердых
10
промышленных и бытовых отходов,
классификацию отходов по классам
опасности, основные технологичес-
кие решения по утилизации и пе-
реработке твердых отходов В нем
широко представлено технологичес-
кое оборудование по переработке и
утилизации твердых отходов, при-
ведены примеры его расчета и вы-
бора. На конкретных примерах даны
рекомендации по организации без-
отходных и малоотходных производ-
ственных технологий.
Справочник базируется на со-
временных достижениях отече-
ственных и зарубежных научно-ис-
следовательских, проектно-конст-
рукторских организаций и предпри-
ятий, сферой деятельности которых
является защита окружающей сре-
ды от вредного влияния газовых
выбросов, жидких стоков и твердых
отходов.
К отечественным организациям и
предприятиям, внесшим и вносящим
исключительный вклад в защиту воз-
душного бассейна, следует отнести:
ВНИИОТ, ВНИИтехуглерод, ВНИ-
ПИчермстэнергоочистка, ВНИИ-
стром, ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского,
ВЦНИИОТ, ГИНцветмет, ГИПРО-
газоочистка, ГИПРОмез, ГИПРО-
хим, ЛИОТ, ЛенГИПРОхим, Лен-
промвентиляция НИИОгаз, НИИ-
промвентиляция, НИИцемснта,
Просктпромвентиляция, Семибра-
товский филиал НИИОгаз, СИОТ,
ЦНИИпромзданий, ЭНИН и ряд
других.
Среди организаций и предпри-
ятий, игравших и играющих клю-
чевую роль в охране водного бас-
сейна, следует отметить: ВНИИ-
водгео, бывшую систему предпри-
ятий «Союзводоканалпроект», и
Предисловие
в первую очередь Мосводоканал-
НИИпроект, НИПИОТстром и ряд
других.
Наибольший вклад в разработ-
ку техники и технологии утилиза-
ции твердых отходов внесли и вно-
сят следующие организации: АКХ
им. К.Д. Памфилова, ВНИИВ, ВНИИ-
промвторцветмет, ГИПХ, Техэнср-
гохимпром и другие.
Комплексные задачи по защите
окружающей среды успешно решали
и решают ГИАП, НИИхиммаш,
ДзержинскНИИхиммаш, ЛенНИИ-
химмаш, НИУИФ, СвердНИИхим-
маш, а также целый ряд высших
учебных заведений: КГТУ, МГУИЭ,
МГСУ, МГУЛ, МЭИ, МИСиС,
НГАСА, РХТУ им. Д.И. Менделее-
ва, РГУНиГ им. И.М. Губкина,
УГТУ-УПИ, С.-ПГТИ, С.-ПГГИ
им. Г.В. Плеханова, С.-ПГЛТА им.
С.М. Кирова и другие.
Среди ученых и специалистов,
внесших наибольший вклад в разви-
тие техники и технологии защиты
воздушного бассейна, следует отме-
тить: Алиева Г.М.-А., Банита Ф.Г.,
Вальдберга А.Ю., Гордона Г.М.,
Коузова П.А., Ладыгичева М.Г.,
Мазуса М.Г., Мальгина А.Д., Мор-
гулиса М.Л., Мягкова Б.И., Нико-
лайкина Н.И., Пейсахова И.Л., Пи-
румова А.И., Приходько В.Н., Ру-
санова А.А., Скрябина Г.М., Ужо-
ва В.Н., Ульянова В.М., Швыдко-
го В.С., Юдашкина М.Я. как разра-
ботчиков оборудования по пыле-
улавливанию; Беспамятного Г.П.,
Власенко В.М., Дытнерского Ю.И.,
Мухленова И.П., Кельцева Н.В.,
Клушина В.Н., Ковалеву О.С.,
Кузнецова И.Е., Курочкину М.И., Лу-
кина В.Д., Петрянова-Соколова И.В.,
Рамма В.М,, Родионова А.И., Ро-
манкова П.Г., Спейшера В.А., Та-
рата Э.Я., Тищенко Н.Ф., Торочеш-
никова Н.С., Троицкую Т.М., Хол-
панова Л.П., Чохонелидзс А.Н. как
разработчиков технологии и обору-
дования физико-химических мето-
дов очистки газов; Сигала И.Я., Хо-
дакова Ю.С. как разработчиков тех-
нологий снижения выбросов окси-
дов азота в теплоэнергетике; а так-
же многих других.
В разработку современных техно-
логий и техники защиты водного
бассейна внесли значительный
вклад следующие специалисты:
Аракчеев Е.П., Бернадинер М.Н.,
Ветошкин А.Г., Волков Э.П., Во-
робьев О.Г., Воронов Ю.В., Голо-
ванчиков А.Б., Гордеев Л.С., Гор-
дин И.В., Гребенюк В.Д., Губа-
нов Л.Н., Дытнерский Ю.И.,
Иоакимис Э.Г., Калицун В.И., Ка-
релин Я.А., Кишневский В.А., Кога-
новский А.М., Ксенофонтов Б.С.,
Ковалева Н.Г., Ковалев В.Г., Кожи-
нов В.Ф., Ласков Ю.М., Мазо А.А.,
Монгайт И.Л., Найденко В.В., По-
кровский В.Н., Пономарев В.Г.,
Рихтер Л.А., Родионов А.И., Само-
хин В.Н., Соковнин О.М., Шуры-
гин А.П., Яковлев С.В. и многие
другие. Следует отметить особую роль
Беличенко Ю.П., Гладкова В.А.,
Гордеева Л.С., Комиссарова Ю.А. и
Кучеренко Д.И. в разработке теории
и практики замкнутых и оборотных
систем водообеспечения.
В разработку современных мето-
дов и технологий утилизации твер-
дых отходов внесли наибольший
вклад следующие специалисты:
Абрамов Н.Ф., Бернадинер М.Н.,
Бобович Б.Б., Быстров Г А , Галь-
перин В.М., Гришаев И.Г., Девят-
кин В.В., Евилевич А.З., Евиле-
11
Предисловие
вич М.А., Иванов В.В., Классен П.В.,
Клушин В.Н., Любешкина Е.Г.,
Матросов А.С., Мирный А Н., Нар-
кевич И.П., Никогосов Х.Н., Печ-
ковский В.В., Пальгунов П.П., Пу-
рим В.Р., Систер В.Г., Скворцов Л.С.,
Сумароков М.В., Титов Б.П., Фе-
доров Л.Г., Шомин И.П., Шуры-
гин А.П. и ряд других.
Хотелось бы отметить особую роль
ученых МГУИЭ в деле зашиты окру-
жающей среды. Большой вклад в раз-
работку теории и практики очистки
сточных вод внесли Баранов Д.А.,
Бирюков В.В., Булатов М.А., Бу-
латов С.Н., Кутепов А.М., Лагут-
кин М.Г., Терновский И.Г.; в ре-
шении проблем по очистке отходя-
щих газов химических производств
весьма значимыми являются резуль-
таты работ Бондаревой Т.И., Ващу-
ка В.И., Клюшенковои М.И., Ни-
колайкиной Н.Е., Павлова В.П.,
Пл айовского А.Н., Рудова Г.Я., Се-
менова П.А., Соломахи Г.П., Че-
хова О.С., Шевченко А.А.; по пе-
реработке твердых отходов — Ба-
лашова М.М., Генералова М.Б.,
Гонопольского А.М., Гусева 10.И.,
Калыгина В.Г., Макарова Ю.И.,
Назарова В.И., Систера В.Г., Су-
риса АЛ., Шорина С Н. Значитель-
ный вклад в совершенствование тех-
нологии подготовки к сжиганию твер-
дых топлив внесли Берснгартен М.Г.,
Евстафьев А.Г., Караваев Н.М., Ка-
талымов А.В., Кобяков А.И.
Благодаря трудам вышеназванных
организаций и вышеперечисленных
ученых удалось создать данный спра-
вочник, являющийся первой попыт-
кой более глубокого обобщения ре-
зультатов исследований в области
охраны окружающей среды.
Пользуясь случаем, автору хоте-
12
лось бы выразить искреннюю благо-
дарность руководству университета
в лице ректора М.Б. Генералова и
первого проректора А.В. Катал ымо-
ва за поддержку проекта издания
данного справочника, а также заве-
дующему кафедрой «Промышленная
экология» проф. М.Г. Беренгартену,
оказавшему всемерную поддержку и
помощь в работе над справочником.
Особую благодарность автор вы-
ражает проф. А.Г. Ветошкину и проф.
В.М. Ульянову — рецензентам спра-
вочника, советы и замечания кото-
рых существенно улучшили содер-
жание и форму представления ма-
териала.
Исключительную благодарность
автор выражает В.В. Ларченкову —
заместителю генерального директо-
ра ЗАО «Москва Золотоглавая», Ма-
карееву С.М. —- генеральному ди-
ректору фирмы «Розфарм», Калити-
евскому BE. — заместителю генераль-
ного директора фирмы «Розфарм»,
Киселеву Г.Ф. — генеральному дирек-
тору АО «Агрохи.мреммаш», Тупико-
ву В.Г. — финансовому директору
ООО «Дадон» и Юдинцеву Б.М. —
заместителю генерального директо-
ра ЗАО «Трест Коксохиммонтаж»,
являющимся выпускниками МИХМа,
за организацию финансовой поддер-
жки издания справочника.
Автор будет весьма признате-
лен всем читателям, которые выс-
кажут в любой форме свои замеча-
ния по содержанию справочники.
Замечания и пожелания следует
направлять по адресу: 105066, ГСП,
г. Москва, ул. Старая Басманная, 21/4,
МГУИЭ, кафедра «Промышленная эко-
логия», проф. А. С. Тимонину.
E-mail: timonin@msuie.ru
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
ЧАСТЬ I
ПДК ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ГАЗОВЫХ ВЫБРОСАХ
Очистка промышленных газооб-
разных выбросов, содержащих ток-
сичные вещества, с целью сохра-
нения чистоты воздушного бас-
сейна — непременное требование-
во всех производствах. В зависимости
от физико-химических свойств ве-
ществ, содержащихся в промыш-
ленных газообразных отходах, и от
необходимой степени очистки
сбрасываемых газообразных продук-
тов применяются различные спо-
собы очистки: механические, фи-
зико-химические, химические и
термические. Способ очистки в
первую очередь зависит от предель-
но допустимых концентраций ве-
ществ, находящихся в газовых выб-
росах. В табл. 1.1 и 1.2 приведены
значения предельно допустимых
концентраций вредных неорганичес-
ких и органических веществ в возду
хе рабочей зоны и в атмосферном
воздухе населенных мест. В табл. 1.3
приведена сравнительная оценка
различных способов обезврежива-
ния газообразных отходов.
Основные обозначения
ПДК — предельно допустимая
концентрация вредного вещества в
воздухе рабочей зоны, атмосферном
воздухе или в воде водоемов. Под
ПДК следует понимать такую кон-
центрацию химического соедине-
ния, которая при ежедневном воз-
действии в течение длительного вре-
мени на организм человека не вы-
зывает каких-либо патологических
изменений или заболеваний, обна-
руживаемых современными метода-
ми исследования, а также не нару-
шает биологического оптимума для
человека. При установлении ПДК ве-
ществ в воздухе рабочей зоны или в
воздушном бассейне населенных
мест ориентируются на токсиколо-
гический показатель вредности или
рефлекторную реакцию организма.
Для санитарной оценки воздушной
среды используются следующие пока-
затели:
ПДКрз — предельно допустимая
концентрация вредного вещества в
воздухе рабочей зоны, мг/м3. Эта
концентрация не должна вызывать
у работающих, при ежедневном
вдыхании в пределах 8 ч в течение
всего рабочего стажа, заболеваний
или отклонений в состоянии здо-
ровья, обнаруживаемых современ-
ными методами исследования, не-
посредственно в процессе работы
или в отдаленные сроки. Рабочей
зоной считается пространство вы-
сотой до 2 м над уровнем пола или
13
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
площадки, на которой находятся
места постоянного или временного
пребывания работающих;
ПДКмр — максимальная разовая
концентрация вредного вещества в
воздухе населенных мест, мг/м3. Эта
концентрация вредного вещества
не должна вызывать рефлекторных
(в том числе субсенсорных) реак-
ций в организме человека;
ПДКСС — среднесуточная пре-
дельно допустимая концентрация
вредного вещества в воздухе насе-
ленных мест, мг/м3. Эта концент-
рация вредного вещества нс долж-
на оказывать на человека прямого
или косвенного вредного воздей-
ствия в условиях неопределенно
долгого круглосуточного вдыхания.
1.1. Предельно допустимые концентрации вредных веществ
в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе населенных мест
Таблица 1.1
Предельно допустимые концентрации вредных неорганических веществ
в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе населенных мест
Таблица состоит из двух частей: «Элементы и их соединения» (№ 1—222) и «Смеси»
(№ 223—283). Вещества располагаются по алфавиту названий элементов или их соедине-
ний (в русской номенклатуре), причем названия солей начинаются с катионов
В литературе, и в частности в санитарных нормах, указываются иногда ПДК не
конкретных соединений, а только элемента, по которому ведется нормирование.
Утвержденные значения ПДК выделены полужирным шрифтом.
Элементы и их соединения
№ п/п Соединение Формула Моле- куляр- ная мас- са M Раствори- мость а. г/л Предельно допусти- мые концентрации ПДКрз(1),ПДКмр(2), ПДКСС (3), мг/м3
1 2 3 4 5 6
1 Азот трехфтористый NF, 71,01 в. ел. р. 29(1)
2 Азота двуокись . no2 46,01 0,184 9(1); 0,085 (2, 3)
3 Азота окислы в пере- счете на NO? — — 0,184 5(1)
4 Азота окись NO 30,01 0,058820 30(1)
5 Азота чстырсхокись (NO?)? 92 02 1,8(1)
6 Азотная кислота HNOj 63,01 00 5(1); по HNO3 0,4 (2, 3), но Н+ 0,006(2,3)
7 Алюминий Al 26.98 Н. р- 2(1)
8 Алюминий азотистый AIN 40,98 рсаг. 6(1)
9 Алюминий фтористый в пересчете на F~ AlFj 83,98 5,0025 2,5(1), 0,2 (2), 0,03(3)
10 Алюминия окись AI,O3 101,94 н. р- 2,0(1)
11 Аммиак NH3 17,03 51120 20(1), 0,2(2,3)
12 Аммоний ванадиево- кислый nh4vo3 116,99 5,0” 0,5(1)
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4 5 6
13 Барий серно-кислый BaSO4 233,4 (2,3 10*3)’8 6(1)
14 Бария растворимые соединения — —’ — 0,5(1)
15 Бериллий и его соеди- нения в пересчете на Be — — 0,001 (1)
16 Бериллий фтористый BcF2 47,01 X- P- 2(1)
17 Бор азотистый BN 24,81 H- P- 6(1)
18 Бор бромистый ВВг3 250,57 pear, —
19 Бор углеродистый В4С 55,26 h. p. 2(1)
20 Бор фтористый BF3 67,81 2,99 1(1)
21 Бора гидриды: декаборан диборан пентаборан ВщН14 в2н6 B5Uq 122,22 27,67 65,14 pear, pcar. pear. 0,3+(l) • 0,1 (1) 0,0006(1)
22 Бора карбонитрид BNC — — 10(1)
23 Бора окись В2О3 69,62 212103; 11° 5(1)
24 Борная кислота (орто) HjBOj 61,83 51,521 10(1)
25 Бром Вг2 159,83 35,8м 0,5* (1)
26 Ванадий углеродистый VC 62,96 н.р. 3(1)
27 Ванадий трсххлорис- тый в пересчете на V2O5 vcij 157,30 pear. 0,5(1)
28 Ванадия пятиокись V2O5 181,88 0,725 0,1 (1); 0,002 (3)
29 Ванадия трехокись v2o3 149,88 — 0,5(1)
30 Водород бромистый HBr 80,92 187525 10(1)
31 Водород мышьяковис- тый AsHj 77,94 0,648м 03(1); 0,06 (2, 3)
32 Водород селенистый H2Se 80,98 9,7725 0,2(1)
33 Водород сурмянистый SbH3 124,78 — 0,5(1)
34 Водород фосфористый PH3 34,00 0,52м 0,1(1)
35 Водород фтористый HF 20,01 co 0,5(1); 0,02 (2); 0,005 (3)
36 Водород хлористый HC1 36,46 823 5(1). 0,015(2,3)
37 Водород цианистый HCN 27,03 50м 03r(i); o,oi(3)
38 Водорода перекись H2O2 34,01 CO 1,4(1)
39 Вольфрам W 183,85 н.р 6(1)
40 Вольфрам кремнистый WSi2 240,03 H. p 6(i)
41 Вольфрам селенистый WSe2 341,77 2(1)
42 Вольфрам сернистый WS2 247,98 H. p. 10(1)
43 Вольфрам теллуристый VVTc2 439,05 0,01 (1)
44 Вольфрам углеродис- тый wc 195,86 II p. 6(1)
45 Вольфрама карбонил W(CO)fi 351,91 — 2(1)
15
Часть I ПДК вредных веществ в газовых выбросах
П родолже н ие табл .1.1
1 2 3 4 5 6
46 Гадолиния окись Gd2Oj 362,5 в. СЛ. p. 5(1)
47 Гафний Hf 178,6 H P 0,5(1)
48 Гафний азотистый HfN 192,50 5(1)__
49 Гафний углеродистый HfC 190,5 — 5(1)
50 Германий Ge 72,6 H.p. _ 2(1)
51 Германий четырсххло- ристый в пересчете на Ge4* GeCl4 214,4 pear. 1(1)
52 Германия окись GcO2 104,6 разл. до H GeO 3 2(1)
53 Гидразин и его соеди- нения — —— OO 0,1+(1)
54 Г идразингилрат N2H4 • H2O 50,06 00 о,Г(1)
55 Двухромово-кислые соли —— — — 0,01 (1)
56 Диспрозия окись Dy2O3 373,0 — 5(1)
57 Железа окись Fc20j 159,70 H.p. 10(1)
58 Железа растворимые соли в пересчете на Fe — — — 1(1)
59 Индий и его соедине- ния в пересчете на In — — —. 0,1 (1)
60 Иттрий Y 88,92 pear. 1(1)
61 Йод h 253,81 0,2820 КО
62 Кадмий и его соедине- ния — — — 0,2(1)
63 Кадмий сернистый CdS 144,46 (2,1 • 10-8)25 0,1 (1)
4 Кадмий стеариново-кис- лый в пересчете на Cd2+ Cd (C|4H3SCOO)2 678,39 — 0,1(1)
65 Кадмия окись CdO 128,39 (4,8- IO’3)18 0,1(1)
66 Калий цирконнсво- фтористый K2ZrF6 283,42 — 1,0(1)
67 Кальций бористый CaB6 104,95 H.p. 4(1)
68 Кальций мышьяковис- тый Ca (AsO4)2 398,11 0,I325 1(1)
69 Кальций углекислый (кальцит, известняк) CaCOj 100,09 0.06520 6(1)
70 Кальций фтористый в пересчете на Г~ CaF2 78,08 0,01618'25 2,5 (I), 0,2 (2), 0,03 (3)
71 Кальций фторо- фосфорно-кислый Ca5F2(PO4)j 504,31 — 2,5(1)
72 Кальция окись CaO 56,08 1,3м 3(D
73 Кальция цианамид CaCN2 80,11 разл. 15(1)
74 Кобальт Co 58,93 н-Р- 0,5(1)
75 Кобальта гидрокарбо- нил и продукты его рас- пада в пересчете на Со Co(CO)4H 171,98 0,01 (1)
16
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4 5 6
76 Кобальта окись CojOj 165,88 h. p. 0,5(1)
77 Кремний Si 28,09 H. p. 4(1)
78 Кремний азотистый SijN4 196,31 6(1)
79 Кремний углеродистый (карборунд) SiC 40,1 разл. 6(1)
80 Кремний хлористый SiHCI3 SiCh 135,43 169,90 pear, pear. 1(1) 5(D
81 Кремний фтористый Sir4 104,09 pear. 0,02 (2); 0,005 (3)
82 Литий водородистый LiH 7,95 pear. 0,025(1)
83 Литий фтористый LiF 25,94 2,718 1,0(1)
84 Магний углекислый (магнезит) MgCOj 84,32 1,2925 10(1)
85 Магния окись MgO 40,32 70025 15(1)
86 Марганец Mn 54,94 pear. 03(1); 0,01 (3)
87 Медь Cu 63,54 H- P- 1(1)
88 Молибден Mo 95,94 »• P- <4(1)
89 Молибден бористый МО7В5 245,93 — 4,0(1)
90 Молибден кремнистый MoSii 152,11 — 4,0(1)
91 Молибдена нераство- римые соединения — — — 6,0(1)
92 Молибдена раствори- мые соединения в виде аэрозоля конденсации — — — 2(1)
93 Молибдена раствори- мые соединения в виде пыли — — — 4,0(1)
94 Молибден селенистый MoSej 253,86 — 4(1)
95 Молибден сернистый MoS, 160,07 H. p. 10(1)
96 Молибден теллуристый MoTe7 351,14 —. 0,1(1)
97 Молибден углеродис- тый MoC 107,95 H. p. 6,0(1)
98 Молибдена карбонил Mo(Co)6 264,00 »- p- 1(1)
99 Мышьяк и его соедине- ния (кроме мышьяка водородистого) в пере- счете на As — — 0,5 (1); 0,003 (3)
100 Мышьяка пятиокись AS2O5 229,84 65820 03(D
101 Мышьяка трсхокись AsjOj 197,84 20,52S 03(D
102 Натрий крсмнсфторис- тый в пересчете на F~ Na2SiF6 188,07 7,3720 2,5(1); 0,03(2); 0,01 (3)
103 Натрий роданистый (трехнический) NaSCN 81,08 139020 50(1)
104 Натрий трифторуксус- но-кислый Na(OOCCF3) 136,01 >50 0,05+(l)
105| Натрий фтористый в пересчете на F- NaF 41,99 42,820 0,03 (2); 0,01 (3)
17
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4 5 6
106 Натрия гидроокись NaOH 40,00 1O7O20 0,5(1)
107 Натрия фторалюминат (криолит) в пересчете на F- Na3AlF6 209,94 0,6125 2,5 (1); 0,2 (2); 0,03(3)
108 Никель Ni 58,71 h. p. 0,5(1)
109 Никель сернистый в пересчете на Ni2+ NiS 90,76 (> 1,5 • 10“3)20 0,5(1)
НО Никель сернокислый NiSO4 154,78 38320 0,5(1)
111 Никеля закись в пере- счете на Ni2+ NiO 74,71 h. p. 0,5(1)
112 Никеля карбонил (тетра) Ni(CO)4 170,75 0,189,8 0,0005(1)
113 Никеля окись в пере- счете на Ni3* Ni2O3 -xH2O — h. p. 0,5(1)
114 Никеля растворимые соединения — — — KD
115 Ниобий азотистый NbN (NbjN) 106,90 (199,80) H. p. 10(1)
116 Ниобий бористый NbB2 114,53 — 10(1)
117 Ниобий селенистый NbSe2 250,83 — 4(1)
118 Озон o3 48,00 0,02119 0,1 (1)
119 Олово и его неоргани- ческие соединения (кроме олова водороди- стого и окиси олова) — — — 2(1)
120 Осмия окись OsO4 254,2 70,125 0,002(1)
121 Платины растворимые соли — — — 0,002 (1)
122 Рений Re 186,20 — 4(1)
123 Родий Rh 102,905 H. p. o.KD
124 Родия растворимые соли в пересчете на Rh — — 0.001 (1)
125 Ртуть Hg 200,59 (2 • IO-5)30 0,01* (1); 0,0003 (3)
126 Ртуть двухлористая (сулема) HgCl2 271,5 65,920 0,1 (1)
127 Свинец и его неоргани- ческие соединения в пересчете на РЬ — — — 0,01 (1); 0,0007(3)
128 Свинец мышьяково- кислый Pb3(AsO4)2 899,45 в. СЛ. p. 0,15(1)
129 Свинец сернистый PbS 239,28 8 • 10-’3 0,0017 (3)
130 Селен аморфный Sex 631,68 »- P- 2(1)
131 Селен шестифтористый ScF6 192.96 — 0,4(1)
132 Селена двуокись ScO2 110,96 264022 0,1 (1)
18
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4 5 6
133 Селена соединения в пересчете на Sc — — — 0,2(1)
134 Сера пятифтористая S;l-|0 254,11 сл. pear. 0 025(1)
135 Сера хлористая S2C12 135,03 pear. 6(1)
136 Сера шесгифтористая SF6 146,07 0,098 6.000(1)
137 Серебро и его раствори- мые соединения — — (3,5 • 10“5)20 0,01 (1)
138 Серная кислота H2SO4 98,08 co 1(1) no H2SO4: 0,3(2); 0,1 (3)no H+: 0,006 (2), 0,002 (3)
139 Сероводород H2S 34,08 4,12O20 10 (1), 0,008 (2, 3)
140 Сероводород в смеси с углеводородами С|—С5 — — — 3(1)
141 Сероуглерод cs2 76,14 1,792u 10+(l); 0,03 (2); 0,005 (3)
142 Серы двуокись so2 64,06 11520 10(1); 0,03 (2); 0,05 (3)
143 Серы трехокись so3 80,07 pear. 1(1)
144 Сульфурил фтористый so2h 102,07 сл. p. 20(1)
145 Сурьма Sb 121,76 h. p. 0,5(1)
146 Сурьма пятифтористая в пересчете на Sb SbFj 216,74 P- 03(0*
147 Сурьма пятихлористая в пересчете на Sb SbCl5 299,02 pear. 03(1)**
148 Сурьма трехфтористая в пересчете на Sb SbF3 178,75 x. p. 03(1)*
149 Сурьма треххлористая в пересчете на Sb SbClj 228,11 x. p. 03 (1)**
150 Сурьмы (V) окислы в пересчете на Sb Sb20j 323,50 3 2(1)
151 Сурьмы (III) окислы в пересчете на Sb Sb2O3 291,50 сл. p. 1(1)
152 Сурьмы (V) сульфиды в пересчете на Sb Sb2S5 403,82 H. p. 2(1)
-153 Сурьмы (III) сульфиды в пересчете на Sb Sb2S3 339,69 0,001718 1(1)
154 Таллий бромистый TlBr, 444,10 P- 0,01 (1)
155 Таллий йодистый Tlh 585,08 — 0,01(1)
156 Таллий и его раствори- мые соединения — — — 0,l*(l)
157 Тантал Ta 180,95 H-P 5(1)
158 Тантала пятиокись Ta3O5 441,89 H P- 10(1)
159 Тантала чстырехокись TaO^ 425,89 H. p. 10(1)
160 Теллур Те 127,60 H. p. 0,01 (1)
161 Теллур шестифторис- тый TcFfi 241,60 pear. 0,02(1)
* Обязателен контроль по HF. * * Обязателен контроль по НС1.
19
Часть L ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4 5 6
162 Титан азотистый TiN 61,91 h. p. ~4(1)
163 Титан бористый TiB, 69,52 2(1)
164 Титан кремнистый TiSi-, 101,07 ’— 4(1)
165 Титан углеродистый Tie 59,01 Н. p. -10(1)
166 Титан чстырсххлорис- тый по содержанию в воздухе НС1 TiCl4 189,71 p- KO
167 Титана двуокись TiO2 79,90 »• P- _ ... 10(1)
168 Торий Th 232,04 ir. p. 0,05(1)
169 Углерод (газовая сажа) C 12,01 II. p. 3,5(1); 0,15 (2); 0,05 (3)
170 Углерода двуокись co2 44,01 1,6120 30 000(1)
171 Углерода окись CO 28,01 0,04120 20(1); 3(2); 1,0(3)
172 Углерода хлорокись (фосген) COC12 98,92 разд. . 0,5(1)
173 Урана нерастворимые соединения — — н. p. 0,075(1)
174 Урана растворимые соединения — — — 0,015(1)
175 Фосфор желтый p4 129,92 0,003 <20 0,03 (1)
176 Фосфор пятисернистый P2O5 222,29 pear. 1(1)
177 Фосфор пятихлористый PCI, 208,27 pear. 0,2* (1)
178 Фосфор треххлористый PCI, 137,35 pear. 0,2" (T)
179 Фосфора пятиокись P2O, 141,94 pear. 1 (1); 0,15 (2); 0,05(3)
180 Фосфора трехокись P2O3 109,94 pear. 0,05 (2)
181 Фосфорная кислота H3PO4 98,00 54 8020 1,0(1)
182 Фтор f2 38,00 pear. 0,15(1)
183 Фтора окись f2o 54,00 pear. 0,1(1)
184 Фтористо-водородной кислоты плохо раство- римые неорганические соединения в пересчете на HF — — — 1(1); 0,2 (2); 0,03 (3)
185 Фтористо-водородной кислоты хорошо рас- творимые неорганиче- ские соединения в пе- ресчете на HF 7 — — 1 (1); 0,03 (2); 0,01 (3)
186 Фтористо-водородной кислоты соли в присут- ствии фтора в пересче- те на HF — — — 1(1); 0,03 (2); 0,01 (3)
187 Хлор CI2 70,91 7,02t) 1(1); 0,1 (2); 0,03 (3)
188 Хлор трехфтористый C1F3 92,45 pear. 0,4(1); 0,03 (2)
189 Хлора двуокись CIO2 67,45 107,910 0,1 (!)
20
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4 5 6
190 Хлора фтортрехокись ClOjF 102,42 pear. 12,3(1)
191 Хлористо-водородная (соляная)кислота НС1 36,46 x. p. noHCl 0,2(2,3); no 1Г 0,006 (2, 3)
192 Хром бористый СгВ 62,81 h. p. 1(1)
193 Хром металлический Сг 51,996 H. p. 2(1)
194 Хром углеродистый СГ3С2 180,02 ii. p. 2(1)
195 Хромаммоний серно- кислый (хромоаммиач- ные квасцы) в пересче- те на CrOj Cr2(SO4)3 х x(NH4)2SO4x х 24112О 956,71 — 0,02 (1)
196 Хрома окись CrOj 99,99 166615 0,01 (1); 0,0015(2, 3)
197 Хрома треххлористого гсксагидрат в пересчете па CrOj СгС1з-6Н2О 266,48 p- 0,01 (1)
198 Хрома (VI) соединения в пересчете на СгОз — — — 0,0015 (2, 3)
199 Хромово-кислые соли — — 0,01 (1)
200 Цианисто-водородной кислоты соли в пере- счете на HCN — — 0,3* (1); 0,01 (3) *
201 Цинк хлористый ZnCI2 136,29 367O20 1(1)
202 Цинка окись ZnO 81,37 0.004218 6(1)
203 Цирконий Zr 91,22 ii. p. 6(1)
204 Цирконий азотистый Zr,N4 329,69 ii. p. 4(1)
205 Цирконий бористый ZrB2 112,84 — 5(1)
206 Цирконий кремнекис- лый ZrSiO4 183,31 H. p. 6(1)
207 Цирконий углеродис- тый ZrC 103,23 11. p. 6(1)
208 Циркония двуокись ZrO2 123,22 H. p. 6(1)
21
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Дополнение к табл. 1.1 в части «Элементы и их соединения»
№ п/п Соединение Формула Моле- куляр- ная мас- са M Раствори- мость а', г/л Предельно допусти- мые концентрации ПДКР»(1), ПДКмр(2), ПДКСС(3), мг/м1
209 Актиний Ас 227,0 228,0 н. р. н. р. 2-10“12 (1)* 2 -10—8 (1)*
210 Америций Ат 241,0 242,0 243,0 244,0 6,0-10—12 (1)* 5,6 • 10“12 (1)* 5,6- 10—12 (1)* 4,4- IO-6 (1)*
211 Барий мстакремне- кислый BaSiO) 213,44 в. сл. р. 2,0(1)
212 Барий углекислый BaCOj 197,35 0,0218 0,5(1)
213 Кремния двуокись SiO2 60,08 н.р. 2,0(1)
214 Натрий азотисто- кислый NaNO2 68,99 82920 0,05 (1)
215 Натрия фторцирконат Na2ZrF6 251,20 — 10,0(1)
216 Ниобий Nb 92,91 — 10,0(1)
217 Плутоний Pu 238,0 239,0 240,0 241,0 242,0 243,0 244,0 рсаг. рсаг. pear, pear, рсаг. рсаг. pear. ~ “ г* № “ “ “ Os Ъо Ъо to \о с о о о о о о 1 1 1 1 1 1 1 м м bJ — ю bJ к» «х ч ч ч z—s ч /**ч *♦***##
218 Полоний Po [209] — 2,0- 1О~,о(1)*
219 Протактиний Pa 230,0 231,0 233,0 — . 8,0 - 10—10 (1)* 1,1 10~l2(l)* 1,8- 10“7 (1)*
220 Радий Ra 224,0 226,0 228,0 233,0 pear, рсаг. pear, рсаг. 7,2- 10“’°(1)* 2,8- 10“10 (1)* 4,4- 10~10(l)* 2,4- 10~,0(1)*
221 Титан Ti 47,90 н. р. 10,0(1)
222 Фосфора хлорокись POC13 153,33 рсаг. 0,05* (1)
* Вещества радиоактивны, ПДКрэ выражены в Кц/м’.
22
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.1
Смеси
№ п/п Название Предельно допус- тимая концен- трация ПДКр„ мг/м3 № п/п Название Предельно допус- тимая концен- трация ПДКр„ мг/м3
1 2 3 1 2 3
223 Абразивы искусственные: карборунд, корунд 6,0 240 Волокно стеклянное и мине- ральное 4,0
224 Алюминия окись: глинозем, монокорупд, электрокорунд в виде аэрозоля дезинтегра- ции 6 241 Вольфрамово-кобальтовыс сплавы с примесью алмаза (до 5 %) 40
242 Глина 6,0
225 Алюминия окись с примесью двуокиси кремния в виде аэрозоля конденсации 2 243 Глина огнеупорная, содержа- щая до 15 % свободной и около 50 % общей двуокиси кремния 6,0
226 Алюминия окись —электро- корунд в смеси: —со сплавом никеля (до 15 %) — с легированными статями 4 6
244 Гранит 2,0
245 Диатомит (инфузорная зем- ля, кизельгур) 1,0
227 Алюминия сплавы в пересче- те на А! 2
246 Динас, содержащий око.ю 90 % свободной двуокиси кремния 1,0
228 Алюминат титана и титанат кальция 6,0(1)
247 Доломит 6,0
248 Железа окислы с примесью: — окислов марганца (до 3 %) — общей двуокиси кремния (менее 10 %), окислов мар- ганца (1,5 —3,0 %) и других окислов и металлов (до 10 %) — свободной двуокиси крем- ния (мснсс 10 %) и оки- слов марганца (менее 6 %) — фтористых или марганцевых (от 3 до 6 %) соединений 6,0 6,0 4,0 4,0
229 Апатит 6,0
230 Апатит с примесью окиси кремния (менее 10 %) 5,0
231 Асбест 190 час- ти ц/см3
232 Асбест природный и искусст- венный, асбестопородные пыли, содержащие более 10 % асбеста 2
233 Асбсстобакслнт и асбесторе- зина 8,0
249 Железный агломерат 4,0
234 Асбоцемент 6 250 Зола горючих сланисв 4,0(1)
235 Аэросил-175, содержащий до 99,87 % аморфной двуокиси кремния 1 251 Кварцитодинас 1
252 Крсмнемсдистый сплав 4
253 Кремния двуокись аморфная в виде аэрозоля конденсации: — возгоны электротермичес- кого производства кремния и кремнистых ферроспла- вов, аэросил-300 и др. — при содержа кии в пыли бо- лее 70 % двуокиси кремния — в смеси с окислами мар- ганца с содержанием каж- дого из них более 10 % 1 1
236 Аэросил модифицированный: — бутиловым спиртом (бу- тосил) — диметилдихлорсиланом 1 1
237 Барит с примесью мснсс 10 % двуокиси кремния 6,0
238 Ванадийсодержащие шлаки состава: У20з, Сг2О$, МпО 4
239 Волокно стеклянное 3
23
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 1 2 3
254 Кремния двуокись кристалличе- ская: — кварц, кристобалит, тридимит — при содержании в пьет свыше 70 % двуокиси кремния — гранит, слюда-сырец, углс- породная пыль, шамот— при содержании в пыли от 10 до 70 % двуокиси кремния — горючие кукерситпые слан- цы, мсдно-сульфидныс руды, углепородная и угольная пы- ли, глина и др. — при содер- жании в ныли от 2 до 10 % двуокиси кремния 1 2 4 266 Пыль сварочная 4,0
267 Пыль от электролизеров при получении алюминия от ванн с самообжигающими анодами 2,0(1)
268 Пыль от электролизеров при получении алюминия от ванн с обожженными анодами 4,0(1)
269 Пыль смолодоломитовая 2,0(1)
270 Силикаты: мусковит, слюда- флагопит, тальк 4,0
271 Слюда-сырец с примесью сво- бодной двуокиси кремния (до 28 %) 2,0
272 Стали легированные и их сме- си с алмазом (до 5 %) 6,0
255 Кремния двуокись электротер- мического происхождения в виде аэрозоля конденсации 1
273 Стеклопластики, содержащие углекислый кальций 33
256 Люминофоры состава: ВеО, ZnO, ZnBcSiOj BaSiOj, CaWO4, MgWO4, MnWO4, PbSiOj.ZnBcSiOj ZnS, Zn2SiO4, Zn3(PO4)2, ZnS+CdS <2 0,01 <5 274 Трепел 1
275 Углерод: — алмазы природные и искус- ственные — каменный уголь с примесью двуокиси кремния (менее 2 %) — коксы — нефтяной, пеко- вый, сланцевый, электрод- ный — уголь, нс содержащий сво- бодной двуокиси кремния — уголь, содержащий свобод- ную двуокись кремния (до 10 %) — угольная и угольно-пород- ная пыль, содержащая сво- бодную двуокись кремния (более 10 %) 8,0 10,0 6,0 10 4,0 2,0
257 Магнезиальная пыль состава: SiO2 (3,3 —12 %), Fc2O3, (10,8 %), Cr2Oi (32,3 %). MgO (27,5 %) 10
258 Магнезит с нримесыо свободной (около 1 %) и общей (до 3,5 %) двуокиси кремния 10
259 Мсдпо-пикслсвая руда 4,0(1)
260 Мсдно-хромбарисвый катализа- тор (в пересчете на Сг20з) 0,01 (1)
261 Никелевый агломерат 4,0
262 Оксифсры (ферриты) 2,5
263 Оливин 6,0
264 Пыль нетоксичная 0,15 276 Феррохром металлический (сплав 65 % хрома с железом) 2,0(1)
265 Пыль растительного и животно- го происхождения: —с примесью двуокиси крем- ния (более 10 %)—зерновая, лубяная, льняная, пуховая, хлопчатобумажная и др. — с примесью двуокиси крем- ния (от 2 до 10%) —с примесью двуокиси кремния (менее 2 %) —древесная, муч- ная, хлопчатобумажная и др. —прочие виды, не содержащие двуокиси кремния и других примесей токсичных веществ 2 4 6 10
277 Форстерит 6,0
278 Фосфорит 6,0
279 Фосфорит с примесью двуоки- си кремния (не менее 10 %) 5,0
280 1(емеит 6,0
281 Чугун 6,0
282 Чугун в смеси с элсктрокорун- дом (до 20 %) 6,0
283 Шамот, содержащий свобод- ную (15—30 %) и общую (около 50 %) двуокись крем- ния 2,0
24
Часть I, ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Таблица 1.2
Предельно допустимые концентрации вредных органических веществ
в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе населенных мест
Таблица состоит из двух частей: «Элементы и их соединения» (№ 1—809) и «Сме-
си» (№ 810—857). Соединения распсяагаются по алфавиту названий, приведенных, где
это было возможно, по Женевской номенклатуре. Рядом с основным названием во
многих случаях даны их синонимы или торговые названия и марки.
Утвержденные значения ПДК выделены полужирным шрифтом.
Элементы и их соединения
№ п/п Соединение Формула Молеку- лярная масса М Раство- римость а', г/л Предель- но допус- тимые концен- трации ПДКРл(1), ПДКмр(2), ПДКЦЗ), мг/м1
1 2 3 4 5 6
1 Акридин О’ОС' 179,24 в сл. р. 0,01 (1)
2 Акриламид (амил акри- ловой кислоты) СП2=СПСОМН2 71,08 X. р. 0,3(1)
3 Акрилил хлористый (хлорапгидрид акрило- вой кислоты) СН2=СНСОС1 90,50 разя. 0,3(1)
4 Акриловая кислота сн2=снсоон 72,06 СО 5(1)
5 Акриловый альдегид (акролеин) CIL-CHCIIO 56,06 4ОО20 0,7(1); 0,03 (2, 3)
6 Акрилонитрил(винил цианистый, нитрил акриловой кислоты) CI12=CHCN 53,06 Р- 0,5*(1)
7 Аллил хлористый (З-хлорнропен) СН2=СНСН2С1 76,52 1,020 0,3(1)
8 Аллил цианистый (нит- рил випилуксусной кислоты) ch2=chch2cn 67,09 0,001 0,3+(1)
9 Аллилглицидиловый эфир н2с - СНСН,ОСН2СН - сн2 V 114,14 172 45(1)
10 Аллиловый спирт СН2=СНСН2ОН 58,08 СО 2(1)
И Аллилпронилдисуль- фид CH2=CHCH2SSCIl2CH2CHj 148,29 12(1)
12 Алюминийтриалкилы и их хлорилы AIRj; AIRfflCl3_„ — — 1,0(1)
13 «-Амилацетат (амило- вый эфир уксусной кислоты) CihCOOCsHu-,, 130,19 1,8 100(1)
25
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
14 втор-Амил ацетат СНзСООС;»)!,^ 130,19 —- 650(1)
15 Амилены (смесь изоме- ров) с5н10 70,15 •— 0,7(1); 1,5 (2, 3)
16 Амилмстилкстон (2-гснтанон) СН3(СН2)4СОСН3 114,19 в. сл. p. 465(1)
17 Амиловый спирт (1-пентанол) СН3(СН2)3СН2ОН 88,15 1910 10(0
18 1 -Аминоантрахинон (антрахинониламин) О О nh2 223,24 h. p. 0 01 (2,3), 5(1)
19 л-Аминобснзолсуль- фамид (белый стрепто- цид, сульфаниламид) h-H2NC6H4SO2NH2 172,21 415 1(1)
20 2- (л-Амииобснзол- сульфа.мидо) -4,6- диметилпиримидин (сульфадимезин) N _УСП, w-H2NCtH4SOINH-(/ \ N ЧЗН, 278,34 в. сл. p. 1(1)
21 2- (/i-Аминобснзол- сульфамидо) тиазол (норсульфазол, сульфа- тиазол) n-H2NCtH4SO2NH S 255,31 в сл. p. 1(1)
22 л-Аминобснзолсульф- ацстамид (альбуцид, сульфацил) n-H2NC6H4SO2NHCOCH3 213,26 520 KO
23 л-Аминобснзол- сульфонил гуанидин моногидрат(сульгин) NH n- h2nc6h4so2n h - • H2O Nil, 232,27 сл. p. 1(1)
24 лг-Аминобензотри- фторид a/-CF3C6H4NH2 161,09 — 0,5(1)
25 N- (у-Аминогсксил) ами н омстил диэто кси- мстилсилан (КДА) H2N(CH2)6NHCH2Si(CH3)(OC2H5)2 262,51 — Id)
26 N- (у-Аминогексйл) аминометйлтриэтоксн- силан (АГМ-3) H2N(CH2)6N1 ICH2Si(OC2H5)3 * r 292,55 1(1)
27 Аминокислоты h2nrcooh . — — 8(1)
28 о-Амино-л-мстокси- анизол (2,5-димстокси- анилин) NH, CHjO OCH, 153,19 — 4(1)
29 5-Амино-8-окси-3,7- дибро.м-1,4-нафтохи- нонимин HO NH H,N 0 345,99 — Id)
26
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
30 w-Аминопсларгоновая кислота (9-аминонона- новая кислота) H2N(CH2)SCOOH 171,26 — 8(1)
31 у-Аминопропилтри- этоксисилан (АГМ-9) H2N(CH2)jSi(OC2H5)j 221,41 — KD
32 о-Аминотолуол (о-метнланилин) o-CH3C6H4NH2 107,16 1525 22(1)
33 2-Амино-1,3,5-тримс- тилбснзол (мезидин) XII, СНзЧО-NH, 135,21 — i*d); 0,003 (2,3)
34 л-Амииофеиол «-IIOC6HiNH2 110,13 11 KD
35 со-Аминоэнантовая кислота (7-аминогсп- тановая кислота) H2N(CH2)6COOH 145,20 — 8(1)
36 Амины алифатические высшие Си—С[9 rnh2 — — KD
37 Амины алифатические первичные С7—С9 rnh2 — — KD
38 л-Анизидин (л-амино- анизол, л-мстоксиани- лин) л-СН3ОС6Н4МН2 125,17 СЛ. p. 1+(1)
39 Анилин c6h5nh2 93,13 3420 о,Г(1); 0,05 (2); 0,03 (3)
40 Антрахинон о JI ОСО О 208,22 h. p. 5(1)
41 N-Ацстоксиизопропил- карбамат (аиилат-1) CH3COONHCOOC1I(CH3)2 161,16 — 2(1)
42 Ацетон CHjCOCHj 58,08 co 200(1); 0,35 (2,3)
43 Ацетонитрил (мстил цианистый) CHjCN 41,05 co 10(1)
44 Ацетонциангидрин (2-оксн-2-метилнропан- нитрил) (CH3)2C(OH)CN 85,11 X. p. 0,9+(l)
45 А цстоп ро п и л ацетат (ацетопропиловый эфир уксусной кислоты) CHjCO(CH2)jOCOCII3 144,17 — 5(1)
46 Ацстопропиловый спирт CHjCO(CH2)3OH 102,13 — 1«(1)
47 Ацетофенон (гипнон, мстил фснилкстон) CH3COC6HS 120,15 H. p. s’(i); 0,003 (2,3)
48 Бензил хлористый (со-хлортолуол) C6H5CH2C1 126,59 H. p. 0,5(1)
27
Часть 1. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
П родолжс! । ие табл .1.2
1 2 3 4 5 6
49 Бензил цианистый (а-циаюолуол) C6HSCH2CN 117,16 и. p. 0,8* (1)
50 Бензилиден хлористый (бензальхлорил) C6HSCHC12 161,03 H. p. 0,5(1)
51 Бензоил хлористый (хлорангидрид бензой- ной кислоты) C6HSCOC1 140,57 разл. 5(1)
52 Бензоила перекись (ди- бензоила перекись) (С6Н5СОО)2 232,02 в. сл. p. 5(1)
53 Бензол с6нб 78,12 0,72го 57D; 1,5(2); 0,8(3)
54 Бензотрифторид (а-трнф гортолуол) CcH5CF3 146,12 н. р. 100(1)
55 Бензотрихлорид (а-трихлортолуол) CfiHjCClj 195,47 н. р. 0,2(1)
56 л-Бснзохинон (л-хинон) °,“СЭ=о 108,10 в. сл. р. 0,05(1)
57 Бис (хлорметил) бензо- лы (хлористые ксили- лены) С6Н4(СН2С1)2 175,05 н. р. 1(0
58 1,2-Бис (хлормстил)- 3,4,5,6,7,7-гсксахлор- бицикло[2.2.1 ]гептен-4 (алодан, бромодан, хлорбициклен) Cl C,v4\xCII1Cl JcciT Cl^^Y^CH.Cl Cl 397,75 н. р. 0,5* (1)
59 Бис (хлорметил)ксилол (CHj)2C*»2(CH2CI)2 203,12 н. р. 1,0(1)
60 Бис (хлорметил) нафта- лины C1OH6(CH2C1)2 215,21 0,5(1)
61 Броманстопропилацстат BrCH2COCH2CH2CH,OCOCH3 223,08 — 0,5(1)
62 Бромбснзол (фснил- бромид) C6H5Br 157,02 O.O44610 3(1)
63 1,3-Бутадиен (дивинил) H2C=CH-CH=CH2 54,09 3,76го 100(1); з (2): 1(3)
64 Бутан C4H10 58,12 0,37 200(2)
65 1,4-Бутандиол HOCH2(CH2)2CH2OH 90,12 00 500(1)
66 Бутилакрилат(бутило- вый эфир акриловой кислоты) CH2=CHCOOC4H9 128,16 н. р. Ю(1)
67 Бутиламии CHj(CH2)jNH2 73,14 со 10(1)
68 и-Бутилацстат(бутило- вый эфир уксусной кислоты) ,CHjCOOC4H9 116,16 9,1го 200(1); 0,1 (2,3)
69 fi/nop-Бутилацетат CH3COOC4H9-e/nop 116,16 н. р- 950(1)
|~70 трет-Бутпл ацетат СН3СООС4Н9-му7еот 116,16 5” 950(1)
28
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
71 Бут илглицид иловый эфир CJI.OCHjCH - СН, soz 130,18 20,2 270(1)
72 Бутилен с4н8 56,1 н.р. 150(1); 3 (2, 3)
73 2-пузе/и-Бутил-л-крсзол С(СН,), Н2С-^^-ОН 164,27 — 1,0(1)
74 Бутилмсркантан (1-бутантиол) CH3(CH2)3SH 90,18 в. ел. p. 35(1)
75 //-Бутиловый спирт (1-бутанол) СН3(СН2)3ОН 74,12 8320 10(1); 0.1 (2)
76 ewiop-Бутиловый спирт (2-бутанол) СН3СН2СН(ОН)СН3 74,12 12520 450(1)
77 /ире/л-Бутиловый спирт (2-мстил-2-пропанол) (СН3)3СОН 74,12 co 300(1)
78 Бутиловый эфир 2,4-дихлорфепокси- уксусной кислоты (бу- тиловый эфир 2.4-Д) Cl Cl -C\- oci IjCOOCJ I, 277,48 — 0,5(1)
79 Бутиловый эфир 2-фу- ранкарбоновой кис- лоты (бутиловый эфир пирослизевой кислоты) Xq/^COOCJI, 168,19 H. p. 0,5(1)
80 Бутиловый эфир 5-хлор.мстил-2-фуран- карбоновой кислоты C1CH ДУ COOC4H, 216,66 — 0,5(1)
81 трет-Бути лпсрап стат (трет-бупы перекиси апстат) (CH3)3COOCOCH3 132,18 — 0,1(1)
82 /лре/л-Бутилпсрбспзоат (л/ре/м-бутилпсрскиси бензоат) C6H5COOOC(CH3)3 194,19 — 1(D
83 2-Бутилтиобснзтиазол (бутилкаптакс) J 223,36 — 2(1)
84 л-?нре/п-Бутилтолуол (4-метнл-1 -трет-бу- тилбензол) //-CH3C6H4C(CH3)3 148,25 — 60(1)
85 л/ре/л-Бутилхромат [(CIh),COhCrO2 230.34 разл. 0.1+(l)
86 Бутилэтилкетон (3-гептанон) C2HSCO(CH2)3CH3 114,19 н. p. 230(1)
87 1,4-Бутипдиол HOCH2C=CCH2OH 86,09 — KI)
88 Валериановая кислота (пентановая, пропил- уксусная кислота) CH3(CH2)3COOH 102,14 3716 5(1); 0,03 (2); 0,01 (3)
89 Винил бромистый (мо- нобромэтилен) HjOCHBr 106,95 >1. p. —
29
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
90 Винил хлористый (монохлорэтилсн) Н2С=СНС1 62,5 сл. р. 30(1)
91 Винилацетат (винило- вый эфир уксусной кислоты) СН3СООСН=СН2 86,09 25го 10(1); 0,15 (2,3)
92 Винилацетилен нс^с—сн=сн2 52,08 5,920 20(1)
93 Винилбутиловый эфир СН2СНОС4Н9 100,18 — 20(1)
94 Винилбутират (винило- вый эфир масляной кислоты) СН3(СН2)2СООСН=СН2 114,16 — 50(1)
95 2-Винилпиридин ^Рхсн=сн2 105,15 сл. р. 0,5* (1)
96 Винилпропионат (виниловый эфир про- пионовой кислоты) C2HSCOOCH=CH2 100,13 — 30(1)
97 о-Винилтолуол (о-метилвинилбензол) о-СН3С6Н4СН=СН2 118,18 — 50(1)
98 Винилциклогексан (циклогекс илэти л ен) ^2^~СН“СН2 110,20 Ю(1)
99 1-Винилциклогексен <2^-СН-=СН2 108,20 — 50(1)
100 Гваякол (о-метокси- фснол, метилкатехол, мономстиловый эфир пирокатехина) о-СН3ОС6Н4ОН 124,13 16,s 20(1)
101 Ь1-Гсксамстилсн-2-бенз- тиазолсульфенамид Чл*-о 264,0 — 2(1)
102 1'сксаметилендиа.миц (1,6-диаминогексан) H2N(CH2)6NH2 116,21 X. р. КП; 0,001 (2,3)
103 Гексаметилендиизо- цианат O=C=N(CH2)6N=C=O 166,19 — 0,05* (1)
104 Г сксамстилснимин н 99,17 — 0,5*(1)
105 Гсксаметил иленимина .и-нитробензоат (Г-2) no2 Q Н • СООН 266,3 .— 0,02 (2,3)
106 Гексан СН3(СН2)4СН3 86,18 0,1415 1800(1)
107 Г ексафторлихлор- циклопентен C5C12F6 244,96 — 20(1)
108 Г сксафторпропилен (перфторпропилен) cf2=cfcf3 150,03 — 5(1)
30
Часть I ПДК вредных веществ в газовых вы Тросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
109 Гексахлорацстон CCl3COCCh 264,73 0,5(1)
ПО Гсксахлорбснзол CftCl6 284,77 н.р. 0,9* (1)
111 1,2,3,4,7,7-Гсксахлор- бицикло [2.2.1] гспт-2- сн-5,6-бис (оксиметил) сульфит (Ниагара 5462, тиодан, эндосульфан) С1 JCC1T s=o Cl 406,93 H.p. 0,l+(l)
112 1,2,3,4,10,10-1 ексахлор- 1,4,5,8-дн-эндо-мети- лсн-1,4,4а,5,8,8а-гскса- гидронафталин (ГГДН, альдрин, верратокс, аг- люкон, картофин, окта- лен, эрузин) Cl Cl_xk-Tx JcciJchI Cl 364,89 H. p. 0,01*(1)
113 Г ексахлорнафталин C,oH2Cl6 335,42 — 0,2+(l)
114 1,2,3,4,5,6-Гексахлор- циклогсксан (линдан, гаммсксан, ГХЦГ, гек- сахлоран — смесь сте- реоизомеров) Cl С1.Л.С1 Cl^Y^^Cl Cl 290,82 н.р. 0,1* (1); 0,03 (2, 3)
115 Гексахлорциклогсксана у-нзомер (у-гексахло- ран) Тоже 290,82 H.p. 0,05* (1)
116 Гсксахлорцнклопента- дисн Cl ,C1 T\ CI"\^C1 Cl 272,78 — 0,01* (1)
117 1,2,3,4,10,10-Г сксахлор- 6,7-эпоксн-1,4,5,8-ди- энЭо-мстилен-1,4,4а,5, 6,7,8,8а-октагидронаф- талин (ГЭОД, днльд- рин, окталокс, соедине- ние 497) Cl ci^^X^x YcciTchYo Cl 380,90 H p. 0,01*(1)
118 1,2,3,4,10,10-Г сксахлор- экзо-6,7-эпокси-1,4,4а, 5,6,7,8,8а-октагидро- 1,4-ди-эн0о-5,8-димста- нонафталин (стерео- изомер дильдрина, энд- рин, ларган, октанекс, эндрекс, эндрикол, фа- лендрин) Cl O^CHJCClJ Cl 380,90 H. p. 0,1* (О
119 Гсксахлорэтан CC13CC!3 236,72 0,05пз 10(1)
120 е/лср-Гексилацетат (етор-изогсксиловый эфир уксусной кислоты) Cl bCOOCl 1(CH5)CI l2CI l(CH3)2 144,21 —_ 300(1)
31
Часть I, ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
121 Гексиловый спирт (1-гексанол) СН3(СН2)5ОН 102,18 5,9 10(1)
122 Гептан СН3(СН2)5СН3 100,23 0 0515,5 2000(1)
123 Гептафтормасляная кислота CF3(CF2)2COOH 214,0 сю Ю(1)
124 1,4,5,6,7,8,8-Г ептахлор- За,4,7,7а-тстрагидро- 4,7-э/«Эо-мстилсниндсн (велзикол-104, гепта- хлор, E-33I4) а ТсаТЛ C1 tYci Cl И 373,30 в сл. р. 0,01* (1)
125 Гептиловый спирт (1-гептанол) СН3(СН2)6ОН 116,21 О,920 10(1)
126 Гидрохинон (1,4-днок- сибензол, хинол, ди- гидрооксибснзол) л-НОС6Н4ОН 110,12 5915 2(1)
127 Глицидный спирт (гли- цидол, 2,3-эпокси-1- пропанол) н2с-снсн2он 4oz 74,08 сю 150(1)
128 Декалин (дскагидро- нафталин) 138,25 н р 100(1)
129 Дециловый спирт (1-декан ол) СН3(СН2)УОН 158,27 н.р. Ю(1)
130 4,4'-Диаминодифени- ловый эфир (л-Н2ЫС6Н4)2О 200,23 — КО
131 Диацетоновый спирт (4-окси-4-метилпен- танон-2) СН3СОСН2С(ОН)(СН3)2 116,16 оо 240(1)
132 Дибензоилдисульфид (C6HsCOS)2 274,36 и. р. 10(1)
133 1,2-Дибромпропан ВгСН2СНВгСН3 201,91 2,5 5(1)
134 1,2-Дибромтетрафтор- этан (фреон-114В2) CF2BrCF2Br 260,0 — 600(1)
135 1,2-Дибромэтан (этилен бромистый, дауфум Н-85, нсмскс-85. ЭДБ) СН2ВгСН2Вг 187,87 О,4330 190(1)
136 Ди-лирет-бутилперскись (СН3)3СООС(СН3)3 146.2 — 100(1)
137 Дибутилфосфат (дибу- тиловый эфир орто- фосфорной кислоты) (С4Н9О)2РООН 210,21 — 5(0
138 Дибутилфталат (дибу- тиловый эфир фталевой кислоты) ^\.соос4н, ГТ ^^соос.н, 278,34 0,425 0,5(1); 0,1 (2)
139 Диглицидиловый эфир П2С -CIICHjOCHjCII - СИ, 130,16 СО 2,8(1)
140 N.N-Ди-1,4-димстил- пентил-л -фен ил ей диа- мин (сантофлекс-77) h-H2NC6H4N[CH(CH3) СН2СН2СН(СН3)2]2 304,51 — 5(0
32
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
141 Динзобутилкетон (2,6- димстил-4-гептанон, CUMM-Дн изопроп ил - ацетон) (CI 13)2СНСН2СОС112СН(СН3)2 142,24 ii. p. 290(1)
142 Диизопропиламнн (w.w-C3H7)3NH 101,20 сл.р. 5(1)
143 Диизопропилбензол, смесь л/- и «-изомеров СбН4(С3Н7-изо)2 162,28 — 50’(1)
144 Диизопропиловый эфир (изопропиловый эфир) (изо-С3Н7)2О 102,18 2,0 2100(1)
145 Дикстен (ацетилкстсн, 0-изокротиллактои) Н2С~рСН2 о-1-О 84,07 н.р. 0,007 (2)
146 Диметиламин (CH3)2NH 45,09 x.p 1(1); 0,005 (2, 3)
147 Ы(3-Днметнламино- пропил)-2-хлорфсноти- азин гидрохлорид (ами- назин гидрохлорид) 1 CHi(CHi)2N(CH3)2 • НС1 346,13 — o,34i)
148 4-Днмстиламино-1,4, 4а, 5,5а, 6,11,12#-окта- гидро-3,6,10,12,12а- пентаоксн-6-метил-7- хл ор-1,11 -диоксо-2- нафтаценкарбоксамид гидрохлорид (хлортет- рацикли н кормовой) Cl H,C oil N(CH,), АХА^сн Lil I -на conh2 OH 0 0H 0 OH 499,36 — 0,05 (2, 3)
149 Р-Д и мел ।л ам нноэтил- меркаптап (CHj)2NCH2CH2SH 105,21 —- KD
150 М,М-Диметиланилин C6H5N(CH3)2 121,19 в. ел. p. 0,2'(I); 0,0055 (2, 3)
151 Диметилацстамид (ди- мстиламид уксусной кислоты) CH3COH(CH3)2 87,14 — 35 (1)
152 Диметил бензиламин C6H5CH2N(CH3)2 134,21 — 5(1)
153 1,1 -Димстилгндразин (яссилш-лимстилги 3- разин) (CH3)2NNH2 60,11 x.p. 14D
154 О,О-Диметил-О-( 1,2- дибром -2,2 - дихлор- этил) фосфат (дибром, К-4355, нейлед, налед, ортозибром, РЕ-4355) (CHjOhPOCHBrCBrCI, 6 0 380,74 н. p. 3(1)
155 О,О-Диметил-5-1,2- ди карбоэтоксиэтил ди- тиофосфат (карбофос, малатион, малатов, соединение 4049, ТМ- 4049, эмматос) (CH.O)JPSCH(COOC3H,)CH,COOC5Hs 1 0 330,35 0,145 o,54D; 0,015 (2)
33
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
156 1,1 '-Димстил-4,4'-дипи- ридиний ди(мстил- сульфат) (паракват) [ Н ,с СП,| X х2СН,О5О;О~ 408,45 x p 0,02* (1)
157 Диметилдисутьфид (мстиядитиом стаи) CHjSSCH, 94,19 и. p. L5(l); 0,7 (2)
158 Димстилдитиокарбамат железа (фербам, фер- берк, фермат, феррадау) [(CH3)2NCSS]3Fc 416,5 0,12 15(1)
159 Димстилдитиокарбамат цинка (азира, корозат, мстазан, помсрсол Z, фуклазинультра, цер- лат, цирам) [(CH3)2NCSS]2Zn 305,79 0,06525 0,05 (1)
160 О,О-Диметил-О-(2,2- дихлорвинил) фосфат (вапона, геркол 50WE, ДДВФ, дихлорофос, нуван) (СН3О)2РОСН = CC12 II О 220,99 10,1 0,2+(l)
161 О,О-Димети л-О-( 1 -карб- мстокси-1 -пропен-2-ил) фосфат (мевинфос, фос- дрин, ОС-2046, соедине- ние 2046) (CH3O)2POC= CHCOOCHj И 1 0 CHj 244,15 P- 0,Г(1)
162 О,О-Димстил-5-(карб- этоксимстил) тиофос- фат (мститацетофос) (CH3O)2PSCH2COOC2H, II о 228,21 л p 1+(D
163 О,О-Диметил-5-метил- карбамидомстиддитио- фосфат (ам. цианамид 12880, Би-58, диметоат, дитрол, ЕФ-590, ротор, фосфамид, фоефтион М М , фоксион, пер- фектной) (CH3O)2PSCH2C(O)NHCH3 1 s 229,25 2525 0,005 (2,3)
164 О,О-Диметил-О- (4- интро-3-метилфеиил) тиофосфат (метилнит- рофос, препарат № 009, сумитион, фолитион) (СН3О),РО-/Л~Ш *11 ^=4 S CH3 277,4 n. p. 0,1* (1)
165 О,О-Димстил-О-л- питрофснилтнофосфат (вофатокс, дальф, нит- ракс, мстафос, мстацид, метилпаратион) (CH3O)2POC6H<x\O2-/7 в . s 263,21 0,060-5 0,1* (1); 0,008 (2)
166 0,0-Димстил-1 -окси-2, 2,2-трихлорэтилфосфо- нат(дилокс, байер 13/59, диптерекс, нсгувои, три- хлорфон, хлорофос) (CH3O)2PCH(OH)CC1, II о 257,42 I6O20 0,541); 0,04(2); 0,02 (3)
34
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
167 0,0-Диметил-5-(4-оксо- 3,4-дигидробснзо-1,2,3- триазин-3-илмстил) ди- тиофосфат (азинфосмс- тил, гузатион, азинофос, гузатион М, гутион, бай- ер 17147, Р-1582) О в (CH3O)2PSCH-NX''V% 11 N* s N 317,33 h. p. 0,2* (1)
168 Димстилсульфид (ме- тилтиомстан) (CH3)2S 62,13 h. p. 50'(i); 0,08 (2)
169 Димстилсульфат (ди.ме- тиловый эфир серной кислоты) (CH3O)2SO2 126,13 28,818 5*(1)
170 Ди метилтерефтал ат (диметиловый эфир терефталевой кислоты) CH3OOC cooch, 194,18 3,3 0,1(1)
171 О,О-Диметил-О- (2,4,5- трихлорфенил)тио- фосфат (дау ЕТ-57, корлан, К-8025, нанкор, роннель, тролен, фен- хлорфос) Cl (CH3o)2po —ci в x==< S Cl 321,55 0,04 15(1)
172 Диметил фснил-л-кре- зол (CH3)2C6H3C6H3(CH3)(OH) 227,35 — <5(1)
173 2,6-Димстилфенол (2-окси-л<-ксилол) /CH3 Пнон ^CH3 122,17 p 5(1)
174 Ди мстил формам ид (диметиламид муравьи- ной кислоты) (CH3)2NCHO 73,11 — 10(1); 0,03 (2,3)
175 Диметилфталат (димс- тиловый эфир о-фта- левой кислоты) ^.COOCH, Y^COOCH3 194,18 4,5 5(1)
176 О,О-Диметил-5- (фта- лимидомстил) дитио- фосфат (имидаи, про- лат, Р-1504, фталофос) 0 (CHjO)1PSCH2“N 1 S 0 317,32 0,02525 0,3(1)
177 Димстилхлорметил- хлорсиааи (CH3)2SiClCH2CI 143,11 — 1(1)
178 О,О-Диметил-О-(3- хлор-4-ннтрофснил) тиофосфат (байер 22/190, хлортион) (CH3O)2PO NOa 1 \==< S Cl 297,59 0,04 0 5(1)
179 Диметил хлортиофосфат (CH3O)2PC1 в s 160,56 — 0,5(1)
180 Диметилэтаноламин (CH3)2NCH2CH2OH 89,13 — 5(1)
35
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
181 О,О-Диметил-8-зтил- мсркаптоэтиддитиофос- фат (интратион, М-81, тиомегон, экатин) (CHjOhPSCHjCHjSCjH, 1 S 246,35 0,2 о,Г(1); 0,001(2,3)
182 О,О-Димстил-8-этил- меркаптоэтилтиофос- фат (I) О,СКДиметил-О-этил- мсркаптоэтилтиофосфат (11) [смесь тиолового (I) и тионового (II) изомеров] (байер 21/116, мстиядсме- тон, мстктмеркашофос, метасистокс) (CHjO)2PSCH3CH,SCjHj (0 II о (CHjOhPOCH^H.SCJls (П) 1 S 230,28 230,28 0,33 з.з - 0,Г(1) • #
183 Димстоксиметан (димс- тилмети гсновый эфир, метилаль) СН2(ОСН3)2 76,09 x.p. 3100(1)
184 Диморфолинтиурамди- сульфид o'^N-CS 1 VV I ], 324,5 — 2(1)
185 Динил [смесь дифени- ла (I) и дифенилоксида (Н)1:3] С6Н5С6Н5(1) C6H5OC6II, (11) 154,20 170,20 н. p. в. сл. р. 1 10(1); 0,01 (2,3)
186 Динитрил адипиновой кислоты (1,4-дициано- бутан) NC(CH2)4CN 108,15 601$ 20(1)
187 Динитрил перфторади- пиновой кислоты NC(CF2)4CN 252,08 *—- 0,1 (1)
188 Динитрил перфторглу- таровой кислоты (пер- фторпентадинитрил, перфторглутаронитрил) NC(CF2)3CN 202,06 — 0,05 (1)
189 п-Динитробензол h-O2NC6H4NO2 168,11 1,8,0° 4(1)
190 Динитробензолы (все изомеры) c6h4(N02)2 168,11 1+(1)
191 Динигро-вшор- бутнлфепол (БИФ-30, бутафси, гебутокс, ди- носеб, ДНБФ, ДНОВБФ, ссвтокс) НОСбН2(МО2)2С411<)-втор 240,23 0,1 0,05* (1)
192 4,6-Дин итро-2- изопро- пилфенол /NO, O2N-^3~OH ^CH(CH})2 226,20 — 0,05+ (1)
193 2,4-Динитро-о-крсзол /NO, °=N \ / он 'сн, 198,14 в. сл. р. 0,05+(1)
36
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
194 Дииитророданбснзол C6H3(NO2)2(SCN) . 225,19 —
195 Дннитротолуол CHjC6H,(NO2)2 182,14 в. ел. p.
196 2,4-Динитрофснол _/NO; 184,11 5,6’8 0,0540
197 Диннтрохлорсоедине- ния бензола C1C6Uj(NO2)2 202,55 H. p. 1+(1)
198 Дннитроэтилбензол С? I 1<Сб1 Ii(NO2)2 196,17 — 3(1)
199 1,4-Диоксан (двуокись дизтнлеиа) °\Z/° 88,10 00 ЮЧ0
200 2,2-Дн (4-оксифенил) пропан(бисфенол А, диан, дифенилолпро- пан) (СН3)2С(С6Н4ОН-л)2 228,30 — 5(1)
201 3,6-Диоксо-2,4- димстил-1,4-диоксан (лактид) .0 н\о/сн- 0 144,13 В. СЛ. p. 10(1)
202 Дипропиламин (CHjCH2CH2)2NH 101.20 p- 2(1)
203 Дипропилснгликоля димстиловый эфир (CHjCHCHJX) OCHj 162,22 — 60041)
204 Дипсевдокумил метан H,C H3C 1 ,jC CHj "Yh, • CH3 252,0 — 50—60(1)
205 Дитолилмстан (CHjC6H.i)2CH2 193,28 — I(D
206 Дифенил (фенилбензол) CeHsCeHs 154,20 H. p. 1(1)
207 Дифенила хлорирован- ная окись — — 0,5* (1)
208 Дифениламин (аиили- нобензол) (C6Hs)2NH 169,23 0,3” 10(1)
209 Дифснилгуанидин (ме- ланилин) HN=C(NHC6Hs)2 211,27 В. СЛ. p. 0,5(1)
210 Дифсннлмстандиизо- пианат (метиленби ефс- нилизоцианат) O-C-N-Q-CH.-^-N-C-O 250,26 — 0,2(1)
211 Дифснилпропап (CfiH5)2C,HA 196,31 — 5(1)
212 Дифенилы хлорирован- ные •“- — 141)
213 Дифтордибромметан (фреон-12132) CBr2F2 211,8 В. СЛ. p. 860(1)
214 Дифтордихлорметан (фреон-12) CC12F2 120,92 0,28” 6000(1)
37
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
215 1,2-Дифтортетрахлор- этан (фреон-112) CFC12CC12F 203,85 O,1320 100(1)
216 Дифторхлорметан (фрсон-22) chcif2 86,47 h. p. 3000(1)
217 1,1 -Дифтор-1 -хлорэтан (фреон-142) cf2cich3 100,51 — 3500(1)
218 3,4-Дихлоранилин Cl-^y-NH, Cl 162,02 — 0,5* (1)
219 Дихлорбензол C6H4CI, 147,0 — 20* (I)
220 о-Дихлорбснзол о-С1С6Н4С1 147,0 0,14525 300(1)
221 п-Дихлорб изол (глоболь, парацид, парадац, ПХБ) n-ClC6H4Cl 147,0 0,07925 450(1)
222 1,3-Дихлорбутен-2 HaCCCl=CHCH2CI 124,99 — ___ 1_CD
223 Дихлоргидрин (1,3- дихлорпропа нол-2) C1CH2CHOHCH2C1 128,98 HO’9 5(1)
224 1,3-Дихлор-5,5- диметилгидантоин Az c \ и CH, -Pen, "Cl ) 197,03 — 0,2(1)
225 4,4'-Дихлордифснил- сульфон (n-ClC6H4)2SO2 287,17 — -10(1)
226 п, л'-Дихяордифенил- зрихлорэтан (ДДТ, пен- тахлорин) (л-С1С6Н4)2СНСС13 354,48 H. p. 0,1* (1)
227 Дихлордиэтиловый эфир (хлорекс) C1CH2CH2OCH2CH2C1 143,00 11 2*(1)
228 1,2-Дихлоризобутан (1,2-дихлор-2-метил- ироиан) (CH3)2CC1CH2C1 126,99 — 20(1)
229 1,3-Дихлоризобутилсн (1,3-дихлор-2-метил- пропсн) CH2C1C~CHC1 CH, 124,97 — 0,5(1)
230 3,3-Дихлоризобутилсн (3,3-д и хл ор-2-мстил- нропсн) CHC12C=CH2 1 CH, 124,97 — 0,3 (1)
231 2,2-Ди (хлормстнл) оксациклобутан (2,2-ди(хлорметил) оксстан] ( CICH2-( ( Z)-CH2 1 1 3-CH, :h2ci 155,03 —— 0,5(1)
232 2,3-Дихлор-1,4-нафто- хинон Э L Cl f'Cl 3 227,06 . — 0,5(1); 0,05 (2,3)
38
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
233 3,4-Дихлорнитробснзол Cl-^Jy NO» С1 193,02 — l+(l)
234 1,1 -Дихлор-1 -нитроэтан CH<C12NO2 143,95 — 60(1)
235 1,2-Дихлорпропан (пропилен хлористый) С1СН2СНС1СН3 112,99 2,725 10(1)
236 1,3-Дихлорпропен CICH=CHCH2CI 110.96 — 5(1)
237 2,3-Дихлорпропен СН2=СС1СН2С1 110,96 II. p. 3(1)
238 3,4-Дихл opi ipon ион а- нилид (ДПА, 3,4- ДХПА, пропанид, про- панил, рогуе, СТАМ, суркопур, ФВ-734) С1 NHC0CH»CHJ Cl 218,08 0,225 0,1 (1)
239 2,5-Дихлористол (2,5- днхлорвинилбензол) Cl 0-СН-СН» Cl 173,04 0,025 50 (1)
240 1,2-Дихлортстрафтор- этан (фреон-114) CC1F2CC1F2 170,92 0,132S 7000(1)
241 N- (3,4-Дихлорфснил)- N', N'-диметилмочеви- иа (диурон, 3,4-ДДМ, кармекс) Cl Cl N HCON (CHa)i 233,10 0.02425 5(1)
242 Дихлорфеиилизоцианат (дихлорфснилкарбони- лимид) C6H3(C1)2NCO 188,0 — 0,3(1)
243 Дихлорфсни тгрихлор- силан CI2C6H3SiCl3 280,45 1 1(1)*
244 » 2,4-Дихлорфсноксиук- сусная кислота Cl OCHjCOOH Cl 221,05 — 10(1)
245 2,4-Дихлорфсноксиук- суснокислый аммоний OCHjCOONH, Cl 238,08 — 1(1)
246 Дихлорфторметан (фреон-21) CHFC12 102,93 H. p. 200(1)
247 1,1 -Дихлор-1 -фторэтан (фреон-141) cci2fch3 116,96 5,5 300(1)
248 1,1-Дихлорэтан (этили- денхлорид) CH3CHC12 98,97 н p. 400(1)
249 1,2-Дихлорэтан (хлори- стый этилен) C1CH2CH2C1 98,97 5,O620 10’ (1), 3 (2), 1 (3)
250 1,1-Дихлорэтилсн (хло- ристый винилиден) C12C-CH2 96,94 и. p. 50(1)
* Обязателен контроль по НС1.
39
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
251 1,2-Дихлор-1 -этокси- этан (а, р-дихлорэтило- вый эфир) Н2СС1СНСЮС2Н5 143,02 x. p. 90* (1)
252 Дициклогсксиламина маслорастворимая соль (МСДА) — — — 0,008 (2,3)
253 Дициклогсксиламина нитрит (НДА, диксан, VP1-260) [(C6H„)2N’H,]NO;- 228,3 40,625 0^5(1); 0,02 (2,3)
254 Дициклопснтадиен 132,21 26 1,0* (1)
255 Диэтиламин (CH3CH2)2NH 731,4 ‘ CO 30 (1); 0,05(2.3)
256 2- (Диэтиламинометил- тио) бензтиазол I^TyscH^QH,), 252,3 — 10(1)
257 N, N-Диэтиламиноме- тилтриэтоксисилан (АДЭ-3) (C2H5)2NCH2Si(OC2H5)3 224,45 — 10(1)
258 Р-Диэтиламиноэтил- меркаптап (C2H5)NCH2CH2SH 133,27 — ' 1*(1)
259 р- (Диэтилам ино) этил- мстакрилат (диэтил- аминоэтиловый эфир метакриловой кислоты) H2C=C(CH3)COOCH2CH2N(C2Hs)2 185,27 — 800(1)
260 р-Д иэтил ам и ноэти ле- вый спирт (2-диэтила- миноэтанол, диэтил-р- оксиэтиламин) (C2H5)2NCH2CH2OH .. 117,20 x. p. t . 50*(1)
261 Диэтилбензол (C2H5)2Q,H4 134,22 н.р. ‘ 10(1)
262 Ди-2-этилгексилфталат (вторичный диоктил- фталат, всстинол АН, диоктилфталат, IW-100, монорлекс DCP, пала- тинол АН, генонласт DOP, гарбфлскс DO8, пластисайзср GP-261, пластисайзср 162, РХ- 138, яганол-DOP) o-C6H4COOCH2CH(C2H5) (CH2)3CH3]2 1 394 H. p. 5(2)
263 Ди (2-этилгесил) фе- нил фосфат ciucig/ziKCHjCHjcHjOLP' OC,H, 368,54 — . 0,3(1)
264 Диэтиленгликоль (CH2OHCH2)2O. 106,12 p- 0,2(1)
40
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
265 О,О-Диэтил-О-л- н итрофснилпюфосфат (ДНТФ, Е-605, ниран, НИУИФ-100, паратион, тиофос, фолидол, фос- фсрно,экатокс) (C2H}O)2POC6H4NO2-n II S 291,26 0,0225 0,05* (1)
266 Диэтиловый эфир (эти- ловый эфир) С2115ОС2Н$ 74,12 39520 300(1)
267 Диэтилпсрфторадипат (диэтиловый эфир пер- фторадипиновой кисло- ты) С2Н5ОСО(СР2)4СООС2Н5 346,19 — 0,1 (1)
268 Диэтилпсрфторглуга- рат (диэтиловый эфир перфторглутаровой кислоты) С2Н5ОСО(СР2)3СООС2Н5 296,16 — 0,1(1)
269 О, О-Д иэтил-S -(6-хлор- 2-оксобснзоксазотинил- 3-мстил)-днтиофосфат (афнор, залов, РП- 11974, фозалон) /Ciij-s-ixocA), 1 Х>~° s С1^"° 367,81 н. р. 0,5(1)
270 Диэтилхлортиофосфат (С2Н,О)2РС1 1 S 188,56 — KD
271 Диэтилэтаноламин (C2H5)2NCH2CHjOH 117,19 — 5(1)
272 О,О-Диэтил-5-э гил- меркаптоэтилдитио- фосфат (байер 19639, дискетой, дисульфотон, дитиосистокс, М-74, сольвирскс тиодсметон, фрумин G) (C2H,)2PSCH2CH2SC2H, 8 s 274,39 0,025 0,1 (1) 1
273 О,О-Диэтия-5-зтил- мсркаптоэтилтиофос- фат (I) О,О-Диэтил-О-этил- мсркаптоэтилтиофосфат (11) [смесь тиолового (I) и тионового (11) изоме- ров] (деметон, виуран, мсркаптофос Е-1059) (С2Н,О)2Р5СН2СН25С2Н} (I) . 1 О (C2HsO)2POCH2CH2SC2H, (П) II S 258,34 258,34 2 0,06 - 0,02* (1)
274 1,1 -Диэтокси-2-хлор- этан (хлорацстальдеги- да диэтилацетадь) С1СН2СН(ОС2Н5)2 152,62 в. сл. р. 3(1)
275 Додсциябснзол С6Н5С,2Н25 246,42 — 50—60(1)
276 /претл-Додепилмсркап- тан C12H2}SH 202,41 н р 5(1)
277 Изоамслацетат (изо- амиловый эфир уксус- ной кислоты) СН3СООСН2СН2СН(СН3)2 130,18 3,1 525(1)
41
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
278 Изоамиловый спирт (З-метил-1 -бутанол) (СН3)2СНСН2СН2ОН 88,15 26,722 360(1)
279 Изобутилацетат (изобу- тиловый эфир уксусной кислоты) СН3СООСН2СН(СН3)2 116,16 6,3м 700(1)
280 Изобутилен (у-бутилен) (СН3)2С=СН2 56,10 н. p. 100(1)
281 Изобутилен хлористый (СН3)2С=СНС1 90,55 — 0,3(D
282 Изобутиловый спирт (2-мстил-1 -пропанол) (СНз)2СНСН2ОН 74,12 300(1)
283 Изовалсриановая кис- лота (3-мстилбута- новая кислота) (CHj)2CHCH2COOH 102,14 42 0,1(1)
284 Изомасляный альдегид (2-метилпропаналь) (СНз)2СНСНО 72,10 110 5(1)
285 Изооктан (СНз)зССН2СН(СН,)2 114,23 H. p. 100(1)
286 Изооктиловый спирт (изооктанол, 2-этил- гексанол) СНзСН2СН2СН2СН(С2Н5)СН2ОН 130,23 ii. p. 50(1); 0,15(2)
287 Изопропиламин (CH3)2C1INH2 59,11 CO 12(1)
288 Изопропилацетат (изо- пропиловый эфир ук- сусной кислоты) СНзСООСН(СНз)2 102,13 32 950(1)
289 Изопропилбензол (ку- мол) С6Н5СН(СНз)2 120,19 h p. 50 (1); 0,014(2,3)
290 Изопропилбензола гид- роперекись (гидропере- кись кумола) .сн, С„Н>С\-ООН хсн. 152,19 — 1.0(1); 0,007 (2,3)
291 Изопропилглицидило- вый эфир (СНз)2СНОСН2СН—сн2 116,16 230 240(1)
292 2- Изопроп ил нафтал и н ^^^СН(СН,)а 170,2 —. 50—60(1)
293 Изопропилнитрат(изо- пропиловый эфир азот- ной кислоты) (CH3)2CHONO2 105,10 . — 5(1)
294 Изопропилиитрит(изо- пропиловый эфир азо- тистой кислоты) (CHj)2CHONO 89,10 — 1+(1)
295 Изопропиловый спирт (2-пропанол) (СНз)2СНОН 60,09 CO 980(1); 0,6 (2, 3)
296 Изопропилоктадецил- амип (CH3)2CHNHClisH37 311,66 — 100(1)
297 Изопропил-N- фенит карбамат (ИФК, карба1ран, профам) (CHj)2CHOCONHC6H5 179,1 222^25 2(1)
42
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
298 М-Изопропил-М'-фс- нил-л-фенилендиамин (диафен ФП, 4010NA, изопропиламинодифе- ниламин, истозон-34, монокс ZA, нокрак 810А, нонокс А, перма- накс 115, сантофлекс IP, флексон ЗС) C6H5NHC6H4NHCH(CH3)2-h 226,32 h. p. 2(1)
299 Изонропилхлоркарбо- нат (СН3)2СНСОС1 106,56 — 0,1(1)
300 Изопропил-М-З-хлорфе- ииякарбамат(нсксовал, хлор-ЙФК, хлорпро- фам, прсвенол) (CHj)2CHOCONHC6H4C1m; 213,56 O,O820 2(1)
301 Изофталевой кислоты дихлорангидрид (1,3-бензолдикарбонил- хлорид) /СОС1 а СОС1 203,02 разл. 0,1 (1)
302 Иминоэфиры RC(=NH)OR' — — 50(1)
303 Камфанон-2 (камфора) о c Cllj-C H3 :-сн, 152,24 1,0 3(0
304 Каприловая нормальная кислота СН3(СН2)6СООН 144,24 — 10(1)
305 Капроновая кислота (гексановая кислота) СН3(СН2)4СООН 116,16 8,820 5(1); 0,01 (2); 0,005 (3)
306 Кетен сн2=с=о 42,04 co 0,9(1)
307 Краситель 5СХ (актив- ный ярко-красный) CI VN е >-nh 01 >N 1 1 а XX NaOjS 1 N-N-C6H, SO3Na 615,35 — 4(1)
308 Крезолы (все изомеры) (о-, л/-, л-окситолуолы) сн3с6н4он 108,14 в. сл. p. 22*(1)
309 Кротиловый эфир 2,^-дихлорфенокси- укеусной кислоты Cl Cl OC11.COOCI I.C11 - Cl ICI1. 275,15 — 3(1)
43
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
310 Кротоновый альдегид (Р-мстилакролеин) СН3СН=СПСНО 70,09 18O20 0,5(1)
311 Ксаптогената калия бутиловый эфир C4H9OCSSK 156,3 — 10(1)
312 2,6-Ксиленол /CH; £>он ^сн3 122,18 СЛ. p 5(1)
313 Ксилидины (диметил- аминобензолы) (CH3)2C6H3NH2 121,19 в. СЛ. p. 3*(D
314 Ксилолы (диметилбен- золы) С6Н4(СН3)2 106,17 H p 50(1); 0,2 (2, 3)
315 Малеиновый ангидрид р 1 98,06 16320 KD; 0,2 (2); 0,05 (3)
316 Масляная кислота (бу- тановая кислота) CH3(CH2)2COOII 88,10 56,2-IJ 10(1); 0,015(2); 0,01 (3)
317 Масляный альдегид (бутаналь) CH3(C1I2)2CHO 72,10 4O20 5(1)
318 Масляный ангидрид (бутановой кислоты ангидрид) (CH3CH2CH2CO)2O 158,20 разд. 1(1)
319 Мсркураи [смесь этил- меркурхлорида (1) и у-мзомера гексахлор- циклогексана (II)] в пересчете на ртуть C2HsHgCI (1) C6H6C16 (II) 265,12 290,82 и. p. . 0,005* (1) **
320 Метакриловая кислота CII2=C(CH3)COOH 86,09 P 10(1)
321 Метакриловой кислоты ангидрид [C1I2=C(CH3)CO]2O 154,17 разл. 1(1)
322 Метакриловой кислоты хлорангидрид CH2=C(CH3)COC1 104,53 — 0,3(1)
323 Метил бромистый CH3Br 94,95 21,2 1,0(1)
324 Мстил йодистый CH3I 141,93 22,s 28* (1)
325 Мстил хлористый CH3C1 50 49 4000° 5(1)
326 Метилакрилат (метило- вый эфир акриловой кислоты) CH2=CHCOOCH3 86,09 6O20 20(1), 0,01 (2, 3)
327 Метиламин cii3nh2 31,06 128725 12(1)
328 1 -М сти тамино-4-(Р-ок- ситгиламиио) антрахи- нон [антрахиноновый дисперсный краситель синий К, дисперсный синий 3, целлитовый прочно-синий FBBN (G)] 0 NHCH, О NH(CH2)2OH 296,28 — 5(0
44
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
329 2-МстшМ-амино-5-это- кснметилпиримидин (аминопиримидин) СН, N СДОСН, 166,19 —. 1(1)
330 Метилацстат (метиловым эф«тр уксусной кислоты) СН3СООСН3 74,08 29O20 100(1); 0,07 (2, 3)
331 Метилацетилен (алли- лен, пропин) СНзССН 40 06 в сл. p. 1650(1)
332 2-Метилбутадиен-1,3 (изопрен, р-метилди- вииил) СН2=С(СНз)СН=СН2 68,12 H.p. 40(1)
333 Метилбутират (метило- вый эфир масляной кислоты) C3H7COOCH3 102,14 15,621 5*(1)
334 Мстилвалсраг (метило- вый эфир валериановой кислоты) С4Н9СООСНз 116,16 в. сл. p. I*(l)
335 Мстил винил кетон СН2=СПСОСН3 70,09 — 0,Г(1)
336 2-Мстил-5- винилпиридин СП, 0 сн,-нс 119,18 9,820 2*(1)
337 6-Метил-2-винилпи- ридин сн, 0 сп-сн2 119,18 — 0,5* (1)
338 Метилгексилкстон СНзСО(СН2)5СН3 128,24 — 200(1)
339 Метил гидразин ch3nhnh2 46,08 X. p. 0,35* (1)
340 Мстилгликоль (2-мето- ксиэтанол, мономсти- ловый эфир этиленгли- коля, метилцеллозольв) СНзОСН2СН2ОН 76,09 p-. 80* (1)
341 Метилгликольацетат '* (мстилцсллозольвацстат) СН3СООСН2СН2ОСНз 118,13 p- 120*(1)
342 N-Метил-а, L-глюкоз- аминидо-р, £-стрспто- зидострептидин (стреп- томицин, агримицин, фитомицин) ,он °Ион N ><О/ \ \| “уИ |/СП,ОН \ Ч [HNCNH, ] у HNCNH, NH OH NH — 0,1 (1)
343 4-Метил-5,6-дигидро- а-пиран (метилдигид- ропиран) 98,15 52,720 5*(1)
45
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
344 Метилдитиокарбамат натрия — по метилизо- тиоцианату (вапам, карботион, метамсоди- ум, монам, соединение 868) CH3NHCSSNa 142,21 722 0,1* (I)
345 1 -Мстил-4-диэтилкар- бамоилпипсразина цит- рат. (дитразинцитрат) Н£?/^\соЬ1(С,Н,), • СН.СООН но-с-соон 1 сн,соон 403,44 — 5(1)
346 Метилен бромистый (либромметаи) СН2Вг2 173,86 11,5м Ю(1)
347 Метилен хлористый (дихлормстан) СН2С12 84,93 13,225 50(1)
348 Метилизобутилкарби- иол (изогсксиловый спирт, 2-метилпсн- танол-4) СП3СП(ОН)СН2СН(СН3)2 102,17 — 100* (1)
349 Метилизобутилкетон (изопропилацетон, 2-мстилпентанон-4, гексон) СН3СОСН2СН(СН3)2 100,16 20 410(1)
350 Метил изобутират (ме- тиловый эфир изомас- ляной кислоты) (СН3)2СНСООСН3 102,14 ' в. сл. р. Ю* (1)
351 Метилизовалерат (ме- тиловый эфир изовале- риановой кислоты) пзо-С4Н9СОССН3 116,16 в. сл. р. 5*(1)
352 Метилизоцианат . CII3N=C=O 57,04 — 0,05(1)
353 Метилкапроат (метило- вый эфир капроновой кислоты) СН3(СН2)4СООСН3 130,19 н.р. 1*(1)
354 Метилмеркаптан (мс- тантиол) CH3SH 48,10 в. сл. р. 9 -10"6(2)
355 Метилметакрилат (ме- тиловый эфир метакри- ловой кислоты) СН2=С(СН3)СООСН3 100,12 1530 20(1); 0,1 (2, 3)
356 1 -Мстил нафталин с Н, 142,20 и. р. 20(1)
357 2-Метилнафталин СН, 142,20 н. р. 20(1)
358 Метиловый спирт (ме- танол) СН3ОН 32,04 со 5*(1); 1(2); 0,5 (3)
359 4-Метил-3-пснтсн-2-он (изопропилиденацетон, мезитила окись) (СН3)2С=СНСОСН3 98,14 31 1*(1)
46
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл, 1.2
1 2 3 4 5 6
360 N-Мстилпиперазин Нг/~\~СН3 100,17 — 5(1)
361 1 -Мстил-2-(3-ииридил) пирролидин (никотин) On 1 N СН, н 162,23 p- 0,5+(l)
362 1 -Мстил-2-(3-пиридил) пирролидинсульфат (никотин-сульфат) 1 N CH} " H2SO4 422,48 p- 0,1(1)
363 N-М сти л-а-пиррол идон o.0 N 0 1 CH; 99,14 — 100(1)
364 Мстилиропаноат (мети- ловый эфир пропионо- вой кислоты) CH3CH2COOCH3 88,10 65 10+(l)
365 Метилпр пилкстои (пентанон 2) СН3СОСН2СН2СНз 86,13 В СЛ p. 200(1)
366 а-Метилстирол Н2С=С(СНз)С6Н5 118,18 — 5(1); 0,04 (2, 3)
367 N-М етилтстраги дро- 1,4-оксазин (N-метил- морфолин) cCjN-СН, 101,15 p- 5(1)
368 2-Мсти ггио-4,6-бис (изопропиламино)- силш-триазин (гезагард, промстрии, пропатрин, марказин, А-1114) n_^NHCH(CH,)2 ^cs-^Jn N^NHCH(CH3)2 241,37 O,O4820 5(1)
369 Мстилтноизоиианат CHtSN=CO 89,10 и p. o,i*(i)
370 Мстилтиофсн (2- и 3- изомеры) b s 2-изомер 3-изомср 98,17 H. p. 20(1)
371 л г-М ети лурстанбснзол- сульфогидразид (поро- фор-5,4X3-5) SO2NHNH2 ^~^NHCOOCHj 245,26 — 0,05(1)
372 Метилформиат (мети- ловый эфир муравьи- ной кислоты) HCOOCH3 60,05 428 250(1)
373 Мстилфторфснилди- хлорсилан (C6II4F)SiCI2CH3 209,14 1(1)*
* Обязателен контроль по НС1.
47
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
374 а-Метилфуран (силь- ван) О О СНз 82,05 h. p. 1(1)
375 Мстилхлорацстат (ме- тиловый эфир хлорук- сусной кислоты) СН2С1СООСН3 108,52 В. СЛ. p. 5(1)
376 Метилхлорметилди- хлорсилан (CH3)(CH2CI)SiCl2 163,52 — 1(1)
377 Мстилхлорфснилди- хяорсилан (CH3)(C6H4CI)SiCl2 225,59 — 5(1)
378 Метилциклогексан (гекса гидротолуол) Осн> 98 21 H. p. 50(1)
379 Метилцикяогексанол — смесь 1,2-1,3- 1,4- и цис-, транс-изомеров (мстилгексалин, гекса- гидрокрезол) CHjC6H|0OH 114,18 31 -r 41,7 470(1)
380 о-Мстилциклогексанон С^сн’ n 112,17 h. p. 460*(!)
381 Метилэтилкстон (2-бу- танон) CHjCOC2H5 72.10 37O20 200(1)
382 2-Метил-5-этилпири- днн CHj 0 C2H, 121,18 1220 2*(1)
383 О-Метил-О-этил-О-л- иитрофеиилтиофосфат (метил этнлтиофос, тиофос-МЭ) CH,0 . s p f C,HSO X X OC„H4NO2-h 277,23 0,04 0,03*(I)
384 О-Метил-О-этил-О- (2,4,5-трихлорфснил) тиофосфат (трихлорме- тафос-3) CH5OX S Cl p ' C,H,C0 XO-0 Va Cl 335,58 h. p. 0,3* (1)
385 л-Мстаксианизол (ди- метиловый эфир гидро- хинона) л-СН3ОС6Н4ОСН3 138,18 в. сл. p. 60(1)
386 Монобутиламип (1-аминобутан) CH3(CH2)3NH2 73,14 oo 10(1)
387 Монобутиловый эфир этиленгликоля (бугил- неллозольв) C4H9OCH2CH2OH 118,17 00 240+ (1)
388 Моноизопропиламин (CH3)2CHNH2 59,11 00 1(1)
389 Мономе гилапилин (ме- тилфениламин) C6H5NHCHj 107,16 В. СЛ. p. 0,04 (2,3)
48
Часть /. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
390 .м-Монометиловый эфир резорцина (.н-ме- токсифснол) .«-СНзОС6Н4ОН 124,14 В. СЛ. p. 0,5*(1)
391 Монохлоридэтиловый эфир — в пересчете на СЬ СНзСНСЮС2Н5 108,56 — 0,5(1)
392 Монохлорстирол (Р-хлорстирол) С6Н5СН=СНС1 138,60 H. p. 50(1)
393 Монохлорциклогексан (ииклогекснл хлори- стый) С6НнС1 118,62 — 50(1)
394 Моноэтиловый эфир этиленгликоля (этил- целяозольв) С2Н5ОСН2СН2ОН 90,12 00 740(1)
395 Моноэтиленгликоля ацетат (р-этокснэтил- ацетат) СНзСООСН2СН2ОС2Н5 132,16 22O20 540(1)
396 Муравьиная кислота НСООН 46.03 00 9(1)
397 Нафталин 8 128,17 0,03 20(1); 0,003 (2, 3)
398 Нафталины хлориро- ванные CjoHjCIs.j, (х = 0 ч-7) — — 0,5* (1)
399 1 -Наф тил-М-метил- карбамат(карбарил, ссвнн) OCONHCH, 201,14 0,1 KD
О
400 а-Нафтохиноп (1,4-нафтохипон) оф о 158,16 в. сл. p. 0,1(1); 0,005 (2,3)
401 л-Нитроанизол (1-мс- токси-4-нитробеизол) //-CHjOC6H4NO2 153,15 0,07'5 3(1)
402 о-Нптроанилин (1-ами- но-2-нитробснзол) o-H2NC6H4NO2 138,13 1,2625 0,5* (1)
403 л-Нитроанилнн (1-ами- но-4-нитробензол) /j-H2NC6H4NO2 138,13 0,819 0,1* (1)
404 Нитробензол C6H5NO2 123,11 1,9 5(1); 0,008 (2.3)
405 лг-Нитробснзотрифто- рид xr-CFjC6H4NO2 191,09 h. p. 1(1)
406 1-Нитробутан CHi(CH2)iNO2 103,12 в. СЛ. p. 30(1)
407 N- Н итрозодиф е j i ил- амин (рсдакс, ретардер I, вулкатард Л, вулкадит А, вулкалент А) (C6H5)2NN=O 198,22 H. p. 2(1)
408 Нитроксилол(ы) (CHi)jC6H4NO2 151,17 5*(l)
49
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
409 Нитрометан CHjNOj 61,04 9520 30(1)
410 Н-Нитро-К-метил-2,4,6- тринитроанилин (ме- тилпикрилнитрамин, тетрил) no, /-/ .CH, 01N \ \ xno2 NOj 287,15 h. p. 1.5(1)
411 о-Нитро-л-метокси- анизол (3,6-димстокси- нитробензол) Н3СО-^^-ОСН, no2 183,17 — 4(1)
412 1-Нитропропан CH3CH2CH2NO 89,10 172U 30(1)
413 Ькпрососдинагия бензола — — У (1)
414 Нитротолуол(ы) CH?C6!14NO2 137,14 — 1.5-(I)
415 Н|прохлорметан (нитро- хлоро^юрм, хлорпикрин) CChNO2 164,37 H. p. 0,7(1)
416 Нитрофсн (препарат 125) — содержание алкилфенолов 72,5 — 67,5 % Aik O2N~ONa NO, (AIk = C|4-C5) — — 1(1)
417 Нитрофор.м (тринитро- мстан) CH(NO2)3 151,04 p 0,5(1)
418 о-Нитрохлор бензол o-C1C6H4NO2 157,56 в. p. 0,004 (3)
419 л-Нитрохлорбснзол n-CIC6H4KO2 157,56 H.p. r (1); 0,004 (3)
420 Нитрохлорбензол (ди- н итрохлорсоединсния бензола) — — — 1+(1)
421 Нитроциклогсксан Q-№, 129,17 2020 KD
422 Нитроэтан CH3CH2NO2 75,17 452U 30(1)
423 Нониловый спирт (ок- тилкарбинол) CH3(CH2)7CH2OH 144,26 0,1 10(1)
424 2-Оксогсксамстилени- мин (капролактам) <NH 0 113,18 — 10(1); 0,06 (2,3)
425 г»-Оксидифсниламин (анилинофенол) C6H5NHC6H4OH-/j 185,23 — 0,5(1)
426 Оксикарбамат — — — 0,5(1)
427 Р-Оксипропионитрил (гидракрилонитрил) HOCH2CII2CN 71,08 co 10(1)
428 Р-Оксиэтилмсркаптан HO(CH2)2SH 62,14 — Г(1)
429 Октамст11ягстрахл1д пиро- фосфорной кислоты (окта- метил, псстокс III, псстокс 66, OMIIA, шралан) KCH^NLPOPMCII,),], и II 0 0 286,24 00 0,02+(l); 0,005 (3)
50
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
430 Октан С18Н и 114,22 4•10-i 2350(1)
431 Октафторамиловый спирт CjHjFjOH 232,08 — 20(1)
432 Октафтордихлорцикло- гсксен c6ci2f8 294,96 — KO
433 Октафторци клобутан (фреон-С318) II Luu. U.LU 1 I r. 200,04 Нетоксич.
434 Октафторциклобуган (фреон-СЗ 18) и тетра- фтормонохлорэтан (фреон-124), смесь +c4f; tc2hcif4 200,04 136,48 — }10000(1)
435 Октахлорнафтали н C )<;CIr 128,17 — 0,14D
436 Октахлорэндометплен- гегсагидроинден (хло- риндан, хлордан) Cl Cl Cl S-Cl 409,76 H. p. 0,0141)
437 Октиловый спирт (ок- танол) CH3(CH2)6CH2OH 130,23 p- 10(1)
438 Октиловый эфир 2,4- дихлорфеноксиуксус- ной кислоты OCH1COOC»H" Cl — — 1(1)
439 Олова органические соединения — — — 0,1 (I)
440 • Пентан CH3(CH2)3CH3 72,15 O,3620 2350(1); • 100 (2); 25(3)
441 11ентанфторпропионо- вая кислота (псрфтор- пропионовая кислота) CFjCF2COOH 164,02 — 2(1)
442 11ентафторхлорэтан (фреон-115) ccif2cf3 144,48 0,06 5890(3)
443 Пснтахлорацетон ChCCOCHCb 230,29 — 0,5(1)
444 Пентахлорбензол C6HCI5 250,33 H. p. 0,5(1)
445 Пентахлорнафталин C,fl!I3ds 300,40 0,5(1)
446 11ентахлорнитробензол C6C15NO2 295,34 ——— 0,5(1)
447 Пснтахлорфенол C6C1SOH 266,33 O,O350 0,14D
448 Пентахлортиофенола цинковая соль (рсна- пит IV) (C6Cl5S)2Zn 628,13 — 2(1)
449 Пентахлорфснолят на- трия C6ClsONa 288,31 — 0,141)
450 Перфторацетон CF^OCF, 166,03 — 10(1)
451 Перфторацетон дигид- рат (CF3)2CO • 2H2O 202,03 — 241)
51
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
452 Перфторизобутилсн (CF3)2C=CF2 200,04 — 0,1(1)
453 Перфтор иэтияами н (QF5)3N 371,12 — 3000(1)
454 Псрхлормстилмсркаптан CCI3SC1 185,87 H. p. 1(1)
455 Пиколин — смесь изо- меров (метилпиридин) CH3C5H4N 93,14 co 5,0(1)
456 Пиперазин адипат HN^NH * HOOC(CH2)4COOH 232,29 — 5(1)
457 3-(2-Пипсридил) пири- динсульфат (анабазин- сульфат) jNH N • H2SO, 2 422,52. — 0,1 (1)
458 Пиперидин (гсксагид- ропиридип) CNH 85,15 • CO 0,2* (1)
459 Пирен xXX 202,26 H. p. 0,1 (1)
460 Пиридин о 79,11 CO 5,0(1); 0,08 (2,3)
461 Поливиниловый спирт в пересчете на ацеталь- дегид /-СН-СН-1 I OH J fl (44,05)„ — 0,5(1)
462 Поливинилхлорид -ch-ch-1 1 Cl fl (62,50)„ — 6(1) •
463 Полипропилен неста- билизированный в пе- ресчете на ацетальдегид (про-факс, полипро, моплен, гостален) -CH- CH - CH - CH2- \ 1 1 \ CH, сн,. /„ -150 000 средний ' — 10(1)
464 Политетрафторэтилен (фторопласт-4, тефлон) (-CFj-CF,—)„ (I00,02)„ H. p.. 10(1)
465 Поли-2,2,4-триметил-1,2- дигидрохинолин (ацсто- напил, антиоксидант 184, антиоксидант И-17, анти- оксиген РА, флектол А, сантофлекс R) CH, Г I! 1 ^'^''nh zCH, 4CH, J, (159,25), — 1(1)
466 Полиформальдегид (—CHr—0—)„ 30 000— 60 000 — 5(1)
467 Полихлорбутан-70 — —- — 5(1)
468 Полихлоркамфен с со- держанием хлора 67— 69 % (токсафен, мур- токс, соединение 3956) (C|oHIOCl8)n (413,80), H. p. 0,5* (1)
469 Полихлорпинсн — — 0,2+ (1)
52
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
470 Полиэтилен низкого давления в пересчете на ацетальдегид (—СН2-СП2—)„ (28,06),, — 10(1)
471 Пропан ед 44.09 0,12 1800(1)
472 Пропаргиловый спирт (2-нронин-1-ол, ацети- яснилкарбинол) СН=ССН2ОН 56,06 Р- Ю)
473 Пропиламии ch3ch2ch2nii2 59,11 Р- 5(1)
474 Пропилацетат CII3COOC31I7 102,14 17O20 200(1)
475 Пропилен (пропен) СН3СН=СН2 42,08 0,84 3 (2. 3)
476 Пропилена окись (1,2-эноксипропан) н2с-сн-сн3 58,08 65030 1+(1)
477 Пропилена тетрамер (—СН2—СН2—СНг—)., 168,36 — 300(1)
478 Пропилснимин (2-мстилазиридин) н,с-сн-сн3 \н 57,09 разя. 5+(1)
479 Пропияпитрат(пропи- ловый эфир азотной кислоты) C3117ONO2 105,10 в. сл. р. 90(1)
480 Пропиловый спирт (1-пропанол) СН3СП2СН2ОН 60,09 оо 10(1); 0,3 (2. 3)
481 Пронилпропионат (пропиловый эфир пропионовой кислоты) СН3СН2СООС3Н7 116,16 520 70(1)
482 Р-Пропил-а-этилакро- лсип (2-этилгсксспаль) С3Н7СН=С(С2П5)СНО 126,20 и. р. 3(1)
483 Б-Пропил-М-этил-М-бу- тнлтиокарбамат (ПЭБК, Р-2061, тиллам) ед\, 4 9>TCOSC,H7 203,35 0,092 .1(1)
484 Пропионовый альдегид (мстилуксусный альде- гид, иропаналь) . CII3CH2CHO 58,08 200м 5(1)
485 ♦ Ротенон (туба, кубе, барбаско) и и ч / О U °“\Z/ X ) \ о /=\ ) О"у/”О о и X 394,41 н. р. 5(1)
486 Ртути органические сосди нения в пересчете на Нд — — — 0,01+ (1)
487 Сополимер стирола с а-мстилстиролом (САМ) СИ, 1 -сн2- сн-сн,-с- 1 1 ед ед к (250,41), — 5(1)
488 Спирты непредельные жирного ряда R—С112ОН — — 2(1)
53
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
489 Стирол (винилбензол) С6Н5СН=СН2 104,15 0,26 5(1); 0,003 (2,3)
490 Стрихнин Cxi ьг О О I СИ, _/ > 334,40 0,000162S 0,15(1)
491 Терефталевая кислота (1,4-бензолдикарбоно- вая кислота, w-фталевая кислота) НООСЧ^НСООН 166,14 0,016 0,1(1)
492 Терефталевой кислоты дихлорангидрид (1,4- бензотдикарбонилхло- рил) С1ОС-^2^-СОС1 203,02 разл 0,1 (1)
493 1,1,2,2-Т етрабромэтан СПВг2СНВь 345,58 0,65130 KD
494 1,2,3,4-Тстрагидробен- зол (циклогексен) о 82,15 и. р. 1015(1)
495 Tcrpai идроиафталин (тетралин) 1 132,20 н р. 100(1)
496 Тстрагидро-1,4-оксазин (морфолин) °CZ/nh 87,12 00 0,5* (1)
497 Тетрагидрофуран (тет- раметилена окись, фу- ракидин) с° 72,10 х. р. 100(1); 0,2 (2,3)
498 1,2,4,5-Тстрамстилбен- зол (дурол) н,с СИ, 134,22 и. р. 50—60(1)
499 Тстраметилсвинец (СН,)4РЬ 271,39 и. р. О,О75+ (1)
500 Тстраметилтиурам ди- сульфид (ТМТД, ара- зан, номерзан, помар- зол, тирам, тиурам, тулизан, тутан) (CH,),NCS В S 2 240,43 н.р 0,5(1)
501 Тстраметилсукцино- нитрил N=CC(CI I3)2C(CH3)2C=N 136,20 -— 3+(1)
502 Тстранитромстан C(NO,)4 196,04 н. р. 0,3(1)
503 Тстрафзорпропнловый спирт СзВДОН 132,06 520 20(1)
504 Тстрахлоргсксатриен с6н4сц 217,92 — 0,3+ (1)
505 Тстрахлоргсптан C7H10CI4 237,97 — 1,0(1)
506 Тстрахлорнафталин CjoHrCU 267,97 Н P 2Т (1)
507 Тетрахлорнонан Cell |6С14 266,07 1(0
508 Тетрахлорпснтан C5HRCI4 209,92 — KD
54
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
509 Тстрахлорпропан С3Н4С14 181,86 — 1(1)
510 Т етрахлорундска н Ci |H|gCh 294,08 — 5(1).
511 Тетрахлорэтан С2Н2С14 167,84 2.8820 5\1)
512 Тетрахлорэтилен (пер- хлорэтилен) С12С=СС12 165,82 1212 Ю(1)
513 Тетраэтилсвинец (С2Н5)4РЬ 323,46 — 0,005* (1)
514 Тетраэтоксисилан (C2H5O)4Si 208,34 — 20(1)
515 Тиогликолсвая кислота HSCH2COOH 92,12 р- 0,Г(1)
516 Тиофен (тиофураи) сл. о 84,13 н. р. 20(1); 0,6(2)
517 Толуидин (метилани- лин) ch3c6h4nh2 107,16 со 341)
518 Толуилендиамин CH3C6Hj(NH2)2 122,17 Р- 241)
519 2,4-Толуилсндиизоциа- нат °cn ~С^~сНз NCO 174,0 0,5(1); 0,05 (2); 0,02 (3)
520 Толуол сн3с6н5 92,14 0,5716 50(1); 0,6 (2, 3)
521 Трибромметаи (бромо- форм) СНВгз 252,75 20,3 20 5(1)
522 5,8,8-Трибутилтритио- фосфат (ДЕФ, Б1776, бутифос) (C4H9S)3PO 324,29 н. р. 0,2* (1); 0,01 (2,3)
523 Трибутилфосфат (три- бутиловый эфир орто- фосфорной кислоты) (С4Н9О)3РО 266,32 0,25 0,5* (1)
524 Три-о-крезияфосфат (о-трикрезиловый эфир ортофосфориой кисло- ты) (CH3C6H4O)jPO 368,36 в сл. р. 0,1 (1)
525 Трикрезилфосфат, со- держащий менее 3 % орто-изомсров (СН3С6Н4О)3РО 368,36 н.р 0,5* (1)
526 Трикрезилфосфат, со- держащий свыше 3 % орто-изомеров (СН3С6Н4О)3РО 368,36 н. р. 0,1* (1)
527 Трикрезол(ы) — смесь о-, м- и л-изомсров С6Н4(СН3)ОН 108,13 — 0,005 (3)
528 Триксиленилфосфат (триксилсновый эфир ортофосфориой кисло- ты) [(СН3)2С6Н3О]3РО 410,48 -— 1,5* (1)
529 Тримсляитовая кислота (1,2,4-бензолтрикарбо- новая) ноос -£^-соон соон 204,09 . р. гор. KD
530 Тримеллитовой кисло- ты ангидрид [С6Н3(СООН)2СО]2О 402,16 — 1(1)
55
J
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
531 Триметиламин (CHj)jN 59,11 x. p. 5(1)
532 1,2,4-Триметнлбснзол (псевдокумол) Н,С сн, СН, 120,2 H. p. 50-5-60(1)
533 Триметилолпропан (этриол) СН3СН2С(СН2ОН)3 134,20 . — 50(1)
534 3,5,5-Тримстил- Д2- циклогсксснон (изофо- рон) О 1 HjC-kJk н,с CHj 138,20 12 140(1)
535 Тринитроглицерин (тринитрат глицерина) H,C-ONO, 1 НС - ONO, Н,С - ONO, 227,09 1,8 2+(1)
536 2,4,6-Тринитротолуол (тротил) NO, OjN-^^-CH, NO, 227,13 0,2115 1+(1)
537 2,4,6-Тринитрофенол (пикриновая кислота) NO, 0,N-^2^-°h NO, 229,11 разл. 0,1*(1)
538 Тринитроэтилбензол C2H5C6H2(NO2)3 241,09 в. сл. p. 1(1)
539 Трипропиламин (CH3CH2CH2)3N 143,28 в. сл. р. 2(1)
540 Трипропилбор (C3H7)3B 140,08 — 3(1)
541 Трифснилфосфат (три- фениловый эфир орто- фосфорной кислоты) (C6H5O)3PO 326,28 в. сл. р. 3(1)
542 1,1,1 -Трифтор-З-амино- пропан cf3ch2ch2nh2 113,09 — 5(1)
543 Трифторбромметан (фреон-1 ЗВ 1) CBrF3 148,93 в. сл. р. 6100(1)
544 Трифторбромэтан (фре- ОН-133В1) CF3CH2Br 162,95 — 500(1)
545 Трифторбутиловый спирт С4НбР3ОН 128,08 — 20(1)
546 Трифтордибромхлор- этан (фреон-113В2) CF2BrCFClBr 276,28 — 50(1)
547 1,1,2-Трифюр-1,2- дихлорбромэтан (фре- он-113В1) CF2ClCFClBr 213,85 — 500(1)
56
Часть L ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
548 2-Трифтормстил-10-[3- (4-метил-1 -пиперази- нил) пропил]-фсноти- азин ди гидрохлорид (стслазин, трифтазин, парагелии) СН, • 2НС1 оЖ • s> 407,61 — 0,01(1)
549 Трифторпропен C3H1F3 96,09 — 500(1)
550 Трифторпропилэтилди- хлорсилан C3H4F3SiCl2C2H5 225,14 — 5(1)
551 1,2,2-Трифтортрихлор- этан (фреон-113) CF2C1CFC12 186,38 -— 500(1)
552 Трифторуксусная кис- лота CF3COOH '114,01 co 2(1)
553 1,1,1 -Трифтор-2-хлор- 2-бромэтан (фторотаи) CF3CHClBr 197,38 — 200(1)
554 1,1,1 -Трифтор-З-хлор- пропан (фреон-253) CF3CH2CH2C1 132,46 — 1*(1)
555 1,1,1 -Трифторэтиламин CF3CH2NH2 99,06 — 100(1)
556 Трифторэтиловый спирт (трифторэтанол) cf3ch2oh 100,05 p- 10(1)
557 Трифторэтилен f2c=chf 82.03 — 1(1)
558 5-(2,3,3-Трихлораллил)- КЬЦдиизопропил) тиокарбамат (диптал, триаллат, авадекс BW, СР.-23426) (h3o-C3H7)2NCOSCH2CCI=CC12 304,67 0,004 1
559 1,1,3-Т рихлорацетои CHC12COCH2C1 161,40 — 0,3(1)
560 Трихлорбензол C6H,C1, 181,44 H. p. 10(1)
561 Трихлормстан (хлоро- форм) CHCb 119,37 8,2м 250(1)
562 Трихлориафталин (с примесью тетра- и пентахлорнафтали нов) , С10Н5С13 231,50 — 1+(1)
563 1,2,3-Трихлорнропан (трихлоргидрин глице- рина) CH2C1CHC1CH2C1 147,42 H.p. , 2(1)'
564 1,1,3-Трихлорпропен-1 CI2OCHCH2CI 145,51 — 3(1)
565 2,4,6-Трихлор-1,3,5- триазин (трихлорциа- иидин, хлористый циа- иур) Cl N=< Cl 184,40 Я. p. 0,1 (I)
566 Трихлоруксусной ки- слоты хлорангидрид CC13COC1 181,81 — o,i+(i)
567 2,4,5-Трихлорфенокси- уксусная кислота (инвертол, 2,4,5-Т, ТХФ) CI Cl-^^-OCHjCOOH Cl 255,48 0,251 ’ 10(1)
57
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
568 Трихлорфенолят меди (С13С(,Н2О)2Си 456.43 — 0,1 (1)
569 Трихлорфторметан (фреон-11) CFC13 137,36 — 200(1)
570 1,1,1 -Трихлорэтан CCIjCHj 133,39 н. р. 20(1)
571 Трихлорэтилен СС12СНС1 131,38 1 Ю(1); 4(2); КЗ)
572 Триэтиламин (C2H5)3N 101,19 15 Ю(1); 0,14 (2,3)
573 Триэтоксисилан (C2H5O)3SiH 164,29 разл. KD
574 Углеводороды алифа- тические предельные Ci—Сю в пересчете на углерод — — — 300(1)
575 Углерод четыреххлори- стый (тетрахлормстан) СС14 153,84 0,8 20+(1); 4(2); 2(3)
576 Уксусная кислота СН3СООН 60,05 00 5(1); 0,2(2); 0,06 (3)
577 Уксусный альдегид (ацетальдегид) CH3CHO 44,05 00 5(1); 0,1 (2, 3)
578 Уксусный ангидрид (СН3СО)2О 102,09 136 (разл.) 20(1); 0,1 (2); 0,03 (3)
579 N-Фениламинометил- диэтоксимстнлсилан (АМ-2) C6H5NHCH2Si(CHj) (ОС2Н5)2 239 42 — Нетоксич.
580 N-Фениламиномстокси- Р-этиламин (продукт 40-А) C6H5NHCH2OCH2CH2NH2 166,24 — 3(1)
581 3-( 1 -Фенил -2-ацетил- этил)-4-оксикумарин (варфарин, зоокумарин, ператокс) он CH(CtHJ)CHICOCH3 ^0 чо 308,33 II. р. 0,1(1)
582 Фенилгидразин C6H5NHNH2 108,14 131 22* (1)
583 Фенилглицидиловый эфир с4н,оснасн-сн, 150,17 2,4 60(1)
584 л-Фснилсндиамин (1,4- диаминобензол, урсол) h-H2NC6H4NH2 108,14 10 0,1+ (1)
585 N-( 1 -Фснил-2,3-ди.мс- тил-5-оксопиразолил-4)- N-мстиламиномстил- сульфонат натрия (анальгин) Н3С N(CHj)CH2SO3Na кГх •н>° Н3С^ N О 1 ад 351,3 х. р. 3(1)
58
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
586 Фс1 ньтмстиддихлорси лан CJhSiChCHj 191,12 — но*
587 Фсния-Р-нафтиламии (неозон Д) С NHCJi, 219,27 — Малотокс.
588 Фениловый эфир (ди- фениловый эфир, дифс- нилоксид) C6H5OCJI5 170,21 в. сл. p. 7(1)
589 м- Феноксифенол zr-HOCJliOCoII, — — ПО
590 Фенол С6Н5ОИ 94,11 82го s'(i); 0,01 (2, 3)
591 Формальгликоль (диок- солан-1,3) Г-0 С) О 74,08 — 50+(l)
592 Формальдегид (альде- гид муравьиный) Н2СО 30,03 p 0,5(1); 0,035 (2); 0,012 (3)
593 i Формамид (амид му- равьиной кислоты) HCONH, 45,04 p- 3(1)
594 Фреон-503 [фреон-124 (1,1,1,2-тстрафторх лор- этан) — 60 % и фрсон- С318 (октафторцикло- бугаи) — 40 %, смесь] CFjCHFCl c4f8 136,48 200,04 - 5000(1)
595 Фталевый ангидрид (ангидрид о-бензодди- карбоновой кислоты) 3 z с Jo % 148,12 В. СЛ. p. 1(1), 0,1 (2,3)
596 Фурфурол rv \f?CHO 96,09 91» 10(1); 0,05 (2, 3)
597 Фуран 0 О 68,08 H. p. 0,5(1)
598 Фурфуриловый спирт (2-фуриэкарбинол) O^CILOH 98,11 00 200(1)
599 унс-Р-Хлоракрилат натрия (акрофоп) HC-COONa 1 нс-ci 128,47 — 0,5(1)
600 Хлорангидрид уголь- ной кислоты (фосген) COCI2 98,81 разл. 0,5(1)
601 л<-Хлорапилин zr-ClC6H4NH2 127,58 — 0,05’(1) 0,01 (3)
* Обязателен контроль по НС1
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
602 л-Хлоранилин /i-C1C6H4NII2 127.58 p. гор 0,3'(1)
603 Хлорацстопропилацс- тат СН2С1СОСН2С112С112ОСОС11, 178,60 2(1)
604 а-Хяорацетофенон (хлорацетилбензол) С6Н5СОСН2С1 154,6 1 0,3(1)
605 Хлорбензол С6Н5С1 112,56 0,4930 50'(1); 0,1 (2, 3)
606 4-Хлорбснзофснон- 2-карбоновая кислота С6Н5СО С1 ноос 260,65 — 1(1)
607 2-Хлор-4,6-бис(диэтил- амино)-сп.и.и-триазин (хлоразин, СДТ) N(C2HS)2 ci №\ N(QH,)2 257,77 в. сл. p. 2(1)
608 2-Хлор-4,6-бис(изопро- пиламино)- енлги-триа- зин (пропазин, Г-30028) Cl -<Z~5n NHC,H7-W3O 191,65 0,0086 5(1)
609 Хлорброммстан CH2ClBr 129,39 — . 1050(1)
610 1,3-Хлорбромпропан ClCH2CH2CH2Br 157,44 — 3(1)
611 2-Хлорбутадиен-1,3 (хлоропрен) CH2-CH—CCI=CH2 88,53 в сл p 2(1); 0,1 (2, 3)
612 4-Хлор-2-бутннил-Ы- (4-хлорфснил) карбамат (барбан, карбин, С-847, хлоринад) NHCOOCH,C=CC1I2CI 158,10 — 0,5(1)
613 4-Хлор-2-диэтиламино- 6-изопроииламино- сишьтриазип (ипазин, Г-30031) NHC(CH,), ci -<;n №\ -- N(C2H5)2 243,61 0,04 2(1)
614 Хлорированные бицик- лические соединения — — 11 0,2(1)
615 у-Хлоркротиловый эфир 2,4-дихлорфенок- сиуксусной кислоты cihQ och3cooch,ch=chch,ci Cl 309,55 — 1(1)
616 Хлормстилтрихлорси- лан CICH2SiClj 183,94 — 1(1)*
617 1 -Хлор-1 -нитропронан CH3CH2CHCINO2 123,54 8 100(1)
618 со-Хлориеларгоновая кислота (9-хлорнонано- вая кислота) CH2C1(CH2)7COOH 191,68 —- 5(1)
* Обязателен контроль по НС1.
60
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
619 Р-Хлорпропионовая кислота СН2С1СН2СООН 108,52 —• 5(1)
620 Хлорсодержащие ки- слоты — — — 5(1)
621 л-Хлорстирол (л-хлор- фснилэтилен) л-С1СбИ4СН=СН2 138,60 H. p. 50(1)
622 лг-Хлорфснилизоцианат 3I-C1C6H4NCO 153,56 — 0,5(1); 0,005 (2,3)
623 о-Хлорфенилизоцианат o-C1C6H4NCO 153,56 — 0,5(1)
624 л-Х лорфен ил изо циан ат л-С1С6Н4МСО 153,56 — . 0,5(1); 0.0015(2,3)
625 4-Хлорфснил-4-хлор- бснзолсульфоиат (К-6451, митскс, овекс, овоклор, ПХФХБС, ропинскс, хлорфенсон, ЭСТОМ1ГГ, эфнреульфо- нат) л-С1С6Н4О5О2С6Н4С1-и 303,15 H. p. 1 2(1)
626 со-Хлорэнантовая ки- слота (хлоргептановая кислота) СН2С1(СН2)5СООН 164,63 — KD
627 л-Хлорфенол и-С1С6Н4ОН 128,56 27,1 1*(I)
628 З-Хлор-1,2-эпокси- пропан(эпихлоргид- рин) Н2С-СНСНЛ soz 92,53 ~50 KD; 0,2 (2,3)
629 2-X лорэтансул ьфо- хлорид C1CH2CH2SO2CI 130,94 — 0,3+(l)
630 2-Х яор-4-этила ми но-6- изопропиламино-сшш- триазин (атразин) NHCjH7-w3o N_/ ci -if ;n N \ NHCjHj 215,69 0,07 2(1)
631 Р-Хлорэтиловый спирт (2-хлорэтанол, этилен- хлоргидрин) CH2C1CH2OH 80,51 00 . 0,5(1)
632 Цеазин 50 — — KD
633 Цианамид N-C—NH2 или NH=C=NH2 42,04 x. p. 0,5* (1)
634 Циклогексан C6H12 84,16 (0,12 ч- ч-0,13)а>"2} 80(1); 1,4 (2,3)
635 Циклотсксанол CsHnOH 100,16 3620 200(1); 0,06 (2,3)
636 Циклогексанон C H|oO 98,15 (80Ч-90)20 10(1); 0,04 (2)
637 Циклогекса ноноксим C6HI0(=NOH) 113,16 — 10(1); 0,1 (2)
638 Циклогсксиламнн C6HhNH2 99,18 в. сл. p. KD
61
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
639 Циклогексиламина кар- бонат 2C6HnNH2- Н2СО3 260,39 — 10(1); 0,07 (3)
640 Циклогсксиламина нитрит СбНнКН2- HNO2 146,89 — KD
641 Циклогсксиламина хромат 2C6HuNH2- H2CrO4 316,38 ——' 2*(1)
642 Циклогексилхлорфор- миат C6HUOCOCI 162,61 — 30(1)
643 Циклопентадиен 66,11 и. p. 5(1)
644 Циклопснтадиснилтри- карбонил марганца С5Н5Мп(СО)3 204,07 0,1(1)
645 Циклотриметилентри- нитроамин (гексоген) NO, / r~ rj O.N-N ) N NO, 222,13 — 1,0(1)
646 Экстралин [смесь ме- тиланилина (I) — 88 %, анилина (11) — 7 %, димстиланилина (111) — 5 %] CeHsNHCHj (I) C6HjNH2 (II) С6Н5К(СНз)2 (III) 107,16 93,13 121,19 В. СЛ. p. 3420 6490 >3(1)
647 Этаноламин (2-амино- этиловый спирт) HOCH2CH2NH2 61,08 00 0,03 (1)
648 Этил бромистый (бром- этан) СНзСН2Вг 108,99 9,620 5(1)
649 Этил хлористый (хлор- этан) CH3CH2CI 64,51 5,74 50(1)
650 Этилакрилат (этиловый эфир акриловой кислоты) H2C=CHCOOC2HS 100,12 <2O20 25(1)
651 Этиламин c2hsnh2 45,09 CO 18(1)
652 Этилацетат (этиловый эфир уксусной кисло- ты) CH3COOC2H5 88,10 8O20 200 (1); 0,1 (2,3)
653 Этилбензол c6H5c2Hs 106,17 0,17525 Ki); 0,02 (2. 3)
654 8-Этил-К,М-гексамети- лентиокарбамат (ялан Р-4572, орлрам) Qn-cosqh, 187,31 < 1 0,5 (1)
655 2-Этилгексиловый спирт CH3(CH2)3CH(C2Hs)CH2OH 130,24 — 50(1)
656 Этилен c2h4 28,05 0,02 3(2,3)
657 Этилена окись (этилен- оксид, оксиран) h2c-ch2 V 44,05 00 Ki); 0,3(2); 0,03 (3)
62
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
658 Этилен-М,Н'-бисдитио- карбамат марганца (ма- неб, манзат, дитанмар- ганец, дитан М-22) Н1/ NH s-< >-s s s Мп 265,31 В. СЛ. p. 0,5(1)
659 Этилен-Н,Н'-бисдитио- карбамат цинка (аспор, дитан Z-78, дитекс, карбадин, лонакол, парзат, цинсб) Hl/-NH >s s s Zn 275,73 0,01 0,5(1)
660 Этиленгликоль(гли- коль, этандиол-1,2) HOCH2CH2OH 62,07 oo 0,1(1)
661 Этиленгликольдинит- рат (динитроэфир эти- ленгликоля, динитро- гликоль) ch2ono, CHjONOj 152,07 4,520 4 1(1)
662 Этилендиамин (1,2-диа- миноэтан) CHjNH, 1 -H2O CHjNHj 60,09 — 2(1)
663 Этиленимин (азиран, азиридин) ii2c-ch2 \ / NH 43,07 00 0,02* (1); 0,001 (2,3)
664 Этилснсульфид (тио- окись этилена, тииран) H.C-CH, \ / s 60,11 — 0,l+(l)
665 Этилидендиацетат CH3CH(OCOCH3)2 146,16 45 30(1)
666 Этилиденциклогексан CHtCH^<22> 110,22 — 20(1)
667 Этил меркаптан (тио- этиловый спирт) CH3CH2SH 62,13 15 1(1)
668 Этилмеркурфосфат (по содержанию ртути в воздухе) — — — 0,005(1)
669 Этилмеркурхлорид (по содержанию ртути в воздухе) C2H5HgCI 265,12 — 0,005+(l)
670 О-Этил-О-(4-питро- феиил)бензолтио- фосфонат (ЭПН) /OC,HS //-O2NCeH2—O-P 11. CJL s 323,31 H.p. 0,5* (1)
671 Этиловый спирт (эта- нол) CH3CH2OH 46,07 OO 1000(1); 5(2,3)
672 Этил изоамил кетон (5-мстил-З-гсптанон) CsHuCOCzHj 128,23 — 130(1)
63
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
673 Этиловый эфир а-(О,О- диметилдитиофосфо- рилфенилуксусной ки- слоты (цидсал, Л-561, элап) (CH,O)2PSCI 1(С6Н5)СООС2Н, II S - 320,37 н.р. 0,15(1)
674 8-Этил-НМ-пропил- тиокарбамат (эптам, ЭПТК) (C3H7)2NCOSC2H5 189.32 0,375 2(1)
675 Этилсиликат адх /Si-О нох 90,15 н.р. 850(1)
676 N-Этилтетрагидро-1,4- оксазин (N-этил- морфолин) 0^ N—CJI, X / 115,18 — 5(1)
677 Этилтолуол (метил- этилбсизол) сн3с6н4с2н5 120,19 H. p. 50(1)
678 5-Этил-5-фенилбарби- туровая кислота (лю- минал) N->° ° ь_Лад N чо 232,23 — KD
679 Этилфен илдихлорсил ан C6H5SiCI2C2H5 196,09 — 5(1)
680 Этилформиат (этило- вый эфир муравьиной кислоты) HCOOC2HS 74,08 11825 300(1)
681 4-Этоксианилин (л-фс- нетидин) /i-C2H5OC6H4NH2 137,18 В. СЛ. p. 0,2* (1)
682 4-Этоксианилин соля- нокислый (л-фснстидин солянокислый) h-C2H5OC6H4NH2- hci 173,63 — 0,5(1)
683 Р-Этоксипронионитрил c2h5och2ch2cn 99,5 — 50(1)
64
Часть /. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Дополнение к табл. 1.2 в части «Элементы и их соединения»
№ п/п Соединение Формула Моле- куляр- ная масса Л/ Раствори- мость а*, г/л Предель- но допус- тимые концен- трации ПДКрл(1), ПДКмр(2), ПДКЦЗ), мг/мэ
1 2 3 4 5 6
684 Алипур (ГС-55), смесь: М-циклоотил-Ы',М'- днмегилмочевина (16 %) бутин-1-нл-З-К (л»-хлорфснил)карба.мат (11 %) С1 ^NHCO.^ NHCOOCH(CH,)C~CH ГТ 198,31 223,66 —— 1,0(1)
685 Аллиламин CH2=CHCH2NH2 57,10 со 0,541)
686 Амиловый эфир му- равьиной кислоты (амил формиат) CHj(CH2)3CH2OOCH 115,15 в. сл р 10,0* (1)
687 2-Аминобутанол-1 С2Н CH(NH2)CH2OH 105,14 — 370(1)
688 2-Аминомстил-3,4-ди- гидропиран O'CH.NH, 129,16 — 25(1)
689 6-Амино-2,2,4-тримс- тилгсксап (нониламин) (CH3)3CCH2CH(CH3)CH2CH2NH2 143,27 — 100(1)
690 //-Аминофенол jw-H2NC6H4OH 109,13 2820 5(1)
691 Антрахинон 0 о 208,22 н. р. Ю(1)
692 Бензолсульфохлорид C2H5SO2CI 176,62 и. р. 0,3(1)
693 3,4-Бснзпирен C2oH|2 252,32 н. р. 0,00015 (1): 0,0001 (3)
694 Бис(аминофениловый) эфир (H2NC6II4)2O 200,24 — 5,0(1)
695 Бис(3-мстилбутил)пе- роксидикарбонат (C6H,)OCOO)2 286,33 — 44(1)
696 Бис(2-метоксиэтило- вын) эфир (CHjOCH2CH2)2O 134,18 — 1100(1)
697 1,1 -Бис(оксимстнл)цик- логскссн-3 (1,1 -димс- токсициклогскссн-3) HjCC^pCH, 142,20 — 5(1)
698 Бис(пентафтор)сульф- оксид S2FI0O 260,14 — 55(1)
65
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение дополнения к табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
699 Бис( 1 -хлормстилэти- ловый)эфир [СН3СН(СН2С1)]2О 171,07 — 140(1)
700 1,6-Бисфурфурили- дснгсксамстилсндиа- мин (бнфургии) Гк Т\ СП - N(CH,)*N - СН 272,35 — 0,2(1)
701 Бис(2-этоксиэтиловый) эфир (С2Н4ОСН2СН2)2О 162,23 — 2650(1)
702 5-Бромпентанон-2 ВгСН2СН2СН2СОСН3 165,03 — 95(1)
703 2-Бромэтоксибснзол ВгСН2СН2ОС6Н5 201,06 — 165(1)
704 Бутан С4Н10 58,12 0,06 300(1); 200 (2)
705 Бутаннитрил(бутиро- нитрил, иропилцианнл) c3h7cn 69,11 в. сл. p. 550(1)
706 Бутилам ид бснзолсуль- фокислоты О ^CC6H,SO,H c4h,nh х 257,31 — 0,5(1)
707 шрт-Бутил! 1ерокси- вилат — 174,24 — 360(1)
708 2-/н/2ею-Бутоксиэтанол (СН3)3СОСН2СН2ОН 118,18 95(1)
709 Виннлпентафторид серы CH2=CIISFs 154,10 — 320(1)
710 Г сксафгорбензол CfrF6 186.05 —— — 1950(1)
711 Г ексахлорбутадиен CI2C=C=CC1CC13 260,76 0,005 0,01 (1)
712 Гигромицин Б CijHioNjOio 398,42 .— 0,001 (1)
713 2-Г идроксиэтил- метакрилат нс% о Н3СХ ХОСН2СН2ОН 130,15 — 485(1)
714 I лифтор смесь: 1,3-дифторпропаиол-2 1-фтор-З-хлорпропа- кол-2 FH2CCH(OH)CH2F CH2FCH(OH)CH2CI 96,06 112,52 — 0,05 (1)
715 Диаллил амин (CH2=CHCH2)2NH 97,17 — 1,0+(1)
716 1,6-Диаминогсксан H2N(CH2)6NH2 114,19 — 1000(1)
717 Диаминофснилсульфон (H2NC6H4)2SO2 248,31 — 5,0(1)
718 Ди-втор-бугилам ин [C2H5CH(CII3)]2NH 159,32 — 50 000(1)
719 Ди ви н и лдисул ьф ид (CH2=CHS)2 118,22 — 25(1)
720 2,2-Дигидроксимстил- бутанол-1 (тригидро- ксимстилпропан) C2HSC(C112OH)3 134,18 — 16,5 (1)
721 Диксилилдисульфид [(CH3)2C6H3SJ2 274,45 — 3500(1)
722 Дикрезил — — — 0.5(1)
723 2-Диметиламииоэтил- мстакрилат H,C Z 4 ОСН2СН2К(СНЛ 145,20 — 600(1)
66
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение дополнения к табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
724 3,6-Диметил- бензизоксазол _^,СН3 XjOn 147,18 — 360(1)
725 Димстил вин илэти нил- карбинол — — —- 0,05 (1)
726 Димстилвикилэтикил- оксифенилметан — — — 0,6(1)
727 Диметнл карбонат (СНч)зСОз 90.08 H. p. 365(1)
728 3,7-Димсти пксантин (теобромин) ° ^сн> HN О bi N 1 сн3 180,17 0,318; 6,7,0a 1,0(1)
729 1,3-Диметил ксантин (теофиллин) о H.C II _ 180,17 4,4‘5; 1337 0,5(1)
b i D
о N N 1 CH,
730 3,5-димстилеульфид (CH,)7S 62,13 H. p. 0,75(1)
731 3,5-Димстилморфолин H2C /Hc H,CX '°'CH, -CH NH XCH, 114,17 — 235(1)
732 Диметилфсн и лгидропс- роксид (гидроперекись изопропилбензола) C6HSC(CH3)2OOH 152,20 — 100(1)
733 Дипропаргиламин (CH=CCH2)2NH 93,13 — 0,2(1)
734 Дипропионилпероксид (C2H5COO)2 114,15 — 30(1)
735 Ди(2,2,4-тримстилгек- сил)амин [(СН3)зССН2СН(СНз)СН2СН2]Ь1Н 269,52 — 165(1)
736 1,1 -Дифтор-2,2-дихлор- этиямстиловый эфир (игалан) CIICI2CF2OCH3 149,06 — 200(1)
737 NjN'-лифурфуральпа- рафснилсндиамин rt-C6H4(NHC4H2OCHO)2 296,29 — 2,0(1)
738 1,3-Дихлорпропанон-2 (CH2C1)2CO 126,97 p- 0,05(1)
739 1,4-Дихлорбутадиен-1,3 (CH=CHC1)2 122,98 — 0,3(1)
740 1,3-Дихлортстрафтор- бензол F Cl а-ЛЛ-F V 4F 218,96 — 900(1)
67
Часть J. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение дополнения к табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
741 М-3,4-Дихлорфснил-ЬГ- метилмочевина (лииу- рон) С1 Cl NHCONHCHj 219,07 1,0(1)
742 3,4-Дихлорфурандион- 2,5 (дихлормалеиновый ангидрид) Cl Cl 169,0 — 0.1(1)
743 Дициклогексиламина маслорастворимая соль (ингибитор МСДА-11) — — — 0,008 (2,3)
744 1 -Диэтиламииопснта- нон-2 Cl h(CI 12)2COCH2N(C2H 5)2 157,26 — 500(1)
745 Диэтилентриамин H2N(CH2)2NH(CH2)2NH2 103,16 co 420(1)
746 Днэтилртуть (C2H5)2Hg 258,71 — 0,005+(1)
747 Додецил гуанидин аце- тат (мельпрекс, додин, ЕФ-5223, штреке) NH-C-NH(CH2)„CH, NHj-CHjCOOH 287,45 p. в гор. в. o.i(i)
748 Изобутоксиэтилсн (CHj)2C1ICH2OCH=CH2 100,16 — 1000(1)
749 Изопентан . СН3СН(СНэ)СН2СН3 72,15 I!, p. 300(1)
750 2-Изопропоксиэтанол (CH3)2CHOCH2CH2OH 104,15 — 425(1)
751 Изопропилхлорформи- ат CICOOCH(CH3)2 122,55 — 25(1)
752 2-Мстилбензоксазол Г £>-сн, ^^0 133,15 — 325(1)
753 Метилвиниловый эфир (мстоксиэтилсн) CH3OCH=CH2 58,08 — 4700(1)
754 Мстилмсркаптан CH3SH 48,10 в. сл. p. (разя) 0,8(1); 9- 10-6(2)
755 Мстилнитрит CH3ONO 61,04 — 80(1)
756 Метиловый эфир «-то- луиловой кислоты h,c co°cH> 150,18 — 10(1)
757 2-Мстилтиазол II )ссн, HC-SZ 99,16 — 100(1)
758 2-Метилтио-4-метил- амино-6-изопропил- амино-симлг-триазин (десметрин, Г34360, семерок) nhch, N—/ H3CS-^ 4N N^NHCJH,-U3o 201,30 . 0,58 2.0(1)
Г~759 Метилхлорформиат CICOOCHi 94,50 — 3,5(1)
68
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение дополнения к табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
760 Нафтеновые кислоты — — — 5(1)
761 Р-Нафтол 0 OH 144,17 0,7425 0,1 (1)
762 Нитробензоатгсксамс- тилснимин (ингибитор коррозии Г-2) (CH2)6NH • HOOCC6H4NO2 266,30 — 3,0(1)
763 М-Нитрозо-К-бутил-2- фенилендиамин (АН-271) n-C6II4[N(NO)C4H9]2 278,0 — 3,0(1)
764 Оксациллин С.Н, L.CONHs^S сн, vk, оД/а|' COONa 443,47 x. p. 0,05 (1)
765 5-Окситетрацикли н (тсррамицин) OH H,C OH 1 N(CH,)2 он тут Y^con^ OH i OH i OH 459,44 x. p. 0,1 (2)
766 5-Окситетрацикли на (тсррамицина) соляно- кислая соль OH HjC OHI OH Q OH c N(CH,)2 A^oh T -на "Y'^CONH, о )H 495,90 x. p. 0,1(2)
767 1 (ентадсциламин CulIj.NH 227,44 H. p. 1,0(1)
768 1,3-Пентадиен (пинсри- лсн) CH2=CHCH=CHCHj 68,12 — 30(1)
769 Пснтафторфснол. C6F5OH 184 — 5,0(1)
770 Пиромеллитовой кис- лоты ангидрид HOOC. НООСГ o° 4 236,14 — 5,0(1)
771 Пирролидин о NH 71,12 00 о,Г(1)
772 Пропилена тример -сн-сн-\ CH, )} 126,24 — 30(1)
773 Ронит — — — 1.0(1)
69
Часть 1. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение дополнения к табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
774 Терфенил с6н5с6н,слн, 230,31 — ’— 5,0(1)
775 Тетраппробензальди-ид СбНоСНО 120,16 — 0,5(1)
776 Тетрагидробснзи.ювый эфир циклогексенкар- боновой кислоты С6Н9СН2О\ п_Г~\ 0"c"w 240,31 — 1,0(1)
777 Тетраизоцианат кремния Si(NCO)4 196,16 — 400(1)
778 Тстраметилсилан (CH?)4Si 88.23 — 3500(1)
779 Тетрациклин ИЛС 01 00 он 0 4 Ь’(СНз), CONH- OH 443,44 В. СЛ. p. o,i(i)
780 Триаллиламин (CH->=CHCH->)3N 137,23 — 1,041)
781 Трибутиламин (C4H9)3N 185,36 сл. p. 220(1)
782 1,1,1 -Тригидрометил- пропанбициклофосфит /СН-О^ С,Н,-С-СН,-О-^Р XCH3-Oz 162,13 — 1,5(1)
783 1,3,7-триметилксантин (мстилтеобромин, ко- феин-оспование) о4^ 0 CH. N N A 194,20 13,516 0,5(1)
784 1,3,7-Тримстил ксантин- бензоат натрия, в пере- счете на кофеин-осно- ванис 0 СП. "•SAX 1 If \ • CJl,COONa 1 сн. 323,28 P- 0,5(1)
_785 Тринониламин (C9II|4),N 395.76 — 110(1)
786 Трипентафторэтилме- танол (C6F5)3COH 386,06 310(1)
787 Трипропаргиламин (CH=CCH2)jN 131,18 — 1,0(1)
788 Трис(псрфторнропар- гил)амин (CF=CCF2)jN 293,09 5,0(1)
789 Трис(2-этил гексил )фос- фат |ch,ch,ch,ch.chch.o\ P - о ’ С:н5 )> 386,65 — 0,l+ (1)
790 Трифторстирол Cf,H5CF-CF2 158,13 — 5,0(1)
791 М-(3-Трифтормстилфе- нил)-М,М'-димстилмо- чевина F^C о N-C- NHCHj \=/ । CH, 208,18 — 5,0(1)
70
Часть 1. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение дополнения к табл. 1.2
1 2 3 4 5 6
792 1,3,5-Трифтор-2,4,6- трихлорбеизол F cij,ci F TF Cl 235,42 — 780(1)
.793 Трнхлорметилсульфо- хлорид C13CSO2C1 185,89- — 3,5(1)
794 Флоримицин — 1 — — 0,1(1)
795 N-Формилпиперидин C5H1(,NC11O 113,16 co 700(1)
796 Хлорацстонитрил CICH.CN 75,50 — 60(1)
797 3-Хлор-4-мепьлани-лич- а-метилвалериа-новой кислоты (солан) CH,CH,CH2CHCONH r| XX 239,75 n. p. 1.0(1)
798 Хлорпентафторбснзол C6F;CI 202,51 — 420(1)
799 2-Хлорнропан CHjCHCICHj 78,54 3,44'45 790(1)
800 1-Хлорпропапол-2 CH3CH(OH)CH2CI 94.54 00 115(1)
801 N-2-Цианоэтилапилин Cf.H5NH(CH2)2CN 146,19 — 70(1)
802 Этанол-1 -тиол-2 HSCH2CH2OH 78,13 — 1,0(1)
803 Этилбисдитиокарбами- новой кислоты цинко- вая (I) и медная (11) соль (смесь) (купроцин) s П CIljNII —C—Sx ' NH_c- s/Zn (I) 1 s s к CIljNH-C— Sx iH.NH-C-S^Cl1 <"> 1 s 275,75 273,93 — 0,5(1)
804 2-Этилгексилакрилат CH,= CHCOOCH.CI 1(СН2),СН, 1 CJI, 161,27 — 330(1)
805 2-Этилгсксил мета- крилат CH2= CCOOCH2CH(CH?hCH, CH, C,H} 175,30 — 175(1)
806 Этнленхлоргидрип CH2CICH2OH 80,52 X. p. 0,5(1)
807 N-Этилиденпропил- амин ch3ch=nc3h7 85,15 15(1)
808 Э гилхлорформиат CICOOCjH, 108,53 » 4(1)
809 Эуфиллин (двойная соль теофиллина и эти- лспдиамипа) H,c ? zNIb N^11 h2c 'hc cXN ,IjC\ 1 Nil, CH, 240,27 p- 0,5(1)
71
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
Смеси
№ п/п Название Предельно допустимые концентрации ПДКр.,(1), ПДКмр(2), ПДКте(3), мг/м1 № п/п Название Предельно допустимые концентрации пдкр.,(1), ПДКмр(2), ПДКсс(З), мг/м3
1 2 3 1 2 3
810 Аминопласты (прссс- порошки) 6(1) 826 Пыль зерновая 4,0(1)
827 Пыль лубяная 2(1)
811 Бензин газовый буро- угольный 100(1); 1,0(3)
828 Пыль льняная 2(1)
812 Бензин «Галоша» в пере- счете на С 300(1) 829 Пыль люминала и кофеи- на <1(0
813 Бензин нефтяной мало- сернистый в пересчете на С 5(2); 1,5 (3) 830 Пыль нефтяного и пеко- вого кокса 6(0
831 Пыль полипропилена 8(0
814 Бепзии-растворитсль в пересчете на С 300(1)
832 Пыль политетрафтор- этилена (фторопласта) Ю(1)
815 Бензин топливный (слан- цевый, крекинг и др.) в пересчете на С 100(1); 0,05 (2, 3)
833 Пыль полиформальде- гида 6(0
816 Воск буроугольный 300(1) 834 Пыль полиэтилена 8(0
817 Каучук бутадиеновый си итоги чес ки й (СКД11-1) 250(1) 835 Пыль при очистке зерна 900(1)
836 Пыль растительного и животного происхожде- ния (хлопчатобумажная, льняная, мучная, зерно- вая, древесная, шерстя- ная, пыль пуха и др.), содержащая 10 % и бо- лее свободной S1O2 2(0
818 Керосин в пересчете на С 300(1)
819 Лшроин в пересчете на С 300(1)
820 Масла нефтяные (вере- тенное, машинное, инду- стриальное) 5(1)
821 Масла эфирные (кориан- дровое, мятное, сосновое, тминное, пихтовое, мож- жевеловое, волошский укроп) 5(1)
837 Пыль растительного и животного происхожде- ния, содержащая до 10 % свободной SiOz 4(1)
822 Масло ЛЗ-5 0,2(1)
823 Масло минеральное (бе- лое, приготовленное на нефтяной основе) 5(1) 838 Пыль стекловолокна 4(0
839 Пыль табачная и чайная 3(0
824 Мстилацстилсн-нропа- дисновая смесь (МАРР) 1800(1) 840 Пыль хлопковая (хлоп- кообрабаты вающих заводов), содержащая до 10 % свободной SiOz 4(1)
825 Пстролсйные газы сжи- женные 1800(1)
72
Часть I. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 1.2
1 2 3 1 2 3
841 Пыль хлопковая (хлоп- коочиститезьпых заво- дов), содержащая более 10 % свободной SiO2 2(1) 849 Стеклопластик на осно- ве полиэфирмалеиновой кислоты (МТУ-6-11- 50—66) 5,0(1)
842 Рспацит II (сплав три- хлортиофснола с ди- сульфидом и парафи- ном) 5(1) 850 Термостойкие прядиль- ные эмульсии:. ЭПРЭМ-3 ТЭПРЭМ-6 0,15(1) 0,15(1); 0,002 (2)
843 Сероводород в смеси с углеродами С|—С5 3(1)
851 Топливо ТС-1, ТС-2 в пересчете на С 300(1)
844 Скипидар в пересчете на С 300(1)
852 Уайт-спирит (высококи- пящис фракции бензи- нов) в пересчете на С 300(1)
845 Смола МГФ-9 (продукт конденсации триэти- ленгликоля, фталево! о ангидрида и метакрило- вой кислоты) 50(1)
853 Фенопласты (прссс- порошки) 6(1)
846 Смола ПП-1 (продукт взаимодействия диэтп- ленгликоля, малеиново- го и фталевого ангидри- дов и стирола) 5(1); 0,003 (3) 854 Эпоксидная смола (Э-181) 0,5(1)
855 Эпоксидный компаунд ЭПМ-2 (термореактив- ный компаунд ЭПМ-2) — по эпихлоргидрину 1.0(1)
847 Смола полукоксования 5(1)
848 Сольвснт-иафта (высшая фракция легких масел каменноугольной смо- лы) в пересчете на С 100(1) 856 Эпоксидная смола (ЭЛ) 1,0(1)
857 Эпоксидная смола (ДЭГ-А) 0,8(1)
73
Таблица 1.3
Сравнительная гигиеническая оценка различных способов обезвреживания газообразных отходов
№ п/п Обезвреживае- мый продукт Способ очистки Концентрация, мг/м1 Степень очистки С -С —моо,% Предельно допустимая концешрация, мг/м3 Соответствие санитар- ным нормам
Ск ПДКР_, пдкм., ПДК« ск Q
пдк,,,. пдксс
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 п
1 Азота окислы Абсорбция 75—91%-й серной кислотой в пен- ных аппаратах Каталитическое окисление Адсорбция на угле СКТ 9000—13 500 9000—22500 11000—13 500 1900—2700 900 450 79—80 90—96 96—96,8 5 5 5 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 380—540 180 90 > 2240,0 1060 530
2 Азотная кислота Центрифугирование 1700—8130 670—940 60,5—88,4 25 0,1 0,1 26,8—37,6 >6700
3 Акролеин Сжигание в печи при 817 °C 10—46 0,7—8,0 82,8—93 0,7 0,03 0,03 1—11,4 23,3—267
4 Апатит Абсорбция в пенных аппаратах Фильтрование через ткань ФП 6300—26 500 <20 150—370 0,002 97,5—98,5 99,9 5 5 — — 30—74 <0,1 —
5 Ацетон Каталитическое окисле- ние на медно хромовом катализаторе — — 78—100 200- 0,35 0,35 — —
6 Бензол Каталитическое окисле- ние — 85—100 5 1,5 0,8 <0,1 —
7 Водород йоди- стый Абсорбция водой 400 20 95 0,5 — — 40 —
8 Диацетоновый спирт Каталитическое окисле- ние на медно-хромовом катализаторе — 100 240 — — <0,1 —
9 Инсектициды фосфор- и сера- органичсскис из сточных вод в пересчете на SO2 Сжигание в циклонной ночи при 800 °C — 109 — 10 0,5 0,05 10,9 2180
Продолжение табл. 1.3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
10 Капролактам из сточных вол То же 21 000—35 000 30—320 98,5—99,6 10 0,06 0,06 3—32 50—533
11 Кварц Центрифугирование 3200 8 99,9 1 — — 8 —
12 Корунд Осаждение в инерцион- ном пылеуловителе 500—4000 10—70 98 5 — — 2—14 —
13 Магния окись Центрифугирование 810—3040 51—153 93,7—95 10 — — 5,1—15,3 —
14 Мазут серни- стый в пересчете на SO? Сжигание в циклонной печи — 0,13 — 10 0,5 0,05 <0,1 2,6
15 Масло-40 Каталитическое окис- ление на марганцевой руле — — 99,7—99,9 5 .— — — — *
16 Масляный аль- дегид Каталитическое окисле- ние на модно-хромовом катализаторе — — 73—100 5 - — <0,1 —
17 Метиловый спирт Каталитическое окисле- ние — — 100 5 — <0,1 —
18 Нефелин Абсорбция в пенных аппаратах Фильтрование через ткань ФП 4030G—221000 <20 300—1770 0,002 91,5—98,3 99,9 5 5 60—354 <0,1
19 Песок (0—90 мк) Осаждение в инерцион- ном пылеуловителе Фильтрование через замшу Фильтрование через диз 500—4000 3260—8340 5600 40—200 10—20 36—45 95—96 99,8 99,4 5 5 5 1 1 1 — 8—40 7,2—9 —
20 Серная кислота Центрифугирование 310—1070 19—53 93,8—95 1 0,3 0,1 19—53 190—530
21 Сероводород Абсорбция Адсорбция на поглотите- ле ГИЛП-10-2 Адсорбция на угле 1600 100 2000—4000 10 0,02—0,06 20—40 99,5 99,9 99 10 10 10 0,008 0,008 0,008 0,008 0,008 0.008 1 <0,1 1250 2,5—7,5 >2500
Продолжение табл. 1.3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Сероводород (продолжение) Адсорбция на цеолитах 2200 0,2 99,9 10 0,008 0,008 <0,1 25
21 Хемосорбция на Fc(OH)j — 20 — 10 0,008 0,008 2 2500
Хемосорбция на Fc2O? 6000 0,014 99,9 10 0.008 0,008 <0,1 1,75
22 Сероуглерод Адсорбция на поглотителе ГИАП-10 1000 1—10 99—99,9 10 0,03 0,005 0,1—1 200—2000
23 Серы двуокись Адсорбция 5000 1000 80 10 0,5 0,05 100 >2000
24 Суперфосфат Центрифугирование 26—4300 4—160 85—96,5 2,5 — — 1,6—64 —
25 Тиофен Адсорбция на поглотителе ГИАП-10 1000 1—10 99—99,9 10 0,60 — 0,1—1 1,67— 16,70
26 Углерода дву- окись Абсорбция водой в скруббере Абсорбция раствором — — 93,7—98,7 71,9—95,6 30 30 — — — —
моноэтаноламипа
Абсорбция медноаммиачно- 35—584 < 0,465 98,5—99,9 20 3 1 <0,1 0,465
27 Углерода окись ацетокароонатным раствором Отмывка жидким азотом 35—584 <0,175— 99,9 20 з ] <0,1 0,175—
(вымораживание) 0.292 0,292
28 Уголь Фильтрование через бумаж- ный фильтр ЛИОТ 2,5—5 0,1—0,2 96 2 — — <0,1 —
29 Фенол Каталитическое окисление — — 100 5 0,01 0,01 <0,1 —
Абсорбция 30%-м раствором уротропина 62—170 22—50 64,5—70,5 1 0,035 0,012 22—50 > 1830
30 Формальдегид Абсорбция щелочным рас- твором 122,7 12,9 89,5 1 0,035 0,012 12,9 > 1070
Абсорбция водой 800 80 90 1 0,035 0,012 80 >6600
31 Фтор « « 1600 60 96.2 0,1 0.02 0,005 600 12 000
Улавливание в инерционном 500—4000 50—400 90 6 — — . 8,3—66,8 —
32 Цемент пылеуловителе Фильтрование через бумаж- ный фильтр ЛИОТ 2,5—9 0,1—0,2 96 6 — — <0,1 —
33 Цинка окись Центрифугирование 24 000 230—300 98.8 5 — — 46—60 —
Каталитическое окисление — — 100 1 — " •'' <0,1 —
34 Этилмеркаптан Адсорбция на поглотителе ГИАП-10 1000 1—10 99—99,9 1 — - — 1—10 —
Часть J. ПДК вредных веществ в газовых выбросах
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
ЧАСТЬ II
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЮ
ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ГАЗОВЫХ ВЫБРОСАХ
РАЗДЕЛ 1
ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ
ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ И МЕТОДОВ БОРЬБЫ
С ВРЕДНЫМИ ГАЗОВЫМИ ВЫБРОСАМИ
Эволюция загрязнения атмосфе-
ры часто прослеживается в отложе-
ниях материковых льдов Гренландии
и Антарктиды. Изучая корни льда,
взятые с различных глубин, удалось
установить наличие в них различных
примесей: свинца, серы, меди,
цинка, угольной золы, DDT, пес-
тицидов и других соединений. Уста-
новлено, что содержание свинца,
серы, цинка в толще льда, образо-
вавшегося с 1200 по 1900 годы, ос-
тавалось постоянным и составляло
всего одну треть от содержания от-
ложений 1970 года. Лишь в верхних
слоях льдов были обнаружены DDT,
пестициды, а также зола, которая
образуется при сжигании угля на
тепловых электростанциях. Сравни-
вая корни льда, взятые с различ-
ных глубин материкового льда Грен-
ландии и Антарктиды, ученые при-
шли к выводу, что одна часть заг-
рязнений имеет естественное про-
исхождение, а другая — искусствен-
ное. Химические соединения, обна-
руженные во льдах, образовавших-
ся тысячи лет назад, указывают на
то, что и в те времена атмосфера
была в некоторой степени загрязне-
на различными примесями есте-
ственного происхождения, а гло-
бальное загрязнение атмосферы,
связанное с деятельностью человека,
наблюдается с начала прошлого века.
Таким образом, существует два
пути загрязнения атмосферы: есте-
ственный и искусственный.
Загрязнение естественным пу-
тем происходит в результате пыль-
ных бурь, вулканической деятель-
ности, лесных пожаров и т.д. В ат-
мосферу при этом попадают как
твердые, так и газообразные веще-
ства.
Пыль, поднимаемая с поверх-
ности земли, состоит из мелких ча-
стиц горных пород, почвы, остат-
ков растительности и живых орга-
низмов. Размеры пылевидных час-
тиц в зависимости от их происхож-
дения составляют от одного до не-
скольких микрон. На высоте 1—2 км
от поверхности земли содержание
пылевидных частиц в воздухе обыч-
но составляет от 0,002 до 0,02 г/м3,
в некоторых случаях эта концент-
рация может возрастать в десятки
и сотни раз. Значительное загряз-
нение атмосферного воздуха про-
исходит во время пыльных бурь,
когда концентрация твердых частиц
в воздухе может достигать. 100 г/м3
и более.
В атмосферном воздухе находит-
ся также пыль, появляющаяся в ре-
77
Раздел 1. Характеристика источников загрязнения атмосферы и методов борьбы с выбросами
зультате лесных, степных и торфя-
ных пожаров. Она представляет со-
бой мельчайшие частицы золы, об-
разующиеся при сгорании органичес-
кой массы.
Источником загрязнения возду-
ха твердыми частицами может слу-
жить также мировой океан. Мель-
чайшие брызги воды, поднимаясь
над поверхностью моря или океа-
на, довольно быстро испаряются,
а растворенные в них соли кальция,
магния, натрия, калия в виде мик-
роскопических кристаллов остают-
ся в атмосфере и воздушными те-
чениями переносятся на довольно
большие расстояния.
Мощным источником загрязне-
ния атмосферы являются действу-
ющие вулканы. При извержении
вулканов в атмосферу вместе с га-
зообразными продуктами выбрасы-
вается большое количество пепла.
В состав вулканических газов входят
НС1, HF, NH3, Cl, СО, SO2, H2S,
СО2, Н2О и другие соединения, твер-
дые частицы состоят в основном из
SiO2. Кроме перечисленных источни-
ков загрязнения, в атмосферный воз-
дух из межпланетного пространства
попадает космическая пыль. Она
осаждается па суше и водной поверх-
ности в виде мельчайших частиц (ди-
аметр от 50 до 100 мк). В течение су-
ток на поверхности земли оседает до
1000 т космической пыли. Времена-
ми это количество может возрастать
в десятки раз. Хотя количество кос-
мической пыли в атмосфере доста-
точно велико, она не играет суще-
ственной роли в загрязнении атмос-
феры. Кроме частиц неорганическо-
го происхождения, в атмосфере со-
держатся мельчайшие микроорганиз-
мы, грибки, бактерии, споры. Заг-
рязнение воздушного бассейна от ес-
тественных источников следует все-
гда учитывать при определении об-
щего уровня загрязнения.
Основными источниками антро-
погенного загрязнения атмосферы
являются следующие отрасли дея-
тельности человека: теплоэнергети-
ка, черная и цветная металлургия,
транспорт, химическая, нефтехи-
мическая, нефте- и газоперераба-
тывающая промышленность, про-
изводство строительных материа-
лов, целлюлозно-бумажная и де-
ревообрабатывающая промышлен-
ность, сельское хозяйство и другие.
Особое место занимает пробле-
ма загрязнения атмосферы радио-
нуклидами. Однако эта проблема
имеет свою специфику, поэтому не
является предметом данного спра-
вочника.
В табл. 1.1 приведены характерные
выбросы для различных отраслей про-
мышленности и некоторых, произ-
водств, являющихся серьезными заг-
рязнителями воздушного бассейна.
Несмотря на разнообразие про-
изводств и отраслей промышлен-
ности, основной круг загрязнений
атмосферы является ограниченным.
В настоящее время идентифициро-
вано около ста основных загрязне-
ний атмосферного воздуха, что в
несколько раз меньше количества
веществ, которые являются токсич-
ными и вредными, как показано в
разделе 1.
Наиболее массовыми загрязни-
телями воздушного бассейна явля-
ются: сернистый ангидрид, окис-
лы азота, окись углерода, различ-
ные углеводороды и пыль. На их
долю приходится 80—85 % от об-
щего количества вредных веществ,
78
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Таблица 1.1
Характерные выбросы в атмосферу
для различных отраслей промышленности
Ограсль, производство Основные вредные выбросы в атмосферу
1 2
1. Теплоэнергетика: Подготовительные производства Пыль твердого топлива, аэрозоли и пары углеводо- родов
Котельные процессы Зола, SO2, NOX, СО, СОг, 3,4-бензпирсн, углеводороды
2. Черная металлургия: Подготовительные производства Пыль минеральных веществ, SO2, Nox, СО, СОг
Основные металлургические про- изводства Возгоны металлов, пыль окислов металлов, SO2, No,, СО, CO,, F;, С12
3. Цветная металлургия: Свинцовые заводы Минеральная пыль с содержанием Pb, Zn, Си, Cd, S, PbO, ZnO, PbS; SO2, СО, СО2, Nox, Ch; возгоны Р1, Zn, Си, Cd
Цинковые заводы Минеральная пыль с содержанием Zn, Си, Cd, Pl, S; SO2, СО, СО2, NOx, туман H2SO4; возгоны Zn, Pb, Cd, Си
Медеплавильные SO2, SO3, CO, CO2, COS, CS2; возгоны Си, Zn, Pb
Никелевые SO2, CO, CO2, NOX; возгоны Ni, Си
Оловянные SO2, CO, CO2, NOX; возгоны Sn, SnS, SnCh
Ртутные CO, CO2, NOX; возгоны Hg; пыль SiO2, AI2O3
Алюминиевые Минеральная пыль; HF; возгоны Al
Магниевые HCI, Cl2; возгоны Mg
Титановые Хлориды Ti, Fe. Al, Nb, Ta, Si. K, Na, Mg, Ca; CI2
4. Транспорт CO. CO,, No,, углеводы, 3,4-бснзпирен
5. Химическое, нефтехимическое, нефте- и газоперерабатывающее производства: Азотной кислоты NO, NO2, NH3
Серной кислоты: нитрозной контактной NO, NO2, SO2, SO5, H2SO4, Fc2O3 (пыль) SO2, S03, H2SO4t Fc2O3 (пыль)
Соляной кислоты HCI, Cl2
Щавелевой кислоты NO, NO2, C2H,O4 (пыль)
Сульфаминовой кислоты NH,. N11(SO3NH4),, H2SO4
79
Раздел 1. Характеристика источников загрязнения атмосферы и методов борьбы с выбросами
Продолжение табл. I.I
1 2
Фосфора и фосфорной кислоты Уксусной кислоты Сложных удобрений Карбамида Аммиачной селитры Суперфосфата Аммиачной воды Жидких углеаммиакатов Хлористого кальция Жидкого хлора Хлорной извести ИХ ВС (полихлорвиниловой смолы) Электролиз NaCl Тетрахлорэтилена Ацетона Аммиака МСтанола Капролактама Двуокиси титана Ацетилена Карбофоса Водорода методом конверсии СО и СН4 Катализаторов 'Искусственных волокон Минеральных пигментов Жиров, масел, спиртов, синтетических жирных кислот Фталевого ангидрида Поливинилхлорида Технического углерода Бслково-витаминных концентратов Шин и резинотехнических изделий Переработка нефти Переработка природного газа Р2О5, Н3РО4, HF, Ca5F(PO4)2 (пыль) СН3СНО, СН3СО2Н NO, NO2, NH3, HF, H2SO4, P2O5, HNO3, пыль удобрений NH3, CO, (NH2)2CO (пыль) CO, NH3, HNO3, NH4NO3 (пыль) H2SO4, HF, пыль суперфосфата NHj NH3 HC1, H2SO4, СаС12 (пыль) HC1, Ci2,Hg Cl2, CaCI2 (пыль) Hg, HgCl2, NHj Cl2, NaOH HCi, Cl2 CHjCHO, (CH3)2CO NHj, CO CH3OH, CO NO, NO2, SO2,H2S, CO Ильменит, TiO2, FcO, Fc2O3 C2H2, сажа SO2, P2O5, H2S, пыль карбофоса CO NO, NO2, пыль катализаторов H2S, CS2 Fe2O3, FeSO4 Формальдегид, амины, амиды, растворители, со- единения серы, ацетилен, фенол и др. Фталевый ангидрид, малеиновый ангидрид Винилхлорид, пыль ПВХ NOt, H2S, СО, углерод различных марок Пыль БВК, пыль кормовых антибиотиков, меркап- таны, спирты, эфиры, фенол Пыль неорганических и органических материалов, технический углерод, фталевый ангидрид, СО, СО2 Меркаптаны, сероводород, аммиак, углеводороды, органические соединения азота, окись углерода Сероводород, меркаптаны
6. Производство строительных материалов Пыль минеральных веществ; СО, СО2, NO*, HF; пыль вяжущих веществ, огнеупоров
7. Целлюлозно-бумажное и деревообра- батывающее производства Cl2, SO2, меркаптаны, H2S, органическая пыль
8. Сельское хозяйство NH3, СО, СО2, СН4, меркаптаны, H2S, пестициды
80
Часть II Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
выбрасываемых в атмосферу. Поэто-
му число промышленных методов
и оборудования, используемых для
удаления вредных веществ из газо-
вых выбросов, также является обо-
зримым и поддается классификации.
В табл. 1.2 приведена классифика-
ция основных методов и оборудо-
вания для очистки газов от вред-
ных примесей.
Основные методы очистки газов
от вредных примесей подразделя-
ются на две группы, физико-меха-
нические и физико-химические.
Физико-механические методы слу-
жат в основном для очистки гете-
рогенных газовых систем, к кото-
рым относятся аэрозоли и газо-
взвссь. В гетерогенных газовых сис-
темах сплошной (дисперсионной)
фазой является газ или смесь газов,
а дискретной (дисперсной) фазой
являются взвешенные твердые или
жидкие частицы различного раз-
мера.
Аэрозоли условно подразделяют-
ся на: собственно аэрозоли (размер
частиц или капель от 0,01 до 0,1 мкм),
дым (размер твердых частиц от 0,1
до 5 мкм), пыль (размер твердых ча-
стиц от 5 до 100 мкм), туман (размер
капель жидкости от 0,1 до 5 мкм). Кро-
ме того, следует иметь в виду, что в
технической литературе пылью так-
же называют высажденныс из ге-
терогенной газовой системы части-
цы твердой фазы.
Под газовзвесью понимается ге-
терогенная газовая система с раз-
мером твердых частиц или капель
жидкости свыше 100 мкм.
Физико-химические методы слу-
жат в основном для очистки гомо-
генных газовых систем, т.е. для уда-
ления вредных газовых или паро-
образных веществ из потока газо-
вой смеси.
При физико-механических мето-
дах очистки газовых смесей в раз-
личных тинах оборудования дей-
ствуют один или несколько меха-
низмов осаждения (выделения) ча-
стиц из газового потока.
Гравитационное осаждение (седи-
ментация) происходит под действи-
ем силы тяжести, действующей на
частицы, при прохождении гетеро-
генной системы через газоочистной
аппарат.
Центробежное осаждение проис-
ходит под действием центробежной
силы, действующей па частицы, дви-
гающиеся в газоочистном аппарате по
кри воли ней и ы м траектория м.
Инерционное осаждение проис-
ходит под действием сил инерции,
возникающих при резких изменени-
ях направления движения частиц,
при прохождении гетерогенной си-
стемы через газоочистной аппарат.
Осаждение зацеплением (касани-
ем) происходит за счет поверхност-
ных сил, возникающих при касании
частиц фильтровальных перегоро-
док, жидкостных пленок и капель,
рабочих элементов газоочистного
оборудования при движении сквозь
них гетерогенных систем.
Электрическое осаждение про-
исходит под действием сил элект-
рическою поля, действующего на
заряженные частицы, при движе-
нии гетерогенных систем чербз
газоочистной аппарат.
Диффузионное осаждение проис-
ходит под действием непрерывно
направленного воздействия молекул
газа, находящихся в броуновском
движении, на частицы, что приво-
дит к их осаждению на поверхности
81
Классификация методов и оборудования очистки газов от вредных примесей
Физико-механические
— Сухие методы - Мокрые методы Электри- ческие методы Конденса- ционные методы
Пылеоса- дительные камеры Полые газопро- мыватели Сухие электро- фильтры Поверхно- стные конден- саторы Конденса- торы сме- шения
Насадоч- ные газо- промыва- тели
- Инерцион- ные пы- леуло- вители - Мокрые электро- фильтры
Тарельчатые газопромыва- тели Ударно-инер- ционные га- зопромыва- тели
Динами- ческие пылеуло- вители Центро- бежные пылеу- ловители
Центробеж- ные осадители
Фильтру- ющие пылеуло- вители Механические осадители Скоростные осадители
Фильтрующие
осадители
Таблица 1.2
Физико-химические
Абсорбци- онные методы — Адсорбци- онные методы Катали- тические методы Термичес- кие ме- тоды Мембран- ные ме- тоды
Насадоч- ные аб- сорберы Адсорбе- ры с не- подвиж- ным слоем Реакторы с непод- вижным слоем Печные дожига- тели Плоско- рамные аппараты
— Тарельча- тые абсор- беры Топочные дожига- тели Трубчатые аппараты
Адсорберы с движу- щимся слоем Реакторы с движу- щимся слоем
— Пленоч- ные абсор- беры Горелоч- ные дожи- гатели Рулонные аппараты
Адсорберы с псевдо- ожижен- ным слоем Реакторы с псевдо- ожижен- ным слоем
Распыли- тельные абсор- беры
Аппараты на полых волокнах
Раздел 1. Характеристика источников загрязнения атмосферы и методов борьбы с выбросами
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
обтекаемых тел или стенок газоочист-
ного аппарата.
В основе метода конденсации ле-
жит явление уменьшения давления
насыщенного пара вредного компо-
нента при понижении температу-
ры парогазовой смеси, что приво-
дит к образованию тумана и высаж-
дению его на рабочих поверхностях
газоочистного аппарата или каплях
орошающей жидкости.
При реализации физико-химичес-
ких методов проявляются иные ме-
ханизмы, приводящие к очистке га-
зовых смесей от вредных примесей.
Абсорбционные методы очистки
основаны на избирательном извле-
чении одного или нескольких ком-
понентов из газовой смеси жидки-
ми поглотителями (абсорбентами).
Если процесс извлечения идет без
химической реакции, то абсорбция
называется физической. При нали-
чии химического взаимодействия
между извлекаемым компонентом
и поглотителем процесса именует-
ся химический абсорбцией, или хемо-
сорбцией.
Адсорбционные методы очистки
основаны на избирательном извле-
чении одного или нескольких ком-
понентов из газовой смеси тверды-
ми поглотителями (сорбентами). Раз-
личают физическую адсорбцию и
химическую адсорбцию (хемосорб-
цию). При физической адсорбции
извлеченные молекулы газов или
паров удерживаются на поверхнос-
тях поглотителя силами Ван-дср-Ва-
альса, при хемосорбции — химичес-
кими силами.
Каталитические методы очистки
основаны на химических превра-
щениях токсичных газовых компо-
нентов в нетоксичные на поверх-
ностях твердых катализаторов.
Термические методы очистки ос-
нованы на высокотемпературном
превращении токсичных твердых
частиц, капель, газов или паров в
менее токсичные или безвредные
газовые компоненты.
Мембранные методы очистки ос-
нованы на различной проницаемо-
сти мембран для компонентов очи-
щаемой газовой смеси.
83
Раздел 2. Технология очистки газовых выбросов различных отраслей и производств
РАЗДЕЛ 2
ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ
РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ И ПРОИЗВОДСТВ
Анализ эволюции развития ме-
тодов и способов очистки газовых
выбросов от вредных веществ пока-
зывает, что до начала XX века ос-
новными методами борьбы с вред-
ными выбросами являлись физико-
механические методы. Это объяс-
няется тем, что данные методы ре-
ализуются в сравнительно простой
аппаратуре, не требуют сложных
технологических схем, имеют невы-
сокие энергозатраты на обезврежи-
вание единицы массы вредных ком-
понентов. К тому же воздушный бас-
сейн планеты легко справлялся са-
мостоятельно с утилизацией и обез-
вреживанием основной массы вред-
ных выбросов. Однако некоторые
технологические производства, как-
то: металлургические, энергетичес-
кие, химические — все-таки требо-
вали активного внедрения различ-
ных методов и способов борьбы с
вредными выбросами. Концентра-
ция вредных веществ на террито-
риях предприятий и в близлежащих
окрестностях создавала некомфорт-
ные условия труда и проживания
населения. Конечно, в этот период
о серьезных научных разработках в
области общей и производственной
санитарии и гигиены труда не мог-
ло быть и речи, регламента по нор-
мативам выбросов не существовало
как у нас, так и в развитых странах
Запада. Поэтому до начала XX века
основным методом борьбы с загряз-
нениями вредными веществами ра-
бочих зон и населенных близлежа-
щих территорий являлся метод рас-
сеивания газовых выбросов через
дымовые и вентиляционные трубы.
Однако практика работы пред-
приятий показывала, что горизон-
тальные участки газоходов (борова)
быстро забивались дисперсными ча-
стицами, выбрасываемыми с газо-
выми потоками. К тому же частицы
размером более 300 мкм буквально
покрывали слоями прилегающие к
предприятию территории, что не-
гативно сказывалось на условиях
жизни населения. Указанные фак-
торы быстро привели к созданию
целой группы пылеосадительных
аппаратов: пылсосадитсльных ка-
мер, пылеосадительных мешков,
инерционных пылеуловителей, ко-
торые, с точки зрения эффектив-
ности пылеулавливания, являлись
простейшими аппаратами и могли
с достаточной степенью очистки
высаждать из пылегазовых потоков
частицы размером до 100 мкм.
С начала XX века в большинстве
развитых стран уже были заложены
84
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
основы производственной санита-
рии и гигиены труда. Появились
систематизированные исследования
влияния вредных газовых выбросов
на человека и окружающий мир.
Были сделаны выводы о вредном
влиянии многочисленных веществ,
выбрасываемых в атмосферу про-
мышленными предприятиями, осо-
бенно металлургическими и поро-
ховыми заводами, серно-кислотны-
ми и содовыми предприятиями,
предприятиями переработки нефти,
кожевенными и бумажными фабри-
ками и т.д. С этого периода нача-
лось бурное развитие сухих и мок-
рых методов очистки газовых выб-
росов, появилась высокоэффектив-
ная пылеочистная техника: цикло-
ны, мокрые скрубберы, тканевые
и насыпные фильтры.
Однако только к началу 70-х
годов XX века начало приходить
осознание, что физико-механичес-
кие методы борьбы с вредными
выбросами вряд ли приведут к пе-
релому в борьбе за чистоту воздуш-
ного бассейна. К этому периоду
десятки тысяч квадратных километ-
ров лесных массивов Канады и
СШЛ в районе Великих озер бук-
вально были выжжены кислотны-,
ми дождями, виновниками кото-
рых явились крупнейшие метал-
лургические предприятия и теп-
ловые электростанции, прилегаю-
щие к этому району. Аналогичная
ситуация складывалась в районе
Рура (Западная Европа), критичес-
кая ситуация наблюдалась и в
СССР близ крупных металлурги-
ческих заводов Донбасса, Запоро-
жья, Урала. Загрязнение воздушно-
го бассейна стало носить не ло-
кальный, а глобальный характер.
При этом основной составляющей
вредного выброса стали не пыле-
видные частицы, а вредные газо-
вые примеси, особенно SO2, NOx,
СО, СО2, HF и др.
Очистка гомогенных газовых си-
стем от вредных компонентов ока-
залась более сложной задачей, по-
этому в промышленности начина-
ют бурно развиваться физико-хими-
ческие методы очистки газовых
выбросов: абсорбционные, адсорб-
ционные, каталитические, мемб-
ранные.
Специалисты по промышленной
санитарии идентифицировали сотни
загрязнителей воздуха, для большин-
ства из них разрабатывались норма-
тивы по выбросам, гигиеническими
нормами определяются ПДК в рабо-
чей зоне и населенном пункте.
При этом нормативы содержа-
ния примесей в воздухе относят не
к воздушной среде вообще, а к
конкретным местам постоянного
или временного пребывания рабо-
тающих, т.е. к рабочей зоне пред-
приятия (ПДКрз) и к территории
площадки предприятия, где кон-
центрация должна быть нс выше
30 % от ПДКрз. В атмосферном воз-
духе района жилой застройки ус-
танавливается среднесуточная ве-
личина предельной концентрации
ПДКсс. При этом учитывается, что
рабочий день длится не более 8 ч
и что на производстве заняты прак-
тически здоровые взрослые люди,
а в жилых районах круглосуточно
находятся и здоровые, и больные,
и дети, и старики. Поэтому соблю-
дается условие ПДКсс < ПДКрз.
Рабочей зоной считается про-
странство высотой до 2 м над уров-
нем пола или площадки, на кото-
85
Раздел 2. Технология очистки газовых выбросов различных отраслей и производств
рой находятся места постоянного
или временного пребывания рабо-
тающих. Некоторые вредные веще-
ства, находящиеся в воздухе рабо-
чей зоны, наносят вред человеку не
только с вдыхаемым воздухом, но
и вследствие соприкосновения с
кожей.
Некоторые вещества взаимно уси-
ливают действие друг друга. К ним
относятся ацетон и фенол, капро-
новая и масляная кислоты, сернис-
тый газ и фенол, сернистый газ, аце-
тальдегид и винилацетат, валериа-
новая кислота и диоксид азота и
многие другие. При совместном при-
сутствии в воздухе нескольких ве-
ществ, обладающих суммарным воз-
действием, сумма их концентраций,
отнесенных к соответствующим ПДК,
не должна превышать единицы:
С/ПДК.+ Ц/ПДК.+...+ С/ПДК^!,
или „ с
£вдк/*' (1)
ПДК являются сугубо санитар-
ными нормативами. Как они связа-
ны с задачей предприятия? Понят-
но, что непосредственно на выхо-
де из выпускной трубы содержание
примесей всегда больше, чем ПДК.
Допускают, что на некотором рас-
стоянии от источника выброса при-
месь расссится до неопасной кон-
центрации. Зону, в пределах кото-
рой такое рассеивание должно про-
исходить, называют санитарно-за-
щитной. Но процесс рассеивания
зависит от многих факторов, и в пер-
вую очередь от мощности выброса (Л/).
Предприятие обязано обеспечить
рассеивание выброса до безопасно-
го уровня. Для этого путем специ-
альных расчетов для каждого источ-
86
ника выброса и для каждого нор-
мируемого вещества, с учетом фо-
нового загрязнения и перспективы
развития промышленных и энерге-
тических предприятий, устанавли-
вается некоторый предельно допу-
стимый выброс (ПДВ). При этом
должно соблюдаться обязательное
условие М< ПДВ.
В частности, вблизи источника
ПДВ (в г/с), при котором обеспечи-
вается концентрация вредного ве-
щества в приземном слое, нс пре-
вышающая ПДК, может быть оп-
ределен по формуле:
.(ПДК-СФ)/ГУГДТ (2)
AFmn ’
где ПДК — предельно допустимая
концентрация вредного вещества,
г/м3;
Сф— фоновая концентрация дан-
ного вещества в приземном слое
атмосферы, г/м3;
А— коэффициент, зависящий от
температурной стратификации, ат-
мосферы, определяющий условия
перемешивания примесей в возду-
хе (для России А = 120);
F — безразмерный коэффициент,
учитывающий скорость оседания
вредных веществ в атмосфере (для
газов и аэрозолей F = I);
т, п — коэффициенты, учиты-
вающие условия выхода газовоздуш-
ной смеси из устья источника выб-
роса;
Н — высота источника выбро-
са, м;
ДГ — разность между температу-
рой выбрасываемой смеси и темпе-
ратурой воздуха, °К;
V— объем выбрасываемой газо-
воздушной смеси, м3/с.
Если в воздухе населенных пунк-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
тов концентрации вредных веществ
превышают ПДК, а значения ПДВ в
настоящее время не могут быть до-
стигнуты, вводится поэтапное сни-
жение выбросов, и на каждом эта-
пе устанавливаются временно со-
гласованные нормы выбросов вред-
ных веществ (ВСВ). Величины Л/,
ПДВ и ВСВ измеряются в единицах
расхода массы: г/с, кг/ч и т.п.
В последнее десятилетие про-
шлого века появились межгосудар-
ственные соглашения о предельных
нормативах выбросов вредных ве-
ществ в атмосферу, что заставляет
ученых и производственников це-
лого ряда индустриально развитых
стран объединять свои усилия в
борьбе за чистоту воздушного бас-
сейна.
Газовые выбросы различных от-
раслей и производств содержат, как
правило, несколько вредных ком-
понентов, при этом концентрация
этих компонентов может колебать-
ся от сотых долей до нескольких
десятков процентов от общей мас-
сы газового выброса, а величина
последнего — от нескольких единиц
до миллионов кубических метров в
час. Поэтому нет универсальных ме-
тодов, способов и оборудования для
очистки газовых выбросов от вред-
ных веществ. В каждом конкретном
случае требуется свое наиболее ра-
циональное решение, учитывающее
множество факторов технического,
экономического и социального ха-
рактера.
Ниже в разделе приводятся ап-
робированные в промышленных или
лабораторных условиях технологи-
ческие схемы очистки газовых выб-
росов от вредных веществ в различ-
ных отраслях промышленности. Ана-
лиз работы данных технологических
схем позволит понять всю глубину
проблемы очистки газов от вредных
веществ и при необходимости со-
здать новую оригинальную схему
очистки газовых выбросов для кон-
кретного производства.
87
Глава 1. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
ГЛАВА 1
ТЕХНОЛОГИЯ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ SO2
В ГАЗОВЫХ ВЫБРОСАХ
ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
Очистка дымовых газов объек-
тов промышленной теплоэнергети-
ки имеет свои особенности. Они зак-
лючаются в том, что объем ды-
мовых газов обычно достаточно ве-
лик. Например, на каждый 1 млн. кВт
мощности приходится очищать око-
ло 20 млрд, м3 дымовых газов в год,
при этом концентрация SO2 в ука-
занных газах составляет всего 0,10—
0,25 % по объему. Современная ТЭЦ
мощностью 1000 МВт, сжигающая
9 тыс. т угля с 2%-м содержанием
серы, генерирует около 360 т SO2.
Современные методы улавливания
диоксида серы в столь больших пото-
ках газовых выбросов пока еще не по-
зволяют очищать их до санитарных
норм, поэтому снижение содержания
SO2 в дымовых газах промышленной
теплоэнергетики осуществляют двумя
путями: предварительным удалением
серы из топлива и очисткой дымовых
газов в ходе или после процесса сжи-
гания топлива.
1.1. Предварительное удаление
серы из топлива
Удаление серы из твердого топ-
лива. Сера в твердом топливе содер-
жится в трех формах: в виде включе-
ний колчедана FeS2, серы, входящей
в состав молекул органической мас-
88
сы топлива, и в сульфатной форме
(в серно-кислых солях кальция и
щелочных металлов).
В результате простейшего обога-
щения угля можно удалить только
колчеданную серу, используя боль-
шую се плотность (около 5 тыс. кг/м3)
по сравнению с остальной массой
угля (около 2 тыс. кг/м3). Отделение
колчедана даст ощутимый эффект,
если колчеданная сера составляет
значительную величину от общей
серы и вкрапления колчедана дос-
таточно крупны. Так, для подмос-
ковного бурого угля даже при су-
хом методе обогащения из угля-
дробленки удается удалить 25—30 %
серы. Отсспарированный колчедан
может быть использован для полу-
чения серной кислоты.
Для отделения от угля колчедан-
ной и органической серы может быть
применено гидротермическое обес-
серивание углей, заключающееся в
обработке измельченного топлива в
автоклавах при давлении 1,75 МПа и
температуре около 300 °C щелочны-
ми растворами, содержащими гид-
раты окисей натрия и калия. При
этом получается уголь с весьма ма-
лым содержанием серы, который
отделяется от жидкости центрифу-
гированием и затем сушится. Жид-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
кость, содержащая сульфиды на-
трия и калия, регенерируется в ре-
зультате обработки углекислотой, а
из получающегося при этом серо-
водорода извлекается элементарная
сера.
Наиболее радикально решить
вопрос удаления серы из горючих
сланцев удается путем предвари-
тельной термической переработки
сланца с получением смолы (слан-
цевого масла), газотурбинного
топлива и высококалорийного (46—
50 МДж/м3 [11—12 тыс. ккал/м3])
газа, которые можно использовать
в качестве малосернистого и прак-
тически беззольного топлива для
производства электрической и теп-
ловой энергии. При этом наиболее
ценная часть получаемых продуктов
термического разложения сланца
может быть использована для тех-
нологических целей. К числу указан-
ных продуктов относятся фенолы и
другие ароматические углеводоро-
ды. Некоторая часть получаемых
маслопродуктов может служить сы-
рьем для производства моющих ве-
ществ и препарата «Нэрозин», пре-
дотвращающего ветровую эрозию
почв и пригодного для использова-
ния в качестве присадки к сернис-
тым мазутам.
В России внедряется в промыш-
ленность энерготехнологическая схе-
ма использования сланцев, в осно-
ву которой положен метод терми-
ческой переработки мелкозернисто-
го сланца с твердым зольным теп-
лоносителем. Метод предложен
ЭНИН и затем доработан, изучен
и освоен ЭНИН совместно со слан-
цехимическим комбинатом «Киви-
ыли», Институтом химии Эстонии
и Институтом но добыче и перера-
ботке сланцев при участии ряда
других проектных и научно-иссле-
довательских организаций и про-
мышленных предприятий.
Метод основан на применении
сланцевой золы в качестве тепло-
носителя, смешиваемого во вра-
щающемся реакторе барабанного
типа с перерабатываемым, предва-
рительно высушенным сланцем. Ох-
ладившийся теплоноситель вновь на-
гревается за счет тепла сжигаемого
твердого остатка, образующегося
при термическом разложении слан-
цевого полукокса. Принципиальная
(технологическая) схема процесса
представлена на рис. 1.1. Дробленый
сырой сланец подается из расход-
ного бункера в сушилку аэрофон-
танного типа, где происходит сушка
сланца и его нагрев до 110—120 °C в
восходящем потоке дымовых газов,
имеющих температуру около 600 °C.
Из сушилки газосмесь сланца по-
ступает в двухступенчатый циклон,
где сухой сланец отделяется от су-
шильного агента Из циклона сла-
нец подается при помощи шнека в
смеситель, в котором смешивается
с твердым теплоносителем - золой,
имеющей температуру 800—850 ’С.
Выделение парогазовых продуктов
термического разложения начина-
ется в смесителе и продолжается
затем во вращающемся барабанном
реакторе, где материал находится
в течение 10—20 мин при темпера-
туре 480—600 °C. Из реактора про-
дукты термического разложения (па-
рогазовая смесь и полукокс) посту-
пают для разделения в пылевую ка-
меру, в которой установлены две
группы циклонов по четыре ступе-
ни в каждой. Отделившись от твер-
дого остатка, парогазовые продук-
89
Глава 1. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
Рис. 1.1. Технологическая схема термической переработки Прибалтийского сланца в
агрегате УТТ-3000:
1 — аэрофонтанная сушилка; 2 — циклон сухого сланца; 3 — смеситель; 4 — барабанный реак-
тор, 5 — пылевая камера; 6~ аэрофонтанная топка, 7~ байпас; 8— циклон теплоносителя; 9 —
зольный циклон; 10 — котел-утилизатор; И — зольный теплообменник
ты направляются в конденсаторы,
а полукокс подастся шнеком в тех-
нологическую аэрофонтанную топ-
ку 6 для дожигания, которое осу-
ществляется в потоке воздуха, транс-
портирующего твердую фазу. Круп-
ные частицы теплоносителя выде-
ляются в циклоне 8 и затем воз-
вращаются в реактор. Избыточное
количество золы, уловленной в
циклоне, направляется в зольный
теплообменник для подогрева воз-
духа. Избыточное тепло дымовых
газов используется в котле-утили-
заторе, в котором вырабатывается
пар, имеющий параметры 3,94 МПа
(40 кг • с/см2) и 440 °C. Дымовые газы
поступают в топку котла-утилиза-
тора при температуре 800—880 еС.
Для дожигания продуктов неполно-
го сгорания, содержащихся в ды-
мовых газах, в топку подается со-
90
ответствующее количество окисли-
теля (дутьевого воздуха), нагретого
до 440 °C. Из котла-утилизатора то-
почные газы направляются в сушил-
ку, и технологическая схема замы-
кается. Выбросами являются: зола из
теплообменника 11, направляемая
в золоотвал, и практически инерт-
ные газы, покидающие циклон 2 с
температурой до 150 ”С. Тепловой
КПД процесса достаточно высок,
так как при использовании попут-
ных (вторичных) ресурсов (избыт-
ков тепла) может быть доведен до
87—90 %, считая по низшей тепло-
те сгорания сланца. В товарные про-
дукты термического разложения дан-
ным путем можно перевести до 77—
79 % химически связанного тепла
исходного сланца. Основная часть
топливных продуктов (70 % по теп-
лу) передастся потребителю (ТЭС)
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
в виде жидкого топлива через склад
и только 30 % — в виде газа, посту-
пающего в газопровод. Такое распре-
деление топливных продуктов обес-
печивает возможность работы паро-
генераторов по графику потребле-
ния энергии без нарушения работы
сланцеперерабатывающих агрегатов
и при наличии постоянного резер-
ва жидкого топлива на складе. Кро-
ме вышеперечисленных преиму-
ществ метод имеет еще следующие
положительные стороны: обеспе-
чивает возможность создания круп-
ных автоматизированных агрегатов,
перерабатывающих I млн. т сланца
в год и более; обеспечивает пере-
работку всего добываемого сланца,
так как установка работает на дроб-
леном сланце с размером кусков до
15—25 мм.
С точки зрения защиты воздуш-
ного бассейна отличительной осо-
бенностью процесса является связы-
вание основной части серы мине-
ральной частью перерабатываемого
сланца. При термической переработ-
ке сланца по методу ЭНИН свыше
90 % серы сланца переходит в золь-
ный остаток и только 8-9 % остает-
ся в смоле, а около 1 % — в топоч-
ных газах.
Удаление серы из жидкого топ-
лива. Снижение сернистости сжи-
гаемого топлива можно осуществить,
подвергая его воздействию высоких
температур с использованием окис-
лителей (газификация) или без них
(пиролиз).
Сущность метода газификации
заключается в следующем. Все по-
требляемое энергетической установ-
кой (парогенератором, газовой тур-
биной, парогазовой установкой)
высокоссрнистое жидкое топливо
подвергается газификации путем
неполного сжигания в воздухе под
давлением при температуре около
1300 ”С. Количество подаваемого в го-
релки воздуха’ при этом составляет
40—45 % теоретически необходимо-
го для полного сгорания (5,8—6,0 кг
на 1 кг мазута). В результате жидкое
топливо почти целиком превраща-
ется в газ. Соотношение горючих (во-
дород, окись углерода) и негорю-
чих (азот, двуокись углерода) ком-
понентов в получаемом газе зави-
сит от температуры, времени пре-
бывания и вида применяемого окис-
лителя.
Кроме газа в процессе газифи-
кации образуется некоторое коли-
чество сажи (до 2 % массы топли-
ва). Сернистые соединения топлива
превращаются в основном в серо-
водород. При содержании серы в
мазуте около 3,7 % наиболее харак-
терно получение газа следующего
состава, % (объемн.): СО=22,8;
Н2=15,0; N2=56,5; СО2=1,8; Н2О=3,48;
H2S=0,39; COS=0,03. Теплота сгора-
ния газа равна примерно 4,6 МДж/м3
(1100 ккал/м3). Следовательно, по
составу и физико-химическим свой-
ствам получаемый газ мало отлича-
ется от газа подземной газифика-
ции. Получаемый газ охлаждается,
причем тепло используется для ге-
нерации рабочего тела энергетичес-
кой установки. Очистка газа от сажи
и золы осуществляется путем про-
мывки его водой. Сажа в смеси с
золой извлекается затем из сажсво-
дяной суспензии (пульпы) методом
грануляции или фильтрации, пос-
ле чего часть сажи поступает на га-
зификацию, а часть выводится для
получения ванадия и других цен-
ных соединений. При регенерации
91
Глава J. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
поглотительного раствора получает-
ся сероводород, который можно пе-
рерабатывать в элементарную серу
или в серную кислоту. Очищенный
газ направляется на сжигание в ка-
меру сгорания энергетической ус-
тановки (или в топку парогенера-
тора). Окислы азота образуются при
сжигании охлажденного низкокало-
рийного газа в гораздо меньшем
количестве, чем при сжигании ма-
зута. Таким образом, данный метод
позволяет нс только извлечь серни-
стые соединения и минеральную
часть из топлива, но и существен-
но сократить выброс в атмосферу
окислов азота.
ВНИИНП создана установка по
газификации мазута под давлением
0,5—2,0 МПа на парокислородном
дутье (рис. 1.2, а). При этом образу-
ется высококалорийный газ, содер-
жащий около 90 % водорода и оки-
си углерода. При температуре гази-
фикации 1000—1300 °C расход пара
составляет 0,4 кг, а расход кисло-
рода — 0,75 кг на 1 кг мазута. Выхо-
дящий из газогенератора газ промы-
вается водой в скруббере и сажеот-
делителе. Сажа отделяется от охлаж-
Рис. 1.2. Схемы установок для газификации мазута:
а — установка ВНИИНП (/ — насос; 2 — подогреватель; 3 — ресивер; 4 — форсунка; 5 —
газогенератор; 6 — сажеотдслитсль; 7 — скруббер; 8 — отстойник; 9 — насос); б — установка
И ВТ (/ — компрессор; 2 — реактор-газификатор; 3 — котел-утилизатор; 4 — газо-газовый
теплообменник; 5 — мокрая очистка от сажи и золы; 6 — осветитель промывочной воды; 7 —
насос циркуляции промывочной воды; 8 — система очистки от сероводорода; 9 — газовая
турбина; 10— котел; II — барабан котла; 12— насос рециркуляции котловой воды)
92
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
дающей воды в отстойнике, и вода
используется повторно для ороше-
ния газа.
ИВТ совместно с ВНИИНП раз-
работана установка для газифика-
ции мазута на воздушном дутье
(рис. 1.2, б).
Воздух из компрессора с пара-
метрами 0,8 МПа и 300 °C в количе-
стве 40 % теоретически необходи-
мого для горения поступает в реак-
тор-газификатор, куда также идет
мазут. Из реактора продукты гази-
фикации поступают в котел-утилиза-
тор, где охлаждаются до 500—550 °C,
нагревая котловую воду, и допол-
нительно охлаждаются в газо-газо-
вом теплообменнике, нагревая очи-
щенный горючий газ. Охлажденные
таким образом продукты очищают-
ся от золы и сажи, а затем от се-
роводорода. Далее подогретый в
газо-газовом теплообменнике очи-
щенный горючий газ с давлением
0,45 МПа поступает в газовую тур-
бину, являющуюся приводом ком-
прессора для сжатия воздуха, где
расширяется до атмосферного дав-
ления и подводится к горелкам кот-
ла. В установке используется мокрая
система очистки золы и сажи с зам-
кнутой циркуляцией воды.
Твердые фракции сажи, выве-
денные из осветленной воды, по-
даются на повторную газификацию
и частично сбрасываются с продув-
кой. Зола мазута, содержащаяся в
продувке, богата ванадием и может
использоваться как сырье для его
получения. Очистка газа от H2S осу-
ществляется одним из известных
способов, например, с помощью
метаноламина.
Вследствие того, что горючий газ
содержит значительное количество
балластного азота из воздуха, теп-
лоценность его оказывается низкой
(около 4 МДж/м3). Однако это нс
является препятствием для его ис-
пользования в котлах ТЭС.
Потери теплоты в установке со-
ставляют около 7 % теплоты исход-
ного топлива. В основном они обус-
ловлены охлаждением газа при его
очистке и расходом теплоты на ре-
генерацию раствора сорбента. Око-
ло 70 % теплоты исходного топли-
ва превращается в химическую энер-
гию продуктов газификации, а ос-
тальные 23 % выделяются в виде
теплоты, полезно воспринимаемой
в котле-утилизаторе, и физической
теплоты газа, вносимой в котел. По-
лучающиеся при газификации сера
и ванадий частично компенсируют
затраты на переработку топлива.
При комплексном энерготехно-
логическом использовании топли-
ва, когда возникает задача получе-
ния из него химического сырья и
чистого энергетического топлива,
для термического разложения ма-
зута можно использовать высоко-
температурный пиролиз с последу-
ющей газификацией твердого про-
дукта (нефтяного кокса).
Пиролиз мазута происходит
при его нагревании до температу-
ры 700—1000 °C без доступа окис-
лителя. В частности, пиролиз ма-
зута по методу ЭНИН осуществля-
ется путем непосредственного кон-
такта распыленного мазута с теп-
лоносителем, находящимся либо в
неподвижном, либо в движущем-
ся состоянии.
В качестве теплоносителя ис-
пользуются твердые вещества в мел-
козернистом и пылевидном состо-
янии: кварцит, нефтяной кокс, а
93
Глава 1. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
также водяной пар. Размер зерен
твердого теплоносителя варьирует-
ся в пределах от 3—5 мм в случае
неподвижного слоя до 100 мкм и
менее в случае циркулирующего
теплоносителя.
Наиболее исследованным явля-
ется процесс с твердым теплоно-
сителем, который протекает следу-
ющим образом. Мазут нагревается до
760—820 °C твердым теплоносителем
(нефтяным коксом) за долю секун-
ды (0,02—0,4 с) и разлагается с об-
разованием жидких продуктов, газа
и пылевидного кокса. Газ, отделен-
ный от кокса, сжигается в топке
парогенератора. Из образовавшихся
легких жидких продуктов может
быть выделен бензол (6—7 % коли-
чества исходного мазута) и другие
ароматические углеводороды. Тяже-
лые жидкие продукты могут направ-
ляться либо на повторный пиролиз
(рисайкл), либо использоваться в
виде готовой продукции. Образовав-
шийся кокс газифицируется в при-
сутствии водяного пара для полу-
чения водяного газа с теплотой сго-
рания 11,7 МДж/м3 (2800 ккал/м3),
который может использоваться в ка-
честве топлива или сырья для по-
лучения водорода. Отмывка H2S из
газа позволяет извлечь из мазута
90 % содержащейся в нем серы. Ча-
стицы кокса размером более 100 мкм
возвращаются в цикл, где исполь-
зуются в качестве теплоносителя.
На рис. 1.3 приведена принци-
пиальная технологическая схема пи-
ролиза высокосернистого мазута.
Схема работает следующим об-
разом. Мазут подается насосом 18 в
нижнюю часть ректификационной
колонны, где он стекает навстречу
парогазовой смеси, поступающей
при температуре 500 °C под нижнюю
каскадную тарелку из рсактора-пи-
ролизера. В колонне мазут нагрева-
ется до 300 °C. Высококипящие уг-
леводороды конденсируются, про-
ходя через каскадные тарелки, от-
куда они в смеси с мазутом подают-
ся насосом 16 в реактор-пиролизер.
Нефтяной кокс, нагретый пример-
но до 1040 вС, также поступает в ре-
актор из генератора водяного газа.
В реакторе распыленное сырье пере-
мешивается с теплоносителем, в ре-
зультате чего происходят нагрев до
920 ’С и пиролиз. Расчетное время
реагирования равно 0,2—0,3 с. Полу-
ченная парогазовая смесь очищается
от пыли (измельчившегося теплоно-
сителя) в циклонах и направляется
под нижнюю тарелку ректификаци-
онной колонны, где тяжелая фрак-
ция жидких продуктов отделяется от
фракции, выкипающей при темпе-
ратурах ниже 230 °C (фракция НК-
230). В конденсаторе-холодильнике
смесь газа, паров воды и паров фрак-
ции НК-230 охлаждается до 35 °C.
Часть сконденсировавшейся легкой
фракции подастся в верхнюю часть
ректификационной колонны, а из-
быток фракции откачивается на НПЗ
для дальнейшей переработки. Газ, со-
держащий бензол, идет в скруббер
(уловитель легкой фракции), в верх-
нюю часть которого поступает погло-
титель бензола (соляровое масло). Из
скруббера газ пиролиза подается в
аппарат для очистки от серы, после
чего его, как и водяной газ, можно
использовать как энергетическое топ-
ливо. Перед сжиганием целесообраз-
но извлечь из газд пиролиза содер-
жащийся в нем этилен.
94
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 1.3. Схема установки по пиролизу высокосернистого мазута:
1 — рсактор-пиролизер; 2 — регенератор; 3 — шлюзовой затвор; 4 — приемный бункер тепло-
носителя; 5 — бункер свежего теплоносителя; 6 — ректификационная колонна; 7 — конденса-
тор-холодильник; 8 — водогазоотделитель; 9 — уловитель легкой фракции; 10 — аппарат для
очистки газа от сероводорода; 11 — выделение этилена; 12 — предтопок; 13 — парогенератор;
14, 15 — нагнетатели; 16, 17 — насосы подачи исходного сырья; 18, 19, 20 — насосы подачи
мазута, легкой фракции и промышленных стоков; 21 — система конденсации
Очистка горючих газов от серо-
водорода, Природные и особенно
искусственно полученные горючие
газы содержат соединения серы в
виде сероуглерода.
Очистка газа от сероводорода
обычно осуществляется абсорбцией.
Эффективным абсорбентом являет-
ся моно- и диэтаноламин. Абсорб-
ция сероводорода моноэтанолами-
ном, происходящая при температуре
30—40 °C, протекает согласно следу-
ющей реакции:
rnh2 + h2s ^rnh3hs
При температуре 105 °C реакция
идет в обратном направлении с об-
разованием моноэтаноламина и се-
роводорода, десорбируемого из ра-
створа. Регенерированный раствор
направляется обратно в абсорбер. На
практике чаще применяется моно-
этаноламин, так как он стабилен и
обладает более активными свой-
ствами.
На рис. 1.4 показана схема очист-
ки газа моноэтанолам и ном.
Извлечение сероводорода и по-
путно некоторого количества дву-
окиси углерода из газа происходит
в противоточном абсорбере, в ко-
тором сорбент насыщается H2S и
СО2. Отработанный сорбент направ-
ляется в отгонную колонну, в ко-
торой регенерация раствора произ-
95
Глава 1. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
Рис. 1.4. Схема очистки горючего газа от H2S:
1 — абсорбер; 2 — отгонная колонна (десорбер); 3 — теплообменник; 4 — холодильник; 5 —
конденсатор; 6 — паровой подогреватель; 7 — сепаратор; 8 — насос
водится водяным паром, образую-
щимся в результате кипения раство-
ра в нижней части колонны. Эффек-
тивность очистки газа от сероводо-
рода при подобном способе дости-
гает 99 %.
Абсорбция сероводорода может
быть также проведена растворами
солей щелочных металлов. Газ про-
мывается раствором в противоточ-
ном абсорбере, где происходит ре-
акция поглощения сероводорода. Ра-
створ регенерируется продувкой сжа-
тым воздухом. Подача воздуха при-
водит к понижению концентрации
сероводорода в растворе.
Некоторые преимущества имеет
вакуумный вариант процесса. Пол-
нота извлечения составляет около
90 %. Имеются другие способы мок-
рой очистки газов от сероводорода
(фенолятный, гликольаминовый,
фосфатный и др.).
Несмотря на простоту и эффек-
тивность мокрых методов очистки
горючего газа от сероводорода, все
они связаны с его охлаждением до
температуры 30 °C, что вызывает
дополнительные тепловые потери.
Некоторые перспективы имеют су-
хие методы очистки при высокой
температуре газа. Для этого может
быть использована, например, же-
лезная руда. При контакте с серово-
дородом гидроокись железа перехо-
дит в сульфиды железа. Образующи-
еся ферросульфиды затем регенери-
руются в процессе выжига в присут-
ствии водяного пара с образовани-
ем элементарной серы. Поскольку
содержание сероводорода в горючем
газе сравнительно велико, а его улав-
ливание происходит более эффек-
тивно, чем SO2, большинство спо-
собов очистки газов от H2S являют-
ся рентабельными.
96
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
1.2. Абсорбционные методы
очистки
Методы на основе извести
Известковый метод является од-
ним из первых методов, предложен-
ных для очистки дымовых газов от
сернистого ангидрида. В 30-х годах в
Англии на электростанции «ТИР»
работала промышленная установка
фирмы «Хоуден» («Howdcn»). На
этой установке в скруббере с дере-
вянной насадкой газ очищался сус-
пензией, содержащей кристаллы
сульфита, сульфата и карбоната
кальция. Эксплуатация установки
вызывала большие трудности из-за
отложений гипса на стенках аппа-
ратов и трубопроводов.
В настоящее время известковый
метод разрабатывается в другом
аппаратурном оформлении и с из-
мененной технологической схе-
мой.
Метод Бишофф (Bishoft) заклю-
чается в одновременном улавлива-
нии золы и сернистого ангидрида
из дымовых газов путем промывки
в двухступенчатом регулируемом
скруббере Бишофф. Схема процес-
са приведена на рис. 1.5.
Особенности этого метода состо-
ят в следующем:
1. Движение газа в вертикальном
скруббере сверху вниз.
2. Верхняя секция скруббера пред-
ставляет безнасадочный форсуночный
аппарат, а нижняя секция — трубу
Вентури с регулируемым сечением
горловины.
3. Ввод порошкообразной извес-
ти осуществляют путем вдувания в
газоход перед вводом газа в скруб-
бер.
4. Для брызгоотделения приме-
няется отдельный сепаратор ротор-
ного типа.
5. Метод не требует предвари-
тельного улавливания золы из газа.
С 1968 года на электростанции
«Стиг Келлерман» в Люснене про-
водились испытания опытного двух-
ступенчатого скруббера Бишофф про-
изводительностью около 5 тыс. нм3/ч
дымовых газов от сжигания угля,
содержащего 1,5 % серы.
Опыты показали, что при при-
менении 120—130 % теоретическо-
го количества извести степень улав-
ливания для окислов серы и для
твердых частиц достигает соответ-
ственно 80—90 % и более 90 %.
Очищенный газ
Рис. 1.5. Схема процесса Бишофф:
1 — бункер для извести; 2 — абсорбер; 3 — дымососы; 4 — отстойник; 5 — брызгоуловитель;
6 — сборники поглотительного раствора • .
97
Глава Г Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
Известково-гипсовый метод раз-
работан в Японии фирмой «Мицу-
биси» («Mitsubishi»). Схема процес-
са приведена на рис. 1.6.
Дымовой газ поступает в безнаса-
дочный скруббер 1, где адиабатичес-
ки охлаждается с температуры 135—
145 °C до 55—60 °C. Одновременно в
скруббере происходит доулавливание
из газа твердых частиц. Затем дымо-
вой газ проходит последовательно че-
рез два абсорбера 1-й и 2-й ступени 2,
где происходит абсорбция SO2 сус-
пензией гидроокиси кальция и суль-
фита кальция. После нагрева газа в
подогревателе 3 очищенный газ выб-
расывается через дымовую трубу 4.
В абсорбере 1-й ступени pH раст-
вора поддерживается на уровне 4—
4,5 при использовании СаО на 98 %.
Величина pH раствора в цикле аб-
сорбера 2-й ступени более высокая;
раствор из 2-го абсорбера переда-
ется в цикл 1-го.
Отработанная суспензия сульфи-
та кальция из 1-го абсорбера посту-
пает в реактор 5 для окисления суль-
фита кальция в сульфат. Окисление
проводится воздухом 9 под давлени-
ем 4—5 атм. Шлам сульфата кальция
направляется на центрифугу 6 для
обезвоживания. Кристаллы сульфата
кальция подвергаются сушке с целью
получения товарного гипса. Шлам 8
отфильтровывается на центрифуге 7.
Известково-гипсовый метод про-
верялся на установке производи-
тельностью 63 тыс. нм3/ч дымовых
газов, содержащих 0,3 % SO2 при
использовании известкового шлама
карбидного производства. Выход
гипса составлял 34 т/сут.
Для установки, очищающей газы
электростанции мощностью 800 МВт,
работающей на буром угле при содер-
жании в очищаемом газе 0,187 % SO2,
использование известково-гипсово-
го метода позволяет достичь степе-
ни очистки 90 %.
Методы на основе известняка
Инжекционный метод с мокрым
доулавливанием. Процесс разработан
фирмой «Комбашн Инжиниринг».
Сущность его состоит в том, что в
топку котла вводятся тонкоразмо-
лотый известняк или доломит, ко-
торые частично улавливают серни-
стый ангидрид, на 40—60 %. Извест-
Рис. 1.6. Схема установки для улавливания SO2 по известково-гипсовому методу фирмы
«Мицубиси»:
1 — скруббер; 2 — абсорберы; 3 — подогреватель; 4 — дымовая труба; 5 — реактор; 6, 7 —
центрифуги; 8 — шлам; 9 — воздух
98
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вред tux веществ в газовых выбросах
няк при этом переходит в известь.
Далее дымовые газы, содержащие
смесь золы и твердых веществ (про-
дуктов нейтрализации окислов серы
и частиц извести), подвергаются
промывке в скруббере с плавающей
насадкой (стеклянные или поли-
пропиленовые шарики). Образующа-
яся гидроокись кальция улавливает
остаточный сернистый ангидрид.
Шлам, содержащий золу, сульфит
и сульфат кальция, после отстаи-
вания идет в отвал, а осветленная
жидкость возвращается в скруббер.
Общая степень извлечения сернис-
того ангидрида из дымовых газов
составляет 90—95 %. На рис. 1.7
приведена принципиальная схема ус-
тановки улавливания сернистого ан-
гидрида.
Методы на основе аммиака
Аммиачно-кислотный метод. По
этому методу растворы сульфит-би-
сульфита аммония обрабатываются
серной кислотой с образованием
сульфата аммония и выделением
сернистого ангидрида:
(NH4)2SO3 + H2SO4 =
= (NH4)2SO4 + so2 + H2O
2NH4HSO3+ H2SO4 =
= (NH4)2SO4 + 2SO2 + H2O
Схема аммиачно-кислотного ме-
тода TVA (Tennescc Valley Authority)
показана на рис. 1.8. Метод основан
на известных процессах абсорбции
SO2 сульфит-бисульфитными ра-
створами с получением раствора
сульфата аммония и выделением
концентрированного сернистого
Рис. 1.7. Принципиальная схема ус-
тановки улавливания SO2 по ме-
тоду фирмы «Комбашн Инжини-
ринг»:
1 — угольный бункер; 2 — бункер для
извести; 3 — котел, 4 — воздухоподог-
реватель; 5 — холодильник газа; б —
подогреватель газа; 7 — скруббер; 8 —
осветлитель; 9 — насосы
Рис. 1.8. Схема очистки ды-
мовых газов от SO2 амми-
ачно-кислотным методом
TVA:
1 — охладительный скруб-
бер; 2 — отстойник, 3 — аб-
сорбер; 4— реактор, 5 — сер-
но-кислотная установка; б—
азотно-кислотная экстрак-
ция; 7 — серно-кистотная
экстракция, 8 — осаждение;
9 — фильтрация; 10 — ней-
трализация; 11 — выпарка,
12 — грануляция
99
Глава 1. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
ангидрида при подкислении серной
кислотой. Перед абсорбцией SO2 ды-
мовой газ подвергается адиабатичес-
кому охлаждению циркуляционной
водой. Сернистый ангидрид перера-
батывается в крепкую серную кисло-
ту, которая используется в процессе.
Раствор сульфата аммония ис-
пользуется для осаждения гипса
CaSO4 после обработки фосфорита
азотной кислотой (в растворе оста-
ется NH4NO3). Примерно 2/3 серной
кислоты, полученной из сернисто-
го ангидрида, направляется на раз-
ложение сульфит-бисульфитного ра-
створа, а 1/3 — идет на разложение
дополнительного количества фос-
форита. Образовавшаяся при этом
фосфорная кислота нейтрализуется
аммиаком, после нейтрализации ра-
створ солей концентрируется и соли
гранулируются. В результате получа-
ется фосфат-нитрат аммония, со-
держащий 26 % N и 19 % Р2О5 и
являющийся ценным комплексным
удобрением.
Аммиачно-окислительный метод
фирмы «ШоваДенко» («Showa Denko»).
Схема процесса разработана фир-
мой «Шова Денко» (Япония) и
приведена на рис. 1.9. Дымовой газ
после золоуловителя поступает в
бсзнасадочный скруббер для адиа-
батического охлаждения газа цир-
куляционной водой с температуры
130—180 °C до 60 °C. Одновременно
в скруббере происходит доулавли-
вание из газа твердых частиц и SO3.
В циркуляционную воду добавляет-
ся немного поглотительного раство-
ра для нейтрализации серной кис-
лоты.
Далее газ поступает в абсорбер
с насадкой, орошаемый сульфит-
бисульфитным раствором, в кото-
рый подается аммиак. Отработан-
ный раствор из абсорбера и скруб-
бера поступает в реактор с водя-
ной рубашкой, куда добавляется
аммиак для перевода бисульфита в
сульфит аммония. В реакторе про-
исходит окисление сульфита аммо-
ния атомарным кислородом в суль-
фат аммония.
Аммиачно-окислительный метод
TVA. Схема процесса показана на
рис. 1.10. Дымовой газ сначала под-
11
Рис. 1.9. Схема установки для очистки дымовых газов от SO2 аммиачно-кислотным мето-
дом фирмы «ШоваДенко»:
1 — дымовой газ; 2 — вывод золы; 3 — безнасадочный скруббер; 4 — абсорбер с насадкой; 5 —
дымовая труба; 6 — реактор; 7 — подогреватель; 8 — пар; 9 — воздух; 10 — выпарной аппарат;
И — вакуум; 12 — кристаллизатор; 13 — центрифуга; 14 — горячий воздух; 15 — труба-
сушилка; 16 — циклоп; 17 — сульфат аммония
100
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 1.10. Схема очистки дымовых газов от SO2 аммиачно-окислительным методом TVA:
/ — охладительный скруббер; 2 — отстойник; 3 — абсорбер; 4 — окислитель; 5— азотно-
кислотная экстракция; 6— реактор; 7 — фильтрация; 8 — нейтрализация; 9 — выпарка;
10 — грануляция
всргастся адиабатическому охлаж-
дению, а затем промывке раство-
ром сульфит-бисульфита аммония
для поглощения SO2. Далее раствор
сульфит-бисульфита аммония ней-
трализуется аммиаком и подверга-
ется окислению воздухом до суль-
фата аммония. Как и в аммиачно-
кислотном методе, раствор сульфа-
та аммония используется для осаж-
дения гипса CaSO4 после обработ-
ки фосфорита азотной кислотой.
После выделения гипса раствор под-
вергается нейтрализации аммиаком,
упаривается, а выделенная соль гра-
нулируется. Полученный продукт со-
держит 28 % N и 14 % Р2О5.
Аммиачно-окислительный бисуль-
фатпый метод TVA. Из нецикличес-
ких аммиачных методов очистки
дымовых газов от SO2 в этом методе
расходуется меньшее количество ам-
миака, чем в предыдущих, так как
полученный сульфат аммония под-
вергается термическому разложению
с образованием бисульфата аммония
и аммиака:
(NH4)2SO4-> NH4HSO4+ NH3
Аммиак возвращается на очист-
ку газа от SO2, а бисульфат аммо-
ния используется для разложения
фосфорита. Этот процесс проверял-
ся только на пилотной установке. Схе-
ма процесса приведена на рис. 1.11.
NH3
Воздух
Дымовой
газ
В трубу ___
Вода Т ’
Зола
10
NH3
Вода Фосфорит
Отход
Сульфат-
фосфат
аммония
Рис. 1.11. Схема установки для очистки дымовых газов от SO2 аммиачно-бисульфатным
методом TVA:
1 — охладительный скруббер; 2 — отстойник; 3 — абсорбер; 4 — окислитель; 5 — выпарка
раствора сульфата аммония; 6 — разложение кристаллов сульфата аммония; 7 — растворение
плава бисульфата аммония; 8 — бисульфатная экстракция; 9 — фильтрация; 10 — нейтрализа-
ция; II — выпарка; 12 — грануляция
7 - 8
101
Глава 1. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
Как и в аммиачно-окислитель-
ном процессе TVA, после охлажде-
ния газа и абсорбции SO2 раствор
сульфит-бисульфита аммония окис-
ляется воздухом до сульфата аммо-
ния. Затем раствор сульфата аммо-
ния упаривается. Кристаллы суль-
фата аммония подвергаются терми-
ческому разложению при темпера-
туре 370 °C. Аммиак возвращается в
абсорбер, а плав бисульфата аммо-
ния растворяется в воде и направ-
ляется на разложение фосфорита.
После отделения гипса в растворе
остаются сульфат аммония и фос-
форная кислота.
Раствор подвергается нейтрали-
зации аммиаком, выпаривается, а
выделенные твердые соли гранули-
руются. Готовый продукт содержит
20 % N и 15 % Р2О5.
Аммиачно-бисулъфатный цикли-
ческий метод TVA. По этому методу
раствор сульфит-бисульфита аммо-
ния подвергается обработке бисуль-
фатом аммония с образованием
сульфата аммония и 100%-го SO2:
(NH4)2SO3 + 2NH4HSO3 =
= 2(NH4)2SO4+ SO2+ H2O
nh4hso3 + NH4HSO4=
= (NH4)2SO4 + SO2 + H2O
Сульфат аммония подвергается
термическому разложению на би-
сульфат аммония и аммиак, кото-
рые возвращаются в процесс. Часть
сульфата аммония, образовавшая-
ся при абсорбции SO2 в результате
окисления сульфит-бисульфита ам-
мония кислородом, содержащимся
в дымовых газах, выпускается в виде
товарного продукта. При данном ме-
тоде расход аммиака минимален.
Схема процесса приведена на
рис. 1.12.
Аммиачно-известковый метод раз-
работан французскими фирмами
«Южин Кульман» и «Веритэм»
(«Uginc Kuhlmann» and «Weiritam»)
и Энергетическим Управлением
Франции (Electricite de France) в
двух вариантах. В I варианте весь от-
работанный раствор сульфит-би-
сульфита аммония, содержащий
также сульфат аммония для реге-
Рис. 1.12. Принципиальная схема аммиачно-бисульфитного метода:
/ — абсорбер; 2 — реактор; 3 — аппарат для разложения сульфата аммония; 4 — установка Клауса;
5 — газ на очистку; 6 — сброс очищенного газа в дымовую трубу; 7 — избыточный сульфат аммония;
8 — подача тепла; 9 — восстановитель; 10 — элементарная сера; 11 — циркуляционный насос
102
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
нерации аммиака, подвергается об-
работке известью с получением
шлама. сульфит-сульфата кальция.
Во II варианте часть раствора под-
вергается указанной обработке из-
вестью, а из остальной части при
кипячении выделяется 100%-й сер-
нистый ангидрид.
В I варианте схема очистки ды-
мовых газов от SO2 осуществляется
при последовательном прохождении
газа через два абсорбера (рис. 1.13).
Аммиак для процесса вводится в
газ I перед абсорбером 1-й ступени 3.
Абсорберы 5 и 12 орошаются раство-
рами сульфит-бисульфита аммония.
Раствор из цикла 2-го абсорбера 12
передается в цикл 1-го 3. Отрабо-
танный раствор из цикла 1-го аб-
сорбера направляется в реактор 6
для обработки известковым мо-
локом 11 при нагреве острым па-
ром 5.
При этом происходят следующие
реакции:
(NH4)2SO4 + Са(ОН)2->
-> CaSO. + 2NH-+ 2Н,0
4 3 2
NH4HSO3 + Са(ОН)2
-> CaSO3+ NH3+ 2Н2О
(NH4)2SO3+ Са(ОН)2
-> CaSO3+ 2NH3+ 2Н2О
Выделяющийся аммиак возвра-
щается в цикл. Шлам 14 подверга-
ется охлаждению, обезвоживанию
на центрифуге 9 и идет в отвал.
Во II варианте метода (рис. 1.14)
газ 1 очищается в абсорбере 3, со-
стоящем из двух секций. В верхнюю
секцию подается регенерированный
раствор (с более высоким pH), а в
Рис. 1.13. Схема аммиачно-известко-
вого метода (I вариант):
/ — вход газов; 2 — выход газов; 3 —
абсорбер 1-й ступени; 4 — растворы;
5 — пар; 6 — реактор аммиака; 7 —
повыситель давления; 8 — вода; 9 —
центрифуга; 10 — бункер с известью;
11 — известковое молоко; 12 — аб-
сорбер 2-й ступени; 13 — охладитель;
14 — шлам в отвал; 15 — дополни-
тельный газообразный аммиак; 16 —
резервуар для фильтрата
Рис. 1.14. Схема аммиачно-известко-
вого метода (II вариант):
3 — абсорбер; 12 — дополнительный
газообразный аммиак; 13 — колонна
для отгонки сернистого ангидрида
(остальные позиции аналогичны рис. 1.13)
103
Глава 1. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
нижней очистка газа происходит
при циркуляции раствора. Часть ра-
створа из нижней секции направ-
ляется в отгонную колонну 75, где
при нагревании из него выделяется
SO2. Регенерированный раствор по-
ступает в верхнюю секцию абсор-
бера.
Вторая часть раствора из ниж-
ней секции абсорбера поступает в
реактор 6, где обрабатывается из-
вестковым молоком 14 аналогично
схеме I варианта.
Аммиачные методы обеспечива-
ют степень очистки дымовых газов
от SO2 в пределах 93—97 %.
Методы на основе окиси магния
Магнезитовый метод основан на
применении окиси магния для свя-
зывания сернистого ангидрида в
сульфит магния, который при на-
гревании разлагается на окись маг-
ния, возвращаемую для поглоще-
ния SO2 и концентрированный (бо-
лее 10 %) SO2, перерабатываемый
далее в серную кислоту или серу.
Вариант этого метода разработан в
СССР.
В США фирмой «Кемико» — «Ке-
микал Констракшн Корпорейшн»
(«Chemico» — «Chemical Construction
Corp.») совместно с фирмой «Базик
Кемикал оф Кливленд» («Basic
Chemicals») также разработай вари-
ант магнезитового метода.
В настоящее время на электро-
станции Бостон Эдисон Компани по
этому методу очищают 500 тыс. нм3/ч
дымовых газов, содержащих 0,141 %
SO2 от сжигания мазута с 2,49 % серы
от энергоблока мощностью 155 МВт:
очистка газа осуществляется в од-
ном скруббере Вентури. Схема про-
цесса приведена на рис. 1.15.
Дымовые газы поступают в аб-
сорбер 6 типа Вентури, где ороша-
ются суспензией, содержащей кри-
сталлы сульфита и сульфата магния
и окись магния. При этом происхо-
дит поглощение SO2 по реакциям
MgO + SO2+ 6Н2О -» MgSO3- 6Н2О
MgO + SO2+ ЗН2О -> MgSO3- ЗН2О
Протекают также побочные ре-
акции:
MgO + SO3 + 7Н2О -> MgSO4- 7Н2О
MgSO3+ l/2O2 + 7Н2О ->
-> MgSO4- 7Н2О
Часть вытекающей из абсорбера
суспензии поступает на отделение
кристаллов в центрифугу 9. Другая
часть суспензии возвращается в
Рис. 1.15. Схема магнезитового ме-
тода очистки дымовых газов от SO2:
1 — бункер с вибратором для хра-
нения MgO; 2 — система весов; 3 —
емкость для свежего раствора; 4 —
неочищенный дымовой газ; 5 — ды-
мосос; 6 — абсорбер SO2; 7 — дымо-
вая труба; 8 — пылеуловитель; 9 —
центрифуга; 10 — конвейер для мок-
рого кека; 11 — емкость для маточ-
ного раствора; 12 — барабанная су-
шилка; 13 — бункер для хранения
MgSO,
104
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
скруббер, и к ней добавляется окись
магния. Кристаллы сульфита и суль-
фата магния отделяются на центри-
фуге и подвергаются сушке и дегид-
ратации в барабанной сушилке 12
(маточный раствор возвращается в
цикл абсорбции). Дальнейший об-
жиг высушенных кристаллов про-
изводится по схеме, приведенной
на рис. 1.16.
При наличии сульфата магния в
высушенных кристаллах обжиг их
проводится в смеси с восстанови-
телем:
MgSO3 -> MgO + SO2
MgSO4 +1/2С -» MgO + SO2 + 1/2CO2
Обжиг кристаллов осуществля-
ется во вращающейся барабанной
печи.
Концентрация SO2 в обжиговом
газе составляет 15—16 %. После очист-
ки обжигового газа от твердых час-
тиц охлажденный газ направляется
на серно-кислотное производство.
Количество серной кислоты, по-
лучаемой из обжигового газа, со-
ставляет 50 т/сут. Окись магния воз-
вращается на ТЭС.
Степень извлечения SO2 из ды-
мовых газов составляет 90 %.
Процесс Грилло АГС разработан за-
падногерманской фирмой «Грилло
Акциенгезельшафт» («Grillo AGS»).
Этот метод основан на приме-
нении для абсорбции SO2 жидкой
суспензии, содержащей смесь гид-
роокисных соединений окиси маг-
ния и двуокиси марганца, имеющих
общую форму XMgO • МпО2, в ко-
торой X находится в пределах от 3
до 6. Кислород, связанный с мар-
ганцем, ускоряет реакцию абсор-
бции SO2 из дымовых газов. При
pH = 6,5 степень поглощения SO2
из дымовых газов составляет 90 %.
Поглощение SO2 из дымовых га-
зов производится суспензией в без-
насадочном абсорбере. Суспензия
содержит соединения серы до 50 %
в виде сульфитов и бисульфитов и
50 % в виде сульфатов магния и мар-
ганца (содержание твердой фазы
составляет 30 %). Скорость газа в
Рис. 1.16. Схема процесса переработки кристаллов сульфита магния на серно-кислот-
ном заводе:
1 — элеватор; 2 — бункер для MgSO,; 3 — весовые дозирующие устройства; 4 — конвейер;
5 — бункер для кокса; 6 — элеватор; 7 — пылеуловитель; 8 — скруббер Вентури; 9 — венти-
лятор; 10 — печь; 11 — бункер для MgO с вибратором; 12 — отгонная колонна; 13 — в нейтра-
лизатор; 14 — скруббер; 15 — холодильник; 16 — десорбер
105
Глава I. Технология снижения содержания SOj в выбросах промышленной теплоэнергетики
абсорбере — 10—15 м/с, температу-
ра очищаемого газа — 70 °C.
Часть суспензии выводится из
циркуляции и подвергается сушке
в распылительной сушилке, а по-
лученный сухой продукт подвергав
ется дальнейшему восстановитель-
ному обжигу с образованием обжи-
гового газа, содержащего 5—6,5 %
SO2, и окислов магния и марганца,
возвращаемых на абсорбцию SO2 из
дымовых газов. Обжиговый газ пе-
рерабатывается в серную кислоту.
Схема процесса Грилло АГС при-
ведена на рис. 1.17.
Методы на основе соды (солей
натрия)
Содово-электролитический метод
разработан в США фирмой «Стоун
и Вебстер» («Stone and Webster»)
совместно с фирмой «Ионике»
(«Ionics»). По этому методу в ка-
честве реагентов используются ед-
кий натр NaOH и бисульфат на-
трия NaHSO4, которые регенери-
руются при помощи электролиза.
Схема процесса представлена на
рис. 1.18.
Дымовые газы после золоулови-
теля поступают в скруббер-абсор-
бер. В нижней скрубберной секции
газы охлаждаются оборотной во-
дой, которая вымывает из газа
неуловленную золу, выводимую в
виде шлама из отстойника. В верх-
ней абсорбционной секции осуще-
ствляется поглощение SO2 из ды-
мовых газов циркуляционным ра-
створом.
Основные химические реакции,
Газ
Рис. 1.17. Схема процесса Грил-
п ло АГС:
1 — восстановленный абсорбент;
2 — абсорбер; 3 — брызгоулови-
тсль; 4 — подогреватель; 5 — ды-
мовая труба; 6 — резервуар для сус-
пензии погтотителя; 7 — резерву-
ар для суспензии кристаллов; 8 —
сушильная установка; 9 — бункер
для сухого продукта
SO2
Рис. 1.18. Схема содово-электролитическо-
го процесса:
1 — золоуловитель; 2 — дымовая труба; 3 —
скруббер-абсорбер; 4 — эксгаустер; 5 — подо-
греватель газа; 6 — отстойник; 7 — сборник
щелочного раствора; 8 — сборник насыщенно-
го раствора; 9 — сборник бисульфатного раство-
ра; 10 — сборник раствора сульфата; // — реак-
ционная колонна; 12 — электролизер; 13 —
трансформаторная подстанция и блок выпря-
мителей; 14 — избыточная кислота; 15 — по-
стоянный ток к электролизерам; 16 — пе-
ременный ток к электромоторам насосов и экс-
гаустеров; 17 — переменный ток от распреде-
лительного устройства электростанции
106
Часть Л. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
происходящие в абсорбционной сек-
ции, следующие:
2NaOH + СО2-> Na2CO3 + Н2О
Na2CO3 + SO2-> Na2SO3 + СО2
Na2SO3 + SO2+ H2O 2NaHSO3
Так как в дымовых газах присут-
ствуют кислород и окислы азота, в
растворе частично образуется суль-
фат натрия:
Na2CO3+l/2O2-> Na2SO4
Из абсорбера раствор сульфит-би-
сульфита натрия поступает в реак-
ционную колонну, где вступает во
взаимодействие с раствором бисуль-
фата натрия (смесь сульфата натрия
и серной кислоты), при этом про-
исходят следующие реакции:
Na2SO3+ 2NaHSO4->
-> 2NaSO4 + SO2 + Н2О
NaHSO3+ NaHSO4—>
-> Na?SO.+ SO,+ H,O
2 4 2 2
Выделяющийся сернистый ан-
гидрид подвергается осушке и на-
правляется для переработки в сер-
ную кислоту, а раствор сульфата
натрия — на электролитическую ре-
генерацию с целью получения ра-
створов едкого натра и бисульфата
натрия, направляемых снова в про-
цесс очистки дымовых газов и вы-
деления SO2.
Из реакционной колонны раствор
сульфата натрия подается в элект-
ролизер, где происходит разложение
раствора сульфата натрия с образо-
ванием едкого натра, серной кис-
лоты, водорода и кислорода:
Na2SO4+ ЗН2О ->
-> 2NaOH + H2SO4+ Н2+ 1/20,
Водород используется для подо-
грева дымового газа после абсорбера
(водород сжигается). Кроме того, во-
дород может быть применен для вос-
становления концентрированного SO2
в серу. Кислород может быть исполь-
зован при переработке концентриро-
ванного SO2 для производства серной
кислоты.
Электролиз раствора сульфата
натрия проводится в диафрагмовых
электролизерах двух типов: трехка-
мерном и четырехкамерном. Трех-
камерные электролизеры служат
для получения в анодном простран-
стве растворов бисульфата натрия,
а четырехкамерные — для получе-
ния в анодном пространстве избы-
точной серной кислоты, выводимой
из цикла, которая получается из
сульфата натрия, образующегося в
процессе абсорбции за счет окис-
ления сульфита натрия.
В четырехкамерном электролизе-
ре имеется дополнительная непо-
ристая мембрана, селективно про-
ницаемая для анионов, но непро-
ницаемая для катионов, что дает
возможность получать в анодной
камере только серную кислоту.
Раствор едкого натра, содержа-
щий некоторое количество сульфа-
та натрия из электролизеров двух
типов, подается для поглощения SO2
из дымовых газов, а раствор бисуль-
фата натрия из трехкамерного элек-
тролизера направляется в реакцион-
ную колонну.
Степень очистки достигает 90—
92 %.
Метод Веллман-Лорд разработан
в США фирмой «Веллман-Пауер
Газ» («Wellman-Power Gas»).
Сущность его заключается в по-
глощении SO2 водным раствором
сульфита натрия с образованием би-
сульфита натрия:
Na2SO3+ SO2+ Н2О = 2NaHSO3
107
Глава 1. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
При подогреве раствора бисуль-
фита натрия происходит частичное
испарение воды и разложение би-
сульфита натрия на двуокись серы
и сульфит натрия, который выде-
ляется в твердом виде:
2NaHSO3-> Na2SO3+ SO2 + Н2О
Двуокись серы, содержащая во-
дяные пары, охлаждается, а кон-
денсированная влага растворяет кри-
сталлы сульфита натрия, отделен-
ные на центрифуге. Раствор сульфита
натрия возвращается для поглоще-
ния SO2 из дымовых газов. При сорб-
ции SO2 часть бисульфита натрия
окисляется до сульфата натрия. Та-
ким образом, в виде товарного про-
дукта получается 100%-й SO2, ко-
торый перерабатывается в серную
кислоту, а в качестве отхода — суль-
фат натрия.
Схема установки показана на
рис. 1.19.
Перед абсорбцией SO2 раствором
сульфита натрия газ проходит пред-
варительный скруббер, орошаемый
водой, для улавливания из газа твер-
дых примесей. Выходящая из скруб-
бера вода имеет рН=1— 2, нейтра-
лизуется известью, и твердые час-
тицы отфильтровываются.
Вывод из системы сульфата на-
трия осуществляется после подкис-
ления части отфильтрованного ра-
створа серной кислотой для ликви-
дации сульфита в сточных водах.
Отработанный раствор может быть
использован для охлаждения газа в
скруббере.
Выделяемый 100%-й SO2 пере-
рабатывается в серную кислоту, и
хвостовые газы серно-кислотной ус-
Рис. 1.19. Схема установки по методу Веллман-Лорд:
1 — узел очистки сбросной воды (/ — летучая зола; 2 — котсл; 3 — к сероулавливающей
установке; 4 — установка нейтрализации сточных вод; 5 — сброс; 6 — подогрев газа); // —
абсорбционная секция (7— сбросная вода; 8 — абсорбер; 9 — сборник NaHSO,); /// — секция
регенерации {10— поглотительный раствор; 11 — испаритель; 12— конденсатор; 13 — центри-
фуга; 14 — кристаллы; 15 — NaOH); IV— серно-кислотный завод (16 — абсорбер; 17 — 98%-я
серная кислота; 18— холодильник; 19— конвертеры; 20 — сушильная башня)
108
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
тановки вместе с дымовыми газа-
ми поступают на очистку от SO2.
Очищенные дымовые газы с тем-
пературой 60 °C перед выбросом в
дымовую трубу подогреваются до
100—130 °C продуктами сгорания ма-
зута. Расход мазута для подогрева
составляет 3 % от количества мазу-
та, сжигаемого в котле.
Степень очистки газов от SO2 со-
ставляет 90 %.
1.3. Адсорбционные методы
очистки
Методы с применением углерод-
ных сорбентов (активных углей)
В этих методах SO2 поглощается из
газов активными углями или полукок-
сом при температуре 110—150 °C. При
этом происходят сорбция SO2 и
окисление двуокиси серы до SO3, од-
новременно поглощаются и водяные
пары, что приводит к образованию
в порах угля серной кислоты:
SO,+ 1/20,4- Н,0 = H,S04
В настоящее время имеются два
пути удаления серной кислоты из
угля для его регенерации: термичес-
кий и экстракционный.
При термическом методе отра-
ботанный уголь нагревается до тем-
пературы 450 °C, после чего проис-
ходит разложение серной кислоты:
H2SO4+ 1/2С —>
-> SO2 4- Н2О 4- 1/2СО2,
и получается газ, содержащий 40 %
SO2 (остальное — СО2 и Н2О), ко-
торый перерабатывается в серную
кислоту либо в элементарную серу.
В методе Вествако серная кислота
восстанавливается до серы серово-
дородом.
Регенерация сорбентов в терми-
ческих методах проводится непре-
рывно газовым или твердым тепло-
носителем (Бергбау-Форшунг).
При экстракционном варианте
серная кислота из отработанного
угля экстрагируется водой, при этом
получается серная кислота ~ 20%-й
концентрации. Экстракционная ре-
генерация сорбента водой проводит-
ся непрерывно или периодически.
Процесс Райнлюфт разработан за-
падногерманской фирмой «Райн-
люфт» («Peinluft») и усовершенство-
ван фирмой «Хеми-Бау» («Chemie-
bau»). Принципиальная схема про-
цесса приведена на рис. 1.20. Неочи-
щенный дымовой газ дымососом 7
направляется в адсорберы 1 с дви-
Рис. 1.20. Принципиальная
схема процесса очистки
дымовых газов от SO2 по
методу Райнлюфт:
1 — адсорберы; 2 — десор-
бер; 3, 4 — транспортные
устройства; 5 — бункер для
угля; 6 — грохот; 7 — ды-
мосос; 8 — нагреватель
109
Глава 1. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
жушимся слоем адсорбента. Очи-
щенный дымовой газ выбрасывает-
ся в атмосферу, а отработанный
уголь направляется на регенерацию
в десорбер 2.
Регенерация угля осуществляет-
ся потоком циркуляционного газа,
нагреваемого в подогревателе 8. Из
газа регенерации могут быть полу-
чены серная кислота и сера. Эф-
фективность удаления SO2 в процес-
се Райнлюфт составляет 90 % и выше.
Содержание золы в пределах 20 г/нм3
не влияет на эффективность про-
цесса. Сравнительно невелико гид-
равлическое сопротивление в ад-
сорберах (при скорости газа 1 м/с
составляет 120—150 мм вод. ст.). При
процессе Райнлюфт, наряду с сер-
нистым ангидридом, частично уда-
ляются и окислы азота.
Процесс Сульфацид (Sulfacid)
разработан западногерманской
фирмой «Лурги» («Lurgi»). Техноло-
гическая схема процесса приведе-
на на рис. 1.21.
Дымовые газы охлаждаются до
температуры 60—70 °C в трубе Вен-
тури 1 серной кислотой и направ-
ляются в адсорберы 4, куда через
форсунки, расположенные над сло-
ем активного угля, подается вода.
Образующаяся в порах активно-
го угля серная кислота непрерывно
вымывается струей воды и в виде
10—15%-й H2SO4 направляется в
сборник разбавленной серной кис-
лоты 5, а оттуда в скруббер Венту-
ри 7, где концентрируется до 15—
30 % за счет тепла дымовых газов.
Окончательная упарка серной кис-
лоты до концентрации 70 % осуще-
ствляется в концентраторе за счет
тепла сжигания мазута.
Таким образом, преимущество
данного метода заключается в не-
прерывности процесса регенера-
ции, а также в получении серной
кислоты относительно высокой кон-
центрации (70 %), достигаемой за
счет частичного использования теп-
ла дымовых газов.
Для установки очистки газов от
энергоблока 120 МВт степень очист-
ки составляла 95 %.
Метод Хитачи разработан япон-
ской фирмой «Хитачи» («Hitachi»).
Установка включает 5 адсорберов
высотой 11,2 м и диаметром 5 м каж-
Очищенные
газы
Рис. 1.21. Принципиальная схема
процесса очистки дымовых газов
от SO2 по методу Сульфацид:
/ — труба Вентури; 2 — насос; 3 —
сборник серной кислоты; 4 — ад-
сорберы; 5 — концентратор; 6 —
холодильник; 7 — вакуум-фильтр
НО
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
дый. Продуктом очистки является
70%-я H2SO4 (после концентрирова-
ния).
Процесс сходен с методом Суль-
фацид. Но, в отличие от него, в про-
цессе Хитачи тепло дымовых газов
не используется, а водная промыв-
ка осуществляется периодически. В
результате получается разбавленная
серная кислота с концентрацией
10—15 %, которая подвергается кон-
центрированию на специальной ус-
тановке. Технологическая схема про-
цесса показана на рис. 1.22. Процесс
очистки и регенерации сорбента
осуществляется периодически в ап-
паратах с неподвижным слоем.
Методы с использованием неугле-
родных сорбентов (окислов металлов)
Методы основаны на способно-
сти окислов металлов сорбировать
окислы серы при высокой темпе-
ратуре с образованием сульфитов и
сульфатов металлов, которые реге-
нерируются при помощи восстано-
вителя с образованием сероводоро-
да или сернистого ангидрида.
Установлено, что наиболее пер-
спективными для использования в
качестве поглотителей сернистого
ангидрида из дымовых газов явля-
ются окислы следующих металлов,
обладающих относительно высокой
скоростью сорбции и регенерации:
Al; Bi; Се; Со; Cr; Си; Fe; Hf; Ni;
Sn; Th; Ti; V; U; Zr. Наиболее перс-
пективными являются бинарные
окислы металлов.
Содово-алюминатный метод был
разработан Горным бюро США.
Сущность основных стадий про-
цесса может быть охарактеризова-
на следующими реакциями:
сорбция:
2NaAIO2 + l/2O2+ SO2->
-> Na2SO4 + А12О3;
регенерация:
Na2SO4+ A12O3+4H2->
-4 2NaA102+ H2S + 3H2O;
извлечение серы:
2/3H2S + 1/3SO2 -> 2/ЗН2О + S,
1/3H2S + l/2O2-> 1/2H2O + 1/3SO2;
получение газа регенерации:
CH4+ Н2О -> СО + ЗН2,
СО + Н2О Л СО2+ Н2.
Технологические схемы процес-
са (сорбция во взвешенном, кипя-
щем и неподвижном слоях) пока-
заны на рис. 1.23, а, б, в.
Рис. 1.22. Принципиальная схема процес-
са очистки дымовых газов от SO2 по
методу Хитачи:
1 — котлоагрегат; 2, 3 — электрофильтры;
4 — дымосос; 5 — вентилятор в системе
сушки; 6 — адсорберы; 7 — дымовая тру-
ба; 8 — насос для подачи кислоты в ад-
сорберы; 9— сборники слабой серной кис-
лоты; 10— концентратор; 11 — холодиль-
ник; 12 — сборник 70%-й серной кислоты
111
Глава 1. Технология снижения содержания ЗО2 в выбросах промышленной теплоэнергетики
Технологический процесс в слу-
чае сорбции во взвешенном и ки-
пящем слоях (рис. 1.23, а, б) осуще-
ствляется следующим образом: го-
рячий дымовой газ при температу-
ре 315 °C поступает в реактор 2 с
сорбентом алюминатом натрия. В ре-
зультате взаимодействия сернис-
того ангидрида с алюминатом на-
трия образуются сульфат натрия и
окись алюминия. Очищенный дымо-
вой газ, выйдя из реактора 2, про-
ходит воздухоподогреватель котель-
ного агрегата 7 и выбрасывается в
атмосферу. Отработанный сорбент
поступает в подогреватель 3, где на-
гревается до температуры 650—780 °C
Рис. 1.23. Технологические схемы процесса
очистки дымовых газов от SO2 во взвешен-
ном (а), кипящем (б) и неподвижном (в)
слоях:
/ — энергоблок; 2 — реактор; 3 — подогрева-
тель; 4 — регенератор; 5 — установка для по-
лучения элементарной серы; 6 — конвертер
природного газа; 7 — воздухоподогреватель;
8 — электрофильтр; 9 — дымовая труба
и направляется в регенератор 4. Вос-
становительный газ, полученный га-
зификацией газойля или конверси-
ей природного газа, подается в ре-
актор 2, где реагирует с сульфат-
ной серой, восстанавливая ее до
сероводорода.
Продолжительность регенерации
сорбента — 2 часа. Сероводород на-
правляется на установку получения
серы по способу Клауса. Цикл за-
вершается возвращением регенери-
рованного сорбента в реактор 2. Улав-
ливание летучей золы из дымовых
газов производится в электрофиль-
тре 8, который устанавливается в
варианте со взвешенным слоем пос-
ле реактора и воздухоподогревате-
ля 7 при обычной температуре; в
вариантах с кипящим и неподвиж-
ным слоями электрофильтры уста-
навливаются до реактора 2 на горя-
чих газах (г = 450 °C).
В варианте с неподвижным сло-
ем отсутствует специальное обору-
дование для регенерации сорбента.
Регенерация в этом случае осуще-
ствляется в том же аппарате, что и
сорбция с применением специаль-
ных клапанов.
Степень очистки достигает 95 %.
Метод расплавленных карбонатов —
North American Rockwell Go (Atomics
International Division) — был разра-
ботан в США.
Сущность процесса заключается
в поглощении сернистого ангидри-
да из дымовых газов при помощи
смеси из расплавленных карбонатов
натрия, лития и калия, температу-
ра затвердевания которой составля-
ет ~ 400 °C. В связи с этим процесс
проводится при температуре 450 °C
до экономайзера.
При осуществлении процесса пе-
112
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
ред экономайзером требуется уста-
новка электрофильтров от летучей
золы перед абсорбцией SO2, т.е. ра-
ботающих в условиях высоких тем-
ператур (450 °C). В результате абсорб-
ции SO2 получается смесь сульфи-
тов и сульфатов металлов, раство-
римых в карбонатах. В основе абсорб-
ции лежат реакции:
М2СО3+ SO2-> M2SO3+ СО2
М2СО3+ SO3-4 M2SO4+ СО2
4M2SO3-> 3M2SO4+ M2S
M,S + 20,—> M,SOd
2 2 2 4
Образующаяся при абсорбции
смесь сульфитов и сульфатов под-
вергается двухступенчатой регенера-
ции. На 1-й стадии (при 600 °C) при
помощи твердого углерода или вос-
становительного газа, содержащего
окись углерода и водород, смесь
сульфитов и сульфатов восстанавли-
вается до сульфидов:
2M2SO3+ ЗС -> 2M2S + ЗСО2
2M SO.+ 4С -» 2M,S + 4СО,
2 4 2 2
с + о2-> со2
На 2-й стадии после охлажде-
ния до 450 °C смесь сульфидов ме-
таллов подвергается обработке га-
зами, содержащими двуокись угле-
рода и водяные пары; при этом по-
лучается исходная смесь карбона-
тов и выделяется сероводород, из
которого по методу Клауса получа-
ют серу. Вторая стадия регенерации
проходит по реакции
M2S + СО2+ Н2О -> М2СО3 + H2S
Схема процесса представлена на
рис. 1.24. Преимуществами процесса
являются высокая активность по-
глотителя по сернистому ангидри-
ду и связанная с этим малая цир-
куляция поглотителя.
Основные недостатки процесса —
высокая температура (427 °C и выше)
и сильное коррозионное действие
среды.
Степень очистки достигает 90 %.
Рис. 1.24. Принципиальная схема процесса очистки дымовых газов от SO2 с применени-
ем расплавленных карбонатов:
1 — абсорбер; 2 — восстановитель; 3 — регенератор; 4 — фильтр
113
Глава 1. Технология снижения содержания S02 в выбросах промышленной теплоэнергетики
Окисно-марганцевый метод Мицу-
биси разработан японской фирмой
«Мицубиси». Сущность процесса
заключается в сорбции сернистого
ангидрида без предварительного
охлаждения газов порошкообразной
окисью марганца с образованием
сульфата марганца, который реге-
нерируется аммиаком с образова-
нием сульфата аммония. Процесс
испытан на опытно-промышленной
установке в Йокаити. Основные
показатели опытно-промышленной
установки: производительность —
150—160 тыс. нм3/ч газа, получен-
ного от котла мощностью 220 МВт;
температура газа на входе — 135 °C,
на выходе — 115 °C; содержание SO2
во входящем газе — 0,15 % (объсмн.);
степень улавливания сернистого ан-
гидрида — 90 %. Технологическая
схема установки показана на рис. 1.25.
Очищаемый газ поступает в аб-
сорбер, куда вдувается порошкооб-
разная окись марганца. В абсорбере
протекает реакция, описываемая
уравнением
МпО/ пН2О + SO2 + (1 - Х/2)О2-4
MnSO4 + пН2О,
(X = 1,7-1,6).
---Газ на очистку - Технология, р=р----- Пар------Вода
---Адсорбент -—Кристаллы --------------Воздух-----NH3
Рис. 1.25. Схема адсорбции активированным оксидом марганца (процесс ДАР-Mn фир-
мы «Мицубиси»):
1 — абсорбционная колонна; 2 — дымовая труба; 3 — рекуперация аммиака; 4 — окислительная
башня; 5— маслоотделитель; 6 — электрофильтр; 7— теплообменник; 8— кристаллизатор; 9 —
центрифуга; 10 — сушилка; 11 — склад; 12 — горелка; 13 — воздуходувка; 14 — элсктроосади-
тель; 15 — мультициклон
114
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
ГЛАВА 2
ТЕХНОЛОГИЯ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА
В ГАЗОВЫХ ВЫБРОСАХ
ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
2.1. Методы подавления образова-
ния окислов азота в топках котлов
Рециркуляция дымовых газов в
топочную камеру. Одним из наи-
более распространенных и наибо-
лее хорошо изученных методов
снижения количества образующих-
ся оксидов азота является рецир-
куляция продуктов сгорания в зону
горения. При этом более эффек-
тивна не внутренняя рециркуля-
ция горячих топочных газов в го-
релку, а внешняя рециркуляция
предварительно охлажденных газов
из хвостовой части котла в дутье-
вой воздух.
Для организации рециркуляции
дымовые газы обычно после водя-
ного экономайзера при температу-
ре 300—400 °C отбираются специаль-
ным рециркуляционным дымосо-
сом и подаются в топочную камеру.
При этом большое значение имеет
способ ввода газов в топочную ка-
меру: через шлицы под горелками,
через кольцевой канал вокруг горе-
лок и подмешивание газов в дутье-
вой воздух перед горелками.
Как следует из рассмотрения гра-
фика рис. 2.1, а, самым эффектив-
ным является последний способ,
при котором в наибольшей степе-
ни происходит снижение темпера-
туры в ядре факела. Как следует из
данного графика, подмешивая до
20—25 % дымовых газов, удастся
снизить содержание окислов азота
на 40—50 %. Рециркуляция газа на-
ряду с уменьшением температуры
горения приводит к некоторому
снижению концентрации кислоро-
да, уменьшению скорости горения
и растягиванию зоны горения, и
вследствие этого к более эффектив-
ному охлаждению этой зоны топоч-
ными экранами.
Следует иметь в виду, что орга-
низация рециркуляции связана с
некоторыми дополнительными ус-
ложнениями. Транспортировка за-
пыленных газов повышенной тем-
пературы требует установки специ-
альных дымососов рециркуляции и
связана с затратой дополнительной
энергии на собственные нужды. Ре-
циркуляция дымовых газов повыша-
ет сопротивление газового тракта и
может вызвать некоторое ухудше-
ние условий горения.
Рециркуляция дымовых газов
оказывает влияние на температуру
перегрева пара. В свое время она по-
лучила широкое применение имен-
но для этих целей. Путем некото-
рой переделки можно использовать
рециркуляцию, установленную для
115
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промышленной теплоэнергетики
Рис. 2.1. Методы подавления образования окислов азота:
а — влияние степени рециркуляции газов и способа его подачи на снижение концентрации окислов
азота (1 — подача газов через холодную воронку; 2 — то же через подовые боковые шлицы; 3 — то же
через шлицы под горелками; 4 — то же через горелки вторичного воздуха; 5 — подача газов через
горелки со всем воздухом); б — схема тонки двухстадийного сжигания топлива (/ — топочная
камера; 2 — горстки, в которые подастся все топливо и 85 % теоретически необходимого количества
воздуха; 3 — шлицы, в которые подается 21 % теоретически необходимого количества воздуха)
регулирования перегрева, имеющу-
юся на ряде котлов, для целей сни-
жения образования окислов азота в
топочной камере.
Двухстадийное сжигание топлива.
Это наиболее радикальный способ
снижения образования окислов азо-
та. По этому методу в первичную
зону горения (рис. 2.1, б) подается
воздуха меньше, чем это теорети-
чески необходимо для сжигания
топлива (а( = 0,8 + 0,95).
В первичной зоне происходит не-
полное горение топлива с частич-
ной его газификацией при пони-
женной температуре и, следователь-
но, сниженном содержании окис-
лов азота.
Во вторичную зону подается чи-
стый воздух или обедненная топ-
ливом смесь для дожигания продук-
тов неполного сжигания. Теплоот-
вод в первичной зоне горения сни-
жает температуру газов настолько,
116
что заключительная стадия процес-
са горения происходит при более
низкой температуре.
Наиболее полно этот процесс
происходит, когда основные горел-
ки работают при избытке воздуха
менее 1, а недостающий воздух вво-
дится через фурмы воздушного ду-
тья, расположенные над ними. Мо-
жет использоваться и промежуточ-
ный вариант, когда нижние ярусы
горелок работают с недостатком воз-
духа (а! < 1), а верхний ярус — со
значительным избытком (а2 > 1).
Опыты на газомазутных котлах
ТГМ-96 показали, что прекраще-
ние подачи топлива в третий по
высоте ярус горелок приводит к
снижению генерации окислов азо-
та при сжигании природного газа
почти вдвое. При сжигании мазута
снижение а, в горелках нижнего
яруса с избытком воздуха менее 1
привело к уменьшению генерации
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
окислов азота примерно на 25 %.
На других котлах на мазуте было
получено снижение генерации
окислов азота за счет двухстадий-
ного сжигания на 35 %.
В Японии при двухстадий ном го-
рении содержание оксидов на од-
ном из энергоблоков снизилось на
41—49 %, на другом — на 36—43 %,
а при сочетании рециркуляции и
двухстадийного горения — соответ-
ственно на 53—56 и 63—65 %. Осу-
ществленная позднее на несколь-
ких мощных котлах проверка и до-
работка методов показала, что при
двухстадийном сжигании газа до-
стигается снижение выхода окси-
дов азота на 50—54 %, мазута —
на 36 %.
Таким образом, двухстадийное
горение можно отнести к радикаль-
ным методам уменьшения выброса
оксидов азота, не требующим суще-
ственной реконструкции котла.
В табл. 2.1 и 2.2 приведены данные
по снижению выбросов окислов азо-
та при двухстадийном горении и со-
четании с рециркуляцией.
На рис. 2.2 приведена схема пер-
спективной конструкции топочной
камеры для трехстадийного сжига-
ния угля. На схеме показаны зоны
распределения коэффициента из-
бытка воздуха.
Применение специальных горелоч-
ных устройств. Для систем двухста-
дийного горения или получения рас-
тянутого по длине топочной каме-
ры факела их применение позволя-
ет существенно снизить выбросы
окислов азота.
Получившие широкое распрос-
транение турбулентные (вихревые)
горелки с интенсивной закруткой
воздушного потока повышают кон-
центрацию окислов азота в продук-
тах сгорания в связи с более высо-
кой интенсивностью выгорания и
близким расположением от горел-
ки ядра пламени.
Таблица 2.1
Снижение выхода NO* при двухстадийном горении
Мощность котла, МВт См,,, г/м’ (Сно /Cno )-Ю0% у N VJC лнухст /
нормальный режим двухстадийное горение
1 2 3 4
Пр1 78 160 230 250 418 78 160 160 180 378 400 1родный газ (пгангенци 0,28 0,55 0,40 0,64 0,49 0,64 1,20 0,66 0,58 0,40 0,34 альное расположение 0,14 0,23 0,18 0,17 .0,28 Мазут 0,41 0,80 0,40 0,26 0,32 0.22 горелок) 50 42 45 27 57 64 67 67 45 80 65
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промышленной теплоэнергетики
Продолжение табл. 2.1
1 2 з 4
Уголь (двухстадийная подача воздуха и пыли в верхнюю часть факела)
100 0,70 0,28 40
170 0,94 0,47 50
215 0,78 0,40 51
250 0,92 0,64 70
250 0,70 0,34 48
265 1,04 0,70 67
565 0,84 0.69 83
Таблица 2.2
Уменьшение выбросов NOxc помощью различных методов в котлах,
сжигающих природный газ
Д, т/ч Метол уменьшения выбросов Cno,« мг/л Снисхождение выхода NO,, %
исходная достигнутая
600 Двухстадийное сжигание и отклоне- ние от стехиометрического 0,95 0,36 62
100 20%-я рециркуляция топочных газов 0,70 0,30 57
Рис. 2.2. Схема топочной камеры для трехстадийного сжигания угля
На рис. 2.3, а показана горелка
Института газа АН УССР с осевым
и закрученным подводом воздуха.
Исследования, проведенные на этой
горелке, показали, что увеличение
подачи части воздуха по внутренней
трубе без закрутки в количестве 40 %
общего позволяет снизить образо-
вание окислов азота на 40 % по
сравнению с подачей всего воздуха
закрученным в межтрубное про-
странство.
При выдвижении в сторону топ-
ки внутренней трубы первичный воз-
дух не принимает участия в началь-
ной стадии горения и получается
двухстадийное горение топлива.
Одним из типов горелочно-топоч-
ных устройств, в которых осущест-
вляется двухстадийное сжигание топ-
118
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
лива, является предкамерная горел-
ка (рис. 2.3, б). Горелка имеет трубу-
камеру, состоящую из отдельных обе-
чаек, между которыми оставлены
щели для прохода воздуха.
В горелку газ подводится по кол-
лектору и подается в камеру горе-
ния через коническую насадку. Ма-
зутная форсунка расположена внут-
ри газового коллектора. Через щели
между обечайками камеры и лопа-
точным ротором в торце камеры
подается 60 % необходимого для го-
рения воздуха. Дожигание продуктов
газификации СО, Н2 производится
в топочной камере. Температура сте-
нок трубы-камеры лежит в преде-
лах 400-700 °C.
На котле паропроизводительно-
стыо 270 т/ч концентрация окислов
азота находилась на уровне 0,20—
0,30 г/м3 вместо 0,30—0,49 г/м3 на
таких же котлах, оборудованных
вихревыми горелками.
Дальнейшим шагом в использо-
вании двухстадийного сжигания
является создание горелочных уст-
ройств к котлам ПТВМ. Котлы
ПТВМ-50, ПТВМ-100 и ПТВМ-180
широко используются как пиковые
на ТЭЦ, а также применяются на
ряде промышленных предприятий
и в крупных котельных для тепло-
снабжения жилых кварталов. В пос-
леднем случае дымовые газы кот-
лов удаляются через невысокие тру-
бы, расположенные вблизи окон
многоэтажных зданий. Большинство
этих котлов (90—95 %) работает на
природном газе. Поэтому снижение
выбросов оксидов азота с дымовы-
ми газами этих котлов в решающей
мере влияет на общую токсичность
продуктов сгорания. В зимний пе-
риод эти котлы поставляют в воз-
дух до 15—25 % оксидов азота в об-
щем выбросе ТЭЦ, а также 60 % и
более в выбросе котельных.
Особенностями котлов ПТВМ
являются вертикальная компонов-
Рис. 2.3. Схемы горечочных устройств для снижения генерации окислов азота:
а — горелочное устройство конструкций Института газа АН УССР с закрученным и осевыми
подполами воздуха (/ — воздушный короб, 2 — цилиндрический канал; 3 — тангенциальный
подвод воздуха; 4 — шибер; 5 — осевой подвод воздуха; 6 — место установки мазутной
форсунки; 7 — газовая камера); б — предкамерная газомазутная горелка конструкции ЮО
«Союзтсхзнерго» (/ — корпус; 2 — обечайки; 3 — сопла; 4 — шели; 5 - лопатки; 6 —
коллектор; 7 — мазутная форсунка, 8 — шибер)
119
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промышленной теплоэнергетики
ка, отсутствие воздухоподогревате-
ля, дымососа, а также наличие
большого числа горелок, каждая из
которых снабжена собственным
вентилятором.
Институтом газа АН УССР были
разработаны газомазутные горелки
двухстадийного горения ГДС-50, пе-
реоборудованы на режим двухстадий-
ного сжигания 8 котлов ПТВМ-50 в
системе Киевэнерго, а затем в ре-
зультате совместных исследова-
ний с ВТИ им. Ф.Э. Дзержинского —
двухстадийные газомазутные горел-
ки к котлам ПТВМ-100 (ГДС-100).
Были разработаны два варианта: с
использованием существующей га-
зовой камеры (рис. 2.4) и с полной
заменой горелки (рис. 2.5). Горелки
двухстадийного горения по своим
габаритным размерам аналогичны
заводским. Поэтому при их установке
нет необходимости в реконструкции
горелочных амбразур и трактов под-
вода воздуха и газа и переоборудо-
вание котлов осуществляется при
минимальных затратах.
В горелке дутьевой воздух разде-
ляется на первичный и вторичный.
Первичный воздух приобретает вра-
Рис. 2.4. Горелка двухстадийного
сжигания газа с заводской газовой
камерой:
7 — колено воздуховода; 2 — патрубок
для мазутной форсунки; 3 — лопаточ-
ный закручивающий аппарат; 4 — осе-
вая труба для подачи вторичного воз-
духа; 5— газовая камера; 6 — глазок;
7 — патрубок для охлаждения ЗЗУ (за-
пальное устройство)
120
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 2.5. Горелка двухстадийно-
го горения с модернизирован-
ной газовой камерой (5):
Усл. обозначения — см. рис. 2.4
щательное движение в результате
прохождения через аксиальный ло-
паточный аппарат; вторичный по-
ступает по оси горелки прямым
потоком через центральную осевую
трубу в топочную камеру. Газовое
топливо подается в закрученный
поток первичного воздуха радиаль-
ными струями из газовой камеры,
смешивается с ним и сгорает на
выходе из амбразуры, образуя пер-
вичную зону горения с недостат-
ком окислителя.
На некотором расстоянии от сре-
за горелки струя вторичного возду-
ха инжектирует продукты неполно-
го сгорания, образовавшиеся на
первой стадии горения. При контак-
те с осевым потоком воздуха эти
продукты окисляются, образуя вто-
рую реакционную зону. Соотноше-
ние расхода вторичного и первич-
ного воздуха определяется соотно-
шением коэффициента аэродинами-
ческого сопротивления их трактов
и проходными сечениями вторич-
ного и первичного воздуха. В горел-
ках двухстадийного сжигания, ус-
тановленных на котлах ПТВМ-50,
соотношение вторичного и первич-
121
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промышленной таъюмергетики
ного воздуха находится в диапазо-
не 0,2—0,4, причем на изменение
этого соотношения оказывает вли-
яние наличие или отсутствие кон-
фузорного насадка на центральной
осевой трубе вторичного воздуха. За-
полнение зоны обратных токов осе-
вой трубой для подачи вторичного
воздуха не только нс увеличивает,
но и несколько снижает аэродина-
мическое сопротивление тракта пер-
вичного воздуха. Газовые камеры
горелок, амбразуры, воздуховоды и
газопроводы остаются, как прави-
ло, без изменений. Однако разра-
ботан»вариант горелки, включаю-
щей в себя газовую камеру круглого
сечения кольцевого типа.
Характеристики горелок: В —
= 800 м’/ч; рг = 30 кПа; G = 8 тыс. м3/ч;
dr - 420 мм; wa= 36 м/с; wr = 110 м/с;
dp= 200 мм; ра = 74 + 86 Па.
При номинальной нагрузке и а =
= 1,2 + 1,4, для заводских горелок
Оюх = 300 + 460 мг/м3, для горелок
двухстадийного сжигания CN0 =
= 120 + 175 мг/м3 при неизменном и
очень малом содержании СО.
Горелки двухстадийного горения
хорошо зарекомендовали себя в экс-
плуатации. Применение их позволи-
ло снизить концентрацию оксидов
азота на номинальном режиме в 3
раза, на режиме 50%-й нагрузки — в
2—2,2 раза при сохранении (или
даже небольшом увеличении) КПД
котла, повышении надежности и
срока эксплуатации амбразур и го-
релочных устройств в целом.
Таганрогское ПО «Красный ко-
тельщик» оборудует ряд энергобло-
ков горелочными устройствами,
имеющими два или даже три под-
вода воздуха, что позволяет осуще-
ствить двухступенчатое (стадийное)
горение без изменения конструкции
горелок или же с незначительной
реконструкцией.
Так, котлы ТГ-104 (энергоблоков
200 МВт) Сургутской ГРЭС-1, пред-
назначенные для сжигания попутно-
го газа нефтедобычи, оборудованы
горелочными устройствами, имею-
щими центральную и периферийную
подачу газа и два кольцевых канала
для подачи воздуха (рис. 2.6). Цент-
ральный воздушный канал исполь-
зовался только при сжигании резерв-
Подвод воздуху
в центральный
канал
Центральный
подвод газа
Рис. 2.6. Горелочные
устройства двухста-
дийного горения для
котла ТГ-104 энер-
гоблока 200 МВт
122
Часть IL Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
ного жидкого топлива. Институтом
газа АН УССР совместно с коллек-
тивом Сургутской ГРЭС-1 Тюмень-
энерго горелка перестроена на режим
двухстадийного горения с недостат-
ком окислителя в первой стадии и
подачей части воздуха (около 9 %)
по центральной трубе (по оси) горе-
лочного устройства. Это позволило
снизить выход NO* на 24—33 %. С пе-
реходом на двухстадийное горение со-
держание СО в продуктах сгорания
осталось неизменным (разница в пре-
делах 0,002 %) при аг = 1,03 + 1,05 и
увеличении температуры уходящих
газов всего на 2 °C.
На котлах ТГМП-314А (энерго-
блоки 300 МВт) Институтом газа
АН УССР были проведены две се-
рии опытов по изучению влияния
схемы подачи рециркуляционных
газов через горелку. В первой серии
была использована существующая
система рециркуляции, которая
предусматривает ввод рециркуляци-
онных газов по кольцевому пери-
ферийному каналу газомазутной го-
релки конструкции ХФ ЦКБ-ТКЗ
производительностью 4350 кг/ч ма-
зута с паромеханической форсун-
кой типа «факел». Схема горелки
представлена на рис. 2.7. Исследова-
ниями установлено, что увеличение
степени рециркуляции незначи-
тельно влияло на выход оксидов
азота (рис. 2.8, кривая 7) вследствие
нерациональной схемы подачи ре-
циркуляционных газов в топку. По
существующей схеме рециркуляци-
онные газы из-за конического рас-
крытия торкретированной насадки
направляются мимо зоны горения,
Рис. 2.7. Схема горелки котла ТГМП-314А энергоблока 300 МВт до реконструкции (д) и
после реконструкции (б):
1 — газы рециркуляции; 2 — вторичный воздух; 3 — первичный воздух; 4 — подача мазута; 5,
6 — подвод газа
Рис. 2.8. Влияние степени рециркуляции ды-
мовых газов на выход оксидов азота;
/ — до реконструкции горелок; 2 — после ре-
конструкции горелок
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промышленной теплоэнергетики
слабо влияя на ее температурный
уровень. Для усиления влияния ре-
циркуляционных газов на зону горе-
ния Институтом газа АН УССР, ВТИ
им. Ф.Э. Дзержинского и ТЭЦ-5 Киев-
энерго была проведена реконст-
рукция горелок, которая заключа-
лась в том, что торкретированные
насадки, разделяющие потоки ре-
циркуляционных газов и воздуха,
были удалены, а камеры перифе-
рийной подачи газа — укорочены.
Таким образом, в полости горел-
ки была организована камера пред-
варительного перемешивания ре-
циркуляционных газов с перифе-
рийным потоком воздуха, что по-
зволило подать рециркуляционные
газы в смеси с воздухом непосред-
ственно в зону горения и, следо-
вательно, более интенсивно охла-
дить ее.
Результаты второй серии опы-
тов, проведенных с использовани-
ем реконструированных горелок,
представлены на рис. 2.8 (кривая 2).
Рис. 2.9. Схема реконструированной горел-
ки котла ТГМП-204 энергоблока 800 МВт
Котел работал в номинальном ре-
жиме по нагрузке, коэффициент из-
бытка воздуха перед водяным эко-
номайзером составлял 1,02—1,04,
степень рециркуляции дымовых га-
зов изменялась от 2,8 до 17,0 %. При
работе на реконструированных го-
релках рециркуляция дымовых га-
зов более эффективно снижает вы-
ход оксидов азота. Повышение сте-
пени рециркуляции от 2,8 до 17,0 %
соответствовало снижению концен-
трации оксидов азота в дымовых
газах от 625 до 350 мг/м3, т.е. каж-
дый процент повышения степени
рециркуляции снижает выход окси-
дов азота на 3 % (до реконструкции
наблюдалось снижение на 1 %).
На основании проведенных ис-
следований совместно с ВТИ им.
Ф.Э. Дзержинского и Таганрогским
ПО «Красный котельщик» разрабо-
таны горелочные устройства с пе-
ремешиванием части воздуха и га-
зов рециркуляции в пределах горел-
ки для двух энергоблоков 800 МВт
Сургутской ГРЭС-2 (котлы ТГМП-
204), работающих на природном
газе. Схема реконструкции типовой
горелки котла ТГМП-204 приведе-
на на рис. 2.9. Реконструкция сво-
дится к следующему:
1) длина обечайки, разделяю-
щей каналы рециркуляционных га-
зов и вторичного воздуха, укорачи-
вается на 300 мм, или в ней дела-
ются прорези вдоль каналов, дли-
ной 300—400 мм;
2) длина обечайки, разделяю-
щей каналы первичного и вторич-
ного воздуха, уменьшается со сто-
роны амбразуры на 200 мм;
3) закрутка вторичного воздуха
ликвидируется.
124
Часть //. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Конструкция и размеры топоч-
ных устройств. Они оказывают су-
щественное влияние на условия ох-
лаждения факела, а следовательно,
на время протекания реакции обра-
зования оксидов азота. Профили то-
почных устройств некоторых котлов
приведены на рис. 2.10.
В настоящее время отечественные
котлы оборудуются в основном то-
почными устройствами трех типов:
1) открытые камерные, тепловое
напряжение топочного объема qv =
= 41,9 + 83,8 Дж/(м3* ч);
Рис. 2.10. Основные профили котельных аг-
регатов
2) с пережимом, qv ~ 209,5 Дж/
/(м3-ч);
3) с циклонными предтопками,
^ = 419 - 1257 Дж/(м3-ч).
Наиболее распространенным ти-
пом топочного устройства являют-
ся открытые топки, оборудованные
вихревыми горелками. Реже приме-
няются открытые топки с танген-
циальным расположением прямо-
точных горелок.
При тангенциальном располо-
жении горелок в сочетании с рас-
тянутым фронтом горения удава-
лось получить меньший уровень об-
разования оксидов азота и более
слабую зависимость их выхода от а
(рис. 2.11, 2.12). Это объясняется в
первую очередь подмешиванием
продуктов сгорания к корню фа-
келов соседних горелок, однако
данная зависимость нс всегда на-
блюдается в других аналогичных
топочных устройствах.
Показано, что с увеличением
теплоотдачи к стенкам топочной ка-
меры образование оксидов азота
снижается в большей степени в слу-
чае применения прямоточных горе-
Рис. 2.11. Схемы топочных камер для сжи-
гания газа, применяемых в США:
1 — фронтальное расположение горелок; 2 —
горизонтальное встречное; 3 — труботопка
фирмы «Рэлеи Стокер» с диффузионными го-
релками
125
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промышленной теплоэнергетики
у, 2,75 Гкал/(м2-ч)
Рис. 2.12. Выброс NOX при работе различ-
ных топочных камер на природном газе:
Уел. обозначения — см. рис. 2.11
лочных устройств, а это объясня-
ется, по-видимому, большей линей-
ной протяженностью зоны горения
и зоны образования оксидов в пря-
моточном факеле. Развитие крупных
газомазугных котлов в РФ идет глав-
ным образом по пути совершенство-
вания камерных топок. Ведутся ра-
боты по созданию циклонных топоч-
ных устройств (например, конструк-
ции ЦКТИ, ЭНИН и др.).
Интересно оценить выход окси-
дов азота при сжигании топлива в
этих двух типах тонок. Для сравне-
ния выброса оксидов при сжигании
мазута в открытой топке с вихре-
выми горелками и в циклонной топ-
ке ЦКТИ Институтом газа АН УССР
было проведено специальное иссле-
дование на двух котлах паропроиз-
водительностью 475 т/ч на Конаков-
ской ГРЭС. Один котел (ПК-41)
был оборудован восемью вихревы-
ми горелками ЗиО с расходом ма-
зута 4,5 т/ч каждая, расположенны-
ми в один ярус по четыре на фрон-
тальной и на задней стенках топ-
ки, а второй (ПК-41-Ц) — двумя
подовыми вертикальными циклона-
ми (выходная скорость воздуха в
тангенциальных соплах 68—80 м/с,
относительное количество аксиаль-
ного воздуха 13—29 %). Исследова-
ние было проведено при сжига-
нии мазута М-100 (Sp — 3,1 + 3,2 %;
w = 5,3 + 6,6 %; Ар = 0,1 %; Qp_ =
= 8810 + 9030 ккал/кг) и изменении
нагрузки от 53 до 104 %. При нор-
мальной нагрузке котлов и измене-
нии коэффициента избытка возду-
ха от 1,00 до 1,06 содержание окси-
дов азота составляло (в г/м3): при
циклонном сжигании 0,83—0,95;
при открытой топке с вихревыми го-
релками 0,75—0,93. Выход оксидов
азота при циклонном сжигании был
всего на 10 % выше, чем при сжига-
нии в открытой камерной топке.
Так как тепловое напряжение
объема циклонной камеры в 10—20 раз
выше, то сравнительно низкий вы-
ход оксидов, видимо, объясняется
рядом обстоятельств: малым време-
нем пребывания в зоне высоких тем-
ператур, где происходит образова-
ние оксидов азота; меньшим объе-
мом локальных зон с а > аср; под-
мешиванием существенной части
продуктов сгорания к корню факела.
В табл. 2.3 сравниваются концен-
трации оксидов азота при сжига-
нии природного газа и мазута в
котлах одинаковой производитель-
ности с топками различных кон-
струкций. Из нее следует, что кон-
центрации оксидов в дымовых газах
котлов паропроизводитсльностью
210—220 т/ч, оборудованных топ-
ками открытого типа, на 27 %
ниже, чем в дымовых газах котлов
126
Часть IL Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Таблица 2.3
Концентрации оксидов азота в дымовых газах котлов,
оборудованных различными топками
Тип котла Топливо Д, т/ч Тип камерной топки Cno, ’ г^м
TII-47 Природный 210 Открытая 0,35
БКЗ-210-140 газ 210 С пережимом 0,48
БКЗ-220-100 220 С циклонными предтопками 0,65
ТГМ-96 Мазут 480 Открытая 0,67
ПК-41 475 С пережимом 0,90
ПК-41 475 С циклонными предтопками 0,90
той же мощности, оборудованных
топкой с пережимом, и на 46 %
ниже, чем в дымовых газах котлов
с циклонными предтопками. В кот-
лах паропроизводительностыо 475—
480 т/ч, снабженных топкой с пе-
режимом и циклонными предтоп-
ками, концентрации оксидов азо-
та в продуктах сгорания одинаковы
и превосходят концентрации в кот-
лах с открытыми топками на 34 %.
Таким образом, открытые топ-
ки, снабженные большим числом
горелок, все же характеризуются
меньшим выходом оксидов азота,
чем топки других конструкций. При
этом топки с тангенциальным рас-
положением прямоточных горелок
отличаются несколько лучшими по-
казателями по сравнению с топоч-
ными камерами, оборудованными
вихревыми горелками.
Подача воды и пара в зону горения.
Это приводит к некоторому сниже-
нию образования окислов азота. В на-
стоящее время еще нет достаточно
апробированных материалов о ко-
личественной стороне этого влия-
ния применительно к котлам, хотя
в газотурбинных установках получен
некоторый положительный эффект.
Ввод воды или водяного пара в раз-
мере 5—10 % всего количества воз-
духа несколько снижает температур-
ный уровень в топке, как это имеет
место и при вводе рециркулирую-
щего газа.
Ввод воды или пара может не-
сколько ухудшать процесс горения
топлива в топочной камере.
Возможно использование и не-
которых других методов снижения
генерации окислов азота. К ним от-
носятся уменьшение избытка воз-
духа в топке, снижение температу-
ры подогрева воздуха.
При снижении до а = 1,03 + 1,07
происходит уменьшение концентра-
ции кислорода и соответствующее
уменьшение CNO. Это мероприятие
возможно в ограниченных пределах,
и в основном для природного газа
и мазута, поскольку снижение из-
бытка воздуха на твердом топливе
приводит к увеличению механичес-
кого недожога. Условиями работы с
низким избытком воздуха являют-
ся точная дозировка топлива и воз-
духа в каждую горелку, высокая
плотность топочной камеры (в част-
ности, в котлах под наддувом).
Снижение теплового напряже-
ния в топочной камере приводит к
уменьшению температурного уров-
ня в топке, но связано с увеличе-
нием габаритов и стоимости котла.
127
Глава 2 Технология снижения содержания окислов азота в выбросах / ромышленной теплоэнергетики
Увеличение степени экраниро-
вания топочной камеры приво-
дит, как и предыдущее меропри-
ятие, к снижению температуры в
топке. Снижение температуры по-
догрева воздуха возможно в огра-
ниченных пределах, так как при
этом может ухудшаться процесс
горения и осложняться процесс
глубокого охлаждения уходящих
газов, необходимый для повыше-
ния КПД котлов.
Перечисленные способы при
комплексном их использовании мо-
гут существенно снизить образова-
ние окислов азота. При производ-
стве новых котлов необходимо,
чтобы основные мероприятия по
снижению генерации окислов азо-
та были заложены в их конструк-
цию. Вместе с тем следует отме-
тить, что реализация перечислен-
ных мероприятий возможна не во
всех случаях.
Наиболее полно перечисленные
способы снижения NO2 могут быть
применены к котлам на природном
газе, где они позволяют снизить
концентрацию окислов азота в не-
сколько раз. Определенные резуль-
таты могут быть получены в кот-
лах, сжигающих мазут. Применение
перечисленных мероприятий для
твердых топлив связано с рядом
ограничений. Так, снижение избыт-
ка воздуха и температуры в топке
может привести к неполному выго-
ранию частиц топлива.
В табл. 2.4 приведены усредненные
данные по эффективности различных
способов снижения образования
окислов азота в топках котлов.
Как видно из таблицы, за счет
комбинации различных мероприя-
тий образование окислов азота на
природном газе можно сократить в
5—10 раз, на мазуте — в 3 раза, а на
твердом топливе — в 2 раза.
Таблица 2.4
Возможные пределы снижения образования NO2
в котлах тепловых электростанций, %
Топливо Методы подавления
Малые значения а Двух ста- дийное горение а Двухста- дийное горение при малых а Рецирку- ляция Рецирку- ляция при малых значениях а Впрыск воды
Природный газ 33 50 90 33 80 10
Мазут 33 40 73 33 70 10
Уголь 25 35 60 33 55 10
2.2. Химические методы очистки
дымовых газов от оксидов азота
Необходимость развития про-
мышленности и энергетики в горо-
дах с большим количеством пред-
приятий, где фоновые значения
средней концентрации оксидов азо-
128
та уже близки к ПДК, приводит к
поискам методов очистки дымовых
газов от оксидов азота. Различные
методы очистки газов от оксидов
азота получили наибольшее приме-
нение в химической промышленно-
сти. И.Е. Кузнецов подразделяет эти
методы на три группы:
Часть Л. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
а) окислительные, основанные
на окислении оксида азота в диок-
сид с последующим поглощением
различными поглотителями;
б) восстановительные, основан-
ные на восстановлении оксида азо-
та до азота и кислорода с примене-
нием катализаторов;
в) сорбционные, основанные на
поглощении оксидов различными
сорбентами (например, адсорбция
диоксида азота цеолитами, торфом,
водными растворами щелочей).
Применительно к очистке дымо-
вых газов применяются восстанови-
тельные методы. Однако очистка
дымовых газов путем восстановления
оксида азота до азота и кислорода
на катализаторах представляет собой
сложную задачу в связи со следую-
щими обстоятельствами: 1) наличи-
ем в дымовых газах золы и оксидов
серы, загрязняющих и отравляющих
катализатор; 2) потребностью в бо-
лее высокой температуре газов у ка-
тализатора (обычно порядка 400 ’С),
по сравнению с температурой за си-
стемой золоулавливания.
На практике в теплоэнергетике
преимущественно развиваются два
направления очистки дымовых га-
зов от окислов азота: селективное
некаталическое восстановление окис-
лов азота (СНКВ-процесс) и селек-
тивное католическое восстановление
окислов азота (СКВ-процесс). В ка-
честве восстановителя используют-
ся аммиак или химические соеди-
нения, способные легко разлагать-
ся с выделением аммиака.
В табл. 2.5 приведены физико-хи-
мические свойства некоторых срав-
нительно доступных азотсодержащих
соединений, которые могут быть ис-
пользованы при СНКВ-процессе.
Основное преимущество веществ,
представленных в табл. 2.5, по срав-
нению с аммиаком и аммиачной
Таблица 2.5
Физико-химические свойства некоторых азотсодержащих соединений
Вещество Химическая формула Молеку- лярный все Раствори- мость в 100 г воды, % Температура, °C Мини- мальный расход реагента* на 1 т NOt, кг
плав- ления кипения разло- жения
Ацетамид CH3CONH2 59,07 133,9 81 — — 1305
Меламин (H2NCN)j 126,13 0,5 (20 °C) 364 — 354 457
Мопоэтанол- амии hoc2h4nh2 61,08 Нс ограни- чена 10,6 170—171 — 1324
Мочевина (карбамид) CO(NH,)2 60,06 51,8 (20 °C) 71,7 (60 °C) 132,7 — > 150 652
Циануровая кислота (HNCO)3 129 2,7 (25 °C) >360 — >360 935
Уротропин (гексаметилен тстраамнн) (CH2)6N4 140,19 81,3 — — 280 762
* Минимально расходуется 370 кг аммиака на 1 т NOX; расход 25%-й аммиачной воды составляет
1480 кг на 1 tNOx.
129
Глава 2 Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промышленной теплоэнергетики
водой — значительно меньшая ток-
сичность, что порой оказывается
определяющим при согласовании
размещения склада реагента с мест-
ными природоохранными органи-
зациями.
Сложности с применением азот-
содержащих соединений начинают-
ся при проектировании систем до-
зирования и раздачи реагента в кот-
ле. В отличие от аммиака и моно-
этаноламина, названные в табл. 2.5
реагенты не удается перевести в га-
зообразное состояние, поскольку
при температурах плавления они на-
чинают разлагаться, образуя высо-
комолекулярные соединения с по-
вышенной температурой плавления.
В связи с этим принятая в случае
использования аммиака технологи-
ческая схема с разбавлением реаген-
та паром, воздухом или дымовыми
газами не может быть применена.
Все эти реагенты должны непос-
редственно вводиться в соответству-
ющую температурную область кот-
ла или в виде водных растворов (ра-
створимые в воде ацетамид, моно-
этаноламин, мочевина и уротро-
пин), или в виде суспензий (циа-
нуровая кислота и меламин).
Механизм реакций, приводящих
к азотоочистке, при использовании
этих реагентов достаточно сложен
и может быть описан при учете ре-
акций термолиза и гидролиза. Для
оценки количества используемого
реагента можно допустить, что вос-
становление оксида азота осущест-
вляется при взаимодействии с ам-
миаком, образующимся при гидро-
лизе и разложении реагентов:
CH3CONH2 + Н2О =
= NH3 + СН3СООН
130
(H2NCN)3 + 6Н2О = 6NH3 + ЗСО2
(NH2)2CO + Н2О = 2NH3 + СО3
(HNCO)3 + ЗН2О = 3NH3 + ЗСО2
(CHJ.N. + 6Н,О = 4NH. + 6СН9О
х 2'0 4 2 3 2
В табл. 2.5 приведены минималь-
ные расходы реагентов на 1 т нейт-
рализованного NOx (100%-я селек-
тивность). Из этих данных следует,
что удельный расход всех перечис-
ленных реагентов значительно выше,
чем при использовании аммиака.
В наименьшем количестве расходу-
ется меламин.
Аммиак является единственно
доступным восстановителем изби-
рательного действия, способным
восстановить примеси оксида азота
до азота (или малотоксичной заки-
си азота) при наличии кислорода в
дымовых газах. Суммарные реакции
имеют вид:
6NO + 4NH3 = 5N2 + 6Н2О
6NO2 + 8NH3 = 7N2 + 12H2O
8NO + 2NH3 = 5N2O + 3H О
Технологические схемы азото-
очистных установок. По своему на-
значению оборудование СНКВ-ус-
тановок может быть разделено на
три основных технологических
узла:
— склад хранения и приготов-
ления реагента. При использовании
сжиженного аммиака склад включает
в себя две-три емкости для его хра-
нения, объем которых обеспечива-
ет нс менее чем 10-дневную работу
установки. Для подачи в установку
на складе обычно размещают испа-
ритель аммиака. При применении
аммиачной воды эксплуатируются
два типа складов. В первом случае не-
посредственно используется храня-
щаяся в емкостях аммиачная вода,
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
во втором — на складе монтируется
система термической десорбции га-
зообразного аммиака;
— узел дозированной подачи
реагента, его смешения с паром
(воздухом или газами рециркуля-
ции) и подачи к котлу. Дозирован-
ная подача газообразного аммиака
осуществляется при помощи регу-
лирующего клапана, при подаче
аммиачной воды может быть ис-
пользован насос-дозатор;
— узел раздачи смеси реагента
по сечению котла в зоне температур
900—1100 °C. Обычно для этой цели
используются сопла, смонтирован-
ные на стенах котла, или специаль-
ные раздаточные устройства, разме-
щенные внутри котла. За счет пода-
чи вместе с аммиаком соответству-
ющих количеств разбавителей (пара,
воздуха, газов рециркуляции) обес-
печивается охлаждение используе-
мых раздаточных систем до темпе-
ратур термической устойчивости
используемых материалов.
На рис. 2.13 приведена принци-
пиальная технологическая схема
СНKB-установки, аналогичная при-
меняемой на Тольяттинской ТЭЦ.
Склад хранения аммиачной воды
включает общестанционную емкость
объемом 200 м3 (на схеме не показа-
на), находящуюся на значительном
удалении от производственных по-
мещений, и две расходные емкос-
ти с рабочим объемом 13 м3 каж-
дая, размещенные рядом с котель-
ным цехом.
Для дозированной подачи амми-
ачной воды в смеситель используют-
ся два насоса-дозатора (один в резер-
ве) с подачей до 1600 м3/ч. Послед-
ние размещены непосредственно в
котельном цехе на отметке 13 м и
представляют собой трубу Вентури,
в которой происходит испарение
аммиачной воды с помощью пара
с расходом до 8 т/ч. Образовавшая-
ся пароаммиачная смесь поступает
в систему раздачи аммиака, разме-
щенную в поворотной шахте газо-
хода котла перед фестоном. Послед-
няя представляет собой гребенку из
десяти вертикальных труб. Каждая
труба имеет на своей цилиндричес-
кой поверхности систему перфора-
ций различного диаметра, позволя-
ющую создать расчетный профиль
расхода аммиака, вводимого в по-
ток дымовых газов. Место размеще-
ния раздающих труб в газоходе и
направления осей отверстий рассчи-
тываются таким образом, чтобы
обеспечить необходимое время про-
текания реакции денитрификации
Рис. 2.13. Принципиальная
технологическая схема
CH КВ -ycrai ювки
131
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промышленной теплоэнергетики
при заданной температуре с учетом
времени прогрева и перемешивания
струй.
На рис. 2.14 приведена схема
СНКВ-установки с применением
мочевины. По своему назначению
оборудование установки может быть
разделено на три технологических
узла:
— склад хранения и приготов-
ления реагента, который имеет си-
лосы для хранения твердой моче-
вины и растворный узел для при-
готовления 40—50%-го раствора. Пе-
ред подачей в котел этот раствор
обычно разбавляется конденсатом;
— насос-дозатор для регулируе-
мой подачи реагента;
— узел раздачи смеси реагента
с паром (воздухом или газами ре-
циркуляции) по сечению котла в
зоне температуры 900—1100 °C. Для
этой цели, как правило, исполь-
зуются сопла, смонтированные на
стенах котла. При этом, как следу-
ет из рис. 2.14, возможны техни-
ческие решения с раздачей реагента
на двух уровнях. За счет подачи со-
ответствующих количеств разбави-
телей (пара, воздуха, газов рецир-
куляции) обеспечивается охлажде-
ние сопл.
В установках селективного ка-
талитического восстановления
(СКВ, в международной аббреви-
атуре — SCR) денитрификация
протекает в присутствии катали-
заторов при умеренных темпера-
турах (120—500 °C). Последние
обычно размещаются в специаль-
ном аппарате, называемом ката-
литическим реактором, конструк-
ция которого позволяет обеспечить
по сечению реакционного про-
странства постоянство температу-
ры, оптимальные мольные соот-
ношения NHj/NO* и необходимое
время реакции. Эффективность
очистки достигает 80—90 %.
В схеме СКВ-установки, как и
при СНКВ-технологии, так же
можно выделить склад хранения
реагента, узлы его дозированной
подачи и раздачи.
Обе технологии (СНКВ и СКВ)
называются селективными, по-
скольку при их применении в оп-
тимальных условиях реактант-вос-
становитель реагирует преимуще-
ственно с оксидами азота. Однако
Уровень В
Мочевина
•z—г Насос-дозатор
Конденсат
Растворный
узел
Рис. 2.14. Принципиальная технологи-
ческая схема азотоочистной установ-
ки с использованием мочевины на
ТЭС And га
132
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
по значению селективности эти тех-
нологии различаются. При СНКВ-
процессе на одну нейтрализованную
молекулу NOx расходуется в зави-
симости от условий полторы — три
молекулы NH3, в то время как в
случае СКВ-процесса это соотноше-
ние примерно равно единице.
Аммиак вводится в каталити-
ческий реактор в количестве, не-
обходимом для обеспечения за-
данной эффективности очистки с
учетом нормирования проскока
непрореагировавшего аммиака.
Как и при СНКВ-технологии, в
качестве реагентов наряду с ам-
миаком могут быть использованы
аммиачная вода, мочевина и дру-
гие производные аммиака. Одна-
ко перед подачей в реактор моче-
вина и другие азотсодержащие со-
единения должны быть конверти-
рованы до аммиака. Это ограни-
чение существенно, и поэтому
набор реагентов в основном огра-
ничивается сжиженным аммиа-
ком, аммиачной водой и мочеви-
ной, которая сравнительно легко
гидролизуется при умеренных
температурах.
Попытки исследователей заме-
нить токсичный аммиак на другие
реактанты в течение длительного
времени оказывались безуспешны-
ми для обеих технологий. В настоя-
щее время, наконец, найдены ка-
тализаторы, реализующие процесс
селективного восстановления в при-
сутствии углеводородов. Однако пока
эти работы не вышли за рамки ака-
демических исследований, и на се-
годня трудно оценить их практичес-
кую значимость.
В табл. 2.6 приведены основные
типы изученных катализаторов и
температуры, при которых они
Таблица 2.6
Основные типы катализаторов денитрификации
Химический состав Температурный интервал, °C Химический состав Температурный интервал,°C
1 2 1 2
Pt 150—1300 FcSO4 — MnSO4/Al2O1 150—500
Pt, Pd, Ru на Al A 50—600 FcSO4 — MnSOVSiCb 150—500
Pt, Pd на Y-цсолите 50—300 FcSO4 — MnSOVneonuT 5A 150—500
Pt/V2Os 100—600 FeSO4 — MnSCU/неолит 10A 150—500
VA 150—450 CuSO4 — FcSO4/AI A 150—500
VjOj/TiO, 100—500 CuSO4 — FcSO4/SiO2 150—500
V2O5/TiO2 — M£)y (A/= Ge, Zn, Ta, W) 200—550 CuSO4 — FcSO-j/ucojiht 5A 150—500
V2OS — WOj/TiOj 100—400 CuSO4 — FeSO4/uconnT 10A 150—500
VA/TiOy- SiO2 100—420 CuO/AlA 100—400
V2O5/A126j 100—500 СиО/боксит 100—450
V2O$/SiO2 200—400 CuO/AlA—NiO 200—350
VjOj/TiOz—SiO2 180—350 CuO — CrA/AIA; CuCr A 200—350
FeA 250—350 Cu2V.A 50—400
FciOj/TiOi 100—550 CuSO, — MnSO4/AI A 150—500
FcA— WO,/TiOj 300—500 CuSO4 — MnSO4/SiO2 150—500
133
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промышленной теплоэ/ ергетики
Продолжение табл. 2.6
1 2 1 2
Fe2O3/Al2O3 100—540 CuSO4 - MnSOVuconHT 5A 150—500
Ге2О3/боксит JOO—450 CuSO«- MnSOVueoflHT 10A 150—500
Fe2O3 - МпО2/А12О3 150—500 Цеолиты 250—450
Fc2O3 - MnO2/SiO2 150—500 Co-, Cu-, Pd-, Pt-, Fc-, Ni-, Y-цсолит 50—300
Fc2O3 - МпО2/цеолит 5А 150—500 Си(П)-нсолит 50—150
Fc2O3 - МпО2/цеолит 10А 150—500 Н-морденнт 400
Fc2O3 — Сг2О3/AkO3 200—500 Латерит 0—500
Vjbs/ft - FeOOH 250—350 SnO2/TiO2 400—550
CuO 200 WO3/TiO2 100—400
CuO/TiO2 400—550 CuO/V2O5 150—400
CuO — MnOi/AljOi 200—500 Cr2O3/AI2O3 150—400
CuO-MnO2/SiO2 150—500 Ni, Cr, Со/боксит 100—450
CuO - МпО2/цсолит 5 A 150—500 Co3O4 140—380
CuO - МпО2/иеолит 10A 150—500 MnO - Cr2O3/Al2O3 200—350
CuO - Fe2O3/Al2O3 150—500 Активированный уголь 100—250
CuO - Fc2O3/SiOj 150—500 Na, К, Cs/уголь 300—500
CuO - Рс2О3/цсолит 5A 150—500 Nb2CMFcO, 100—500
CuO - Ре2О3/цсолит 1 DA 150—500 Зола 250-450
проявляют активность. В большин-
стве этих исследований условия ис-
пытания катализаторов (объемная
скорость, концентрации реагентов
и кислорода, температура и др.) су-
щественно различались, что ослож-
няет их сопоставление.
Сравнительное изучение в иден-
тичных условиях позволило для тем-
пературного интервала реакции 200—
250 °C построить в соответствии с
активностью следующий ряд ката-
лизаторов:
Pt > MnO2> V2OS > CuO > Fe2O3 >
> Сг2О3 > Со2О3 > МоО3 > NiO >
> WO3 > Ag2O > ZnO > > Bi2O3 >
> A12O3 > SiO2 > PbO.
По данным фирмы «Энгель-
гард», может быть выделено четы-
ре типа наиболее активных катали-
заторов денитрификации, различа-
ющихся интервалом температур их
применения:
— платиновые, активные при
температуре 150—200 °C;
134
— модифицированные на осно-
ве Pt с температурой применения
250-350 °C;
— оксидные ванадий-титано-
вые, используемые при температу-
ре 300-450 "С;
— цеолитные (на основе морде-
нита), активные при температуре
350-500 °C.
Отечественный платиновый ка-
тализатор (0,5 % Pt на активиро-
ванной А12О3) активен при темпе-
ратуре 180—200 °C и объемных ско-
ростях газа 9—18 тыс. ч-1. В этих ус-
ловиях степень восстановления NO
составляет 98—99 %.
Высокая стоимость, а также
сильная отравляемость соединени-
ями мышьяка, свинца и серы яв-
ляются основными недостатками
катализаторов на основе платины,
что не позволяет их использовать
для очистки дымовых газов ТЭС.
На рис. 2.15, 2.16 приведены
сотовые керамические катализате-
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 2.15. Каталитический элемент (о) и
контейнер (б) сотового керамического ка-
тализатора
Рис. 2.16. Блок (а) и контейнер (б) с плас-
тинчатым катализатором т
ры в виде параллелепипедов сече-
нием 150 х 150 мм с продольными
каналами квадратного сечения (дли-
ной до 1200 мм) и пластинчатые ка-
тализаторы в виде гофрированных
листов сечением 450 х650 мм, собран-
ные в блоки сечением 470 х470 мм.
Несколько десятков сотовых катали-
тических элементов или несколько
блоков с пластинами формируют
контейнер, используемый при
транспортировке и непосредствен-
но при загрузке в реактор.
Принятая за рубежом номенкла-
тура катализаторов включает в себя
два параметра. Например, маркиров-
ка 7,4/440 означает, что питч (шаг
каналов) равен 7,4 мм, а удельная
площадь геометрической поверх-
ности составляет 440 м2/м3. При этом
фактически измеренный питч мо-
жет несколько отличаться от нор-
мативного.
В табл. 2.7 приведены характери-
стики выпускаемых сотовых катали-
заторов.
Таблица 2.7
Номенклатура выпускаемых за рубежом
сотовых керамических катализаторов
Показатель Нормативный шаг каналов, мм
3,3 3,7 4,2 4,5 5,0 6,0 6,7 7,0 7,4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Размеры сечения, мм 150x150
Число каналов, шт 45x45 40x40 35x35 33x33 30x30 25x25 22x22 21x21 20x20
Длина каталитических элементов, мм 500 600 750 750 750 750 1000 1000 1000
Толщина наружной перегородки, мм 1,0 1,15 1,35 1,3 1,3 1,4 1,3 1,8 1,3
Толщина внутренней перегородки, мм 0,65 0,7 0,78 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,15
135
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промышленной теплоэнергетики
Продолжение табл. 2.7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Размер квадратного отверстия, мм 2,65 3,01 3,45 3,5 3,95 4,93 5,7 6,1 6,23
Питч, мм 3,3 3,71 4,23 4,5 4,95 5,93 6,7 7,1 7,38
Свободное сечение, % 63,2 64,4 64 59,3 62,4 67,5 69,9 71,0 69,3
Удельная геометрическая поверхность, м2/м3 954 856 751 678 632 548 490 478 443
Характеристики пластинчатых
катализаторов, смонтированных в
блок, приведены ниже:
Расстояние между
пластинами, мм..................4—10
Толщина пластин,мм........... 1,5—2
Размеры сечения
пластин, мм.............464 х 464 (650)
Удельная геометрическая
поверхность, м2/м3...........250—500
Свободное сечение, %..........60—75
Размеры сечения блока
с пластинами, мм.............470 x 470
Для дымовых газов пылеуголь-
ных котлов используют сотовые и
пластинчатые катализаторы, при-
чем в зависимости от концентрации
и физико-механических свойств ле-
тучей золы выбираются оптималь-
ные сечения продольных каналов
или соответственно оптимальные
расстояния между пластинами ка-
тализатора. Основными преимуще-
ствами этих катализаторов являют-
ся низкое гидродинамическое со-
противление и высокая устойчи-
вость к перепадам температур.
Основные геометрические харак-
теристики отечественных катализа-
торов для газовых, мазутных и пы-
леугольных котлов приведены в
табл. 2.8.
Их активность и физико-механи-
ческие свойства изучались во ВТИ
на стендовых и пилотной установ-
ках на пылеугольной ТЭС, сжига-
ющей экибастузский уголь.
Некоторые из полученных ре-
зультатов приведены в табл. 2.9. Ка-
Таблица 2.8
Геометрические характеристики отечественных сотовых каталитических
элементов (размеры сечения 150 х 150 мм, длина до 1000 мм)
Параметр Гип катализатора
А Б В
Размер квадратного отверстия, мм Толщина внутренней стенки, мм Число каналов по сечению, шт Удельная площадь геометрической поверхно- сти, м2/м3 6,2 1,2 20x20 443 5,0 1,0 25x25 548 3,4 0,8 35x35 751
П р и м е ч а н и е. В зависимости от состава дымовых газов рекомендуется применять ка- тализаторы следующих типов: А — при концентрации золы 15—50 г/м3; Б — при концентрации золы 5—15 г/м3 и сжигании мазута; В — при отсутствии оксидов серы и концентрации золы не более 150 мг/м3.
136
Часть //. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
тализаторы имеют плотность 0,5—
0,7 т/м3, прочность к раздавливанию
каталитического элемента вдоль ка-
налов — не менее 20 МПа и попе-
рек — не менее 0,7 МПа. Селектив-
ность действия катализатора, опре-
деляемая расходом аммиака для
нейтрализации 1 т NOx, составляет
примерно 400 кг, степень окисле-
ния содержащейся в дымовом газе
SO2 не превышает 2 % (370 °C).
Типичная технологическая схема
СКВ-установки приведена на рис. 2.17.
Эта схема реализована на пыле-
угольном (в угле 2 % серы) котле
ТЭС Carneys Point (США). В ней в
качестве реагента используется ам-
миачная вода (27%-я).
С помощью циркуляционного
насоса аммиачная вода непрерыв-
но отбирается и сбрасывается в ци-
стерну хранилища. В циркуляцион-
Таблица 2.9
Результаты тестирования отечественных катализаторов
Тип Размеры сечения элемента, мм Год разра- ботки к, м3/(м2-ч) Удельная площадь геометриче- ской поверхности, м2/м3 Сво- бод-’ нос сече- ние, % Плот- ность, т/м3 Прочность к раздавлива- нию, кг/см2
вдоль попе- рек
соты
СКВ-20/8-1 МНТК 150x150 7,4x7,4 1992 23,0 380 — 0,65 20 —
СКВ-20/8-2 МНТК 150x150 4,2x4,2 1992 27,5 580 — 0,65 23 —
СКВ-20/9 МНТК 75x75 7,4x7,4 1992 17,8 320 — 0,65 20 —
ВНИХТ 75x75 4,0x4,0 1992 25,0 480 — — — —
М НТК-94 75x75 5,0x5,0 1994 34,5 640 64 0,68 32,2 112,5
НПО «Керамск-1» 150x150 7,2x7,2 1994 17,4 430 57 0,84 160 60,7
НПО «Керамика» 93x93 6,0 х 6,0 1994 38,4 325 57 0,55 22,8 5,0
КХТП-337 55x55 4,0 х 4,0 1994 23,0 . 389 58 0,92 64,3 16,1
НПО «Ксрамск-2» 150x150 7,0x7,0 1995 26,8 360 63 0,78 42,1 14,5
НПО «Керамек-3» 150x150 6,0 х 6,0 1995 23,7 470 71 0,60 38,9 13,0
НПО «Ксрамск-4» 150x150 4,1x4,1 ‘ 1995 26,5 613 63 0,70 71,6 33,0
137
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в выбросах промь тленной теплоэнергетики
ном контуре имеется обратный кла-
пан, обеспечивающий поддержание
перед регулирующим клапаном
постоянного давления аммиачной
воды. После клапана она поступает
в испаритель, в котором разбрыз-
гивается воздухом, нагнетаемым
воздуходувкой. Воздух предваритель-
но нагревается в аппарате с элект-
рообогревом. Далее горячая амми-
ачно-воздушная смесь подается к
системе раздачи аммиака, разме-
щенной перед каталитическим ре-
актором.
При использовании сжиженно-
го аммиака несколько изменяется
лишь схема дозированной подачи.
Из сопоставления представлен-
ных на рис. 2.13 и 2.17 схем видно,
что СНКВ- и СКВ-установки име-
ют ряд узлов, выполняющих иден-
тичные функции: склады реагента,
системы его дозированной подачи
и испарения, а также раздачи по
сечению газохода перед реакцион-
ной зоной. Однако, в отличие от
СНКВ-технологии, при СКВ-тсх-
нологии денитрификация происхо-
дит не в высокотемпературной зоне
котла (900—1100 °C), куда подается
реагент, а в специальном аппара-
те, называемом каталитическим ре-
актором, в присутствии катализа-
тора, при умеренной температуре
(120-500 ’С).
Проектирование склада реагента
и его дозированной подачи к системе
раздачи в целом не вызывает затруд-
нений. Исходной величиной для та-
кого расчета является расход потреб-
ляемого аммиака. Он может быть вы-
числен исходя из следующего соот-
ношения: при расходе дымового газа
100 тыс. м3/ч подача 3,8 кг/ч аммиака
обеспечивает снижение концентра-
ции оксидов азота на 100 мг/м3.
~ Основные сигналы:
температура в реакторе,
расход дымового газа,
NO, до реактора,
NO, после реактора,
- проскок NH, Фильтр
Воздух для
инжекции
Многоканальная
решетка раздачи
аммиака
Регулирующий
• ----1 клапан
1 I---------------~ п ;
l — J Задвижка । • । /
Контролер фильтр\1 ф 1 /
—| р—ои—l«h—-----------
Расходомер
Циркуляционный
насос
Обратный
клапан
Цистерна с
аммиачной
водой
Воздушный
фильтр
Ярусы с
катализатором с
Сажеобдувочный'-'
аппарат с
Поворотные
лопатки
Спрямляющая
решетка
Каталитический
реактор
Резервнь й ярус
Нагреватель Испаритель
Воздуходувка
Рис. 2.17. Принципиальная схема СКВ-установки при использовании в качестве реаген-
та аммиачной воды
138
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
На рис. 2.17 схематически пока-
зан каталитический реактор вместе
с системой раздачи аммиака. Реак-
тор представляет собой газоход,
имеющий обычно квадратное сече-
ние с ярусным размещением ката-
лизатора. Дымовой газ в реакторе,
как правило, направляется сверху
вниз. Особенно это важно при за-
пыленном газе.
Над верхним ярусом катализа-
тора размещается решетка, спрям-
ляющая и выравнивающая по ли-
нейной скорости газовый поток.
Выше се устанавливается прово-
лочная сетка. Последняя приме-
няется в основном при размеще-
нии каталитического реактора в
рассечку котла, сжигающего твер-
дое топливо, частицы золы кото-
рого имеют склонность к конгло-
мерации.
На боковой стенке реактора на
каждом ярусе для загрузки ката-
лизатора имеются герметично зак-
рываемые отверстия. Над решеткой
и ярусами с катализаторами раз-
мещаются сажеобдувочные аппа-
раты.
В табл. 2.10 приведены размеры
сечения каналов катализаторов и
линейные скорости потока дымо-
вых газов в этих каналах, рекомен-
дуемые при сжигании различных
топлив. Свободное сечение катали-
заторов составляет примерно 70 %.
Из этих данных следует, что в за-
висимости от использованных ка-
тализатора и топлива линейная ско-
рость дымового газа в сечении ре-
актора изменяется от 4 до 6 м/с.
В подводящих газоходах линей-
ная скорость не менее чем в 2 раза
выше. Поэтому реактор имеет диф-
фузор и конфузор, обеспечивающие
изменение параметров газового по-
тока с оптимальными потерями.
После каждого яруса с катали-
затором на боковой стене реактора
имеются лючки, позволяющие с
помощью пробоотборных зондов
осуществлять периодический газо-
вый контроль по сечению реактора
с определением концентраций NOx,
О2 и NHr
Для непрерывного контроля эф-
фективности очистки перед системой
раздачи аммиака и после последнего
слоя катализатора смонтированы спе-
циальные системы пробоотбора.
При использовании оксидных ва-
надий-титановых катализаторов тем-
пература в реакторе поддерживается
на уровне 300—450 “С.
Реактор имеет усиленную теп-
лоизоляцию, что обеспечивает бы-
Таблица 2.10
Соотношения между размерами каналов катализаторов
и линейными скоростями потока дымовых газов
Топливо Размер сот (расстояние между пластинами), мм Линейная скорость, м/с
Газ 3,7- -4,2 7,0—8,5
Мазут 5,0- -6,0 6,0—8,0
Уголь:
катализатор в обеспыленном потоке 3,7- -4,2 7,0—8,5
катализатор в запыленном потоке 6,7- -7,5 6,0—7,5
139
Глава 2. Технология снижения содержания окислов азота в вь бросах промышленной теплоэнергетики
стрый ввод его в эксплуатацию пос-
ле останова до 2 дней.
Принципиальная технологичес-
кая схема СКВ-установок, разрабо-
танных для угольных ТЭС с жид-
ким шлакоудалением и рециркуля-
цией летучей золы, приведена на
рис. 2.18. До реактора дымовой газ
очищается от диоксида серы с ис-
пользованием так называемой «си-
стемы Дюссельдорф», включающей
квазисухое обессеривание в скруб-
бере, с использованием известково-
го молока, с последующим улавли-
ванием в электрофильтре сухих про-
дуктов сероочистки. Затем он под-
вергается сорбционной очистке на
активированном коксе. При этом уда-
ляются некоторое количество SO2 и
другие вредные вещества, отравля-
ющие катализатор.
Согласно представленной схеме
применяется традиционная систе-
ма подогрева дымового газа в ГГП
перед каталитическим реактором.
Однако благодаря предварительной
очистке газа перед СКВ-установкой
денитрификация проводится при
более низких температурах по срав-
нению с традиционной Tail-end-
компоновкой.
На рис. 2.19 приведена принципи-
альная технологическая схема с ре-
верс-процсссом (Tail-end-установка).
Установка включает в себя:
— два утилизатора тепла, рабо-
тающие попеременно;
— две четырехпозиционные вра-
щающиеся заслонки;
— огневой подогреватель дымо-
вого газа, работающий на природ-
ном газе;
— систему впрыска аммиака;
— каталитический реактор с гра-
нулированным катализатором.
Дымовые газы с температурой до
70 вС после сероочистной установки
попадают на первую четырехпози-
ционную заслонку (холодную). Затем
они поступают последовательно в
горячий утилизатор тепла и огневой
подогреватель, где нагреваются при-
мерно до 350 °C, и через вторую зас-
лонку (горячую) подаются в ката-
Рис. 2.18. Принципиальная схема очистки дымового газа ТЭС Flingem и Lausward
(ФРП
140
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 2.19. Принципиальная технологическая схема азотоочистной установки на ТЭЦ
г. Sandrcuth (ФРГ)
литический реактор, перед которым
осуществляется впрыск аммиака.
После каталитического восста-
новления оксида азота аммиаком
дымовые газы снова проходят че-
рез горячую заслонку и затем по-
ступают на второй утилизатор теп-
ла. В нем газы отдают часть своей
тепловой энергии и охлаждаются
примерно до 90 °C. Затем через хо-
лодную заслонку они идут в дымо-
вую трубу. В зависимости от нагруз-
ки парогенератора и, соответствен-
но, от расхода дымовых газов про-
цесс аккумуляции тепла продолжа-
ется от 5 до 20 мин, после чего обе
четырехпозиционные заслонки по-
ворачиваются и утилизаторы тепла
меняются функциями.
Во время поворота заслонок име-
ет место кратковременное смеше-
ние очищенных и неочищенных га-
зов. Однако это время настолько
мало, что смешение нс оказывает
существенного влияния на эффек-
тивность очистки.
Теоретически эта схема может
работать без дополнительного под-
вода тепла. Огневой подогреватель
используется на период пуска уста-
новки из холодного состояния и
обеспечивает дополнительный под-
вод тепла в связи с теплопотеря-
ми, имеющими место в процессе
эксплуатации.
На ТЭЦ г. Sandreuth были пост-
роены три описанные установки на
котлах мощностью по 45 МВт, рас-
считанные на расход дымового газа
155 тыс. м3/ч каждая. Поступающий на
СКВ-очистку газ содержал: NOX —
1000 мг/м3, SO2 — 200 мг/м3, золы —
30 мг/м3. Была достигнута эффектив-
ность очистки 80 %.
141
Глава 3. Комплексные технологии очистки дымовых газов
ГЛАВА 3
КОМПЛЕКСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ
ДЫМОВЫХ ГАЗОВ
В Японии и ФРГ проблема очи-
стки дымовых газов решалась в 70—
80-х годах. В настоящее время боль-
шинство пылеугольных ТЭС осна-
щены электрофильтрами, сероочи-
стными и СКВ-установками. Опыт
их эксплуатации показал надеж-
ность применяемых технологий. Их
недостаток — высокие капитальные
затраты. Сегодня общие затраты на
газоочистку достигают 20—25 % сто-
имости котельной установки. Одна-
ко значительные по объему инвес-
тиции освоены, и поэтому интерес
к разработке принципиально новых
технологий в этих странах в послед-
ние годы потерян.
В США проблема очистки ды-
мовых газов стала приоритетной в
90-х годах. Накопленный к этому
времени опыт эксплуатации пост-
роенных установок явился обосно-
ванием высокой интенсивности ра-
бот по разработке принципиально
новых эффективных и менее затрат-
ных способов газоочистки. При этом
существенное внимание было уде-
лено разработке комплексных тех-
нологий газоочистки.
Четыре такие технологии одновре-
менной очистки дымовых газов от NOx
и SO2 — процесс с активированным
углем, ЭДТА, электронно-лучевая,
142
озонная — разрабатывались учеными
ФРГ, Японии, США и России в 80-х
годах. Однако они не были доведены
до практического применения на ТЭС.
В настоящей главе подробно опи-
сываются эти технологии, а также
рассматриваются другие комплекс-
ные способы очистки, развитые в
последние годы в США и Дании.
3.1. Процесс очистки дымовых
газов от NOx и SO2 активирован-
ным коксом
Принципиальная технологичес-
кая схема процесса приведена на
рис. 3.1. Очистка происходит в ре-
акторе-адсорбере с движущимся
сверху вниз слоем активированного
кокса при 120—150 °C. В нижней ча-
сти реактора происходит адсорбция
SO2 и частичное окисление до SO3.
Последний при взаимодействии с
водяными парами образует серную
кислоту, адсорбируемую коксом.
При этом удаляется до 85—95 % SO2.
В верхней части реактора протекает
каталитическая реакция восстанов-
ления оксидов азота до молекуляр-
ного азота и воды за счет вводимо-
го в эту зону реактора аммиака:
4NO + 4NH3 + О2 = 4N2 + 6Н2О
(3.1)
Часть IJ. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 3.1. Принципиальная технологическая
схема процесса селективного каталитичес-
кого восстановления оксидов азота амми-
аком в присутствии активированного угля:
1 — адсорбер; 2 — регенератор; 3 — нагрев
кокса; 4 — охлаждение кокса; 5 — БО2-содср-
жаший газ; 6 — очищаемый газ; 7 — очи-
щенный газ
Следует отметить, что в отличие
от СКВ способ с активированным
углем недостаточно селективен и
реакция NH3 с SO2 протекает быст-
рее, чем с оксидами азота. Поэтому
адсорбция SO2 должна предшество-
вать очистке от NOx. Необходимо
также отметить, что реакция (3.1)
протекает в присутствии угля со
скоростью по крайней мере в 20 раз
меньшей, что приводит к увеличе-
нию количества катализатора и га-
баритных размеров реактора-ад-
сорбера.
После реактора активированный
кокс поступает на регенерацию при
температуре 350—600 °C.
Важными преимуществами ме-
тода являются одновременность
очистки от С1- и F-содержаших со-
единений и тяжелых металлов и
получение коммерческих продук-
тов: SO2 или серной кислоты. По
оценке разработчиков, эффектив-
ность очистки от NOx может дос-
тигать 80 %, от SO2 — 98 %.
. На ТЭС г. Арцберга установка
была смонтирована за двумя буро-
угольными котлами (107 и 130 МВт).
Общий расход дымовых газов состав-
лял 950 тыс. м3/ч; содержание в нео-
чищенном газе NOx — 500 мг/м3 и
SO2 — 4 тыс. мг/м3. Объем использу-
емого активированного кокса (в ре-
акторе-адсорбере и регенераторе)
составлял 4900 т. Установка обеспе-
чивала эффективность очистки от NOX
и SO2 соответственно на 60 и 90 %.
Установку обслуживали восемнад-
цать человек. Расход электроэнергии
составлял 1,5 % мощности котель-
ной установки. Десорбируемый газ,
в котором объемное содержание SO2
равно примерно 35 % и который
также включает в себя SO3, СО, во-
дяные пары, С1- и F-содержащие
соединения, пыль, мышьяк, ртуть,
селен, аммиак, очищался в промыв-
ных колоннах. В итоге после фильт-
рации промывочной воды получа-
ли до 30 кг/ч достаточно токсично-
го продукта, складируемого в спе-
циальном хранилище.
Очищенный от примесей газ про-
пускали через конденсатор для уда-
ления основного количества паров
воды; сушили в колонне с 98,5%-й
серной кислотой; нагревали до 410 °C.
Окисление таким образом подготов-
ленного газа проводили в присут-
ствии промышленного катализато-
ра на основе V2O5. Коммерческую
серную кислоту получали при аб-
сорбции образовавшегося SO3 в спе-
циальных колоннах.
Ежегодно при пелреблении 4 тыс. т
активированного кокса и 2 тыс. т ам-
миака вырабатывается до 30 тыс. т
143
Глава 3. Комплексные технологии очистки дымовых газов
концентрированной серной кис-
лоты.
Технологическая схема комплекс-
ной очистки от летучей золы, SO2 и
NO, с использованием активирован-
ного угля впервые была разработа-
на на мусоросжигательном заводе в
г. Дюссельдорфе применительно к ус-
тановке, сжигающей 450 тыс. т/год
(12,5 т/ч) мусора, с расходом ды-
мового газа 80 тыс. м’/ч (рис. 3.2).
В соответствии с рис. 3.2, очист-
ка от основных количеств SO2
осуществляется с использованием
мокросухой технологии с впрыски-
ванием раствора извести. Размещен-
ный за абсорбером электрофильтр
обеспечивает обеспыливание пото-
ка с удалением соединений каль-
ция и летучей золы. Затем дымовой
газ подвергается очистке от тяже-
лых металлов, С1- и F-производных
углеводородов (в том числе диок-
синов и фуранов) и остаточных ко-
личеств SO,, HCI. Очистка от NO
происходит в DeNO,-реакторе в
движущемся слое активированного
угля при температуре 130 °C.
Описанная технология обеспе-
чивает снижение концентраций заг-
рязнителей в дымовом газе мусоро-
сжигательной установки до следу-
ющих значений:
Вещество
NO, SO2 Зола HCI HF
Концентрация, мг/м3
100 50 10 10 . 1
3.2. ЭДТА-технология очистки
дымовых газов от NOx и SO2
Очистка основана на способнос-
ти хелатных комплексов двухвалент-
ного железа связывать NO по реак-
ции:
Fe(II)L + NO - Fe(II)LNO, (3 2)
где L — лиганд, обычно этиленди-
аминтетрауксусная кислота (ЭДТА)
или гексаметилтетраамин.
Очистка от NO, реализуется в
скруббере с интенсивным ороше-
Активированный
Кокс уголь
Коксовый фильтр реактор
Рис. 3.2. Сухая газоочистка от NO,, SO2 и пыли с использованием активированного угля
и «системы Дюссельдорф*
144
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
(3.5)
(3.6)
SO, и
нием в водном растворе извести,
соды или поташа и Fe(Il) ЭДТЛ
(0,1 моль/л). Имеются патентные
данные о возможности использова-
ния водной суспензии известняка.
В скруббере при использовании
поташа протекают реакции:
K2CO3+SO2 = K2SO3 + СО2 (3.3)
K2SO3 + Н2О + SO2=2KHSO3 (3.4)
Fc(II)LNO + K2SO3 =
= Fe(II)L + K2SO4+ O,5N2
2Fe(lI)LNO + 5KIISO3 =
= 2Fc(II)L+N(SO3K)3 +
+ NII(SO3K)2 + 2H2O,
приводящие к поглощению
образованию труднорастворимых
амидо- и имидо-сульфонатов.
Технологические схемы процес-
са предусматривают предваритель-
ное обеспыливание газа в электро-
фильтре, охлаждение до 95 °C и не-
прерывную регенерацию раствора.
Последний циркулирует через сис-
тему аппаратов, где получаемые по
уравнениям (3.5)—(3.6) малораство-
римые амидо- и имидо-сульфона-
ты выделяются из циркулирующе-
го раствора на барабанных фильт-
рах и отмываются чистой водой. За-
тем эти соли подвергаются терми-
ческому разложению до NH3, SO2 и
KHSO*
4
6NH(SO3K)2 = 2N2 + 2NH3 + (3
+6K2SO4 + 6SO2
Образующиеся при этом газы по-
ступают в воздух горелок котла.
Фильтрат после отделения со-
лей частично возвращается в скруб-
бер, частично поступает в установ-
ку для получения гипса и регене-
рации КОН по реакциям:
K2SO4 + Са(ОН)2 = CaSO4 + 2КОН
(3.8)
K2SO3 + Са(ОН), = CaSO3 + 2КОП
(3.9)
В связи с частичным окислени-
ем двухвалентного железа до Fe(IlI)
и его потерей в системе регенерации
раствора в технологической схеме
предусматриваются непрерывное вве-
дение комплекса Fe(II) ЭДТЛ и спе-
циальный аппарат, в котором обес-
печивается восстановление трехва-
лентного железа до двухвалентного.
Из рассмотрения приведенных
реакций следует, что в описывае-
мом методе, в конечном счете, в
присутствии растворимого в воде
катализатора происходит взаимо-
действие двух токсичных реагентов
NOX и SO2, приводящее к их обоюд-
ной нейтрализации. Теоретически
катализатор и поташ в процессе не
расходуются. В согласии с химичес-
кими реакциями процесса опти-
мально применять этот метод для
очистки газа котлов, сжигающих
угли со средней концентрацией SO2.
В этом случае степень очистки от NO*
и SO2 может достигать соответствен-
но 80—85 и 90 %. Возможность ис-
пользования данной технологии для
очистки дымового газа, не содержа-
щего оксидов серы, не очевидна и
экспериментально не исследовалась.
Испытания этой технологии в
США были проведены на ТЭС на
пилотной установке (1,5 МВт). Эф-
фективность очистки от NO* и SO2
достигала соответственно 60 и 100 %.
По оценке Аргонской лаборатории
ЭПРИ, дополнительные капиталь-
ные затраты на этот метод очистки
145
Глава 3. Комплексные технологии очистки дымовых газов
от NOX составляли бы 1/8 затрат на
технологию СКВ, поскольку в дан-
ном случае использовалась техноло-
гия мокрой сероочистки, модифи-
цированная для улавливания NOx
лишь узлом для выделения калий-
ных солей и системой подачи ра-
створимого в воде хелатного комп-
лекса железа (II). Стоимость процес-
са, связанного с регенерацией ка-
тализатора, при этих расчетах не
учитывалась.
Была предпринята попытка ре-
ализовать эту технологию на пыле-
угольной ТЭС г. Heyden в ФРГ. Од-
нако опытные испытания показа-
ли, что высокая стоимость катали-
затора, его потери в процессе и не-
достаточная отработка стадии ре-
генерации делают процесс нерен-
табельным.
3.3. CuO-процесс очистки
дымовых газов от NOx и SO2
Впервые процесс был разрабо-
тан в начале 70-х годов фирмой Shell
и реализован на стенде в стационар-
ном слое катализатора с использо-
ванием двух аппаратов, поперемен-
но работающих в режимах очистки
газа и регенерации катализатора.
В отличие от СКВ-технологии,
применяемый катализатор приго-
товлен на основе оксида меди, на-
несенного на оксид алюминия, без
использования токсичного оксида ва-
надия. Очистка протекает при 400 °C
и основана на восстановлении NOx
аммиаком по реакции (3.1) при од-
новременной хемосорбции SO2 при-
сутствующим в катализаторе окси-
дом меди:
2SO2 + О2 + 2CuO= 2CuSO4 (3.10)
По истечении некоторого вре-
мени катализатор регенерируется
146
при обработке восстановителем
(Н2, СО или СН4):
CuSO4+2H2 = Си + SO2 + 2Н2О
(З.Н)
2CuSO4 + СН4 = (3 Д2)
= 2Си + 2SO2 + СО2 + 2Н2О
При этом образовавшийся при
абсорбции сульфат меди разлагает-
ся с выделением SO2 и образовани-
ем металлической меди. Затем по-
вторяется цикл катализа и абсорб-
ции, при котором вначале метал-
лическая медь окисляется кислоро-
дом дымового газа до оксида. Важно
отметить, что обе стадии — очист-
ка и регенерация — протекают при
одной и той же температуре 400 °C.
Газы регенерации используются для
получения SO2 или для переработ-
ки на элементарную серу. Эффек-
тивность очистки от SO2 и NOx дос-
тигает соответственно 90 и 70 %.
Этот метод не нашел практическо-
го применения в 80-х годах. Более
того, он не был испытан и в ре-
альных условиях ТЭС.
В 90-е годы в США СиО-тсхно-
логия под названием «COBRA-npo-
цесс» разрабатывалась с использо-
ванием движущего слоя катализа-
тора. Предлагалось совместить уста-
новки очистки дымового газа и по-
лучения серы по Клаусу. В альтер-
нативном варианте утилизацию
серы проводят при использовании
скруббера, орошаемого аммиачной
водой с целью получения сульфата
аммония.
Ожидается эффективность очист-
ки от NOx и SO2 на уровне 95—99 %,
что крайне неубедительно. Этот вы-
вод вытекает из проведенных иссле-
дований при разработке СКВ-про-
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
цесса. Было, показано, что в конеч-
ном итоге максимальная эффектив-
ность очистки от NOx зависит не от
активности катализатора, а от ка-
чества раздачи аммиака по сечению
реактора и, как правило, не может
быть больше 90 %.
3.4. Электронно-лучевая
технология очистки дымовых
газов от NOx и SO2
Впервые начала разрабатывать-
ся в Японии в 70-х годах фирмой
«EBARA International Corp.», кото-
рая затем, в 1983—1988 годах, отра-
батывала ее на пилотной установке
мощностью 5 кВт на буроугольной
ТЭС в США. Параллельно эта техно-
логия испытывалась также в ФРГ в
1984—1989 годах на установке с объе-
мом дымовых газов до 20 тыс. м’/ч.
Последняя была смонтирована на
байпасе сероочистной установки пы-
леугольного котла с сухим шлако-
удалением.
Принципиальная технологичес-
кая схема установки приведена на
рис. 3.3. Предварительно дымовой газ
обеспыливается и охлаждается в спе-
циальном аппарате путем впрыска
воды, проводятся подогрев (охлаж-
дение) газа до температуры 70—90 °C
в трубчатом теплообменнике и кап-
леулавливание. Для связывания про-
дуктов реакции, образующихся под
влиянием облучения, непосред-
ственно в камеру ускорителя пода-
ется аммиак.
Под действием электронного об-
лучения происходит образование
радикалов ОН, О, НО2, N. Затем
протекает окисление NO и связы-
вание NO2 до азотной кислоты. Од-
новременно SO2 окисляется до SO3
и появляется серная кислота.
Кислоты реагируют с аммиаком,
приводя к конечным продуктам:
сульфату и нитрату аммония:
2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4 (3.13)
NH3+HNO3 = NH4NO3 (3.14)
Основные испытания установки
проводились при начальных кон-
центрациях NO 600—800 мг/м3, SO2
Рис. 3.3. Принципиальная технолошческая схема электронно-лучевой установки для очист-
ки дымовых газов от оксидов азота и серы:
] — теплообменник, 2 — зашита от рентгеновского излучения; 3 — ввод аммиачно-воздушной
смеси; 4 — электронный ускоритель; 5 — рукавный фильтр; 6 — конечный продукт; 7 — дымо-
сос; А — очищаемый газ; В — очищенный газ
147
Глава 3. Комплексные технологии очистки дымовых газов
900—1700 мг/м3, при мольном соотно-
шении NH^NO + SO2) = 0,5 и расхо-
де дымовых газов 5—10 тыс. м3/ч. Тем-
пература в зоне облучения была
равна 70—90 °C. Влияние на процесс
дозы облучения изучалось в интер-
вале 0—40 кДж/кг. Установка про-
работала в режиме испытаний более
4 тыс. ч.
Показано, что электронное об-
лучение практически не влияло на
эффективность сероочистки, и, та-
ким образом, окисление SO2 про-
текало гомогенно.
Типичные результаты исследо-
вания по влиянию облучения на
очистку от оксидов азота приведе-
ны на рис. 3.4. Видно, что при ма-
лых дозах наблюдается практичес-
ки линейная зависимость эффектив-
ности очистки от дозы, при дозах
облучения 20—30 кДж/кг эффектив-
ность стабилизируется на уровне
95-98 %.
Согласно рис. 3.5, с ростом дозы
облучения непрерывно падает со-
держание в очищенном газе NO, а
концентрация NO2 проходит через
максимум; содержание оксида диа-
зота непрерывно возрастает.
Энергозатраты на очистку от ок-
сида азота практически пропорци-
ональны концентрации последнего.
Поэтому рекомендуют электронно-
лучевой способ очистки для дымо-
вых газов, содержащих невысокие
концентрации NO.
Обеспечить нормативный выб-
рос аммиака на уровне 5—10 млн-1
можно лишь при мольных отноше-
ниях NH3/(NO + SO2) менее 1,0.
Поэтому рекомендуется использо-
вать электронно-лучевой способ для
очистки от NO и SO2, с эффектив-
ностью соответственно 75 и 55 %.
Преимуществом метода является
выработка ценного продукта — сме-
си нитрата и сульфата аммония с
примесью хлорида аммония, ис-
пользуемой в качестве удобрения.
При этой технологии для очистки
дымового газа, содержащего 1,8 г/м3
SO2 и 800 мг/м3 NOX, установка име-
ет габаритные размеры 21x40x33,5 м
и потребляет не менее 4—5 % мощ-
ности ТЭС.
Использование в электронно-лу-
чевой технологии извести вместо ам-
миака позволяет повысить эффек-
тивность очистки от SO2 до 90 %, а
Доза облучения
Рис. 3.4. Эффективность очистки в зависи-
мости от дозы облучения:
1 — очистка от NO; 2 — очистка от NOX
Доза облучения
Рис. 3.5. Влияние дозы облучения на кон-
центрацию оксидов азота в очищенном
газе
148
Часть II Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
при очистке от NOx — до 60 %. Энер-
гопотребление составляет 2 % мощ-
ности ТЭС.
Метод не нашел практического
применения на ТЭС за рубежом
вплоть до настоящего времени, хотя
испытания закончились в 1985 году.
С учетом опыта эксплуатации уста-
новки выявлены проблемы, кото-
рые осложняют применение элект-
ронно-лучевой технологии и долж-
ны быть решены при практической
реализации метода:
— малый срок жизни специаль-
ной фольги, через которую выхо-
дит электронный пучок из ускори-
теля;
— значительные энергозатраты;
— отложение аммонийных солей
в облучательной камере и газохо-
дах, что затрудняет эксплуатацию
установки;
— слишком малые размеры час-
тиц аэрозолей аммонийных солей,
что не позволяет обеспечить их нор-
мативный выброс при использова-
нии рукавных фильтров и при вод-
ной отмывке;
— малая устойчивость материа-
ла рукавных фильтров улавливания
аммонийных солей;
— образование при облучении
дымового газа оксида диазота;
— высокая стоимость радиацион-
ной защиты над облучательной ка-
мерой, используемой с целью уст-
ранения вредного воздействия рент-
геновского облучения.
В России в настоящее время со-
оружаются две опытные установки
по электронно-лучевой технологии.
На Черепетской ГРЭС ведется
строительство установки с расходом
дымовых газов до 10 тыс. м3/ч, с при-
менением ускорителя с бесфольго-
вым устройством ввода в реактор
электронного пучка путем прохож-
дения его через систему последова-
тельных шлюзовых камер, разделен-
ных диафрагмами с узкими отвер-
стиями для пропускания пучка. Каж-
дая шлюзовая камера оснащена ва-
куумным насосом для откачки газа.
Электростанция работает на различ-
ных видах твердого топлива, что
было принято во внимание при
выборе объекта.
На ТЭЦ-15 Ленэнерго ведется
сооружение опытно-промышлен-
ной установки производительнос-
тью 30 тыс. м3/ч. Для нее проектом
предусмотрено использование двух ус-
корителей общей мощностью 135 кВт
(ускоряющее напряжение — 300 кВ,
ток — 225 мА). Согласно расчетам,
энергетические затраты должны со-
ставить не более 0,5 % мощности
энергоблока, что в 3—4 раза мень-
ше по сравнению с испытанными
ранее установками. Топочные газы
поступают от газомазутного котла
ТГМ-84Б паропроизводительностью
420 т/ч.
3.5. Озонные методы очистки
дымовых газов от NOx и SO2
Первоначально принятая техноло-
гическая схема способа Вальтера од-
новременной очистки дымовых газов
от NOX и SO2 приведена на рис. 3.6.
Дымовые газы от котла проходят
очистку от золы в электрофильтре
и поступают через теплообменник 1
в скруббер 2, орошаемый аммиач-
ной водой из резервуара 5. При этом
удаляется до 80—90 % SO2 и образу-
ются гидросульфит и сульфит ам-
мония. За скруббером в дымовой газ
вводят из озонатора 6 озон, за счет
которого оксид азота окисляется до
Д49
Глава 3. Комплексные технологии очистки дымовых газов
Рис. 3.6. Принципиальная технологическая схема установки очистки дымовых газов от
оксидов азота и серы по способу Вальтера;
I — газо-газовый теплообменник, 2 — скруббер очистки от SO2; 3 — скруббер очистки от NO,;
4 — скруббер водной промывки газа; 5 — емкость с аммиачной водой; 6 — озонатор; 7 —
емкость-окислитель; 8 — получение удобрений; 9 — воздух; 10 — дымовые газы из электро-
фильтра; 11 — очищенные газы
диоксида азота. Последний погло-
щается аммиачной водой в скруб-
бере 3 с образованием нитрита и нит-
рата аммония. Эффективность очис-
тки от NO* может достигать 80 %.
Очищенный от NO* и SO2 дымовой
газ после водной промывки и по-
догрева выбрасывается в дымовую
трубу.
Растворы, содержащие сульфаты
и сульфиты, а также нитраты и нит-
риты аммония, выводятся из скруб-
беров, проходят через аппараты 7,
где происходит дальнейшее окисле-
ние продуктов. Затем раствор, содер-
жащий в основном нитрат и суль-
фат аммония, поступает на перера-
ботку 8 для получения удобрения.
Преимуществом метода являет-
ся получение сельскохозяйственно-
го удобрения — смеси сульфата и
нитрата аммония.
В СССР озонная технология
очистки разрабатывалась ВТИ в
1984—1986 годах и испытывалась на
пилотной установке Молдавской
ГРЭС, которая отличалась от по-
строенных в ФРГ тем, что процесс
серо- и азотоулавливания был ре-
ализован в одном скруббере. Рас-
ход дымовых газов на установке
составлял 10 тыс. м3/ч, расход озо-
на — 2 и 4 кг/ч. Эффективность очи-
стки от NO* составляла около 90 %,
сероочистки — 56—74 %. Потреб-
ление электроэнергии на очист-
ку достигало 4,63 % мощности
ТЭС.
Основные показатели работы
азотоочистной установки для двух
условий приведены ниже:
Расход дымовых
газов, м3/ч........... 10 000 10000
Расход озонированного
воздуха, м3/ч.......... 300 300
Расход озона, кг/ч.... 2 4
Расход циркулирующего
раствора, м3/ч.......... 5 5
Концентрация
исходная, г/м3:
SO2................ 2,04 1,95
NO*.....’.......... 0,65 0,44
150
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Эффективность очистки, %;
от NOx................... 89 91
от SO2............... 56 74
Энергозатраты на очистку
от мощности блока, %... 3,12 4,63
Основной недостаток техноло-
гии был выявлен в процессе дли-
тельной эксплуатации опытных ус-
тановок на ТЭС г.г. Мангейм и Карл-
сруе в ФРГ. Оказалось, что аэро-
золи аммонийных солей вместо
запланированных 97 % улавлива-
лись отмывкой и каплеулавлива-
нием не более чем на 44 %. В ды-
мовой трубе содержание аэрозолей
достигало 100 мг/м3 (аэрозоли вид-
ны в дымовых выбросах при кон-
центрации 10 мг/м3). Не улавлива-
лись аэрозоли и в рукавном филь-
тре. Для их улавливания была про-
ведена реконструкция установки
на ТЭС г. Карлсруе. После скруб-
бера сероочистки с применением
водного раствора аммиака была ус-
тановлена трехступенчатая водная
промывка газа, позволившая сни-
зить выброс аэрозолей до 7 мг/м3,
что сделало их невидимыми в ды-
мовом газе.
Названные выше недоработки
препятствуют внедрению озонного
метода очистки. В результате на ТЭС
г.г. Карлсруе и Мангейм отказались
от внедрения озонной технологии.
Сероочистка, основанная на абсорб-
ции SO2 водными растворами ам-
миака, осталась; для азотоочистки
были сооружены каталитические
установки по технологии СКВ.
151
Глава 4. Рассеивание вредных газовых выбросов в атмосфере
ГЛАВА 4
РАССЕИВАНИЕ ВРЕДНЫХ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ
В АТМОСФЕРЕ
Для обеспечения концентрации
вредных веществ ниже требований
гигиенических норм по ПДК при-
ходится прибегать к такому техно-
логическому приему, как рассеива-
ние вредных выбросов в атмосфере
с помощью дымовых и вентиляци-
онных труб, вентиляционных фо-
нарей производственных цехов. Как
показывает практика очистки газо-
вых выбросов теплоэнергетических
установок, современные методы
борьбы с оксидами серы и азота не
обеспечивают ПДК по этим веще-
ствам при выбросах в атмосферу.
Фактические концентрации вред-
ных веществ превосходят предель-
но допустимые на несколько поряд-
ков, поэтому рассеивание вредных
газовых выбросов является необхо-
димым технологическим приемом.
При выбросе газов после очист-
ки через дымовые трубы содержащи-
еся в них вредные вещества рассеи-
ваются, причем чем больше высота
дымовой трубы, тем лучше проис-
ходит рассеивание вредных веществ
и меньшее их количество попадает в
жилые районы, расположенные на
определенном расстоянии от про-
мышленного предприятия.
Газ на выходе из устья трубы
обладает определенной температу-
152
рой и скоростью движения. Если
температура газа будет выше тем-
пературы окружающего воздуха, то
вследствие разности плотностей
воздуха и газа образуется подъем-
ная сила, под действием которой
струя газа поднимается над устьем
трубы на определенную высоту. Вы-
ходящий из трубы газ подвергает-
ся, кроме того, действию ветра.
Если скорость ветра будет меньше
скорости газа в устье трубы, он под-
нимается на высоту, которая будет
тем больше, чем больше разность
скоростей газа и ветра. Достигнув
определенной высоты над устьем
трубы, газ теряет скорость и под
действием ветра разворачивается в
горизонтальном направлении. При
этом струя газа в результате диф-
фузии расширяется и концентрация
в нем пыли или других вредных ве-
ществ уменьшается.
При скорости ветра, большей
скорости газа на выходе из трубы,
струя газа отклоняется от первона-
чального направления движения и
начинает двигаться параллельно
земле на уровне устья дымовой тру-
бы. При низкой дымовой трубе газ
и содержащиеся в нем вредные ком-
поненты очень быстро достигают
приземного слоя атмосферы и вы-
Часть Л. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
зывают ее загрязнение. При высо-
кой дымовой трубе загрязненный
газ достигает приземного слоя ат-
мосферы на значительном расстоя-
нии от трубы (рис. 4.1). При этом
содержащиеся в нем вредные веще-
ства успевают рассеяться в атмос-
фере, вследствие чего их концент-
рация при достижении приземного
слоя будет незначительной.
На рис. 4.2 приведена аксономет-
рическая схема загрязнения возду-
ха, создаваемого одним источником.
Непосредственно под трубой загряз-
нение воздуха отсутствует, а начи-
ная от точки, в которой дымовой
факел при неблагоприятных метео-
рологических условиях касается зем-
ли, приземная концентрация вред-
ных веществ быстро возрастает и на
расстоянии, равном 10—40 высотам
трубы, достигает максимальной ве-
личины. Для средних условий эта
величина равна около 20 Н. После
точки максимального загрязнения
приземная концентрация медленно
убывает вдоль ветровой оси. При
этом происходит расширение дымо-
вого факела. Как видно из схемы,
концентрация в любой точке (напри-
мер, в точке Л) зависит от расстоя-
ния х, на которое она удалена от
трубы, и от смещения у по отноше-
нию к ветровой оси.
а б
Рис 4.1. Распределение дымовых газов в атмосфере под действием ветра:
а — при низких трубах; б — при высоких трубах
Смаке
зооо
Рис: 4.2. Аксонометрическая схема призем-
ной концентрации от одного источника
(стрелкой показано направление ветра)
153
Глава 4. Рассеивание вредных газовых выбросов в атмосфере
4.1. Расчет выбросов ТЭС
и промышленных предприятий
в атмосферу
Основными токсичными выбро-
сами ТЭС и промышленных предпри-
ятий в атмосферу являются: твердые
частицы (пыль, зола), оксиды серы
и азота, монооксид углерода.
Твердые частицы. Расход выбра-
сываемых в атмосферу летучей золы
и несгорсвшего топлива (г/с, т/год)
осуществляется по балансовому урав-
нению
М1В=5———^(l-n), (4.1)
1** уи
где В — расход натурального топли-
ва, г/с, т/год;
Лр — зольность топлива на рабо-
чую массу, %;
лун — доля золы в уносе;
q — доля твердых частиц, улав-
ливаемых в золоуловителях (прини-
мается по результатам измерений не
свыше годичной давности);
Г — содержание горючего в уно-
се, 7о (мае.).
Гун может приниматься в зави-
симости от избытка воздуха за па-
роперегревателем:
1,01 1,02 1,04 1,06 1,08
Гу1, . 0,80 0,60 0,35 ‘ 0,25 0,20
При отсутствии эксплуатацион-
ных данных о содержании горюче-
го в уносе количество выбрасывае-
мых твердых частиц рассчитывает-
ся по формуле
Л4тц=0,01Вх
x(ayH4P +<?/"<?//32680)х(1-п),
где <74у” — потери теплоты с уносом
от механической неполноты сгора-
ния топлива, % (для мазутных кот-
лов 94ун=0,02 %. Если отсутствуют
154
эксплуатационные данные о q?n при
сжигании твердого топлива, то для
приближенного расчета в формулу
подставляется нормативное значе-
ние <?4ун);
Сир — низшая теплота сгорания
топлива, кДж/кг.
Достоверность полученного ре-
зультата в условиях эксплуатации сла-
гается из погрешностей определе-
ния отдельных параметров, а имен-
но: Д5 = ± 1 %; ДГ = ± 2 % (абс.).;
Д/4Р = ± 1 %; Ддун= ± 0,02 (абс.).
Формула наиболее чувствительна к
погрешности измерения КПД золо-
уловителя л, где, например, пере-
ход с q = 0,99 на q = 0,98 означает
удвоение выбросов и наоборот. Та-
ким образом, в целом погрешность
выброса пыли определяется погреш-
ностью разности Д(1 — q) и тем
выше, чем ближе КПД золоуловите-
ля к единице.
Диоксиды серы. Определение
расхода выбросов диоксидов серы
(г/с, т/год) в пересчете на SO2 вы-
полняется по балансовой стехио-
метрической формуле
^=0,0258’(l-n’sojx (4.3)
х(1 — И sOj)’
где Sp — содержание серы в топли-
ве, %;
q's0 — доля оксидов серы, свя-
зываемых летучей золой в котле;
q"s0 — доля оксидов серы, улав-
ливаемых в золоуловителе попутно
с твердыми частицами (в долях).
Доля оксидов серы, связываемых
летучей золой в котле, зависит от
зольности топлива и содержания
свободной щелочи в летучей золе.
Ориентировочные значения q's0 при
факельном сжигании различных ви-
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
дов топлива следующие: торф — 0,15;
сланцы эстонские и ленинградские —
0,8; остальные сланцы — 0,5; эки-
бастузский уголь — 0,02; березовс-
кие угли Канско-Ачинского бассей-
на: для топок с твердым шлакоуда-
лением — 0,5; для топок с жидким
шлакоудалением при низкотемпера-
турном сжигании — 0,2; остальные
угли Канско-Ачинского бассейна:
для топок с твердым шлакоудале-
нием — 0,2; для топок с жидким
шлакоудалением при высокотемпе-
ратурном сжигании — 0,5; прочие
угли — 0,1; мазут — 0,02; газ — 0.
Здесь и далее, под низкотемпера-
турным сжиганием понимается сжи-
гание всех углей с QHp < 23 050 кДж/кг
в топках с твердым шлакоудалением
при температуре факела ниже 1500 °C.
Под высокотемпературным сжигани-
ем понимается сжигание всех углей в
топках с жидким шлакоудалением, а
также углей с (?нр > 23 050 кДж/кг в
топках с твердым шлакоудалением
при температуре факела выше 1500 °C.
Доля оксидов серы Cn"so), улав-
ливаемых в сухих золоуловителях
(электрофильтрах, батарейных цик-
лонах), принимается равной нулю.
В мокрых золоуловителях типа МВ
и МС она зависит в основном от
расхода и обшей щелочности оро-
шающей воды и от приведенной
сернистости топлива при принятых
на тепловых электростанциях удель-
ных расходах воды на орошение зо-
лоуловителей 0,1—0,15 л/м3 (рис. 4.3)
Оксид углерода. Расчет выбросов
оксида углерода (г/с, т/год) произ-
водится по формуле
Мсо =0,001Ссо5(1-94/100), (4.4)
где Ссо — выход оксида углерода при
сжигании твердого, жидкого или га-
зообразного топлива, кг/т, кг/тыс. м3,
определяется по формуле
Ссо =<73ТОнР/Ю13, <4-5)
где q3, q4 — потери теплоты соот-
ветственно от химической и меха-
нической неполноты сгорания топ-
лива, %;
R — коэффициент, учитываю-
щий долю потери теплоты вслед-
ствие химической неполноты сго-
рания топлива, обусловленной со-
держанием оксида углерода в про-
дуктах сгорания. Для твердого топ-
лива R = 1, для газа R = 0,5, для
мазута R = 0,65;
Q р — теплота сгорания нату-
рального топлива, кДж/кг, кДж/м3.
Значения qy и q4 принимаются
по эксплуатационным данным или
по нормативному методу тепло-
вого расчета котельных агрегатов.
При сжигании газа и мазута с пре-
дельно малыми избытками возду-
ха (а = 1,01 + 1,05) следует прини-
мать = 0,15 %, согласно «Руково-
Рис. 4.3. Степень улавливания оксидов серы
в мокрых золоуловителях в зависимости
от приведенного серосодсржания топли-
ва и щелочности орошающей воды:
1 — 10 мг-экв/л; 2—5 мг-экв/л; 5—10 мг-экв/л
155
Глава 4. Рассеивание вредных газовых выбросов в атмосфере
дящим указаниям по переводу кот-
лов, работающих на сернистых топ-
ливах, в режим сжигания с предель-
но малыми избытками воздуха» (М.:
СПО «Союзтехэнерго», 1980); при а
> 1,05 следует принимать q3 = 0.
Оксиды азота. Расчет расхода выб-
росов оксидов азота производится по
эмпирической формуле, связываю-
щей генерацию оксида (NO) с кон-
структивными и режимными парамет-
рами котла. В котле воздушный и топ-
ливный азот связывается в NO и толь-
ко 1—5 % успевают перед выходом
газов в атмосферу доокислиться до
NO2. Тем не менее по сложившейся
традиции расчет выбросов (г/с, т/год)
ведут в пересчете на NO2:
М
NOj
= 0,34-1 О*7 OQHP
хр, (1 - е1г)Р2Р3е2 ,
X
(4.6)
где К — коэффициент, характери-
зующий выход оксидов азота (кг/т
условного топлива);
р! — коэффициент, учитываю-
щий влияние содержания азота в
топливе на выход оксидов азота;
р2 — коэффициент, учитываю-
щий конструкцию горелок (для вих-
ревых горелок р2 = 1, для прямо-
точных р2 = 0,85);
р3 — коэффициент, учитываю-
щий вид шлакоудаления (при жид-
ком шлакоудалении р3 — 1,4, во всех
остальных случаях р3 = 1);
Е( — коэффициент, характери-
зующий эффективность воздействия
рециркулирующих газов в зависимо-
сти от условий их подачи в топку;
е2 — коэффициент, характери-
зующий снижение выброса оксидов
азота при подаче части воздуха по-
мимо основных горелок (при двух-
ступенчатом сжигании), определя-
ется по рис. 4.4 при условии сохра-
нения общего избытка воздуха за
котлом;
г — степень рециркуляции ды-
мовых газов, %.
Коэффициент К для котлов с па-
ропроизводительностью более 70 т/ч,
при сжигании газа и мазута во всем
диапазоне нагрузок, а также при вы-
сокотемпературном сжигании твердо-
го топлива с нагрузками выше 75 %
номинальной, определяется по фор-
муле
К = 12Рф/(200+/>), (4.7)
где D и — номинальная и фак-
тическая паропроизводительность
котла, т/ч.
Для котлов паропроизводительно-
стью 30—70 т/ч
К = Рф/200. (4.8)
Для водогрейных котлов мощно-
стью более 125 ГДж/ч (30 Гкал/ч)
коэффициент К определяется по
формуле
К = 2,5<?ф/(84 + (?), (4.9)
Рис. 4.4. График для определения значений
коэффициента е2:
/ — газ, мазут; 2 — уголь; 5 — доля воздуха,
подаваемого помимо основных горелок
156
Часть Л Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
где Q, <?ф — номинальная и факти-
ческая тепловая мощность котла,
ГДж/ч.
При высокотемпературном сжи-
гании твердого топлива с нагруз-
ками котла ниже 75 % номиналь-
ной в формулы (4.7)—(4.9) вместо
подставляется 0,75D. При низ-
котемпературном сжигании твердо-
го топлива в формулы (4.7)—(4-9)
вместо D и Q подставляются D и
Q. Значения для энергетических
котлов, в которых сжигается твер-
дое топливо, определяются по
формуле
ft =0,178+ 0,47 NP, (4.10)
где Np — содержание азота в топ-
ливе, %
При сжигании жидкого и газо-
образного топлива с различными
коэффициентами избытка воздуха в
топочной камере ат коэффициен-
ты Р1 принимаются равными:
ат 1,05 1,05-1,03 1,03
Р, (газ) 0,9 0,8 0,7
Р, (мазут) 1 0,9 0,75
При одновременном сжигании в
топках энергетических котлов двух
видов топлива с расходом одного
из них более 90 % значение коэф-
фициента р, должно приниматься
по основному виду топлива В осталь-
ных случаях коэффициент Р( опре-
деляется как средневзвешенное зна-
чение. Так, для двух видов топлива
Р1=(Р’1В’+Р"1В")/(^’+В”), (4.11)
где р'р р"р К, В" соответствуют зна-
чениям коэффициентов и расходам
каждого вида топлива на котел.
Значения коэффициента Ej при
номинальной нагрузке и г < 30 %
принимаются равными:
— при сжигании газа и мазута
и вводе газа рециркуляции в под-
топки (при расположении горелок
на вертикальных экранах) — 0,002;
через шлицы под горелками —
0,015, по наружному каналу горе-
лок — 0,02; в воздушное дутье —
0,025; в рассечку двух воздушных
потоков — 0,03;
— при высокотемпературном сжи-
гании твердого топлива и вводе га-
зов рециркуляции в первичную
аэросмесь — 0,01; во вторичный воз-
дух — 0,005.
При нагрузках, меньших номи-
нальной, коэффициент е, умножа-
ется на коэффициент /, определяе-
мый по графику (рис. 4.5).
Рис. 4.5. Безразмерный коэффициент f в
зависимости от паропроизводительности
котла
Оксиды ванадия при сжигании
жидкого топлива. Расчет выбросов
оксидов ванадия в пересчете на пен-
таксид ванадия (г/с, т/год) выпол-
няется по формуле
MVA = lO-^oXl-ruXl-n,), (4.12)
где Gvo — содержание оксидов ва-
надия в жидком топливе в пересче-
те на V2O5, г/т;
т]ос — коэффициент оседания
оксидов ванадия па поверхностях
нагрева котлов.
Для котлов с промежуточными
пароперегревателями, очистка по-
верхностей нагрева которых произво-
157
Глава 4. Рассеивание вредных газовых выбросов в атмосфере
дится в остановленном состоянии,
Пос ~ 0,07; для котлов без промежу-
точных пароперегревателей при тех
же условиях очистки т]^, = 0,05; для
остальных случаев пос = 0; т]у — доля
твердых частиц продуктов сгорания
жидкого топлива, улавливаемых в
устройствах для очистки газов ма-
зутных котлов. Значение г|у оценива-
ется для средних условий работы
улавливающих устройств за год.
В случаях, когда содержание ва-
надия в мазуте не определяется, для
мазутов с S₽ > 0,4 % используется
эмпирическая формула:
GV;Oj = 95,4S’-31,6, (4.13)
где Sp—содержание серы в мазуте, %.
Относительная погрешность эмпири-
ческой формулы достигает, по экс-
пертной оценке, 30 %.
Величины общих газовых выбро-
сов и их состав могут быть рассчита-
ны по традиционным методикам с
использованием характеристик газо-
образных, жидких и твердых топлив,
приведенных в табл. 1 — табл. 9 при-
ложений.
4.2. Расчет рассеивания вредных
веществ, содержащихся
в нагретых газах
Величину максимальной призем-
ной концентрации вредных веществ
(в мг/м3) при выбросе нагретых га-
зов из одной трубы при неблаго-
приятных метеорологических усло-
виях на расстоянии хы от трубы оп-
ределяют по формуле
См = AMFmn / Н2 , (4.14)
где А — коэффициент температур-
ной стратификации атмосферы, оп-
ределяется по табл. 4.1;
Л/ — количество вредного вещества,
выбрасываемого в атмосферу, г/с;
Таблица 4.1
Коэффициент температурной стратификации атмосферы
Территория А, съз мг • град1/3/г Территория А, с2'3 мг • град1/3/г
Субтропическая зона Средней Азии (южнее 40° с. ш.) и Забайкалье (Бурятия и Читинская обл.) 250 Европейская часть РФ и часть Урала в зоне от 50° до 52° с. ш. (за исключе- нием перечисленных вы- ше районов, попадающих в эту зону) 180
Европейская часть РФ (районы южнее 50° с. ш., остальные районы Ниж- него Поволжья, Кавказ, Молдова) и азиатская часть (Казахстан, Даль- ний Восток и остальная часть Сибири и Средней Азии) 200 Европейская часть РФ (за исключением центра) и часть Урала севернее 52° с. ш., а также Украина (для расположенных на Ук- раине источников высотой менее 200 м в зоне от 50° до 52° с. ш. — 180, а южнее 50° с.ш. — 200) 160
Центр европейской части РФ (Московская, Туль- ская, Рязанская, Влади- мирская, Калужская и Ивановская области) 140
158
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
II — высота дымовой трубы над
уровнем земли, м;
V — объем выбрасываемого газа
из трубы, м3/с:
V = (tiD‘ /4)и0; (4.15)
здесь D — диаметр устья трубы, м;
о0 — средняя скорость выхода
газа из устья трубы, м/с;
Д/ — разность между темпе-
ратурой выбрасываемого газа /г и
температурой окружающего атмос-
ферного воздуха /в, °C: Л/ — tr — ta.
При этом за температуру окружаю-
щего воздуха tB принимают среднюю
температуру самого жаркого месяца
в 13 ч по СНиП «Строительная кли-
матология и геофизика»;
F — безразмерный коэффици-
ент, учитывающий скорость оседа-
ния вредных веществ в атмосферном
воздухе, который принимают рав-
ным: 1 — для вредных газов и мел-
кодисперсных аэрозолей; 2,0 — для
пыли и золы при степени очистки
газа не менее 90 %; 2,5 — при степе-
ни очистки от 75 до 90 %; 3 — при
степени очистки менее 75 %;
т и п — безразмерные коэф-
фициенты, учитывающие условия
выхода газа из устья трубы.
Величину коэффициента т рас-
считывают по формуле
т = 1/(0,67 + 0,177 + 0,34 iff],
(4.16)
где f = 103 \)qD/H2Дг . (4.17)
Величину коэффициента п оп-
ределяют в зависимости от значе-
ния параметра vM:
vH =0,65 7гДг777. (4.18)
При vM < 0,3 п = 3; при 0,3 < vM < 2
п = 0,3) (4,36 - vM); при ум > 2
п = 1.
Величина максимальной призем-
ной концентрации вредных веществ
при неблагоприятных метеорологи-
ческих условиях достигается на оси
факела выброса (по направлению
среднего ветра за рассматриваемый
период) на расстоянии хм от трубы:
xM = dII, (4.19)
где d — безразмерная величина,
определяемая следующим образом:
при v„S2 J=4,95v„(1 + 0,28^7);
при v„>2 </ = 77ч?(1 + 0,28</7).
Если безразмерный коэффици-
ент F > 2, то
*.=[(S-F)/4]<W. <4-20)
Величина опасной скорости вет-
ра voii (м/с) на уровне 10 м от земли,
при которой приземная концентра-
ция вредных веществ достигает
максимального значения, должна
приниматься: при < 0,5 иоп = 0,5;
при 0,5 .< vM < 2 «„ = vM; при vM >
>2 (1 + 0,1277)
4.3. Расчет рассеивания вредных
веществ, содержащихся
в холодных газах
Величину максимальной призем-
ной концентрации вредных веществ
Сн (мг/м3), при выбросе из трубы
холодных технологических и венти-
ляционных газов при неблагопри-
ятных метеорологических условиях
на расстоянии хм от трубы, рассчи-
тывают по формуле
Сн = (AMFn/tfH^K. (4*21)
В этой формуле коэффициент А
определяют так же, как и в формуле
(4.14); коэффициент п находят по
приведенным выше зависимостям;
параметр vM вычисляют по формуле
V, = 1,3(и0 D/Я). (4-22)
159
Глава 4. Рассеивание вредных газовых выбросов в атмосфере
Величину К определяют по фор-
муле
К = Р/8Г = 1/7,1/vJ7. (4.23)
Опасную скорость ветра и (м/с)
при холодных выбросах принимают
равной: при ум > 2 = 2,2 vm; при
0,5 < v„ < 2 von = v„; при vM < 0,5
Ч» 0,5.
Безразмерный коэффициент d
следует принимать равным: при гм <
< 2 d = 11,4 vm; при vm > 2 d = 16,17*7-
Полученная по формулам (4.14)
и (4.21) величина приземной концен-
трации вредных веществ должна быть
меньше или равна величине макси-
мальной разовой предельно допусти-
мой концентрации этих веществ
(ПДК) в атмосферном воздухе.
При одновременном присут-
ствии в атмосфере нескольких вред-
ных веществ, обладающих совмест-
ным действием, их безразмерная
суммарная концентрация не долж-
на превышать единицы:
С = С( /ПДК + С2 /ПДК2 + ...
+ СЛ/ПДК„<1. <4-24)
Приземную концентрацию вредно-
го вещества при нескольких источни-
ках его выброса определяют как сумму
концентраций вредных веществ в этой
точке от отдельных источников-
С = С, + С2 + ... + С„. (4.25)
Пример. Определить величи-
ну приземной концентрации пыли
при выбросе запыленных газов из
дымовой трубы и найти точку с
максимальной приземной концент-
рацией относительно дымовой тру-
бы по следующим данным: запылен-
ность газа q — 100 мг/м3; количество
газа V - 20 м3/с; высота дымовой тру-
бы И = 40 м; диаметр устья трубы D =
= 2 м; температура газа / = 100 °C;
160
температура воздуха /в = 27 °C. Район
источника выброса — Украина.
Расчет. Находим параметры,
необходимые для определения ве-
личин, входящих в формулу (4.14):
и0 = 4Г/лР2 =(4-20)/
/(3,14-22) = 6,37 м/с;
Д/ = /г-/в = 100-27 = 73 °C;
/ = (103 -6,37-2)/(402 -73) = 0,109;
vM = 0,65 ’/(20-73)/40 =2,16.
При vM > 2 л=1,
/77 = 1/(о,67 + 0,170,109 +
+ 0,3470,109) = 1,155.
М = <?Г = 0,Ь20 = 2г/с.
Для Украины коэффициент А -
= 160. Для пыли при степени очи-
стки газа более 90 % F = 2.
Рассчитываем максимальную
приземную концентрацию пыли
при неблагоприятных погодных ус-
ловиях на расстоянии хм от трубы:
См = (160-2-2< 1,155-1)/(4720-73)=
= 0,0407 мг/м3,
что меньше концентрации, предус-
мотренной СН 245—71.
Для определения расстояния от
трубы, на котором приземная кон-
центрация пыли будет максималь-
ной (при F = 2), находим параметр
d при ум > 2:
d = 7 у/2А6 (1 + 0,28 70,109) = 11,67.
Тогда хм = 11,67 • 40 = 467 м.
Опасная скорость ветра, при
которой достигается наибольшее
значение приземной концентрации,
при гм > 2 будет равна:
иоп = 2,16 • (1 + 0,12 70,109) = 2,245 м/с.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
ГЛАВА 5
ОЧИСТКА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Работа основных и вспомога-
тельных цехов заводов черной ме-
таллургии сопровождается выбро-
сами в атмосферу большого коли-
чества пыли и газов, содержащих
сернистый ангидрид, окись угле-
рода, сероводород и другие вред-
ные соединения. Количество вред-
ных выделений зависит от пере-
рабатываемого сырья и принято-
го технологического процесса. Ос-
новным сырьем при производстве
металлов являются железная руда,
коксующийся уголь, флюсы. Ва-
ловое выделение пыли и газов на
1 млн. т годовой производительно-
сти заводов черной металлургии
составляет в среднем в сутки 350 т
пыли, 200 т сернистого ангидри-
да и 400 т окиси углерода. Кроме
того, основные цехи завода чер-
ной металлургии ежесуточно выб-
расывают в атмосферу до 42 т
окислов азота. Средствами очист-
ки газа улавливается лишь часть
загрязняющих атмосферу веществ,
которые содержатся в газах, отво-
димых от технологических агрега-
тов в системы газоочистки. Боль-
шое количество пыли и окиси уг-
лерода выбрасывается в атмосфе-
ру неорганизованно, минуя систе-
мы газоочистки. Источниками этих
неорганизованных выбросов явля-
ются места измельчения, сорти-
ровки, транспортировки и склади-
рования пылящих материалов, а
также неплотности конструкций,
рабочие проемы технологических
агрегатов и др.
Обеспечение в атмосферном воз-
духе жилых массивов концентраций
вредных веществ не выше допусти-
мых санитарными нормами достига-
ется осуществлением комплексных
мероприятий: правильным располо-
жением промышленных предприя-
тий по отношению к жилью, со-
вершенствованием технологических
процессов санитарно-техническими
мероприятиями, установкой аппа-
ратов для очистки газов от вредных
выделений.
В данной главе отражаются осо-
бенности очистки основных произ-
водств черной металлургии; мы нс
будем касаться методов очистки га-
зовых выбросов от оксидов серы и
азота, а также рассеивания их в ат-
мосфере, т.к. основные методы и
технологические решения подобны
тем, что характерны для промыш-
ленной теплоэнергетики, и подроб-
но изложены в главах 2—4 настоя-
щего Справочника.
161
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
5.1. Очистка газов агломерацион-
ного производства и производства
окатышей
Источниками загрязнения воз-
душного бассейна на аглофабриках
являются агломерационные ленты,
барабанные и чашечные охладите-
ли агломерата, обжиговые печи,
узлы пересыпки, транспортировки,
сортировки агломерата и компонен-
тов, входящих в состав шихты для
его приготовления (руды, кокса, из-
вестняка и других материалов). На аг-
ломашине одновременно происходят
процессы спекания и охлаждения
агломерата. Зоны спекания и охлаж-
дения оборудуют отдельными газо-
очистками. При этом горизонтальный
коллектор обычно разделяют сплош-
ной перегородкой или делают с раз-
дельными секциями (рис. 5.1). При
получении 1 т агломерата выход аг-
ломерационных газов составляет
2,5—4 тыс. м3 с содержанием пыли
от 5 до 60 г/м3. В очищенном газе,
выбрасываемом из дымовой трубы,
концентрация пыли должна быть не
более 70 мг/м3.
Газы, отсасываемые от аглолен-
ты из зоны спекания всех видов
рудного сырья, имеют следующий
усредненный химический состав, %
(объемн.): 4—10 СО2; 12—17 О2;
0,3-3,0 СО; 0,01-0,09 SO2+ SO3 при
малосернистых и 0,1—0,6 SO2 + SO3
при сернистых рудах; остальное —
N2n инертные газы. В зоне охлажде-
ния агломерата от агломашины отса-
сывается атмосферный воздух. Агло-
мерационная пыль при спекании же-
лезорудного агломерата состоит из
железа и его окислов, а также окис-
лов марганца, магния и фосфора. При
спекании марганцевого агломерата
пыль содержит марганец и его окис-
лы, железо, окислы кремния и каль-
ция, следы титана и его окислов и
мышьяка. Плотность агломерацион-
ной пыли составляет 3,7—4 г/см3. Дис-
персный состав пыли после кол-
лектора зоны спекания характеризу-
ется следующими данными:
Размер Содержание,
частиц, % (мае)
мкм
0—4 4
4-7 2
7-10 2
10-16 2
16-25 7
25—40 8
40-50 14
50-68 4
>68 57
Рис 5.1. Схема агломерационных газов от агломерационных машин новых аглофабрик:
1 — стоянки вакуум-камер; 2 — коллектор; 3 — газоочистка; 4 — дымосос, 5 — дымовая
труба
162
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Для нормальной работы дымо-
сосов при очистке газа в пылеуло-
вителях мокрого типа запыленность
его перед дымососами должна быть
нс более 70 мг/м3. При спекании на
агломашине марганцевых и свинец-
содержащих руд запыленность очи-
щенного газа не должна превышать
30 мг/м3.
На работающих агломерацион-
ных фабриках эксплуатируются раз-
ные по составу и конструкции ап-
параты и системы для очистки агломе-
рационного газа (рис. 5.2).
На старых агломерационных
фабриках газы, отводимые от зон
спекания и охлаждения агломера-
та, после коллектора поступают на
очистку в батарейные циклоны (см.
рис. 5.2, а). Эффективность их ра-
боты составляет 70—80 %; по мере
абразивного износа отдельных
элементов батарейных циклонов эф-
фективность работы снижается еще
больше. На некоторых металлурги-
ческих заводах за агломерационны-
ми машинами после коллектора ус-
тановлены мокрые прутковые цен-
тробежные скрубберы типа МП-
ВТИ (см. рис. 5.2, б), футерованные
изнутри базальтовыми плитами. Од-
нако в процессе работы прутковые
решетки скрубберов быстро зарас-
тают отложениями пыли, что при-
водит к повышению сопротивле-
ния газового тракта и ухудшению
спекания агломерата.
Форсирование режима спекания
агломерата, увеличение содержания
тонкомолотых концентратов в ших-
те и возросшие требования к очист-
ке агломерационных газов потребо-
вали изыскания более эффективных
способов их очистки. На ряде агло-
фабрик за батарейными циклонами
установили центробежные скруб-
Рис. 5.2. Принципиальные
схемы очистки газов агло-
мерационных машин:
1 — агломерационная маши-
на; 2 — коллектор; 3 — бата-
рейный циклон; 4 — дымо-
сос; 5 — дымовая труба; 6 —
центробежный скруббер, 7 —
ииклон; 8 — электрофильтр
163
Глава 5. Очистка отходящих газов вчерной металлургии
беры (см. рис. 5.2, в). На металлур-
гическом комбинате «Запорожсталь»
и ряде других предприятий для очист-
ки агломерационных газов были при-
менены трубы Вентури (рис. 5.3, а).
После коллектора 1 газ поступал в
блок из четырех низконапорных (до
2 тыс. Па) труб Вентури 2, в которых
осуществлялась коагуляция пыли.
Удельный расход воды на орошение
труб Вентури составил 0,3—0,5 л/м3
под давлением (2,9—3,9) • 105 Па. Очи-
стка газа от капель воды и укрупнен-
ной пыли проходила в инерционном
пылеуловителе 3 и установленных за
ним центробежных циклонах 4.
На аглофабрике Карагандинско-
го металлургического комбината и
некоторых других новых аглофабри-
ках для очистки агломерационного
газа используют более совершенные
системы, состоящие из циклонов
типа ЦН-15 и блока низконапорных
труб Вентури (рис. 5.3, б). После ва-
куум-камер запыленный газ попа-
дает в коллекторы, из которых по-
ступает в одиночные циклоны; их
число соответствует числу вакуум-
камер. Очищенный в циклонах газ
направляется в коллекторы-газо-
сборники и далее в блок труб Вен-
тури и центробежный скруббер.
Рис. 5.3. Установки очистки газов агломерационных машин:
а — в трубах Вентури; б — с отводом и очисткой газов в мокрых аппаратах; 1 — вакуум-камеры;
2 — коллектор зоны спекания; 3 — коллектор зоны охлаждения; 4 — циклоны; 5 — коллектор-
газосборник зоны спекания, 6— коллектор-газосборник зоны охлаждения; 7— блок труб Вен-
тури; 8 — дымосос; 9 — центробежный скруббер; 10 — дымовая труба
164
Часть II Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых въ бросах
Недостатком мокрых пылеулови-
телей является необходимость соз-
дания водно-шламового хозяйства и
зашиты аппаратов от залипания, аб-
разивного износа и коррозии. Отло-
жения на стенках газоходов, аппа-
ратов и в дымососах возникают в
результате взаимодействия активной
извести с сернистым ангидридом и
углекислым газом, входящими в сос-
тав агломерационных газов и обра-
зующими нерастворимые в воде
сульфат и карбонат кальция, кото-
рые разрушают футеровку корпусов
аппаратов, приводят к зарастанию
газоходов и вызывают дебаланс и
выход из строя дымососов.
Высокая энергоемкость мокрой
очистки газов и трудности утили-
зации уловленной в виде шлама пы-
ли делают целесообразным приме-
нение сухих высокоэффективных
аппаратов, в частности горизонталь-
ных электрофильтров, которые на-
шли широкое применение как за ру-
бежом, так и в отечественной прак-
тике. Электрофильтры для очистки
технологических газов и аспираци-
онного воздуха агломашин введены
на Качканарской аглофабрике, Юж-
ном горно-обогатительном комбина-
те, Руставском металлургическом
заводе и др. Эксплуатация систем
очистки газов с применением сухих
горизонтальных электрофильтров по-
зволила получить необходимую
степень их очистки от пыли (оста-
точная запыленность газов состав-
ляет около 0,1 г/м3, что свидетель-
ствует о перспективности строитель-
ства таких систем).
На Южном ГОКе были прове-
дены сравнительные испытания
двухступенчатой схемы очистки га-
зов, включающей батарейный цик-
лон БЦ 254Р/486 и два параллельно
включенных электрофильтра, и
одноступенчатой схемы, из которой
были исключены батарейные цик-
лоны. Пылегазовый поток поступал
в схему очистки с температурой
120—160 °C при средней запыленно-
сти 5 г/м3. Медианный размер час-
тиц составлял 16 мкм, УЭС пыли —
1,3 • 106 Ом • м.
Результаты испытаний показали,
что двухступенчатая система очист-
ки в целом давала результаты хуже
(92—95 % в зависимости от скорости
газа при эффективности батарейно-
го циклона 87 %), чем одноступен-
чатая (эффективность 95,5 %). При-
чиной этого является отделение в
циклоне крупных частиц, имеющих
относительно низкое УЭС, в резуль-
тате чего сопротивление слоя вы-
сокодисперсной пыли на осади-
тельных электродах повышалось до
1010 Ом • м, и электрофильтр рабо-
тал в режиме интенсивной обрат-
ной короны. Толщина трудноотря-
хиваемых отложений высокоомной
пыли на осадительных электродах
достигала 20 мм. При поступлении
в электрофильтр не сепарированной
в циклоне пыли обеспечивалась
хорошая регенерация как осади-
тельных, так и коронирующих элек-
тродов. Кроме того, при одноступен-
чатой очистке газов в электрофильт-
ре улучшались условия работы
эксгаустера, который работал при
более низкой запыленности.
Результаты проведенных иссле-
дований позволили рекомендо-
вать для очистки агломерационных
газов от пыли применение элект-
рофильтров без предварительного
отделения крупных частиц в цик-
лоне.
165
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
При разгрузке агломашин, дроб-
лении, грохочении и транспорти-
ровке агломерата выделяется до 4 кг
пыли на 1 т продукта. Большинство
аспирационных систем хвостовой ча-
сти агломашин оборудовано мокры-
ми пылеуловителями с использо-
ванием скрубберов и труб Вентури.
В последнее время стали применяться
сухие способы очистки газов в вер-
тикальных электрофильтрах. На аг-
лофабрике Череповецкого металлур-
гического комбината для очистки ас-
пирационного воздуха агломашины
ЛКМ-312 установлено восемь верти-
кальных электрофильтров ДВП. Здесь
в общем коллекторе смешивается ас-
пирационный воздух различных
участков: мест загрузки шихты в
комкователь, дробилки, грохота,
пересыпки агломерата на конвей-
еры, укрытия хвостовой и головной
части линейного охладителя и др.
НИИОгазом проведены ис-
следования эффективности работы
указанной системы очистки газов,
поступающих в электрофильтр с
температурой 110—115 °C.
Несмотря на то, что УЭС пыли
изменялось в пределах (1—8) • I010 Ом х
х м, при скорости газа в электрофиль-
тре 0,75 м/с была достигнута высокая
степень очистки воздуха — 99,4 %, при
этом запыленность газа на выходе
из электрофильтра составляла всего
7—13 мг/м3. Повышение скорости газа
в аппарате до 1,15 м/с привело к сни-
жению эффективности до 96,8 %, а
при повышении скорости до 1,5 м/с
эффективность очистки уменьшилась
до 91,7 %.
При спекании агломерата из ших-
ты в агломерационный газ перехо-
дит более 90 % серы в виде диокси-
да серы, концентрация которого в
166
зависимости от содержания серы в
шихте изменяется от 0,1 до 25 г/м3 в
весовом и от 0,1 до 1,0 % в объем-
ном выражении.
На агломерационных фабриках
Магнитогорского металлургическо-
го комбината с 1966 года эксплуа-
тируются промышленные сероулав-
ливающие установки (всего таких
систем 21). Каждая установка состоит
из дымососа, полого скруббера, цир-
куляционного сборника, в который
подается свежая известняковая сус-
пензия, циркуляционных насосов,
фильтров для отделения от суспен-
зий твердых включений. Основным ап-
паратом системы ссроулавливаиия
является полый скруббер, представ-
ляющий собой вертикальную баш-
ню из углеродистой стали диамет-
ром 6,3 м и высотой 20 м. Произво-
дительность скруббера — до 200 тыс.
м3/ч, скорость газа — 3 м/с, плот-
ность орошения — 50 м3/(м2 • ч). Эф-
фективность очистки газа от SO в
этих условиях достигает 80—85 %.
Донецким филиалом ВНИПИ-
чсрметэнергоочистки предложено
улавливать диоксид серы из агло-
мерационных газов в рукавном филь-
тре одновременно с пылью. Исполь-
зуется способность агломерацион-
ной пыли адсорбировать диоксид
серы при прохождении его через
слой пыли, осевшей на ткани.
На Макеевском металлургичес-
ком комбинате испытан рукавный
фильтр, оснащенный стеклотканью.
Регенерация рукавов осуществлялась
обратной продувкой очищенным га-
зом. При запыленности газа 4—5 г/м3
и при скорости фильтрации 1 м/мин
эффективность улавливания диокси-
да серы составляла в среднем 62 % и
с увеличением скорости постепенно
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
снижалась. Эффективность улавлива-
ния пыли достигала в этих условиях
98,7 %.
На базе испытаний предложена
схема обеспыливания агломераци-
онного газа с одновременной очист-
кой от диоксида серы и утилизаци-
ей уловленной пыли, из которой
предварительно десорбируется улов-
ленный диоксид серы путем нагре-
ва. В качестве теплоносителя для
десорбера рекомендовано использо-
вать тепло охлаждения агломерата.
Технико-экономическое сравне-
ние сухого и мокрого способов серо-
очистки (известково-известняковой
суспензией в полых форсуночных
скрубберах) показало, что мокрый
способ, при одинаковой эффектив-
ности, значительно дороже сухого.
Процесс обжига окатышей в об-
жиговых машинах сопровождается
выделением большого количества
пыли, уносимой газами. С 1 м2 полез-
ной площади машины выделяется
63—97 м3/мин газов, в зависимости
от типа обжиговой машины и тех-
нологического процесса обжига ока-
тышей.
В процессе обжига окатышей с
целью экономии тепла часть газа,
выделяющегося из зоны рекупера-
ции и охлаждения, подвергают гру-
бой очистке от пыли и вентилято-
ром подают в зоны сушки и обжи-
га, расположенные в головной час-
ти машины. Температура газов в
зависимости от места их отвода от
агломашины составляет 140—200 °C
в зонах тракта сброса в атмосферу,
сушки и подогрева и 350 °C в зонах
обжига и рекуперации тракта
рециркуляции. Средний состав га-
зов, выделяющихся из зоны тракта
сброса в атмосферу, % (объемн.):
2,17-3,67 СО2; 75,0-77,7 N2; 15,0-20,7
О2; 1,60-5,72 Н2; 0,1СО. При
серосодержащих рудах в газе может
находиться 0,03—0,20 % SOr Состав
газа, выделяющегося из тракта рецир-
куляции, %: 77,7 N2; 20,7 О2; 1,6 Н2.
Запыленность газа 2,5—4 г/м3; пыль
содержит окислы железа, кремния,
алюминия, кальция и магния. Плот-
ность пыли составляет 3,5—5,1 г/см3.
Дисперсный состав пыли, содержа-
щейся в газе в зонах сушки, подо-
грева и обжига, характеризуется
следующими данными:
Размер Содержание,
частиц, % (мае.)
мкм
0-5 2,0
5-10 П,4
10-20 16,7
20-30 19,8
30-43 13,2
43-63 22,08
63 14,82
Пыль, содержащаяся в газе трак-
та рециркуляции, в основном круп-
ная. Разрежение в газовом тракте пе-
ред газоочисткой составляет (3—4,6) х
х 103 Па.
Тракт сброса газа в атмосферу и
тракт рециркуляции обжиговой ма-
шины имеют отдельные газоочистки.
На некоторых металлургических за-
водах, еще применяют батарейные
циклоны (рис. 5.4, а). На реконструи-
руемых и новых машинах обжига ока-
тышей эксплуатируют газоочистки,
в которых после горизонтального
коллектора установлены сухие плас-
тинчатые горизонтальные трехполь-
ные электрофильтры (рис. 5.4, б).
При установке более одного элект-
рофильтра между горизонтальным
коллектором и электрофильтрами
167
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
Тракт выброса газов в атмосферу
Рис. 5.4. Принципиальные схемы очистки газов машин обжига окатышей:
1 — обжиговая машина; 2 — горизонтальный коллектор; 3 — батарейный циклон; 4 — дымосос,
5 — дымовая труба; 6 — электрофильтр; 7 — вертикальный коллектор, 8 — низконапорная
труба Вентури; 9 — центробежный скруббер; 10 — циклон ЦН-24; 11 — циклон ЦН-11 или
СК-ЦН-34
помещают вертикальный газорас-
пределительный коллектор с бун-
кером для сбора пыли (рис. 5.4, в),
который является второй ступенью
грубой очистки газа. Такая газоочи-
стка работает на Качканарской
фабрике окомкования. При от-
сутствии габаритов для размещения
электрофильтров для обжиговых
машин, работающих на малосерни-
стых рудах, после газового коллекто-
ра располагают низконапорные тру-
бы Вентури и центробежный скруб-
бер (рис. 5.4, г). Для очистки газов
от машин, работающих .на сер-
нистых рудах, при запыленности
до 1 г/м3 после коллектора
устанавливают последовательно
168
циклоны типов ЦН-24 и ЦН-11 или
СК-ЦН-34 (рис. 5.4, д). На тракте
рециркуляции для очистки газа
после коллектора в основном ус-
танавливают сухие центробежные
циклоны (рис. 5.4, е).
5.2. Очистка доменного газа
Состав и основные характерис-
тики доменного газа зависят от ших-
ты и хода плавки и могут в значи-
тельной степени изменяться. Домен-
ный газ загрязнен колошниковой
пылью, которая представляет смесь
мелких частиц руды, кокса, агло-
мерата, известняка и других мате-
риалов, загружаемых в доменную
печь.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Пыль образуется в результате ме-
ханического измельчения материа-
лов при их приготовлении, транс-
портировке, загрузке и истирании
при движении в шахте печи. Вынос
пыли из печи обусловлен увлече-
нием мелких частиц потоком газа,
проходящим сквозь слой шихты, а
также возгонкой некоторых элемен-
тов шихты, т.е. превращением их в
парообразное состояние под дей-
ствием высоких температур.
Современные доменные печи
обычно работают с расходом природ-
ного газа 80—120 м3 на 1 т чугуна и
дутьем, обогащенным кислородом до
35 %. При этом влагосодержание до-
менного газа составляет 70—100 г/м3
сухого газа (точка росы 42—49 °C при
давлении 0,1 МПа).
Химический состав газа изменя-
ется в следующих пределах, %
(объсмп.): 25-30 СО; 12-18 СО2; 2-
7 Н2; до 0,5 СН4; 47—57 N2. Теплота
сгорания доменного газа составляет
2900-3800 кДж/м3.
Температура газа, поступающего
на газоочистку при работе печей на
повышенном давлении, составляет
200—300 °C. Наблюдаются крат-
ковременные повышения температу-
ры до 500 °C; при выплавке спсцчу-
гунов (литейного, ферросилиция,
ферромарганца) температура газа вы-
ше, чем при выплавке передельно-
го чугуна, и составляет 300—400 °C.
Перевод доменных печей на ра-
боту с повышенным давлением газа
на колошнике, уменьшение в свя-
зи с этим скорости отвода газа,
обогащение кислородом воздушно-
го дутья, замена в шихте сырой же-
лезной руды агломератом или ока-
тышами приводят к значительному
снижению запыленности доменно-
го газа и изменению фракционного
состава пыли (уменьшению разме-
ров частиц пыли). В этих условиях
запыленность доменного газа на
выходе из печи колеблется в пре-
делах 5—20 г/м3, в зависимости от
давления под колошником. Колош-
никовая пыль состоит в основном
из тяжелых и крупных частиц же-
лезной руды и кокса с размерами
частиц, превышающими 50 мкм
(около 70 %), а также из очень мел-
ких частиц соединений кремния,
алюминия, магния, кальция и дру-
гих, образованных возгонкой при
высокой температуре.
Повышение давления отходяще-
го доменного газа позволяет исполь-
зовать потенциальную энергию от-
ходящего сжатого газа в газовых ути-
лизационных бескомпрсссорных тур-
бинах (ГУБТ). При этом себестои-
мость получаемой электроэнергии
оказывается достаточно низкой.
Опыт эксплуатации ГУБТ на Маг-
нитогорском, Череповецком и Кри-
ворожском металлургических комби-
натах показывает, что для надежной
работы турбин, исключающей вы-
падение влаги в их хвостовой час-
ти, температура газа на выходе из
турбины должна превышать точку
росы. Поэтому минимальная входная
температура на работающих в насто-
ящее время ГУБТ (Р = 0,3 МПа)
принята равной 120 °C. Так как для
очистки доменного газа применя-
ются схемы мокрой очистки, то пе-
ред подачей газа в ГУБТ его необ-
ходимо подогревать.
Главным недостатком смешива-
ющего подогрева для ГУБТ является
балластирование горючего газа про-
дуктами сгорания. Поверхностные на-
греватели не нашли применения из-
за их громоздкости и сложности эк-
169
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
сплуатации, связанной с возмож-
ностью образования отложений пыли
на поверхности теплообмена. На это
указывает и опыт эксплуатации
ГУБТ, когда при размещении сме-
шивающего подогревателя непо-
средственно перед турбиной пыль не
успевает высохнуть, и даже при ма-
лой запыленности газа (5 мг/м3) в на-
правляющем аппарате турбины наб-
людаются отложения пыли. Так как
доменный газ широко используется
на металлургических заводах в основ-
ном в качестве топлива, допустимая
величина содержания пыли в очи-
щенном газе не должна превышать
4 мг/м (ТУ14-7-23—73).
Потребители доменного газа —
коксовые печи, воздухонагреватели
доменных печей, а в последнее вре-
мя, в связи с широким внедрением
газорасширительных станций, ис-
пользующих энергию доменного газа
для выработки электроэнергии, га-
зовые утилизационные бескомпрес-
сорные турбины. Для ограничения
количества влаги в подаваемом пот-
ребителям доменном газе охлажде-
ние его осуществляется до темпе-
ратуры не ниже 35—40 °C при дав-
лении 0,1 МПа (влагосодержание
47—63 г/м3). Это связано с тем, что
выпадающая из газа влага спо-
собствует коррозии металла газохо-
дов и является причиной затвердева-
ния отложений пыли на оборудова-
нии. Повышенное содержание влаги
снижает калорийность доменного
газа и увеличивает потери тепла с
отходящими газами.
Разработаны две схемы очистки —
мокрая и сухая. По мокрой схеме
(рис 5.5) газ из колошника 2 до-
менной печи 1 по газоходу 3 от-
водится в систему газоочистки. В су-
хом пылеуловителе 4 инерционно-
го или центробежного типа домен-
ный газ очищается от крупной
пыли до конечного пылссодержа-
ния 5—10 г/м3. Периодически пыль
удаляется из бункера пылеуловите-
ля в железнодорожный вагон через
устройство, состоящее из отсечно-
го клапана, шнекового транспорте-
ра и системы подачи воды или пара
для увлажнения пыли. В полом
скруббере 5 газ охлаждается и очи-
щается от крупной пыли. Запылен-
Рис. 5.5. Схема обеспыливания доменного газа
170
Часть II Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
В схеме газоочистки доменной
печи объемом 5 тыс. м3 с использо-
ванием ГУБТ электрофильтры не
применяются (рис. 5.6, в). Для коа-
гуляции пыли предусматривают в
блоке пять—семь труб Вентури с об-
щим бункером, но с индивидуаль-
ным сепаратором для каждой тру-
бы. При этом обеспечивается воз-
можность отключения требуемого
числа труб Вентури при помощи
дроссельных задвижек. После блока
труб Вентури до и после дроссель-
ной группы устанавливают центро-
бежные скрубберы.
Опыт эксплуатации систем очист-
ки доменного газа показал, что для
всех них характерна эффективная
очистка газа от пыли. Однако вслед-
ствие высокой температуры воды,
поступающей на орошение ап-
паратов из оборотного цикла водо-
снабжения, температура очищенно-
го газа превышает нормативную ве-
личину (35 °C) и достигает 45—50 ' С
зимой и 50—60 °C летом. Более ин-
тенсивное, чем в полом скруббере,
охлаждение газа может быть осу-
ществлено в трубе Вентури при ско-
рости газового потока 120—160 м/с и
удельном расходе воды 1,25—1,5 л/м3.
При таких условиях температура газа
будет близка к температуре мокро-
-го термометра.
Схема газоочистки без полого
скруббера показана на рис. 5.6, г.
Охлаждение газа осуществляется в
трубе Вентури, а коагуляция мелко-
дисперсной пыли — в дроссельной
группе. Такая же схема очистки
доменного газа с использованием
ГУБТ приведена на рис. 5.6, д. За
рубежом получила распространение
схема очистки доменного газа, в кото-
рой после сухого инерционного пы-
ность доменного газа после полого
скруббера составляет 2—4 г/м3, а
иногда меньше.
Окончательная очистка домен-
ного газа осуществляется в скорост-
ном пылеуловителе с трубами Вен-
тури. В трубе или трубах Вентури 6
(в зависимости от объема доменной
печи) происходит укрупнение мел-
кодисперсной пыли. Наиболее круп-
ная пыль и капли жидкости выво-
дятся из газа в инерционном пылс-
и брызгоуловителе 7, а окончатель-
ная очистка газа от пыли до требу-
емого конечного пылесодержания
осуществляется в центробежном
скруббере 9. Очищенный газ отво-
дится в коллектор чистого газа 10,
откуда подается потребителям. Для
повышения давления газа в домен-
ной печи перед центробежным скруб-
бером установлена дроссельная
группа 8. Все аппараты, располо-
жение между доменной печью и
дроссельной группой, работают под
повышенным давлением газа, по-
этому их конструкцию делают жест-
кой, способной выдерживать такое
давление. Дроссельную группу в
зависимости от ее конструкции ус-
танавливают на горизонтальном или
вертикальном участках газопроводЯч
Для схем доменной газоочистки
характерны конструктивные осо-**/
бенности, которые зависят от мест-
ных условий, числа доменных пе-
чей, а также от способа использо-
вания энергии доменного газа В том
случае, если для коагуляции пыли
вместо труб Вентури используется
дроссельная группа, схема газоочи-
стки упрощается (рис. 5.6, а). При
использовании ГУБТ применяют си-
стему газоочистки, изображенную на
рис. 5.6, б.
171
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
Рис. 5.6. Принципиальные схемы очистки доменного газа от пыли:
/ — сухой пылеуловитель; 2 — полый скруббер; 3 — труба Вентури; 4 — дроссельная группа;
5 — центробежный скруббер; 6 — свеча для сжигания избытка газа; 7 — коллектор чистого
газа; 8 — инерционный пыле- и брызгоуловитель; 9 — электрофильтр; 10 — подогреватель
газа; 11 — задвижка с электроприводом; 12 — ГУБТ; 13 — бункер с сепараторами; 14 —
доменная печь
леуловителя последовательно уста-
новлены на инерционные пыле- и
брызгоуловители две трубы Вентури.
В первой низконапорной трубе Вен-
тури осуществляется охлаждение газа,
а во второй высоконапорной — коа-
гуляция пыли. Далее газ очищается в
первом центробежном скруббере и,
проходя через дроссельную группу,
освобождается от капельной влаги во
втором центробежном скруббере.
В последнее время внедряется
очистка доменного газа в сухих ап-
паратах (пластинчатых электро-
фильтрах, тканевых фильтрах из
стеклоткани, металлокерамических
фильтрах), в которых газ не охлаж-
дается, а поэтому нагревать его пе-
ред подачей в турбину не требуется.
172
Однако промышленного примене-
ния сухие фильтры для очистки до-
менного газа пока не получили.
И нститутом « Г и прогазооч истка»
выполнено сравнение девяти схем
мокрой и сухой очистки газа для
доменной печи объемом 5 тыс. м3.
Из сопоставления экономических
показателей схем очистки газов сле-
дует, что три схемы сухой очистки
с применением рукавных металло-
тканых фильтров, рукавных фильт-
ров с тканью «Оксалон» и четырех
сухих электрофильтров значитель-
но экономичней схем мокрой очист-
ки газов.
Для очистки газа, выбрасывае-
мого из межконусного пространства
засыпного аппарата доменных пе-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
чей, в РФ эксплуатируются несколь-
ко схем очистки газа мокрым спо-
собом (Макеевский, Донецкий, Че-
лябинский и другие металлургичес-
кие заводы). На основании иссле-
дований, проведенных Ювэнерго-
черметом и ВНИПИчерметэнерго-
очисткой, рекомендована схема,
показанная на рис. 5.7 (Косогорский
металлургический завод). Газ осво-
бождается от крупной пыли в оро-
шаемом водой газоходе 7, а коагуля-
ция мелкодисперсной пыли осуще-
ствляется в вертикальной трубе Вен-
тури 3. Очистка газа от укрупненной
пыли происходит в центробежном
скруббере 5 основной системы газо-
очистки доменной печи. Скорость газа
в горизонтальном орошаемом газохо-
де составляет 30—35 м/с. Для увели-
чения энергии газового потока при
прохождении им трубы Вентури в
нее подают часть газа, прошедшего
полый скруббер доменной газоочи-
стки. Он эжектирует в трубу Венту-
ри газ из межконусного простран-
ства. С помощью клапанов в газовом
тракте газоочистки поддерживает-
ся положительное давление.
Загрязнение атмосферы пылью
происходит на рудном дворе и в
подбункерном помещении. Разгруз-
ка шихтовых материалов для домен-
ной печи осуществляется в здании
вагоноопрокидывателей. В местах
разгрузки в бункера вдоль здания
сделаны бортовые отсосы. Аспира-
ция предусмотрена и в местах- выг-
рузки шихты из бункеров на кон-
вейеры. Отсосы объединены общим
горизонтальным коллектором, ко-
торый подвешен к фермам здания
вагоноопрокидывателя. Очистка воз-
духа от пыли осуществляется либо
отдельной установкой, либо в сис-
теме газоочистки объектов бункер-
ной эстакады.
Узлы разгрузки шихтовых матери-
алов на транспортеры, перегрузоч-
ные узлы с транспортера на транс-
портер, грохоты, места загрузки ших-
ты в скипы и другие оборудуются ук-
рытиями с аспирацией отсасываемо-
го воздуха и очисткой его от пыли
в сухих пластинчатых электрофиль-
трах перед выбросом в атмосферу.
Если в подбункерном помещении
работают вагон-весы, для очистки
Рис. 5.7. Схема очистки газов из межконусного пространства:
1 — доменная печь; 2 — атмосферный клапан, 3 — труба Вентури; 4 — уравнительный газопро-
вод; 5 — каплеуловитель системы газоочистки доменной печи, 6 — коллектор очищенного до-
менного газа; 7 — орошаемый газоход; 8 — трубопровод полученного газа после скруббера
173
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
воздуха, подаваемого в кабину ма-
шиниста вагон-весов, предусмотрен
слоистый коксовый фильтр, орошае-
мый водой. Фильтр, вентилятор, на-
сос и бак с водой устанавливают на
раме вагон-весов. Фильтр выполнен
из кассет, которые можно вынуть для
промывки. Один раз в смену в баке
заменяется вода.
При сливе чугуна в ковш на ли-
тейном дворе доменной печи выделя-
ется газ с содержанием пыли 1 г/м3.
Для предотвращения выделения за-
пыленного газа в помещение литей-
ного двора место слива чугуна и глав-
ный желоб оборудуют аспирацион-
ным укрытием с отсосом воздуха в
количестве 500 тыс. м3/ч и очисткой
его в электрофильтрах типа УГ. Та-
кая система предусмотрена для до-
менной печи объемом 5 тыс. м3 на
заводе «Криворожсталь», эффектив-
ность очистки — 93—95 %.
Во время разливки чугуна на раз-
ливочной машине выделяется газ,
содержащий графитовую пыль в
количестве 1,7—2,2 г/м3. Для улавли-
вания газа над ковшом и местом
разливки чугуна в формы устанав-
ливают поворотные зонты. От зон-
тов отсасывают 130—150 тыс. м3/ч
газа, который подвергают очистке
в рукавных фильтрах.
5.3. Очистка мартеновских газов
Дымовые газы от мартеновской
печи отводятся в регенератор, посту-
пают в котел-утилизатор, на газо-
очистку и дымососом выбрасывают-
ся через дымовую трубу в атмосферу.
Количество дымовых газов зави-
сит от емкости мартеновской печи,
периодов плавки и в среднем со-
ставляет:
174
Емкость Количество газов,
мартеновской 1(Рм3/ч:
печи, т .перед после
котлом- котла-
утили- утили-
затором затора
100 65 80
200 80 100
300 105 120
400 115 140
500 130 160
600 145 180
900 180 220
2x250* 180 220
* Двухванная печь. «
Температура мартеновских газов
в борове перед котлом-утилизатором
равна 500—600 °C, после котла-ути-
лизатора — 250 °C. Средний химичес-
кий состав мартеновских газов, %
(объемн.): 5 СО2; 0—1 СО; 14 О2; 74
N2; 7 Н2О. При плавке стали в двух-
ванной печи состав газа несколько
изменяется и характеризуется сле-
дующими данными, % (объемн.): 5—
15 СО2; 0-1 СО; 9-13 О,; 57-74 N2;
12—14 Н2О. Окись углерода перед
направлением газа на очистку дожи-
гают в специальной камере. При ра-
боте мартеновской печи на природ-
ном газе в нем может содержаться
до ПО мг/м3 окислов серы, а при
отоплении коксодоменным газом —
до 800 мг/м3. Содержание влаги в газе
составляет в среднем 60 г/м3.
Запыленность мартеновских га-
зов — 10 г/м3, а газов от двухванных
печей — до 15 г/м3. Пыль состоит в
основном из окислов железа. Кроме
того, в ней присутствуют окислы
кальция, магния, марганца, алюми-
ния, кремния, фосфора, серы. Плот-
ность мартеновской пыли 4,5—5 г/см3.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Насыпная плотность 1,5 г/см3. Угол
естественного откоса 28—33°. Гигро-
скопичность пыли 3—8 %. Дисперс-
ный состав пыли зависит от расхода
кислорода в печи и технологическо-
го процесса плавки. Поданным ВНИ-
ПИчерметэнергоочистки, дисперс-
ный состав пыли после котла-ути-
лизатора в период плавления харак-
теризуется следующими данными:
Размер Содержание,
частиц, % (мае.)
мкм
<0,07 3,2-5,7
0,07-0,1 2,8-3,5
0,1-0,2 12,8-16
0,2-0,3 16-18
0,3-0,4 15-16
0,4-0,6 14-18
0,6-0,8 10-11
0,8-1,0 7-8
> 1 1-12
В миксерном отделении в местах
слива чугуна в миксер и из миксера
в ковш, а также при скачивании шла-
ка делают укрытия типа зонтов и от-
сасывают из каждого укрытия воздух
в количестве 120—130 тыс. м3/ч; со-
держание графитовой пыли в воз-
духе, имеющем температуру 100—
120 °C, составляет 3,5 г/м3. Эта пыль
имеет следующий химический со-
став, % (мае.): 1,75 SiO2; 45,6 Fe2O3;
5,57 А12О3; 0,84 СаО; 46,11 С. Она
имеет пластинчатую форму, легко
измельчается, плохо смачивается
водой. Гигроскопичность пыли в
среднем составляет 0,15 %, плот-
ность — 2,35 г/см3.
В РФ для очистки дымовых га-
зов, отводимых от мартеновских
печей, используют сухие электро-
фильтры и скоростные пылеулови-
тели с трубами Вентури. За рубе-
жом, кроме того, применяют тка-
невые фильтры из силиконизиро-
ванных стеклянных волокон. Способ
очистки газов выбирают, исходя из
местных условий и технико-эконо-
мического обоснования.
Для сухой очистки мартеновско-
го газа от пыли после котлов-ути-
лизаторов устанавливают сухие плас-
тинчатые четырехпольные электро-
фильтры типа УГ (рис. 5.8). Если в
схеме отвода мартеновского газа ко-
Рис. 5.8. Схема очистки марте-
новских газов в сухих пластин-
чатых электрофильтрах:
1 — мартеновская печь; 2 — бо-
рова; 3 — шибер; 4 — камера для*
дожигания окиси углерода; 5 —
котел-утилизатор; 6 — дымосос;
7 — направляющий аппарат; 8 —
дымовая труба; 9 — электро-
фильтр; 10 — линия пневмо-
транспорта пыли; 11 — дрос-
сель-клапан, 12 — испаритель-
ный скруббер
175
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
тел-утилизатор не работает, перед
очисткой газа в электрофильтре его
охлаждают и увлажняют в полом
испарительном скруббере. Как вид-
но из приведенной схемы газо-
очистки, газ, отводимый от марте-
новской печи, может быть направ-
лен следующими путями: в дымо-
вую трубу без очистки; через ко-
тел-утилизатор в систему газоочис-
тки и дымовую трубу; при оста-
новке котла-утилизатора — по об-
водной линии (в этом случае газ
охлаждают в оросительной камере
или полом скруббере).
Для безопасности ведения про-
цесса очистки газа в электрофильт-
ре окись углерода, содержащуюся в
мартеновском газе, дожигают в
специальной камере перед котлом-
утилизатором. При содержании СО
в газе более 1 % (объемн.) подачу
напряжения на электрофильтр пре-
кращают. Измерение концентрации
СО в газе производят автоматичес-
кими газоанализаторами, сблокиро-
ванными с агрегатами питания элект-
рофильтра. Для эффективной очист-
ки газа в электрофильтре его ско-
рость в активном сечении должна
быть 0,9—1 м/с, температура перед
электрофильтром — не выше 250 °C,
а влажность — в пределах 60—100 г/м3.
При меньшем значении влажности
в газоходе перед электрофильтром
устанавливают форсунки с мелким
распылом воды. Максимальная тем-
пература газа на выходе из элек-
трофильтра должна быть не менее
чем на 20 °C больше температуры
точки росы.
Уловленную в сухом электро-
фильтре пыль рекомендуют удалять
в сухом виде системами пневмо-
транспорта или механическим спо-
собом в специальный пылевой бун-
кер с последующим окомкованием
и использованием в агломерацион-
ном, доменном или сталеплавиль-
ном производствах.
Принципиальная схема уста-
новки скоростных пылеуловителей
с трубами Вентури показана на
рис. 5.9. Дымовые газы охлаждаются
Рис. 5.9. Схема очистки мар-
теновских газов в скорост-
ных пылеуловителях с круг-
лыми трубами Вентури:
1 — шибер; 2 — оросительная
камера; 3 — обводной газоход;
4 — дымовая труба; 5 — котел-
утилизатор; 6 — дроссель-кла-
пан; 7 — центробежные скруб-
беры; 8 — блок труб Вентури,
9 — шламопровод; 10 — дымосо-
сы; 11 — насос, 12 — направля-
ющие апграты дымососов; 13 —
устройство для подогрева газа;
14 — дымососы
176
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
в котле-утилизаторе и поступают в
блок труб Вентури. Могут быть
использованы трубы с круглым и
прямоугольным сечением горлови-
ны. Использование труб с круглым
сечением горловины требует отклю-
чения части из них при изменении
количества газа в процессе плавки.
Трубы Вентури с прямоугольным
сечением горловины дают возмож-
ность осуществлять оптимальный
режим работы системы очистки газа
в течение плавки путем роллирова-
ния сечения горловины. Окончатель-
ная очистка газа от укрупненной
пыли и капель воды осуществляет-
ся в инерционном аппарате, встро-
енном за трубами Вентури, и цент-
робежных скрубберах. После очист-
ки газ дымососолм выбрасывается в
дымовую трубу.
При установке труб Вентури с
прямоугольным регулируемым сече-
нием горловины газоочистку выпол-
няют так, как показано на рис. 5.10.
После мокрой газоочистки устанав-
ливают металлические дымовые
трубы, так как кирпичные быстро
разрушаются. Если используют кир-
пичные трубы, для уменьшения
выноса в атмосферу газа, содержа-
щего капельную жидкость, перед
дымовой трубой устанавливают ус-
тройство для подогрева газа. В неко-
торых случаях газ подогревают и
перед дымососом. Это делают и для
уменьшения отложений пыли на ло-
патках и корпусе дымососа.
После мокрой газоочистки пыль
удаляют гидротранспортом в шламо-
вую канализацию. При очистке мар-
теновских газов в трубах Вентури
соблюдают высоконапорный режим
(9—10 кПа). В трубах Вентури пря-
моугольного сечения применяют
пленочно-форсуночное орошение.
Рис. 5.10. Схема очистки мартеновских газов с использованием труб Вентури с прямо-
угольным сечением горловины:
1 — мартеновская печь; 2 — борова; 3 — шибер; 4 — устройство для подогрева газа; 5 —
дымовая труба; 6 — котел-утилизатор; 7 — дымосос; 8 — направляющий аппарат; 9 — дроссель-
клапан; 10 — центробежный скруббер; 77 — оросительная камера; 12 — газопровод очищенно-
го газа; 13 — прямоугольные трубы Вентури; 14 — гидрозатвор
177
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
Рекомендуют удельный расход воды
1,25—1,5 л/м3. Давление воды перед
форсунками труб Вентури должно
быть не менее (29—35) • 104 Па.
Для отделения капельной влаги
и крупной пыли от газа после труб-
распылителей необходимо устанав-
ливать инерционные каплеуловите-
ли (бункеры), скорость газа в кото-
рых не должна превышать 2,5—3 м/с.
Полное отделение капельной влаги
и укрупненной пыли перед тягодуть-
евой машиной осуществляют в цен-
тробежных скрубберах с лопаточ-
ными завихрителями или тангенци-
альным подводом газа. В каплеотде-
лителях с лопаточными завихрите-
лями скорость газа в цилиндричес-
кой части должна быть в пределах
10—15 м/с. Высота цилиндрической
части (от верха завихрителя) при-
нимается равной 3,5—4,0 диаметра
скруббера.
При определении создаваемого
дымососом необходимого разреже-
ния рекомендуется принимать сле-
дующие значения гидравлического
сопротивления участков газового
тракта: боров печи до шибера кот-
ла-утилизатора — 600—800 Па; ко-
тел-утилизатор — 2—2,5 тыс. Па.
Для обеспечения нормальной ра-
боты мартеновской печи и эффек-
тивной очистки газа разрежение, со-
здаваемое дымососом (эксгаустером),
должно быть при сухой очистке в
электрофильтрах не менее 4,5 тыс. Па,
при мокрой — не менее 15 тыс. Па.
Во избежание конденсации водяных
паров из газа следует предусматри-
вать теплоизоляцию газоходов чис-
того газа от каплеотделизелей до на-
гнетателя и от нагнетателя до дымо-
вой трубы.
. Кроме рассмотренных схем очист-
178
ки газов, предусмотренных индиви-
дуально для каждой мартеновской
печи, применяют централизован-
ные установки, рассчитанные на
несколько печей. На Челябинском
металлургическом заводе для шес-
ти 100-т мартеновских печей эксп-
луатируется газоочистка, состоящая
из трех блоков: двух рабочих и од-
ного резервного. Каждый блок рас-
считан на очистку газов от трех мар-
теновских печей и включает полый
скруббер для охлаждения газа, тру-
бы Вентури и центробежные пыле-
и брызгоуловители. Мартеновские
печи соединены с газоочисткой кол-
лектором. Такая централизованная
газоочистка занимает меньшую пло-
щадь, чем индивидуальные для
каждой печи; кроме того, она мень-
ше стоит и имеет более низкие эк-
сплуатационные расходы.
В миксерном отделении сталепла-
вильных цехов очистку газов, отса-
сываемых от зонтов, установленных
в местах слива чугуна, и при скачи-
вании шлака производят в сухих цен-
тробежных циклонах или в после-
довательно установленных двух груп-
повых циклонах типа ЦН-15. Для
очистки газа применяют и батарей-
ные циклоны. Так как сухие цент-
робежные циклоны не улавливают
пыль размером менее 10 мкм, для
достижения ПДК в приземном слое
сооружают высокие дымовые трубы.
На ряде заводов (металлургические
заводы им. Ильича, им. Дзержинс-
кого и др.) в миксерных отделениях
для очистки газа эксплуатируют мок-
рые центробежные циклоны типа
СИОТ. Ввиду того что графитовая
пыль плохо смачивается, очистка
газа в мокрых аппаратах происходит
недостаточно эффективно.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в е ззовых выбросах
Наряду с разработкой высокоэф-
фективных систем очистки марте-
новских газов ведутся изыскания
эксплуатационных режимов работы
печей, при которых сокращается
количество вредных выбросов. Ин-
ститутом «ВНИПИчерметэнерго-
очистка» разработан новый способ
отопления мартеновских печей при-
родным газом с предварительной
термоподготовкой. Его использова-
ние позволяет сократить количество
поступающего на очистку газа и выб-
расываемой из печи пыли на 15 %,
количество оксидов серы — в 2—2,5
раза, оксидов азота — на 20—25 %.
Следует отметить, что специально
очистка технологических газов мар-
теновских печей от окислов серы и
азота не осуществляется.
Работы, направленные на изыс-
кание оптимальных режимов пода-
чи кислорода в ванну мартеновской
печи, позволили институту «ВНИ-
П Ичермстэнергоочистка» рекомендо-
вать фурмы для подачи кислорода в
ванну в начальный период плавле-
ния с утлом наклона сопел.70—80° и
после расплавления шихты с углом
наклона сопел 20—30°. Использова-
ние таких фурм обеспечивает сокра-
щение выноса пыли из печи с тех-
нологическими газами на 30—35 %.
Применение кислородно-газовой
продувки с подачей в реакционную
зону природного газа в количестве
20—30 % от количества кислорода
позволяет сократить вынос пыли с
отходящими газами на 40—50 % и
способствует ее коагуляции, что су-
щественно повышает эффектив-
ность пылеулавливания.
Анализ технико-экономических
показателей газоочистных устано-
вок позволяет сделать следующие
выводы. Для очистки газов марте-
новских печей емкостью 200—500 т
рекомендуется установка электро-
фильтров или скрубберов Вентури
(в случае их эксплуатации без по-
догрева газа). Для печей емкостью
600—900 т экономически целесооб-
разно устанавливать электрофильт-
ры. При необходимости подогрева
отходящих газов установка скруббе-
ров Вентури рекомендуется только
в цехах, где размещение электро-
фильтров невозможно.
5.4. Очистка газов электростале-
плавильных печей
Электрические печи для выплав-
ки стали имеют ряд преимуществ
по сравнению с другими сталепла-
вильными агрегатами. В них выплав-
ляют высоколегированные инстру-
ментальные, нержавеющие, жаро-
стойкие и жаропрочные стали. Об-
разующиеся в процессе плавки на-
сыщенные пылью газы повышают
давление в печи и через неплотно-
сти в ее конструкции выделяются в
производственные помещения. Ос-
новное количество газа выходит че-
рез неплотности у электродов и ра-
бочего окна. Газы выделяются из
электропечей нс только в процессе
плавки, но и во время загрузки печи
и слива готовой стали в ковш.
Газ, выделяющийся из печи,
имеет следующий химический со-
став, % (объеми.): <68 СО; <30 СО2;
<21 О2; 30—79 N2. Температура газа
на выходе из печи составляет око-
ло 1600 °C. Ввиду наличия в газе СО,
он взрывоопасен, и поэтому перед
направлением на очистку оксид уг-
лерода дожигают в специальном ус-
тройстве. Концентрация пыли сос-
тавляет 50—60 г/м3; пыль состоит из
179
Глава5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
окислов железа, кремния, алюми-
ния, марганца, кальция. Ее плот-
ность составляет 4—4,2 г/см3, на-
сыпная плотность — 1,2 г/см3; угол
естественного откоса равен 20—25°.
Дисперсный состав пыли при вып-
лавке среднеуглеродистых и хроми-
стых сталей характеризуется следу-
ющими данными:
Размер
частиц,
мкм < 0,7 0,7—7 7—80 > 80
Содер-
жание, %
(мае.) 42 35 16 7
Для улавливания и отвода газов,
выделяющихся от электропечей, при-
нимают различные системы:
1. Фонари или вытяжные шахты
в крыше цеха, через которые по-
павший в цех газ удаляется естествен-
ным путем. В некоторых случаях, для
улучшения общеобменной вентиля-
ции, в шахтах или в крыше печных
пролетов устанавливают вентилято-
ры. При таком методе отвода газ сна-
чала попадает в цех, загрязняет его
атмосферу, что затрудняет создание
в цехе нормальных санитарно-гиги-
енических условий работы.
2. Установка над электропечью
зонта (рис. 5.11, д), полностью пе-
рекрывающего в плане свод печи.
В конструкции зонта 9 предусмот-
рен специальный колпак 8 над заг-
рузочным окном печи, предназна-
ченный для отсоса газа, выделяю-
при загрузке и в процессе
печи. Вместе с газом в зонт
подсасывается воздух, в ре-
Рис. 5.11. Способы отвода газа
от электропечей:
а — через зонт; б — секционный
отсос; в — из свода печи; г — из
свода печи через патрубок с раз-
рывом; д — полное укрытие
печи (/ — клапан для каналов
крана (открыт); 2 — клапан (зак-
рыт); 3 — окно для обслужива-
ния печи; 4 — трубопровод для
отсоса газов с вытяжным возду-
ховодом; 5 — загрузочная дверь)
180
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
зультате чего объем газа, поступа-
ющего на газоочистку, резко возра-
стает. Поэтому устройство зонта над
электропечью требует установки га-
зоочистки и дымососов большей
производительности. При отсосе че-
рез зонт не все количество выделя-
ющегося из печи газа попадает в
него. Часть запыленного газа про-
никает в здание цеха, загрязняя его,
а затем при выходе через фонарь вы-
зывает загрязнение атмосферы.
3. Секционный отсос (рис. 5.11, б)
представляет усовершенствованное
укрытие, состоящее из нескольких
секций, присоединенных к вытяж-
ному газоходу посредством двух-
шарнирного телескопического пат-
рубка 7. Газ, выходящий через зазо-
ры между электродами и сводом
печи, удаляется через отсосы 2 и 3.
Кольцевой отсос 6 с укрытием 4 слу-
жит для улавливания газа, выбиваю-
щегося через неплотности в месте со-
единения свода и корпуса печи. Над
желобом печи устроен зонт 5. Все
эти отсосы объединены сборником
газа 7, присоединенным к патрубку 7.
При отсосе газа через рабочее се-
чение зонта со скоростью не ме-
нее 2 м/с или через секционный от-
сос производительность газоочистки
и дымососа принимают в зависимо-
сти от емкости печи (табл.-5.1).
При применении кислорода объ-
ем отсасываемого газа увеличивает-
ся примерно на 60 %. На практике
применяют зонты и отсосы разных
конструкций. Однако все они не
обеспечивают полного улавливания
и отвода газа, выделяющегося из
электропечи, особенно во время по-
дачи в ванну кислорода, и часть газа
проникает в цех. Вследствие боль-
шого количества отсасываемого газа
и громоздкости зонтов и отсосов их
устанавливают на электропечах ем-
костью до 12 т.
4. Отвод газа непосредственно из
свода печи (рис. 5.11, в). В своде печи
делают специальное отверстие, че-
рез которое при помощи водоохлаж-
даемого патрубка 10, соединенного
шарнирно с газоотводящим газо-
проводом, отсасывают газ, образу-
ющийся в процессе плавки стали.
Под сводом печи создают разреже-
ние 4,5—13 Па, которое исключает
выбивание газа через ее неплотно-
сти. В некоторых случаях в печи обра-
зуют небольшое избыточное давле-
ние 5—30 Па, при котором создается
восстановительная атмосфера. При
разрежении в печи подсасываемый
воздух окисляет закись железа до
высших окислов, которые не воспла-
меняются. Избыточное давление в
печи исключает подсос воздуха и
возможность взрывов газа и хлопков
в ее рабочем пространстве..
Количество удаляемого газа ре-
гулируют специальной задвижкой II,
, , Таблица 5.1
Зависимость производительности газоочистки и дымососа от емкости печи
Емкость печи, т Отсос при помощи зонта Секционный отсос
< 1,5 3 5 ' 10 2,5 . 4,5 9
Количество газа, тыс. м3/ч 20 30 45 60 ' 13,6 25 39
181
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
соединенной с датчиком автоматичес-
кого регулирования 12, работающим
в зависимости от изменения давле-
ния в печи. При принятом располо-
жении патрубка подсасываемый воз-
дух не распространяется по всему
объему печи и оказывает небольшое
влияние на охлаждение металла.
Такой метод отвода газа предус-
матривает перед подачей его на га-
зоочистку дожигание СО в специ-
альной камере. Для предотвращения
выбивания газа из печи через от-
верстия для электродов, зазоры
между электродами и сводом печи
закрывают специальными уплотни-
телями.
5. Отвод газа из свода печи через
патрубок с разрывом (рис. 5.11, г). При
этом газоотводящий патрубок 13 рас-
полагают на расстоянии 20—50 мм
от стационарно установленной при-
емной воронки 14 или приемного
патрубка 1. Выходящая из печи
струя газа подсасывает окружающий
воздух, в результате чего объем сме-
си увеличивается примерно в шесть
раз. Содержащуюся в газе окись уг-
лерода дожигают в специальной ка-
мере в атмосфере подсасываемого
воздуха, затем газ направляется в
систему газоочистки. Такой метод
отвода газа безопасен и удобен, так
как шарнирное соединение 15 тру-
бопровода дает возможность отво-
дить воронку перед наклоном элек-
тропечи.
6. Отвод газов способом полного
укрытия печи (рис. 5.11, Э), в кото-
ром производят загрузку, плавку и
слив металла, обеспечивая снижение
уровня шума и возможность произ-
водства ремонтных работ. По такой
схеме Запорожский филиал Гип-
рогазоочистки разработал несколь-
182
ко проектов. Обеспечивается практи-
чески полный отвод газов от печи,
при резком снижении мощности сис-
темы отсоса газов по сравнению с
отводом газа через подкрышный зонт.
Одновременно благодаря звукоизо-
лирующему действию укрытия дос-
тигается уменьшение уровня шума на
рабочих местах. Газы на очистку от-
водятся из верхней части укрытия в
течение всего периода плавки. Для
загрузки печи шихтой предусмотре-
ны соответствующие дверцы. В пе-
риод их открытия с целью предот-
вращения выхода газов можно ис-
пользовать воздушную завесу. По-
добные установки применяются на
заводах ФРГ, США, Италии, Шве-
ции, Японии и др.
В 1981 году на одном из заводов в
ФРГ была пущена дуговая сталепла-
вильная печь емкостью 50 т, поме-
щенная в защитный кожух. Первич-
ные и вторичные газы, выделяющи-
еся в процессе плавки в количестве
250 тыс. м3/ч, отводятся и очищают-
ся с помощью рукавного фильтра.
Благодаря использованию защитно-
го кожуха вместо системы комбини-
рованного отсоса через четвертое от-
верстие в своде и фонарь на крыше
цеха, капитальные затраты снизились
на 40 %, а расход электроэнергии —
в два раза, значительно уменьшился
уровень шума на рабочих местах в
печном и разливочном пролетах. По-
ложительные результаты также до-
стигнуты в ФРГ при эксплуатации
двух 15-т индукционных печей, по-
мещенных в закрытый кожух.
Обеспыливание технологических
газов от электросталеплавильных
печей осуществляют мокрым спо-
собом в трубах Вентури и сухим спо-
собом в электрофильтрах или рукав-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в га .овых выбросах
пых фильтрах. При этом электрога-
зоочистные установки имеют наилуч-
шис технико-экономические пока-
затели.
На рис. 5.12—5.14 приведены схе-
мы газоочистных установок, по-
строенных за 100-т и 200-т электро-
печами на различных металлургиче-
ских заводах. Газопылсвой поток
отводят от печи 1 через водоохлаж-
даемый патрубок, расположенный
в своде печи. Между патрубком 2 и
газоотводящим трубопроводом име-
ется воздушный зазор, дающии воз-
можность регулировать количество
отсасываемого газа и наклонять печь.
Величину этого зазора регулируют
муфтой 5, которая может пе-
ремещаться с помощью электропри-
вода. После дожигания оксида уг-
лерода в камере 3 газ охлаждают в
устройстве 4. Дожигание и охлаж-
дение газа осуществляют атмосфер-
ным воздухом, который поступает в
камеру дожигания через клапан 6, а
в камеру охлаждения через клапан 7.
Далее газ отводят в систему газоочи-
стки по газопроводу, снабженному
клапаном 10, которым регулируют
количество газа. В кровле цеха под
фонарем установлен зонт 8, через
который удаляют неорганизованные
выбросы. Количество отсасываемо-
го газа регулируют с помощью кла-
пана 9. Схемы очистки газов, уда-
ляемых непосредственно из печи и
через подфонарныи зонт, могут
быть раздельными или сов-
мещенными.
На Донецком металлургическом
заводе для очистки газов, отводи-
мых от 100-т электропечи, исполь-
зуется мокрая газоочистка с труба-
ми Вентури, а неорганизованные
выбросы очищаются в электрофиль-
трах типа У Г (см. рис. 5.12). Газ, отво-
димый от печи, пропускают через
прямоугольную трубу Вентури 12 с
регулируемым сечением горловины,
где пыль коагулирует. Укрупненная
пыль очищается в инерционном
пыле- и брызгоуловителе 13, а затем
Рис. 5.12. Схема раздель-
ной очистки газов, отво-
димых от электропечи и
через зонт под фонарем
цеха
183
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
в центробежном скруббёре 14. Очи-
щенный газ с помощью дымососа 15
выбрасывается в дымовую трубу.
Таким образом удаляются неорга-
низованные выбросы после очист-
ки в сухом пластинчатом электро-
фильтре 11.
На Кузнецком металлургическом
комбинате применяют совмещен-
ную схему очистки технологичес-
ких и неорганизованных выбросов
в сухом пластинчатом электрофиль-
тре (см. рис. 5.13). На Узбекском ме-
таллургическом заводе по совме-
щенной схеме газ очищают в рукав-
ном фильтре 16 (см. рис. 5.14). В пе-
риод заправки, загрузки печи и сли-
ва металла в ковш, когда электро-
печь отключена, производят очист-
ку только неорганизованных выбро-
сов, удаляемых через зонт. Эксплуата-
ционные параметры этих газоочис-
ток приведены в табл. 5.2.
Установка газоочистки за каж-
дой печыо состоит из пяти 10-сск-
ционных фильтров общей поверх-
ностью фильтрования 10 300 м2,
очищающих 450 тыс. м3/ч газов тем-
пературой 20—120 °C с содержани-
ем пыли до 3 г/м3. Регенерация
фильтров осуществляется обратной
продувкой предварительно подогре-
тым до 50—60 °C воздухом от обще-
го для всех фильтров вентилятора
Рис. 5.13. Схема совме-
щенной очистки газов,
отводимых от электро-
печи и через зонт под
фонарем цеха, в сухом
электрофильтре
Рис. 5.14. Схема совмещенной
очистки газов, отводимых от
электропечи и через зонт под
фонарем. цеха, в рукавном
фильтре
184
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Таблица 5.2
Основные параметры газоочистки 100-т электросталсплавильных печей
Параметры Раздельная газоочистка Совмещенная газоочистка
от печи от подфонар- ного зонта в электро- фильтре в рукавном фильтре
Количество газов перед очисткой, тыс. м3/ч 240 760 1000 1000
Общая производительность уста- новки, тыс. м3/ч 1000 1000 1000 1000
Температура газов после охлаж- дения перед очисткой, °C 290 40 40—80 40—80
Запыленность газа перед очист- кой, г/м3 3 0,4 2 2
Скорость фильтрации, м3/(м2 • мин) " * — — . 1,1
Скорость газа в активном сечении электрофильтра — < 1,35 < 1,2 - -
Капитальные затраты на газо- очистку, тыс. руб 1400 1400 1500 2500
Годовые эксплуатационные рас- ходы на газоочистку, тыс. руб 735 735 665 1200
ЦЧ-76 № 10 производительностью
40 тыс. м3/ч. Управление продувкой
производится посредством прибо-
ра КЭП-12у. Продолжительность ре-
генерации одной камеры секции —
2 мин. В исправном состоянии филь-
тры обеспечивают очистку газов до
запыленности 30—40 мг/м3.
Выгрузка пыли из фильтров пре-
дусматривается по ходу движения
эластичными затворами, шлюзовы-
ми питателями диаметром 100 мм
и далее — винтовыми конвейерами
и элеватором.
Опыт эксплуатации установок по-
казал, что наиболее трудоемкими опе-
рациями являются проверка состоя-
ния и замена рукавов. В течение года
требуется замена 10—12 % рукавов.
Характерными дефектами являются
разрывы рукавов в. нижнем крепле-
нии (30 %) и по шву (30—35 %), а
также забивание рукавов неотряхи-
ваемым слоем пыли (35— 40 %). Раз-
рывы рукавов в нижнем креплении
связаны с износом ткани у кромки
прижимного стакана. Отложение
пыли на рукавах, связанное с нару-
шением процесса регенерации, при-
водит к провисанию рукавов и обра-
зованию в их нижнем креплении за-
купоривающей складки.
Применение сухих пылеуловите-
лей, в частности рукавных фильт-
ров, для обеспыливания газов элек-
тросталеплавильпых печей имеет
следующие особенности: при раз-
бавлении отходящих от печи газов
воздухом горючие компоненты газа
(СО и Н2) выгорают, вследствие
чего система становится взрывобе-
зопасной; в результате разбавления
газа воздухом общий расход газа,
подаваемого на газоочистку, увели-
чивается в 10—15 раз и более; аспи-
рационные зонты в цехах распола-
гаются над мостовыми кранами, об-
служивающими печи, непосред-
ственно под кровлей здания, в ре-
зультате чего расходы отсасываемо-
185
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
го воздуха пропорциональны высо-
те здания. Так, для цехов со 100-т
печами эффективный отсос дости-
гает I млн. м’/ч.
Имеется опыт использования
фильтров с тканями из синтетичес-
ких полиэфирных, полиамидных,
полиакрилнитрильных и других ма-
териалов.
В последние годы наибольшее рас-
пространение получает способ очи-
стки газов электропечей от пыли
электрофильтрами и тканевыми филь-
трами. Увеличение доли рукавных
фильтров связано с улучшением
свойств фильтровальных материалов,
повышением удельной нагрузки,
применением более совершенных
способов регенерации ткани и кон-
струкций фильтровальных аппаратов.
Для сокращения эксплуатацион-
ных затрат (главным образом, энер-
гетических) наиболее перспектив-
ными направлениями являются со-
оружение полного укрытия электро-
печей, установка газоочистных ап-
паратов на крыше сталеплавильно-
го цеха, регулирование производи-
тельности дымососов, сокращение
протяженности газоотводящего
тракта, установка электрофильтров
и тканевых фильтров и ряд других
мероприятий.
5.5. Очистка конвертерных газов
В процессе кислородной продув-
ки чугуна из конвертеров с отходя-
щими газами выносится 1,5—2,0 %
пыли от массы залитого чугуна.
Концентрация пыли в газах изме-
няется в диапазоне 20—250 г/м3 и
зависит от большого числа факто-
ров: системы отвода и охлаждения
газа, режима кислородной продув-
ки, качества, гранулометрического
186
состава, влажности извести и дру-
гих сыпучих присадок, подаваемых
в конвертер по ходу продувки. Сред-
ний диаметр частиц пыли на входе
в систему газоочистки составляет
25—30 мкм.
Конвертеры оснащены система-
ми отвода газа, обеспечивающими
полное или частичное дожигание
оксида углерода до СО2. Имеются и
системы, в которых конвертерный
газ отводится в систему очистки без
дожигания оксида углерода.
Системы пылеулавливания, ус-
тановленные за конвертерами, долж-
ны обеспечить очистку газа до кон-
центрации 80—100 мг/м3. Ввиду
высоких температур отходящих кон-
вертерных газов (температура газа
на выходе из конвертера составля-
ет 1300—1800 °C) и наличия в них
значительных количеств оксида уг-
лерода получили преимущественное
распространение системы мокрой
очистки газов с использованием в
качестве основного пылеулавлива-
ющего аппарата высоконапорных
скрубберов Вентури.
Объем конвертерных газов зави-
сит в основном от расхода кисло-
рода, необходимого для выгорания
углерода, состава шлакообразующих
добавок (извести, известняка), хими-
ческого состава чугуна и получаемой
стали и других факторов. Газ, выде-
ляющийся из конвертера, улавливают,
отводят, охлаждают и очищают от
пыли. В процессе охлаждения в нем
конденсируются пары окислов железа
и других примесей. В результате в газе
образуются мельчайшие частицы
пыли — возгоны, которые составля-
ют основную ее массу.
Между конвертером и газоотво-
дящим трактом всегда имеется за-
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
зор, дающий возможность повора-
чивать конвертер при загрузке скра-
па, заливке чугуна, выпуске стали
и сливе шлака. При отводе газа из
конвертера с дожиганием окиси уг-
лерода в указанном зазоре при по-
мощи дымососа создают разрежение,
которое обеспечивает улавливание
газов, выделяющихся из конвертера.
По периметру газовой струи, по-
ступающей в газоход, подсасывается
наружный воздух, приводящий к
сгоранию окиси углерода. Таким
образом, в систему газоочистки по-
ступают продукты сгорания конвер-
терных газов. Так как в газах отсут-
ствует окись углерода, то обеспе-
чивается безопасная работа всего
газового тракта.
Объем конвертерного газа после
дожигания окиси углерода зависит
от емкости конвертера, марки вып-
лавляемой стали и технологического
процесса плавки. Химический состав
конвертерного газа при полном до-
жигании СО и интенсивности про-
дувки кислородом 10 м3/с составля-
ет, % (объемн.): 31 СО2; 60 N2; 9 О2.
Кроме того, в газе содержится,
мг/м3: до 50 SO2, 100 F и 10 С1. Запы-
ленность газа на выходе из конвер-
тера составляет до 200—250 г/м3.
Часть пыли осаждается в газоотво-
дящем тракте и котле-утилизаторе,
и перед газоочисткой ее концентра-
ция не превышает 50 г/м3.
Пыль состоит в основном из окис-
лов железа; в ней присутствуют так-
же окислы кремния, алюминия, каль-
ция, магния, марганца. Основная мас-
са частиц пыли (80 %) имеет разме-
ры менее 1 мкм; плотность пыли сос-
тавляет 4—5 г/см3.
Для очистки конвертерных газов
с дожиганием оксида углерода при-
меняют скоростные пылеуловители
с высоконапорпыми трубами Вен-
тури круглого или прямоугольного
сечения. За рубежом также исполь-
зуют сухие и мокрые электрофиль-
тры и тканевые фильтры. На рис. 5.15
показана схема очистки конвертер-
ных газов. Конвертерные газы подвер-
гают охлаждению в котле-утилизато-
ре, встроенном в подъемно-опускной
газоход, и в скруббере прямоуголь-
ного сечения, а затем их направля-
ют в блок из восьми труб Вентури с
круглым сечением горловины, уста-
новленных на инерционный водо-
отделитель. Окончательную очистку
газа осуществляют в двух параллель-
но расположенных центробежных
скрубберах. Такая установка обеспе-
чивает очистку газа до конечного пы-
лесодержания 70 мг/м3. Обеспылива-
ние конвертерных газов в тканевых
фильтрах, применяемое во Фран-
ции, показано на рис. 5.16. По этой
схеме тепло отводимых газов утили-
зируют для нагрева воздухонагрева-
теля. Охлаждение газа перед его по-
дачей в тканевый фильтр осущест-
вляется в испарительном скруббере.
Остаточная запыленность газа при
такой схеме составляет 4—7 мг/м3.
В сухих электрофильтрах газ очи-
щают по схеме, приведенной на
рис. 5.17. В котле-утилизаторе газ ох-
лаждается до температуры 600 °C.
Перед очисткой в сухом горизон-
тальном электрофильтре газ охлаж-
дают до температуры 200 °C в полом
испарительном скруббере.
На рис. 5.18 показана схема уста-
новки для очистки конвертерных
газов с дожиганием СО и охлажде-
нием газа в прямоугольных трубах
Вентури. Крупная пыль и капли
шлама осаждаются в бункерах, на
187
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
Вода на очистку
Рис. 5.15. Схема отвода и очистки конвертерного газа с дожиганием окиси углерода и
утилизацией тепла в системе с круглыми трубами Вентури:
I — конвертер; 2 — кессон; 3 — отверстие для фурмы; 4 — подъемный газоход с радиацион-
ными поверхностями котла-утилизатора; 5 — опускной газоход с конвективными поверхно-
стями и экономайзером; 6 — скруббер; 7 — блок труб Вентури; 8 — инерционный водоотде-
литель; 9 — центробежные скрубберы; 10 — дроссельный клапан; 11 — дымосос; 12 — зад-
вижка; 13 — боров; 14 — дымовая труба; 15 — гидрозатвор
Рис. 5.16. Схема очистки дымовых конвертерных газов в тканевых фильтрах:
1 — конвертер; 2 — водоохлаждаемый клапан; 3 — аккумулятор; 4 — испарительный скруббер;
5 — тканевый фильтр; 6 — дымосос; 7 — дымовая труба
188
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 5.17. Схема очистки конвертерных газов в сухих электрофильтрах:
/ — конвертер; 2 — котел-утилизатор; 3 — полый испарительный скруббер; 4 — сухой пластин
чатый электрофильтр; 5 — дымосос; 6 — труба
Рис. 5.18. Очистка конвертерного газа с до-
жиганием окиси углерода и охлаждением
газа в прямоугольных трубах Вентури:
1 — конвертер; 2 — газоотводящий тракт; 3 —
низконапорная труба Вентури; 4 — бункер-
каплеуловитель; 5 — высоконапорная труба
Вентури; 6 — газоход; 7 — инерционный
пыле- и брызгоуловитель; 8 — центробежный
пылеуловитель; 9 — гидрозатвор
которых установлены трубы Венту-
ри, а укрупненная пыль — в центро-
бежном скруббере.
Очистку конвертерных газов без
дожигания окиси углерода осущест-
вляют без доступа воздуха в газо-
вый тракт. Поэтому на газоочистку
поступают только конвертерные
газы, а не продукты их сгорания. Ко-
личество образующихся в процессе
плавки газов зависит от метода про
ведения кислородной продувки, ре-
жима плавки и типа присадок, кон-
струкции фурмы и ее положения,
вида перерабатываемых чугунов, ин-
тенсивности продувки и, по прак-
тическим данным, составляет 70—
90 м3 на каждую -тонну емкости.
Химический состав конвертер-
ного газа без дожигания окиси уг-
189
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
лерода, % (объемы.): 17 СО2: 16 N.;
67 СО. Кроме того, в газе содержит-
ся, мг/м3: до 70 SO2; 30 H2S; 200 F и
20 CI. Запыленность газа на выходе
из конвертера доходит до 200 г/м3.
Ввиду того что количество кон-
вертерных газов в несколько раз
меньше продуктов их сгорания, сис-
темы газоочистки получаются мень-
шими по размеру, а их стоимость и
эксплуатационные расходы — ниже,
чем при отводе и очистке газа с до-
жиганием оксида углерода. Отвод
конвертерного газа без дожигания
оксида углерода осуществляют в
основном по схеме с котлом-ути-
лизатором, а очистку газов от пыли
по условию взрывобезопасности
производят в аппаратах мокрого ти-
па (рис. 5.19).
Система отвода газа состоит из
кессона, переходящего в камин, в
который встроен котел-утилизатор.
В последнем газ охлаждают до 800—
900 °C; доохлаждение его осущест-
вляют вначале в горизонтальном га-
зоходе за счет подачи мелкорас-
пыленной воды, а затем в низкона-
порных трубах Вентури с регулиру-
емым сечением горловины. Коагуля-
ция мелкодисперсной пыли проис-
ходит в высоконапорной трубе Вен-
тури с регулируемым сечением гор-
ловины и орошением в пределах 1,4—
1,7 л/м3.
Очистку газа от крупных капель
шлама осуществляют в инерцион-
ных пыле- и брызгоуловителях, на
которых установлены трубы Венту-
ри; окончательная очистка газа от
укрупненной пыли проходит в цен-
тробежном скруббере.
По проекту Гипрогазоочистки на
заводе «Дунай-Вашмю» (Венгрия) за
конвертерами садкой 130 т, рабо-
тающими с расходом кислорода на
продувку до 400 м3/мин, после до-
жигания оксида углерода установ-
лена система газоочистки, включа-
ющая трубу Вентури с регулируе-
Рис. 5.19. Схема отвода и очистки конвертерного газа без дожигания окиси углерода:
/ — конвертер; 2 — подвижная водоохлаждасмая муфта;. 5 — кислородная фурма; 4 — котел-
утилизатор; 5 — орошаемый газоход; 6 — коллектор запыленного газа; 7 — гидрозатвор; 8 —
низконапорные трубы Вентури-охладители газа; 9 — инерционный пыле- и брызгоуловитель;
10 — газоход; // — высоконапорная труба-коагулятор; 12 — центробежный скруббер с завихри-
телем газа; 13 — дымосос; 14 — труба Вентури для измерения количества газа; 15 — дымовая
труба; 16 — дожигающее устройство
190
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
мым сечением горловины. Очистка
газов производится в две стадии.
Грубая очистка и охлаждение газа
осуществляются в скруббере с кон-
фузорным вводом газа, имеющем
две ступени орошения и жалюзий-
ный каплеуловитель. Тонкая очистка
производится в трубе Вентури, в ко-
торой смонтирована третья ступень
орошения. Сечение горловины тру-
бы регулируется с помощью переме-
щающегося по оси обтекателя, ко-
торый может входить в пережим тру-
бы. Улавливание капельной влаги осу-
ществляется в двух каплеуловителях,
работающих параллельно. Очищенные
от пыли и капельной влаги газы
транспортируются к дымососу про-
изводительностью 240 тыс. м3/ч влаж-
ных газов. Требуемая концентрация
пыли на выходе из системы 100 мг/м3
обеспечивается на всех режимах ра-
боты конвертера при гидравличес-
ком сопротивлении скруббера Вен-
тури 14 кПа.
Совершенствуются эксплуатиру-
ющиеся в цехах системы с целью
увеличения пропускной способнос-
ти газоотводящего тракта и повы-
шения эффективности очистки. Так,
трестом «Укрэнергочермет» усовер-
шенствована система мокрой очист-
ки за конвертером емкостью 50 т на
Криворожском металлургическом
комбинате.
Газоотводящий тракт до модер-
низации был выполнен по схеме:
конвертер — кессон — восходящий
газоход — нисходящий орошаемый
газоход — скруббер-охладитель —
труба Вентури — циклон-каплсуло-
витель — нагнетатель — дымовая
труба. Из схемы был исключен цик-
лон-каплеуловитель; труба Вентури
с диаметром горловины 650 мм
была заменена на блок из четырех
труб с диаметром горловины 400 мм
каждая, а скруббер-охладитель пе-
реоборудован в каплеуловитель. Это
позволило увеличить объем газов,
пропускаемых через газоотводящий
тракт, со 170 до 200 тыс. м3/ч,
уменьшить расход оборотной воды
на 260 м3/ч, увеличить гидравличес-
кое сопротивление скруббера Вен-
тури с 4,9 до 9,4 кПа. Концентрация
пыли в очищенном газе снизилась с
0,8 до 0,14 г/м3.
Проводятся работы, направлен-
ные на сокращение пылевыделения
из конвертеров технологическими
средствами в период продувки метал-
лической ванны кислородом. ВНИ-
ПИчерметэнергоочисткой разрабо-
таны конструкции четырех- и пя-
тисопловых кислородных фурм с
углом наклона сопел 15—20°, что
дает образование рассредоточенной
реакционной зоны. Более равно-
мерное распределение тепла экзо-
термических реакций при взаимо-
действии кислорода с ванной по-
зволяет снизить потери железа с
17,7 до 10,8 кг/т.
Наряду с рассредоточением по-
дачи кислорода рекомендовано из-
менить технологию ведения плав-
ки: снижать расход кислорода в пе-
риод подачи сыпучих присадок в
конвертер, подавая максимально
возможную часть сыпучих до нача-
ла продувки или в начальный се
период, когда скорость газа в гор-
ловине невелика.
Учитывая тенденции развития
конвертерного производства, связан-
ные с интенсификацией продувки
и наращиванием единичных мощно-
стей агрегатов, что приводит к уве-
личению объема очищаемых газов,
191
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
перспективными схемами очистки
следует считать системы отвода газа
без дожигания оксида углерода и
использования электрофильтра в ка-
честве основного газоочистного ап-
парата.
5.6. Очистка газов ферросплав-
ных печей
На ферросплавных заводах в элек-
тропечах специальной конструкции
выплавляют ферросилиций, сили-
комарганец, феррохром углеродис-
тый, ферромарганец углеродистый,
силикохром. Ферросплавные печи
бывают открытыми и закрытыми.
В открытых печах газ, выделяющий-
ся в процессе плавки ферросплавов,
улавливают с помощью зонта, рас-
положенного над печью. В открытом
сечении зонта с помощью дымососа
создают разрежение. При этом вмес-
те с газами в зонт всасывается воздух
и происходит сгорание составляющих
газа при смешивании их с кислоро-
дом воздуха. Образуются большие
объемы (до 400 тыс. м3/ч) газовоздуш-
ной смеси, имеющей температуру до
300 °C. Очистка газа в таком количе-
стве требует установки газоочистки
больших размеров, а также соответ-
ствующих эксплуатационных затрат.
Кроме того, часть газа проникает в
цех, загрязняя его атмосферу. По-
этому в последнее время появились
закрытые ферросплавные печи, на
которых газы, образующиеся в про-
цессе плавки, отсасывают через пат-
рубки, расположенные в двух-трех
точках свода печи. Такой метод от-
вода газа дает возможность произ-
водить его очистку, в значительно
меньшем количестве, требует мень-
ших капитальных и эксплуатацион-
ных затрат, уменьшает загрязнение
192
атмосферы и позволяет использо-
вать ферросплавный газ после очи-
стки в качестве топлива.
Закрытые ферросплавные печи
имеют свод с отверстиями для про-
хода электродов и воронки для по-
дачи шихты. На своде в зависимос-
ти от мощности печи расположены
два-три патрубка, через которые от-
водится газ, образующийся в про-
цессе выплавки ферросплавов. Два
газоотводящих патрубка делают у
печей мощностью 10,5—16,5 МВт.
Количество и химический состав га-
зов и пыли зависят от типа вып-
лавляемого ферросплава, качества
подготовки и способа загрузки ших-
ты, режима плавки и мощности
печи. Основной составляющей фер-
росплавного газа является СО, содер-
жание которого в среднем составля-
ет 70—90 %. Большее содержание СО
наблюдают при выплавке кремнис-
тых сплавов, меньшее — при вып-
лавке углеродистого феррохрома. Кро-
ме того, в газе содержится 2—19 %
СО2; 2-11 % Н2; 0,3-5 % СН4; 0,1-
4 % N2 и 0,2—2 % О2. Горючую часть
газа составляют СО, Н2, СН4. В не-
большом количестве содержатся
SO2, H2S и другие компоненты, ко-
торые приводят к коррозии борово-
го тракта, аппаратов газоочистки и
шламового хозяйства.
Теплота сгорания ферросплавно-
го, газа в-зависимости от содержа-
ния в нем горючих компонентов со-
ставляет 8750—10 700 кДж/м3, а тем-
пература воспламенения — 700 ’С.
При нормальных условиях количе-
ство газов, образующихся в процессе
плавки ферросплава, зависит от
типа- последнего и мощности печи
и ориентировочно составляет от 110
до 270 м3/ч на 1 МВт мощности печи.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Температура газа может быть от 400
до 1150 °C. Пыль состоит из S1O ,
CaO, MgO, Л12О3, FeO + Fe2O3,
Сг2О3, SiC, МпО, причем содер-
жание этих составляющих меня-
ется в зависимости от типа спла-
ва и состава шихты. Запыленность
газа — 15—40 г/м3, плотность пы-
ли — от 2,3—2,7 г/см3 (при выплав-
ке силикомарганца и ферросили-
ция) до 4,25 г/см3 (при выплавке уг-
леродистого феррохрома). Макси-
мальную запыленность имеют газы,
образующиеся при выплавке высо-
кокремнистых сплавов, минималь-
ную — при выплавке углеродистого
феррохрома. В пыли закрытых элект-
ропечей содержится 65—80 % час-
тиц размером менее 5 мкм и 98 % —
размером менее 10 мкм. Пыль сили-
комарганца* и углеродистого ферро-
хрома образует трудноудаляемые
плотные отложения в газовом трак-
те и шламопроводах, а пыль силико-
хрома обладает абразивными свой-
ствами.
Основная масса ферросплавно-
го газа (до 85 %) выводится на очи-
стку, и лишь небольшая его часть
прорывается в цех, сгорает и заг-
рязняет его атмосферу. Из цеха газ
удаляют средствами вентиляции, в
основном через фонарь. Ввиду со-
держания в газе большого количе-
ства СО, он взрывоопасен в при-
сутствии кислорода воздуха. Поэто-
му отвод газа из печи осуществля-
ют при небольшом избыточном дав-
лении под сводом (1—5 Па). При
этом в печь не подсасывается ат-
мосферный воздух.
Газоотводяший тракт и систему
газоочистки делают герметичными.
Из каждого газоотводящего патруб-
ка газ отводят на отдельную газо-
очистку; имеется возможность от-
ключения каждой из них на случай
ремонта без остановки печи. Обыч-
но патрубки располагают под углом
120° друг к другу. Скорость газа в га-
зоотводящем патрубке не пре-
вышает 8 м/с. Для очистки газов от
закрытых электропечей в нашей стра-
не применяет системы газоочистки
с пылеуловителями мокрого типа,
которые обеспечивают безопасность
работы. В настоящее время приме-
няют две основные схемы: орошае-
мый газоход — полый скруббер —
труба Вентури — центробежный
циклон (рис. 5.20) и орошаемый га-
зоход — низконапорная труба Вен-
тури — высоконапорная труба Вен-
тури — центробежный скруббер
(рис. 5.21).
Эти схемы имеют различные кон-
структивные решения. В орошаемом
газоходе газ охлаждается, и из него
выводятся наиболее крупные части-
цы пыли, которые в виде шлама
улавливаются в инерционном шла-
моотделителе. Газоход делают не-
большой длины с наклоном в сто-
рону газоочистки. В полом скруббе-
ре или низконапорной трубе Вен-
тури (2—3 тыс. Па) происходит ох-
лаждение газа, а в высокопапорной
трубе Вентури (12—20 тыс. Па) —
коагуляция мелкодисперсной пыли.
Трубы Вентури обычно делают с ре-
гулируемым сечением горловины.
Для окончательной очистки газа от
пыли используют центробежные
скрубберы с тангенциальным под-
водом газа и несколько увеличен-
ным отношением высоты к их диа-
метру или центробежные циклоны
с завихрителем. Очищенный газ ли-
бо отводят потребителям при исполь-
зовании его в качестве топлива, либо
193
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
Рис. 5.20. Схема очистки ферросплавного газа в системе с полым скруббером:
1 — орошаемый газоход; 2 — тарельчатый клапан; 3 — полый скруббер, 4 — труба Вентури; 5 —
центробежный скруббер; 6 — дымосос; 7 — труба, 8 — газоотвод
Рис. 5 21. Схема очистки ферросплавного газа в системе с двумя последовательно уста-
новленными трубами Вентури:
/ — орошаемый газоход; 2 — тарельчатый клапан; 3 — инерционный шламоотделитель; 4 —
низконапорная труба Вентури; 5 — бункер; 6 — высоконапорная труба Вентури; 7 — центро-
бежный скруббер; 8 — дымосос, 9 — труба; 10 — газоотвод
194
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
выбрасывают в атмосферу через тру-
бу с дожиганием. Для защиты от
коррозии газоотводящий тракт и ап-
параты изготовляют из нержавею-
щей стали или применяют защит-
ные покрытия. Рассмотренные га-
зоочистки работают достаточно эф-
фективно и обеспечивают конечное
содержание пыли в очищенном газе
20—40 мг/м3.
Газ, выделяющийся из открытых
ферросплавных электропечей, сме-
шивается с воздухом. При этом го-
рючая часть газа сгорает. Газовоздуш-
ная смесь отводится от печи через
укрытие-зонт, в живом сечении ко-
торого с помощью дымососа созда-
ют разрежение. Газ поступает на га-
зоочистку, а затем выбрасывается в
атмосферу. Часть газа проникает в
цех, откуда удаляется через фонарь.
Ввиду большого разбавления возду-
хом газ, поступающий на очистку,
имеет запыленность 1—3 г/м3. Тем-
пература газовоздушной смеси со-
ставляет 200—300 °C. Пыль имеет
большое электрическое сопротивле-
ние (> 109 Ом • м).
Очистку газовоздушной смеси, от-
водимой от открытых ферросплавных
печей, осуществляют в тканевых
фильтрах, скоростных пылеуловите-
лях с трубами Вентури и электро-
фильтрах. На отечественных заводах га-
зоочистки работают по схемам, при-
веденным на рис. 5.22. На большин-
стве открытых электропечей неболь-
шой мощности работают батарей-
ные циклоны с элементами диамет-
ром 250 мм и эффективностью 50—
80 % (рис. 5.22, а). Более совершен-
ные (по эффективности очистки га-
за) схемы для таких же печей по-
казаны на рис. 5.22, б, в. Для печей
большой мощности характерны схе-
мы газоочистки, приведенные на
рис. 5.22, г, д. Следует отметить, что
ввиду большого электрического со-
противления пыли сухие электро-
фильтры работают неустойчиво. За
рубежом используют и мокрые элек-
трофильтры.
Рис 5.22. Схемы очистки га-
зов от открытых ферросплав-
ных электропечей:
/ — электропечь; 2 — укрытие-
зонт; 3 — батарейный циклон;
4 — дымосос; 5 — труба; 6 —
групповой циклон; 7 — высо-
конапорная труба Вентури; 8 —
инерционный шламоуловитель,
9 — центробежный скруббер
или циклон с завихрителем;
10 — электрофильтр; 11 — вы-
соконапорная труба Вентури с
регулируемым сечением горло-
вины; 12 — трубчатый холо-
дильник или испарительный
полый скруббер; 13 — рукавный
195
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
5.7. Очистка газов чугунолитей-
ных вагранок
Вагранки бывают открытого и
закрытого типов и используются в ка-
честве плавильных агрегатов при
плавке чугуна. Открытые чугунолитей-
ные вагранки имеют производитель-
ность, не превышающую 25 т/ч. Вы-
деление вредных веществ, загрязня-
ющих атмосферный воздух, увели-
чивается с ростом производитель-
ности вагранок при примерно по-
стоянных удельных выделениях на
тонну выплавляемого металла. Зна-
чительное расхождение в выделе-
нии углеводородов объясняется при-
менением скрапа с различной сте-
пенью загрязненности (табл. 5.3).
Закрытые чугунолитейные вагран-
ки производительностью 5—10 т/ч при
плавке чугуна выделяют вещества,
аналогичные выделяемым откры-
тыми вагранками; в среднем на 1 т
выплавляемого чугуна величина их
составляет, кг/т (кг/ч): пыли — 11,5
(86); окиси углерода — 193 (1451);
сернистого ангидрида — 0,4 (3,0);
углеводородов — 0,7 (5,2).
Кроме того, в процессе выпуска
1 т чугуна из вагранок в ковш в ат-
мосферу цеха выделяется около 126—
130 г окиси углерода и около 18—22 г
графитной пыли, удаляемых через
фонарные проемы или через систе-
му общеобменной вентиляции. При
разливе чугуна в формы выделяется
в атмосферу цеха окись углерода,
количество которой зависит от мас-
сы отливок.
На рис. 5.23 приведена система
очистки ваграночных газов с при-
менением мокрого искрогасителя.
Газопылевой поток, выделяющий-
ся из вагранок, работающих на кок-
совом и коксогазовом топливе, со-
196
держит, % (объемн.): 5,5—28,5 СО;
5,2-16,2 СО2; 0,025-0,5 SO2; 0,7-
2,7 Н2; 0,4-4,3 О2; < 12 Н2О.
Пыль состоит из окислов желе-
за, марганца, алюминия, кремния,
кальция и других элементов. Диспер-
сный состав пыли приведен ниже,
% (мае.):
Размеры частиц, мкм Горячее дутье Холодное дутье
0—5 16,6 • —
5—10 13,3 2,4
10—25 16,0 6,2
25—50 13,2 21,8
>50 40,9 69,6
Итого: 100,0 100,0
Рис. 5.23. Система обеспыливания ваграноч-
ных газов в мокрых искрогасителях:
1 — зона подачи дутья в вагранку; 2 — ваг-
ранка; 3 — загрузочное окно; 4 — запальная
горелка; 5 — мокрый искрогаситель; 6, 7 —
баки-отстойники; 8 — насос
Таблица 5.3
Выделение веществ, загрязняющих атмосферу при плавке чугуна в открытых вагранках
Производительность вагранок, т/ч Количество газов, образующихся при плавке Количество выделяемых ингредиентов
пыль (до искро- гасителя) окись углерода сернистый ангидрид углеводороды окислы азота
тыс. м3/ч тыс м3/ч кг/ч кг/т кг/ч кг/т кг/ч кг/т кг/ч * кг/т кг/ч кг/т
2 2,0—2,6 1,00—1,30 36—44 18—22 360-440 180—220 2,5—3,4 1,3—1,7 0,3—5,2 0,15—2,60 0,025—0,032 0,012—0,016
3 2,8—3,6 0,93—1,20 54—66 18—22 540—660 180—220 3,6—4,5 1,2—1,5 0,4—7,2 0,13—2,40 0,035—0,045 0,012—0,015
4 3,6-4,6 0,90—1,16 72—88 18—22 720—880 180—220 4,6—5,9 1,2—1,5 0,5—9,2 0,12—2,30 0,045—0,057 0,011—0,014
5 4,6—5,8 0,90—1,16 90—110 18—22 850—1000 170—200 5,9—7,5 1,2—1,5 0,6—10,8 0,12—2,20 0,056-0,073 0 011—0,015
7 6,9—8,6 0,98—1,23 126—140 18—20 1240—1540 180—220 9,7—11,1 1,4—1,6 1,0—17,2 0,15—2,40 0 086—0,107 0,012—0,015
10 9,6—12,0 0,96—1,20 180—200 18—20 1700—1900 170—190 12,4—15,4 1,2—1,5 1,3—22,0 0,13—2,20 0,120—0,150 0,012-0,015
15 12,8—15,0 0,85—1,07 240—288 16—18 2400—3000 160—200 16,5—20,6 1,1—1,4 1,7—32,0 0,11—2,10 0,160—0,200 0,011—0,013
20 18,0—23,0 0,90—1,15 340-400 17—20 3400—4000 170—210 23,2—36,0 1,1—1,8 2,4—46,0 0,12—2,30 0,225—0,340 0,011—0,017
25 24,0—30 0 0,96—1,20 450—500 18—20 4500—5600 180—220 30,9—38,6 1,2—1,5 3,2-60,0 0,13—2,40 0,300—0,375 0,012-0,015
'асть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
Перед выбросом в атмосферу
окись углерода в ваграночных газах
дожигают. Дожигание осуществляют
либо в рекуператоре, установлен-
ном до газоочистки или после нее,
либо в специальной камере, в ко-
торой одновременно подогревают
дутье. Камеру дожигания использу-
ют и для осаждения крупной пыли.
В РФ для обеспыливания газов от-
крытых чугунолитейных вагранок
наибольшее распространение полу-
чили сухие и мокрые искрогасители.
Эффективность сухих искрогасителей
составляет 25—30 %, а эффективность
мокрых — 50—85 %. На рис. 5.24 при-
ведена система обеспыливания ваг-
раночных газов с применением мок-
рых искрогасителей.
Несмотря на относительно низ-
кую эффективность искрогасите-
Рис. 5.24. Мокрый искрогаситель:
1 — шихта; 2 — система орошения; 3 — фор-
сунки; 4 — обтекатель; 5 — конус обтекателя
лей, в ряде случаев их рекоменду-
ется применять: на вагранках произ-
водительностью до 5 т/ч, в режиме
работы не свыше 2 тыс. ч/год при
одновременной работе не более од-
ной вагранки; на ограниченный срок
на вагранках, работающих вблизи
селитебной зоны (при последующем
использовании в качестве первой
ступени аппарата тонкой очистки —
рукавного фильтра, электрофильт-
ра); в качестве первой ступени очист-
ки и охлаждения ваграночных газов
в системах тонкой очистки.
В табл. 5.4 приведен технологи-
ческий регламент на проектирова-
ние типоразмерного ряда мокрых
искрогасителей для вагранок от-
крытого типа производительностью
3-20 т/ч.
В качестве второй ступени обес-
пыливания ваграночных газов реко-
мендуются скрубберы Вентури и ро-
токлоны.
Система очистки газов вагранки
производительностью 7—8 т/ч на Ря-
занском заводе «Центролит» состоя-
ла из последовательно установленных
двухходовой орошаемой пылевой ка-
меры с двумя ярусами форсунок,
скруббера Вентури с подачей воды в
конфузор, инерционного шламоот-
делителя, каплеуловителя и рекупе-
ратора. При начальной концентрации
пыли в газе 6—15 г/м3 и газодинами-
ческом сопротивлении скруббера
Вентури 6 кПа запыленность на вы-
ходе была равна 0,7—1,7 г/м3.
За 20-т вагранкой Минского ав-
тозавода была сооружена установ-
ка, состоящая из установленных
последовательно узла дожигания,
мокрого искрогасителя и скруббе-
ра Вентури.
198
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Таблица 5.4
Технологический регламент на проектирование типоразмерного ряда
мокрых искрогасителей
Параметры Производительность вагранки, т/ч
3 3 5 10 20 20
Диаметр трубы вагранки, мм Габаритные размеры корпуса пылеуловителя, мм: 1100 1200 1400 1700 2200 1900
диаметр 2000 2000 2300 2800 3600 3300
высота (без трубы) 37 500 37 500 50 000 56 000 65 000 60 000
Система подачи воды:
количество коллекторов 1 1 2 2 2 2
количество форсунок в коллекторе 6 6 6 8 10 10
Диаметр дымовой трубы (без люков), мм 650 700 1000 1200 1500 1500
Высота трубы, мм 1500 1500 2000 2500 2500 2500
Масса с площадками обслуживания, т 3,0 3,2 4,8 6,8 14,2 11,5
Расход оборотной воды, м3/ч 14—18 14—18 20—28 41—55 82—112 82—112
Техническая характеристика
системы
Расход, м’/ч:
природного газа
на дожигание...............60—70
очищаемых газов............60000
оборотной воды
на скруббер Вентури........70—75
Концентрация пыли, г/м3:
перед искрогасителем....6,0—20,0
перед скруббером
Вентури.....................0,55
на выходе из скруббера
Вентури.................0,03—0,04
При гидравлическом сопротив-
лении скруббера Вентури 25 кПа
(удельное орошение мокрого ис-
крогасителя будет равно 2 л/м3;
скруббера Вентури — 1,25 л/м3)
концентрация пыли составляла
30—40 мг/м3.
За 20-т открытой чугунолитей-
ной вагранкой ПО «Автозил» была
испытана следующая система: мок-
рый искрогаситель — пять парал-
лельно установленных ротоклонов
(три ротоклона типа МГЦ-3/4 и два
ротоклона типа ПВМ-20С). Кон-
центрация взвешенных частиц в
газе на выходе из ротоклона состав-
ляла в среднем 0,5 г/м3.
Сухая циклонная очистка вагра-
ночных газов была опробована на
установке, сооруженной для очист-
ки газов, отходящих от 5-т откры-
той вагранки. Установка включала
камеру дожигания, два параллель-
но установленных скруббера с кон-
фузорным подводом газа и циклон
с повышенным гидравлическим со-
противлением. В камере дожигания
осуществлялось практически полное
дожигание углерода и улавливание
крупной фракции ваграночной пыли
(68 %). Скрубберы с. конфузорным
подводом газа при удельном оро-
шении 0,017 л/м3, работающие в ре-
жиме полного испарения, обеспечи-
вали охлаждение газа с 400 до 280 °C.
При работе, циклонов со скоростью
газа в сечении аппарата 1,5—1,6 м/с
и гидравлическом сопротивлении
4,8—5,0 кПа концентрация пыли
на выходе из установки составля-
199
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
ла 0,37 г/м3. Эта система может быть
использована для очистки газов от-
крытых чугунолитейных вагранок в
случае отсутствия на заводе водного
хозяйства. Однако она требует со- .
оружения фильтров на водяных
магистралях и установки узлов бло-
кировки температуры очищаемого
газа и расхода орошающей жид-
кости, подаваемой на скрубберы с
конфузорным подводом газа.
Для обезвреживания оксида уг-
лерода ваграночных газов на заво-
дах страны получило распростране-
ние термическое дожигание. Дожи-
гание осуществляется с помощью
угловой инжекционной горелки сред-
него давления, установленной на
расстоянии примерно 1 м выше верх-
него среза завалочного окна. В го-
релку подается природный газ в
количестве 13—16 м3/ч под давле-
нием 2 • 104 Па. Узел дожигания, по-
мимо основной горелки, включает
также непрерывно действующую
инжекционную горелку производи-
тельностью 3—5 м3/ч и нихромовую
спираль постоянного накала до тем-
пературы 800—850 вС. Устройство
для дожигания ваграночных газов
включает хромель-алюмелевую тер-
мопару и милливольтметр для кон-
троля за наличием пламени и горе-
нием ваграночных газов. При «сры-
ве» факела специальная система ав-
томатики подает звуковой и- свето-
вой сигналы, а через 30 с, если не
восстановится горение, производит
отклонение подачи природного газа.
При включенной газовой горелке и
соблюдении рабочего режима ва-
гранки обеспечивается практически
полное дожигание ваграночных га-
зов. Расход природного газа на до-
жигание составляет от 1 до 3 м3 на 1 т
выплавляемого чугуна.
Применение мокрых искрогаси-
телей для очистки ваграночных га-
зов допускается лишь за кратковре-
менно работающими малотоннаж-
ными вагранками. В остальных слу-
чаях рекомендуется мокрые искро-
гасители использовать в качестве
первой ступени — очистки, а тон-
кую очистку ваграночных газов про-
водить в скрубберах Вентури.
5.8. Очистка газов в прокатных
цехах
В прокатных цехах источниками
загрязнения атмосферы являются
прокатные станы, машины огневой
зачистки металла, травильные от-
деления и отделения металлопок-
рытий.
На прокатных станах в процессе
производства сортового и листово-
го металла выделяется большое ко-
личество пыли. В частности, у об-
жимных станов горячей прокатки
запыленность воздуха доходит до
4400 мг/м3, а у листовых станов —
до 2400 мг/м3. Борьбу с запыленно-
стью осуществляют в основном гид-
росмывом окалины непосредствен-
но с поверхности прокатываемого
металла, установкой зонтов или от-
сасывающих воздуховодов у прокат-
ных клетей в районе наибольшего
выделения пыли. Укрытие прокат-
ных клетей с отсосом воздуха и
очисткой его в мокрых центробеж-
ных циклонах применяют на станах
при прокатке металла и специальных
сталей, когда недопустима подача
воды на поверхность проката для
борьбы с пылью. • *
На станах холодной прокатки
металла для охлаждения валков по-
200
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
дают эмульсию, которая испаряет-
ся и загрязняет производственные
помещения. Для улавливания паров
этой эмульсии клети оборудуют ук-
рытиями, из-под которых осуще-
ствляют отсос газов с последующей
их очисткой в многослойном сет-
чатом фильтре.
Для зачистки поверхности блю-
мов и слябов от окалины применя-
ют машины огневой -зачистки
(МОЗ), в которых при помощи го-
релок, работающих на природном
газе в смеси с кислородом, на по-
верхности металла создается темпе-
ратура до 2 тыс. °C. В результате по-
верхностный слой металла толщи-
ной 1—3 мм расплавляется и час-
тично сгорает. Для удаления этого
верхнего слоя на поверхность ме-
талла под высоким давлением по-
дают воду. При этом шлак гранули-
руется и смывается. Одновременно
выделяется большое количество газа,
содержащего мелкодисперсную
пыль и водяные пары. ‘
Количество газа, выделяющего-
ся от МОЗ, зависит от се произво-
дительности и в смеси с воздухом
колеблется от 150 до 200 тыс. м3/ч (в
зарубежной практике до 350 тыс. м3/ч).
Температура газовой смеси 65—70 °C.
Влагосодержание отсасываемого га-
за равно в среднем 150 г/м3. Хими-
ческий состав отсасываемой газовоз-
душной смеси примерно следующий:
1,7 % СО2; 28,5 % О2; 69,2 % N2;
0,6 % СО. В газе содержатся также
до 30 мг/м3 SO2 и до 35 мг/м3 NO.
Запыленность газа составляет 3—
3,5 г/м3.
Дисперсный состав пыли харак-
теризуется следующими данными:
Размер Содержание,
частиц, - % (мае.)
мкм
< 0,5 20-25 .
0,5-1 . 60-65
. >1 10-20
В пыли преобладают окислы же-
леза и в небольшом количестве со-
держатся окислы кальция, кремния
и других элементов. Плотность пыли
4 г/см3. Запыленный газ улавливают
и подвергают очистке перед выб-
росом в атмосферу. На рис. 5.25 по-
казана схема отвода и очистки газа
Рис. 5.25. Схема отвода и очистки газов от машины огневой зачистки (МОЗ):
1 — МОЗ; 2 — укрытие; 3 — воздуховод; 4 — труба Вентури; 5 — инерционный шламоотдели-
тель; 6 — центробежный скруббер; 7 — вентилятор; 8 — дымовая труба; 9 — шламоотвод
201
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
от МОЗ. Над местом зачистки ме-
талла устанавливают съемный зонт,
в котором с помощью вентилятора
создают разрежение. Запыленный газ
из зонта по воздуховоду поступает
на газоочистку либо в скоростной
пылеуловитель с высоконапорной
трубой Вентури, либо в мокрый
электрофильтр. Обычно устанавли-
вают два вентилятора, работающие
примерно с половинной произво-
дительностью по воздуху. Поэтому
трубу Вентури делают с регулируе-
мым сечением горловины, позво-
ляющим поддерживать требуемую
скорость газа. Оба типа газоочистки
достаточно эффективны, однако эк-
сплуатационные затраты меньше
при очистке газа в электрофильтре.
В процессе производства холодно-
катаного листа, проволоки и труб для
удаления окалины с поверхности ме-
талла перед нанесением защитных
покрытий (лужением, оцинковани-
ем, хромированием, никелировани-
ем и др.) его подвергают травлению
в серной, азотной или соляной кис-
лоте, в зависимости от марки ста-
ли. После травления металл промы-
вают в ваннах с щелочным раство-
ром и горячей водой. Затем химичес-
ким или электрохимическим мето-
дом на поверхность металла нано-
сят защитные покрытия. Операции
подготовки металлов к защитному
покрытию и само покрытие осуще-
ствляют в ваннах.
При травлении и металлопокры-
тии выделяются пары и брызги кис-
лот и других вредных веществ, ко-
торые вызывают не только отрица-
тельное воздействие на людей, но
и коррозию металлоконструкций и
разрушение строительных материа-
лов. Наиболее токсичными компо-
202
нентами являются серная, азотная,
соляная, плавиковая и фосфорная
кислоты, хромовый ангидрид и соли
хромовой кислоты, синильная кис-
лота и ее соли, органические ра-
створители. Особенно опасны для
здоровья человека выделения в про-
цессе хромирования и обработки
металлов в азотной кислоте.
В результате химического и элек-
трохимического воздействия на ме-
таллы в процессе травления и ме-
таллопокрытия образуются аэрозо-
ли, содержащие газообразные со-
ставляющие, брызги и твердые час-
тицы в мелкодисперсном состоянии.
Их размер при травлении 5—6,5 мкм,
при обезжиривании 5—5,5 мкм, при
хромировании 8—10 мкм, при цин-
ковании 5—8 мкм. Применяя различ-
ные присадки и пенообразователи,
снижают выделение аэрозолей из
ванн в окружающую среду.
Процессы подготовки и нанесе-
ния покрытий сопровождаются вы-
делением аэрозолей, состоящих из
газообразных, жидкой и твердой
фаз. Поэтому количество отсасыва-
емого воздуха определяют в каждом
конкретном случае. Для улавливания
выделяющихся вредных веществ
травильные ванны и ванны металло-
покрытий укрывают; с помощью
панельных или бортовых отсосов
загрязненный воздух удаляют из-
под укрытий, и перед выбросом в
атмосферу его подвергают очистке.
В зависимости от ширины ванны
применяют одно- или двухборто-
вые отсосы различных конструкций.
В среднем с 1 м2 поверхности ванны
через бортовые отсосы удаляют сле-
дующее количество воздуха: при
обезжиривании 1300—2400 м’/ч.
травлении — 1300—2700, электро-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
полировке — 2800—4000, хромиро-
вании — 4—10 тыс., оксидировании
стали — 6—20 тыс., лужении — 5—
10 тыс., фосфатировании — 6—14 тыс.,
никелировании и кадмировании —
10 тыс. м3/ч.
Для очистки воздуха, удаляемого
от ванн, используют различные ап-
параты: насадочные скрубберы, пен-
ные аппараты, турбулентные про-
мыватели, ротоклоны, жалюзийные
сепараторы, пористые фильтры из
иглопробивного полипропиленового
войлока и др.
При выборе аппаратов можно ру-
ководствоваться следующими дан-
ными примерной их эффективнос-
ти при очистке воздуха, отсасывае-
мого от ванн: скрубберы насадоч-
ные 80—95 %, низконапорные га-
зопромыватели Вентури 90—94 %,
пенные аппараты 80—90 %, фильт-
ры из иглопробивного войлока
(типа ФВГ-Т) 92—99 %, термока-
талитические реакторы 98—99 %.
Для защиты трубопроводов и
аппаратов от разрушающего воз-
действия кислот их изгототавля-
ют кислотостойкими. В частности,
при температуре отсасываемого
воздуха до 50 °C для изготовления
воздуховодов может быть рекомен-
дован винипласт. При более высо-
кой температуре газовые коммуни-
кации и аппараты изготовляют из
нержавеющей стали, а при при-
менении углеродистой стали их
внутреннюю поверхность гуммиру-
ют или покрывают специальными
кислотостойкими материалами
или лаками. Наружную поверхность
обычно покрывают эпоксидной
смолой.
5.9. Очистка газов на коксохими-
ческих заводах
На коксохимических заводах из
угля без доступа воздуха при темпера-
туре 950—1050 °C получают кокс, ис-
пользуемый в качестве топлива в
доменных печах, вагранках и пр.
При операциях коксования образу-
ется коксовый газ, в котором со-
держатся пыль, водяные пары, ка-
пельки и пары смол, аммиак, бен-
зольные углеводороды, фенолы, се-
роводород и цианиды. Коксовый газ
в зависимости от месторождения
угля и условий коксования содер-
жит в среднем 55—65 % водорода,
20—30 % метана, 5—7 % окиси уг-
лерода, 2—6 % азота, 1,8—2,6 % уг-
лекислого газа, 0,3—0,6 % кисло-
рода и 1,9—2,7 % тяжелых углево-
дородов.
После очистки от пыли, смол и
летучих веществ коксовый газ ис-
пользуют в качестве топлива в метал-
лургических агрегатах.’ Теплота сго-
рания коксового газа составляет
17,2—18,8 МДж/м3. После улавлива-
ния летучих из коксового газа их
используют как ценное сырье в хи-
мической промышленности. При
производстве 1 т кокса выделяется
400—450 м3 коксового газа.
Основными источниками загряз-
нения окружающей среды газами и
пылью на коксохимических заводах
являются оборудование цеха углегюд-
готовки и загрузки угля в коксовые
батареи, выбросы коксовых печей,
установки тушения кокса, выбросы
цеха улавливания химических продук-
тов коксования и др.
Загрязнение атмосферы пылью
происходит в процессе операций
по подготовке угля к коксованию.
203
Глава 5. Очистка отходящих газов в черной металлургии
Для борьбы с пылением в цехе угле-
подготовки дробильные и помоль-
ные установки, узлы пересыпки, пе-
регрузки, сортировки угля и другое
оборудование снабжаются аспира-
ционными системами с очисткой
воздуха перед выбросом в атмос-
феру в сухих и мокрых центробеж-
ных циклонах.
Для уменьшения вредных выде-
лений из коксовых печей в процес-
се их загрузки шихтой в последнее
время стали применять бездымную
загрузку. Сущность ее состоит в со-
здании большого разрежения в заг-
рузочных отверстиях, которое в
значительной мере уменьшает вы-
нос газа с пылью в окружающую
среду. Это разрежение создают па-
ровой инжекцией при давлении
пара (7—9) • 105 Па, а в некоторых
случаях — газовой инжекцией. По-
дача пара осуществляется в газоот-
водные патрубки на машинной и
коксовой сторонах коксовых печей.
Бездымная загрузка находит все бо-
лее широкое применение на коксо-
химических заводах нашей страны.
Ее применение снижает вредные
выбросы в 10—15 раз.
При выдаче готового кокса из пе-
чей выделяется большое количество
пыли и газа Применяемые спосо-
бы борьбы с этими выделениями
пока еще малоэффективны.
Кокс тушат мокрым и сухим спо-
собами. Для мокрого тушения приме-
няют техническую или сточную воду.
Этот процесс сопровождается выде-
лением в атмосферу вредных веществ
в большом количестве. Для умень-
шения вредных выделений при ту-
шении кокса его осуществляют су-
хим способом, используя инертный
газ. Установка сухого тушения кок-
204
са оборудуется аспирационной си-
стемой с очисткой воздуха от пыли
перед выбросом в атмосферу.
Очистку коксового газа от смол
и летучих веществ осуществляют по
схеме, приведенной на рис. 5.26. Кок-
совый газ из коксовых батарей от-
водят в коллекторы-газосборники,
расположенные вдоль них. В резуль-
тате орошения надсмольной амми-
ачной водой в газоходе и газосбор-
нике газ охлаждается и из него вы-
водится часть механических приме-
сей (смола и так называемые фусы).
В сепараторе газ освобождается от
надсмольной воды, а затем посту-
пает в первичный трубчатый или
скрубберный холодильник, где в
процессе охлаждения до 25—35 °C
из него конденсируются почти вся
смола и водяные пары. При этом
пары воды частично растворяют со-
держащийся в газе аммиак. Тонкую
очистку газа от смолы и капель волы
осуществляют в трубчатых электро-
фильтрах типа С. Далее газ поступает
в скрубберы-абсорберы, в которых
вследствие орошения серной кис-
лотой из него улавливается аммиак
с образованием сульфата аммония.
Для более полного улавливания ам-
миака газ перед подачей в скруббер
подогревают.
Для улавливания из газа капе-
лек серной кислоты его направля-
ют из скруббера в кислотные ловуш-
ки. Содержащийся в коксовом газе
цианистый водород (0,4—1,5 г/м3)
частично растворяется водой, а для
его полного улавливания применя-
ют абсорбер, в котором газ обраба-
тывают многосернистым аммонием
с образованием роданистого аммо-
ния. Сероводород, содержащийся в
газе (10—20 г/м3), улавливают мышь-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 5.26. Принципиальная схе-
ма очистки коксового газа:
1 — коксовая батарея; 2 — подача
шихты; 3 — выдача кокса; 4 — газо-
сборники; 5 — сепаратор; 6 — пер-
вичные холодильники; 7 — эксгау-
стеры; 8— электрофильтры; 9— по-
догреватель газа паром; 10 — ам-
миачные скрубберы; 11 — кислот-
ные ловушки; 12 — уловитель ци-
анистого водорода; 13 — сероочи-
стка; 14 — вторичный холодиль-
ник; 15 — бензольные скрубберы;
16 — газодувки; 17 — парофлям;
18 — трубопровод чистого газа;
19 — байпас
+ 110 Па
1100 °C
-3000
75
и®
+120 Па
75 °C
+ 13000
19
-5000
30
+20000
30
11500Па
60 °C
15
15
15
+6000
35
+8500
25
9500Па
60 °C
+12000
35
яково-содовым методом в скруббе-
ре с хордовой насадкой. Эффектив-
ное улавливание из коксового газа
бензола происходит при темпера-
туре 25—30 °C. Поэтому коксовый
газ перед подачей в бензольные
скрубберы охлаждают водой в
скрубберных холодильниках. При
этом из него улавливается (водой)
и нафталин до содержания 0,8 Т/м3.
Бензол улавливается в трех после-
довательно установленных скруббе-
рах с насадками за счет абсорбци-
онного эффекта при обработке газа
соляровым или каменноугольным
маслом, в котором одновременно
газ очищается от остатков нафта-
лина.
Прошедший очистку коксовый газ
газодувками направляется потре-
бителям. Уловленные из него продук-
ты являются ценным химическим
сырьем. Так, бензол используют при
производстве каучука, пластмасс и
красителей; нафталин — для полу-
чения грифталевых смол и плас-
тификаторов; аммиак — для произ-
водства удобрений; фенол — для
получения фенопластов; смолы —
для производства искусственной ко-
жи, резины, красок и т.д.
205
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
ГЛАВА 6
ОЧИСТКА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
В данной главе проанализирова-
ны технологические приемы очист-
ки отходящих газов на заводах и про-
изводствах предприятий цветной ме-
таллургической промышленности. Од-
нако здесь не рассматриваются фи-
зико-химические методы улавлива-
ния конкретных газовых компонен-
тов, т. к. технология этих методов из-
ложена в главах 2, 3 и 7.
6.1. Очистка газов на свинцовых
заводах
На свинцовых заводах очищают в
основном такие технологические га-
зы, как газы спекательных (агломе-
рационных) машин, шахтных печей,
купеляционных печей и. шлаковоз-
гонки.
Агломерирующий обжиг (спека-
ние) свинцовых концентратов в на-
стоящее время осуществляют либо
с просасыванием газов через слой
шихты, либо с дутьем снизу вверх.
В первом случае обычно газы от всех
камер машины смешивают; среднее
содержание SO2 в них невелико (0,5—
1,5 %); и после очистки от пыли газы
выбрасывают в атмосферу.
Во втором случае концентрация
SO2 в газах, отбираемых от голов-
ной части машины, значительно вы-
ше — 5—6 % (бедные газы от хвое-
206
товой части машины подают в качест-
ве дутья в ее головную часть, что при-
водит к обогащению их сернистым
ангидридом), и эти газы мо>уг быть
использованы для производства сер-
ной кислоты.
В табл. 6.1 приведены некоторые
сведения о свойствах указанных ви-
дов технологических газов свинцо-
вых заводов и содержащейся в них
пыли.
Газы спекательных машин с про-
.сасыванием очищают от пыли в су-
хих электрофильтрах и в рукавных
фильтрах. В первом случае газы до
входа в электрофильтр следует под-
готовить, т.е. охладить и увлажнить,
с тем чтобы их относительная влаж-
ность была близка к 90 %. При очи-
стке газов спекательных машин без
подготовки удается достичь степе-
ни улавливания возгонов свинца,
равной всего лишь 40—50 %.
Плохая очистка газов в сухом
электрофильтре без подготовки выз-
вана высоким электрическим сопро-
тивлением пыли, состоящей в ос-
новном из PbO, ZnO, PbS.
Так как подготовка газов связа-
на с их интенсивным охлаждени-
ем, температуру газов перед элект-
рофильтром снижают настолько (до
70—75 °C), что она приближается к
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Таблица 6.1
Характеристика основных видов технологических газов свинцовых заводов
и содержащейся в них пыли*6
Газы Характеристика газов на выходе из металлургического агрегата Запылен- ность газов перед пыле- уловителями тонкой очистки, г/м3 (и.) Содержание металлов в пыли из пылеулови- телей тонкой очистки, % (мае.)
температу- ра, °C запылен- ность, г/м3 (н.) состав,% (объемн.)
Спекательных машин: с просасыванием с дутьем снизу: богатые бедные 130—180 200—250 470—520 1,5—2,5 12,5 11,8 0,5—1,5 SO2 5—6SO2 1,5—2SO2 1.0—1,5 8,1*’ 3,5 50—60 РЬ; 3—9 Zn; 0,4—0,8 Си; 1—3 Cd; 5—12S
Шахтных печей 200—300** 8—17 15*;СО2; 16 СО; 1 О2; 0,05—0,1 SO2 3,5—12,0*J (в среднем 55—65 РЬ; 12—20 Zn; 1—3 Cd; 0,4 As; 0,1—0,2 Sd; 6—8 S; 0,4—0,8 Cl
Купеляционных печей 250—500*4 -— 16—18СО2 3—6 50—60 РЬ;до 20,0 Zn
Шлаковозгонки 1200—1300 — 6*5СО2; 15 О2 20—Л0 50—60 Zn; 10—20 Pb; 2,0 As
* Запыленность дана перед скруббером тонкой очистки (электрофильтрами).
* 2 После догорания СО на колошнике и из-за подсосов воздуха по газовому тракту состав га-
зов у пылеуловителей топкой очистки (%) следующий: 4—10 СО2; 0,3—0,4 СО; 7—14 О2;
— 0,01 so2.
* 3 При расстройстве хода печи температура газов растет до 800—1000 °C и запыленность пе-
ред пылеуловителями тонкой очистки доходит до 30—40 г/м3 (н.).
* На входе в поверхностный холодильник топкой очистки (рукавные фильтры).
* 5 На входе в пылеуловитель тонкой очистки.
* б Средний диаметр частиц пыли из пылеуловителей тонкой очистки следующий: для спека-
тельных машин 0.5—1,0 мкм; шахтных печей 0,6—0,8 мкм; купсляционных печей 1,75 мкм.
точке росы. Поэтому возможна кон-
денсация паров слабой серной кис-
лоты в электрофильтре и активная
коррозия осадительных и корони-
рующих электродов, корпуса элек-
трофильтра.
При очистке газов спекательных
машин в рукавных фильтрах после
некоторого снижения их температу-
ры в газовом тракте от машин к ру-
кавным фильтрам газы окончательно
охлаждают подсосом воздуха до тем-
пературы, допустимой для исполь-
зуемой фильтровальной ткани (90—
100 °C — для шерстяной ткани и тка-
ни ЦМ, 130 °C — для ткани нитрон).
Применение в данном случае по-
верхностных (газовых) холодильни-
ков нецелесообразно из-за сравни-
тельно низкой температуры газов,
а охлаждение водой затруднено из-
за возможной коррозии газоходов и
самих рукавных фильтров.
На рис. 6.1 показаны принципи-
альные технологические схемы
очистки от пыли газов спекатель-
ных машин с просасыванием: в су-
хих электрофильтрах (д) и в рукав-
ных фильтрах (6). До поступления
в электрофильтры или рукавные
фильтры газы предварительно очи-
щают от грубой пыли в циклонах,
207
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
Подсос Воздуха
Рис. 6.1. Принципиальные технологические схемы очистки от пыли газов спекательных
машин с просасыванием:
1 — спекательная машина; 2 — циклон; 3 — эксгаустер; 4 — полый скруббер; 5 — электро-
фильтр; 6— вентилятор, 7 — рукавный фильтр
которые устанавливают перед
эксгаустерами для защиты от изно-
са их роторов.
Степень улавливания пыли в цик-
лонах агломерационных машин, ус-
тановленных перед эксгаустерами,
составляет 25—30 %. Запыленность га-
зов после рукавных фильтров колеб-
лется в пределах 0,03—0,07 г/м3 (н.),
в зависимости от вида фильтроваль-
ной ткани, скорости фильтрации и
других параметров.
На одном из заводов агломера-
ционные газы очищают от пыли в
сухих горизонтальных трехпольных
электрофильтрах типа ГК—ЗОГ,
работающих с подготовкой газов в
скрубберах. При скорости газов в
электрическом поле, равной 0,75 м/с,
выходная запыленность составляет
около 0,15 г/м3 (н.).
При агломерирующем обжиге с
дутьем снизу получают богатые газы,
с содержанием SO2 5—6 %, и бед-
ные газы, содержащие 1,5—2 % SO2.
Богатые газы, пригодные для по-
лучения серной кислоты, очищают
вначале в сухих электрофильтрах с
подготовкой газов в полых скруб-
берах, а затем в мокрых электро-
фильтрах серно-кислотного цеха.
Бедные газы, после охлаждения
в поверхностном холодильнике с
обдувкой труб воздухом и смешения
208
с вентиляционными газами, очи-
щают в рукавных фильтрах и выбра-
сывают в атмосферу.
Благодаря высокому содержа-
нию SO2 в богатых газах пыль в
значительной степени сульфатизиро-
вана. Например, около 60 % свинца
и 50 % цинка, содержащихся в пыли
(% от общего содержания свинца и
цинка), представляют собой суль-
фаты.
В связи с этим пыль обладает
электрическим сопротивлением,
при котором не требуется большо-
го повышения относительной влаж-
ности. При этом очистку газов мож-
но проводить при температуре их
на входе в электрофильтр, равной
~ 100-110 ес.
На рис. 6.2 показана технологи-
ческая схема очистки от пыли бо-
гатых и бедных газов спскателыюй
машины с дутьем снизу вверх.
При низких скоростях газов в элек-
трическом поле (около 0,25 м/с) вы-
ходная запыленность богатых газов (за
электрофильтром) составляет 0,03—
0,1 г/м3 (н.).
Запыленность бедных газов на
выходе из рукавных фильтров на-
ходится в тех же пределах, что и
для газов спекательных машин с
просасыванием, очищаемых в рукав-
ных фильтрах (см. табл. 6.2).
Таблица 6.2
Эксплуатационные показатели установок рукавных фильтров в цветной металлургии
Завод Источник очи- щаемых газов > Тип фильтра Характеристика рукавов Температура газов. СС Запыленность газов, г/м3 (н.) Степень улавли- вания, % Сопротив- ление тка- ни фильт- ра, Па (мм вод. ст.) Ско- рость фильт- рации*1, м3/ /(м3 мин)
диа- метр, м дли- на, м материал ткани на входе в фильтр на вы- ходе из фильт- ра на входе в фильтр на выходе из фильтра
Свинцо- вый А Спскательныс ма- шины с дутьем снизу ' РФГ 0,22 3,1 Нитрон 80—100 50—80 3—5 0,03—0,05 99,0 590—880 (60—90) 0,7
Купсляциоиные печи » 0,22 3,1 Ткань ЦМ*2 90 60 3—5 0,05 98—99 295-490 (30—50) 0,9—0,95
Свинцо- вый Б Шахтные печи » 0,22 3,1 То же 85 50—60 3,5 0,02—0,04 98,4 1080—1180 (110—120) 1,0
Шлаковозгонка » 0,22 3,1 Нитрон 130—140 — 20—40 0,02 99,9 980 (ЮО) 1,0
Свинцо- вый В Горны Мешочный 0,45 9,0 Шерсть 85—95 42—45 18—19 0,015 99,9 490—685 (50—70) 0,24
Цинко- вый Г Трубчатые печи (вельцпечи) РФГ 0,22 3,1 Ткань ЦМ 100—110 — 37 0 035 99,9 880—1280 (90—130) 0,7
Цинко- вый Д То же Тильмам*3 (Англия) 0,203 5,3 Стекло ткань ’ 240 180 20 0,025 99,9 1180 (120) 0,3
Медепла- вильным Е (вторичное сырье) Шахтные печи РФГ 0,22 3,1 Ткань ЦМ 100 70 3,8—6,6 0,035 99,4 685 (70) 0,9—1,0
Конвертеры Мешочный 0,67 -9,6 То же 100 60 12 0,085 99,5 590 (60)' 0,35
Вентиляционные системы РФГ*4 0,22 3,1 » — — 0,09 —— 96,5 — 1,6
Свинцо- вый А То же - Со струйной продувкой*5 о,з — Двухслой- ная — — 0,05—0,06 0,004-0,005 90—92 1470—1960 (150—200) 7
*’ Скорость фильтрации рассчитана по количеству газов на входе в фильтры при рабочей температуре. *2 Ткань ЦМ (артикул 83) содержит
70 % шерсти и 30 % капрона. *3 Регенерация стеклоткани осуществляется только обратной продувкой *4 Ткань регенерируют восемь раз в
чо сутки *5 Опытно-промышленная конструкция. _______________________________________________________________________
Часть //. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Глава 6 Очистка отходящих газов в цветной металлургии
Рис. 6 2. Принципиальная технологическая схема очистки от пыли газов спекательных
машин (с дутьем снизу вверх) свинцовых заводов;
/ — сухой электрофильтр, 2 — полый скруббер, 3, 7, 9, 12 — вентиляторы; 4, 5 — инерционные
пылеуловители; 6 — агломерационная машина, 8 — кулер; 10 — смеситель газов; 11 — рукавный
фильтр,----богатые газы;------бедные газы; — • — • — вентиляционные газы; — о — о — воздух
Газы шахтных печей, как мало-
агрессивные, очищают от пыли су-
хими (сухие электрофильтры, ру-
кавные фильтры) и мокрыми ме-
тодами (мокрые электрофильтры,
скоростные пылеуловители).
Применение мокрых методов пы-
леулавливания для газов шахтных
печей особенно целесообразно, если
уловленную пыль (возгоны) подвер-
гают на месте гидрометаллургичес-
кой переработке.
Учитывая повышенную темпера-
туру газов шахтных печей, их при
сухих и при мокрых методах пыле-
улавливания охлаждают водой в
полых скрубберах.
Для пыли газов шахтных печей
характерно высокое электрическое
сопротивление (она содержит в ос-
новном PbO, PbS, ZnO). Поэтому
подготовка этих газов (охлаждение
и увлажнение) существенно важна
для достижения высокой степени
улавливания пыли в сухих электро-
фильтрах (как и для газов спека-
тельных машин).
210
Скоростные пылеуловители, нес-
мотря на несколько повышенное со-
держание пыли в очищенных газах
и увеличенный расход электроэнер-
гии, отличаются низкими капиталь-
ными затратами, простотой эксплу-
атации, малыми габаритами, улуч-
шенными санитарно-гигиенически-
ми условиями.
На рис. 6.3 показаны принципи-
альные технологические схемы очист-
ки от пыли газов шахтных печей: в
сухих электрофильтрах (с), в рукав-
ных фильтрах (6), в мокрых электро-
фильтрах (в) и в скоростных распы-
лителях (г).
В современной практике работы
свинцовых заводов чаще всего при-
меняют схему с рукавными фильт-
рами (рис. 6.3, б).
Очищать от грубой ныли газы
шахтных печей целесообразно в цик-
лонах, устанавливаемых непосред-
ственно у печей. Тем самым устра-
няется опасность забивания пылью
длинных газоходов, а иногда также
повышается содержание высоко-
Часть IL Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Подсос воздуха
Рис. 6.3. Принципиальные технологические схемы очистки от пыли газов шахтных пе-
чей свинцовых заводов:
1 — шахтная печь, 2 — циклон; 3 — полый скруббер, 4 — сухой электрофильтр; 5 — вентилятор,
6 — рукавный фильтр; 7 — мокрый электрофильтр, 8 — труба Вентури; 9 — циклон-каплеуловитель
дисперсных фракций редких метал-
лов в пыли пылеуловителей тонкой
очистки.
Запыленность газов шахтных пе-
чей после рукавных фильтров оте-
чественных заводов невелика и ко-
леблется от 0,02 до 0,04 г/м3 (н.). За-
пыленность этих же газов после очи-
стки в скоростных пылеуловителях
выше и составляет 0,10—0,20 г/м3 (н.).
Газы купеляционных печей обыч-
но очищают от пыли в рукавных
фильтрах. Поскольку на выходе из
печей температура этих газов высока
(900—1000 °C), их перед подачей в
рукавные фильтры охлаждают в по-
верхностных (газовых) холодильни-
ках и подсосом воздуха. Запыленность
газов за рукавными фильтрами ко-
леблется от 0,02 до 0,05 г/м3 (н.).
Газы шлаковозгоночных устано-
вок по выходе из печей поступают
для охлаждения в котлы-утилиза-
торы. В них одновременно с исполь-
зованием тепла отходящих газов за-
держивается и значительное коли-
чество пыли. Температура газов по
выходе из котлов-утилизаторов со-
ставляет 300—400 °C. Если газы окон-
чательно очищают в рукавных филь-
трах, что чаше всего и бывает, то
их дополнительно охлаждают, на-
пример, в поверхностных холодиль-
никах и подсосом воздуха, до 130 °C
(при использовании фильтровальной
ткани нитрон).
Запыленность газов за рукавны-
ми фильтрами невелика — около
0,02 г/м3 (н.).
Газы конвертеров, в которых пе-
рерабатывают медно-свинцовые
штейны, очищают в сухих электро-
фильтрах (с подготовкой газов) или
в рукавных фильтрах.
6.2,Очистка газов на цинковых
заводах
На цинковых заводах оейовны-
ми видами технологических газов,
очищаемых от пыли, являются газы
обжиговых печей кипящего слоя и
газы трубчатых печей (вельцпечей).
211
Глава б Очистка отходящих газов в цветной металлургии
Кроме того, обжиговые газы,
используемые для получения сер-
ной кислоты, дополнительно очи-
щают от тумана серной кислоты,
мышьяка и селена.
В табл. 6.3. приведены данные о
свойствах указанных технологичес-
ких газов и содержащейся в них
пыли.
Тонкая очистка газов обжиго-
вых печей кипящего слоя (КС) от
пыли осуществляется, как прави-
ло, в сухих горизонтальных много-
польных электрофильтрах (типа
ГК-30, ОГ-4-16 и т.п.).
Предварительно газы проходят
через систему грубой очистки, со-
стоящую из стояков и одной ступе-
ни циклонов. Стояки охлаждают
воздухом или водой, и в них, по-
мимо осаждения пыли, снижается
температура газов перед циклона-
ми до 450—550 еС.
Между циклонами и сухими
электрофильтрами установлены
эксгаустеры (типа Э-2, Э-4), бла-
годаря которым электрофильтры ра-
ботают под небольшим разрежени-
ем (давлением) в пределах* (+20) —
(—50) Па [(+2) + (—5) мм вод. ст.].
В связи с этим подсосы воздуха в
электрофильтры невелики и сни-
жение концентрации SO в газах
мало.
Так как пылевынос из печей КС
весьма велик (30—40 %), запылен-
ность газов на входе в циклоны до-
стигает 60—130 г/м3 (н.). В настоя-
щее время на заводах в основном
применяют циклоны типа СИОТ.
Таблица 6.3
Характеристика основных видов технологических газов цинковых заводов
и содержащейся в них пыли*3
Газы Характеристика газов на выходе из металлургического агрегата Запыленность газов перед пылеуловителя- ми тонкой очистки, г/м3 (н.) Содержание метал- лов в пыли из пыле- уловителей тонкой очистки, % (мае.)
температу- ра,^ запылен- ность, г/м3 (н.) состав, % (объемн.)
Обжиговых*’ печей кипяще- го слоя 850—900 60—300 (вход в циклоны) 9—14 SO2 2—5 40—45 Zn; 1—2 Си; 0,3—0 7 Cd; 1—4 Pb; Ю So61u (5 % суль- фатной серы)
Трубчатых*2 печей (вельц- печей) 500—700 100—110 15—21 СО2 20—40 60—70 Zn; 5—15 Pb; 0 5—1 Cd; 0.2—0 4 Си
♦ ' Температура газов по газовому тракту, °C: вход в циклоны — 450—550; вход в электро- фильтры — 300—400; выход из электрофильтров — 260—360. * 2 Температура газов по газовому ’.ракту, °C: вход в кулер — 300—500; вход в рукавные фильтры — 90—"110; выход из рукавных фильтров — 50—80. Из-за подсосов по газовому тракту содержание СО2 в газах за рукавными фильтрами снижа- ется до ~ 3,5 %. * 3 Средний диаметр частиц пыли из пылеуловителей тонкой очистки трубчатых печей равен 1,0—1,8 мкм.
212
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
На печь устанавливают два па-
раллельно работающих циклона
СИОТ № 10 или 12 или четыре цик-
лона СИОТ № 9.
Сухие электрофильтры должны
работать при скорости газов в элект-
рическом поле порядка 0,5—0,6 м/с;
при хорошем электрическом режи-
ме и указанной скорости запылен-
ность газов за электрофильтрами
равна около 0,1 г/м3 (н.).
В электрофильтрах необходимо
поддерживать температуру не ниже
220—240 °C, во избежание конденса-
ции паров серной кислоты, что мо-
жет привести к осаждению на элект-
родах влажной пыли и к коррозии.
Обжиговые газы содержат сер-
ный ангидрид, и пыль этих газов в
значительной степени сульфатизи-
рована; поэтому ее улавливание в
сухих электрофильтрах при указан-
ной ранее повышенной температу-
ре происходит успешно без какой-
либо предварительной подготовки
газов.
На рис. 6.4 показана принципи-
альная технологическая схема очист-
ки от пыли газов обжиговых печей
кипящего слоя.
Тонкую очистку от пыли газов
трубчатых печей (вельцпечей) в
большинстве случаев осуществляют
в рукавных фильтрах. Применение
сухих электрофильтров связано с
На производство
Рис. 6 4. Принципиальная технологическая
схема очистки от пыли газов обжиговых
печен кипящего слоя цинковых заводов:
/ — печь КС, 2 — стояки; 3 — циклон; 4 —
вентилятор; 5 — электрофильтр
необходимостью хорошей предвари-
тельной подготовки газов. В против-
ном случае степень улавливания
пыли в сухих электрофильтрах не-
сколько ниже, чем в рукавных филь-
трах.
Мокрые методы улавливания
пыли из газов трубчатых печей, не-
смотря на целесообразность их ис-
пользования при гидрометаллур-
гической переработке уловленной
пыли, пока не получили промыш-
ленного применения.
По выходе из всльцпечи до по-
ступления в рукавные фильтры типа
РФГ-2 и РФГ-5 газы проходят пос-
ледовательно пылевую камеру и по-
верхностный холодильник (кулер).
Из рукавных фильтров газы от-
сасываются вентиляторами и выб-
расываются в атмосферу.
В рукавных фильтрах в настоя-
щее время применяют фильтроваль-
ные ткани из 100%-й шерсти (ткань
ЧШ) или бесшовные рукава из тка-
ни ЦМ (70 % шерсти, 30 % капро-
на). Начали применять фильтроваль-
ную ткань из синтетического волок-
на нитрон, что позволяет повысить
температуру газов перед рукавны-
ми фильтрами до 130 °C
На зарубежных заводах (напри-
мер, в Польше) для очистки газов
вельцпечей применяют и фильтро-
вальную ткань из стеклянного во-
локна. В этом случае температура
газов перед фильтрами может быть
повышена до 240—260 °C. Нужно от-
метить, что скорость фильтрации
при использовании стеклоткани под-
держивают равной около 0,3 м/мин,
т.е. почти в 2,5—3 раза ниже, чем при
применении шерсти или синтетичес-
кого волокна нитрон.
Запыленность газов вельцпечей
213
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
после рукавных фильтров невелика
и колеблется от 0,035 до 0,1 г/м3 (н.)
При входной запыленности газов,
равной 20—40 г/м3 (н.), степень улав-
ливания пыли в рукавных фильтрах
достигает 99,6 % и более.
Принципиальная технологичес-
кая схема очистки от пыли газов
трубчатых печей показана на рис. 6.5.
Газы обжиговых печей, кроме
SO2, О2 и Na, содержат в парооб-
разном состоянии соединения мы-
шьяка (As2O3) и селена (Se и SeO2),
а также небольшое количество сер-
ного ангидрида (SO3). В газах содер-
жится и неуловленная в сухих элек-
трофильтрах пыль [~ 0,1 г/м3(н.)].
При производстве серной кис-
лоты контактным способом газы дол-
жны быть полностью очищены от
пыли, а также от соединений мы-
шьяка и селена, являющихся ядами
для ванадиевого катализатора, при-
меняемого в контактных аппаратах.
Одновременно газы должны быть
очищены от тумана серной кисло-
ты, образующегося в результате со-
единения SO3 с парами воды при
охлаждении газов.
Дополнительную очистку обжи-
говых газов от указанных примесей
осуществляют в промывных башнях
и мокрых электрофильтрах.
В промывных башнях газы охлаж-
дают, одновременно улавливая со-
держащуюся в них пыль.
Парообразные окислы мышьяка
и селена, а также пары серной кис-
лоты при охлаждении конденсиру-
ются и частично вымываются в про-
мывных башнях.
Технологическая схема дополни-
тельной очистки обжиговых газов
включает первую и вторую промыв-
ные башни, мокрые электрофиль-
тры первой ступени, увлажнитель-
ную башню и мокрые электрофиль-
тры второй ступени (рис. 6.6).
Первая промывная башня пред-
ставляет собой обычно полый свин-
В атмосферу
Рис. 6.5. Принципиальная технологическая схема очистки от пыли газов трубчатых пе-
чей цинковых заводов
1 — трубчатая печь; 2 — пылевая камера; 3 — поверхностный холодильник (кулер), 4 — рукав-
ный фильтр, 5 — вентилятор
В контактное,
отделение
Газ, очищенный
в сухих электро-
фильтрах
Рис. 6.6. Принципиальная технологическая схема дополнительной очистки обжиговых
газов от серно-кислотного тумана, мышьяка и селена'
1 — промывные банши, 2 — мокрые электрофильтры (I ступень); 3 — увтажнитсльная башня;
4 — мокрые электрофильтры (II ступень)
214
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
цовый цилиндр, футерованный кис-
лотоупорным кирпичом.
Орошают башню серной кисло-
той крепостью 30—40 %. Вытекаю-
щую из башни орошающую кислоту
в отстойниках очищают от содер-
жащейся в ней пыли, охлаждают в
свинцовых холодильниках и подают
насосами па орошение башни.
В первой промывной башне газы
охлаждают с 250—300 °C до 50—70 °C,
после чего их направляют во вторую
промывную башню, снабженную на-
садкой из керамических колец. Оро-
шают насадку башни серной кис-
лотой крепостью 15—20 %. Здесь
температура газов снижается до 35—
45 °C. Орошающую кислоту, как и
для первой промывной башни, ох-
лаждают в свинцовых холодильни-
ках и подают на орошение.
Для улавливания тумана серной
кислоты и сконденсированных па-
ров трехокиси мышьяка и двуоки-
си селена газы, из второй промыв-
ной башни направляют в первую
ступень мокрых электрофильтров.
Применяют главным образом вер-
тикальные свинцовые электрофильт-
ры типов М и ШМК с осадительны-
ми электродами в ваде шестигранных
сот, размешенных в стальном футе-
рованном корпусе или без корпуса.
В первой ступени мокрых элект-
рофильтров улавливают наиболее
крупные частицы тумана серной кис-
лоты и конденсата паров мышьяка
и селена. Для достижения эффек-
тивной окончательной очистки га-
зов от этих примесей газы по выхо-
де из первой ступени мокрых элек-
трофильтров направляют в увлаж-
нительную башню.
Эта башня, как и вторая про-
мывная башня, снабжена насадкой
из керамических колец. Орошают
насадку башни слабой серной кис-
лотой (около 1 %), охлаждаемой в
холодильнике. Газы, проходящие ув-
лажнительную башню, охлаждают-
ся до 25—35 °C, и при этом из них
конденсируется часть паров воды на
мельчайших частицах (твердых и
каплях), прошедших неуловленны-
ми через мокрые электрофильтры
первой ступени.
Частицы, ставшие ядрами кон-
денсации, обволакиваются пленкой
воды и, укрупнившись, легко улав-
ливаются во второй ступени мокрых
электрофильтров, аналогичных по ус-
тройству электрофильтрам первой
ступени.
После второй ступени мокрых
электрофильтров газы практически не
содержат пыли и мышьяка, а содер-
жание в них тумана серной кислоты
не должно превышать 0,005 г/м’(н.).
6.3. Очистка газов на меде-
плавильных заводах
На медеплавильных заводах, где
выплавляют медь из первичного сы-
рья (руды, концентратов), основны-
ми видами технологических газов,
подвергаемых очистке от пыли, яв-
ляются газы обжиговых печей (мно-
гоподовых и кипящего слоя), шахт-
ных и отражательных печей, кон-
вертеров, сушилок концентратов.
На медеплавильных заводах, где
перерабатывают вторичное сырье (ла-
тунный и бронзовый лом и т.п.),
очищают от пыли газы шахтных пе-
чей и конвертеров.
И, наконец, на медно-серных за-
водах, перерабатывающих медную
руду с одновременным получением
меди и элементарной серы, от пыли
очищаются газы шахтных печей.
215
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
В табл. 6.4 содержится ряд сведе-
ний о свойствах указанных видов
технологических газов и содержа-
щейся в них пыли.
Очистка газов обжиговых пе~
чей.Медные концентраты обжига-
ют в многоподовых печах, а в
последнее время и в печах кипяще-
го слоя.
Аналогично обжиговым газам
цинковых заводов тонкую очистку
от пыли обжиговых газов медепла-
вильных заводов (как при многопо-
довых печах, так и при печах кипя-
щего слоя) осуществляют в сухих
горизонтальных многопольных элек-
трофильтрах без предварительной
подготовки газов. Электрофильтры
работают при повышенной темпе-
ратуре (300—400 ’С).
Так как вынос пыли при обжи-
ге в кипящем слое в несколько раз
больше, чем при обжиге в много-
подовых печах, запыленность газов
на выходе из этих печей гораздо
выше и достигает 800—900 г/м3 (н.).
В связи с этим для поддержания
запыленности газов на входе в элек-
трофильтры в допустимых пределах
(15—30 г/м3 (н.)) газовый тракт пе-
чей кипящего слоя, помимо водо-
охлаждаемых стояков, включает и
две ступени циклонов для очистки
газов от грубой пыли.
С целью уменьшения разрежения
в электрофильтрах (во избежание
подсосов воздуха и снижения кон-
центрации SO2 в газах) за циклона-
ми перед ними устанавливают экс-
гаустеры.
Для получения хорошей очист-
ки газов в электрофильтрах скорость
газов в электрических полях не дол-
Таблица 6.4
Характеристика основных видов технологических газов
медеплавильных заводов и содержащейся в них пыли*4
Газы Характеристика газов на выходе из металлургического агрегата Запылен- ность га- зов перед пылеулови- телями тон- кой очистки, г/м3 (н.) Содержание металлов в пы- ли из пылеуло- вителей тонкой очистки, % (мае.)
темпе- ратура, °C запылс- ность, г/м3 (н.) состав, % (объемн.)
1 2 3 4 5 6
Переработка первичного сырья
Обжиговых печей: многоцелевых кипящего слоя 500—600 650—700 35—40 До 800—900 6—9 SO2; 0,1—0,2 SOj 12—15 SO2 12—20 10—40 12—15 Си; 2—7 Zn; 2—3 Pb; 12,0S
Шахтных печей 350—550 10—15 4,0—5,5 SO2 (перед электро- фильтрами) 3—чб 3—15 Си; 6—ЮРЬ; 8—20 Zn; 2—15 As
Отражательных печей 300—400 (за котлом- утилизато- ром) 5,0 1—1,2 SO2; 0,1 SO2; 7,0 СО2 (пе- ред электрофильт- ром) 1—2,5 1—15 Си; 4—ЮРЬ; 10—30 Zn
216
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Продолжение табл. 6.4
1 2 3 4 5 6
Конвертеров 900—1000 (300—400 перед пылеуло- вителями тонкой очистки) — 6—7,5*‘SO2 (при дегерметизи- рованных напиль- никах) 1—6*2 5—25*2Си; 5—20 Zn; 10—ЗОРЬ
Сушилок медных концентратов 150—250 — 3,1 СО2; 0,3 СО (перед электро- фильтрами) 5—20*J (при влажности сухого про- дукта > 4 %) 11—12 Си; 16—20
Переработка вторичного сырья
Шахтных печей 600—650 — 2—3 СО2 (вход в рукавные фильтры) 4—7 60—65 Zn; 10—15 Pb; 0,5—1 Си
Конвертеров 325—350 (на входе в кулер) — — 3—20 (в среднем 12) 55 Zn; 0,5—1 Си; 15 Pb: 10 Sn
Медно-серные заводы
Шахтных печей 420—450 3,5—4 при прочной кусковой руде и 15—50 при брикетиро- ванной шихте 13—19СО2; 1,5—2 SO2+H2S; COS, CS2, (пары элементарной серы 200—220 г/м3) — 1,5—2 Си •
* ’ Перед пылеуловителями тонкой очистки содержание SO2 зависит от подсосов по газовому тракту, тягового режима и других причин и составляет 2—5 %. * 2 Запыленность газов и химический состав пыли перед пылеуловителями тонкой очистки зависят от содержания цинка и свинца в штейнах. * 3 Запыленность газов сушильных барабанов зависит от влажности сухого продукта (при со- держании влаги < 4 % запыленность газов резко возрастает). Средний диаметр частиц пыли из пылеуловителей тонкой очистки следующий: для обжи- говых многоподовых печей ~ 4,0 мкм; шахтных печей - 0,6 мкм; конвертеров ~ 1,0—1,5 мкм; отражательных печей ~ 1,5—2,0 мкм, сушилок медных концентратов ~ 2,5 мкм; шахтных пе- чей при переработке вторичного сырья — 0 15—0,5 мкм; при том же для конвертеров ~ 0,5 мкм
жна превышать 0,5—0,6 м/сек. При
этом достигают выходной запылен-
ности газов порядка 0,1 г/м3 (и.).
Так как обжиговые газы исполь-
зуют для получения серной кисло-
ты, после очистки в сухих электро-
фильтрах их дополнительно очища-
ют от тумана серной кислоты, се-
лена и мышьяка (см. рис. 6.6).
Принципиальная технологичес-
кая схема очистки от пыли газов
печей обжига медных концентратов
в кипящем слое сходна со схемой,
показанной на рис. 6.4 (за исключе-
нием двух ступеней циклонов).
Очистка газов шахтных печей.
Газы выходят из шахтных печей с
высокой температурой (до 550 °C).
Содержание в них SO2 может зна-
чительно колебаться (в зависимос-
217
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
ти от подсосов по газовому тракту)
и в отдельных случаях не превыша-
ет 1 %.
Тонкую очистку от пыли газов
шахтных печей осуществляют обыч-
но в сухих электрофильтрах
Понижение температуры и по-
вышение влажности газов шахтных
печей иногда необходимы для улуч-
шения работы электрофильтров (это
вызвано меньшим содержанием SO2
в газах и высоким содержанием воз-
гонов свинца и цинка).
Принципиальная технологичес-
кая схема очистки от пыли газов
шахтных печей в сухих электрофиль-
трах сходна со схемой, показанной
на рис. 6.3, а. Скрубберы для подго-
товки газов шахтных печей меде-
плавильных заводов следует защи-
щать от коррозии.
Очистка газов отражательных
печей. Для использования тепла га-
зов отражательных печей (темпера-
тура газов на выходе из печей рав-
на 1200—1300 °C) за последними,
как правило, устанавливают котлы-
утилизаторы, в которых, помимо
охлаждения газов, осаждают круп-
ную пыль.
Далее окончательно очищают га-
зы от пыли обычно в сухих электро-
фильтрах. Во многих случаях газы
отражательных печей перед подачей
в электрофильтры смешивают с об-
жиговыми или конвертерными га-
зами. Если отражательная печь ра-
ботает на сырой шихте, в ряде слу,-
чаев применяют батарейные цик-
лоны.
При высоком содержании цин-
ка и свинца в пыли газов отража-
тельных печей и их очистке отдель-
но от газов других металлургичес-
ких агрегатов сухие электрофильт-
ры работают с невысокой степенью
очистки. Поэтому может оказаться
целесообразной предварительная под-
готовка газов отражательных печей
перед очисткой в сухих электро-
фильтрах (скрубберы следует защи-
щать от коррозии).
На одном из зарубежных заво-
дов, где пыль газов отражательных
печей содержит большое количество
цинка и свинца и сухие электро-
фильтры работают с низким КПД,
газы по выходе из электрофильтров
смешивают с конвертерными газа-
ми и дополнительно очищают в
рукавных фильтрах с рукавами из
стеклоткани.
На рис. 6.7 показана принципи-
альная технологическая схема очи-
стки от пыли газов отражательных
печей в сухих электрофильтрах.
Очистка газов конвертеров.
Газы конвертеров по выходе из на-
пыльников поступают в пылевые
камеры (или циклоны), в которых
осаждается наиболее крупная пыль
с высоким содержанием (20—50 %)
меди. По выходе из пылевых ка-
В атмосферу или
на очистку от SO2
Рис. 6.7. Принципиальная техно-
логическая схема очистки от
пыли газов отражател! ных печей
медеплавильных заводов.
/ — отражательная печь; 2 — ко-
тел- утилизатор; 3 — полый скруб-
бер; 4 — сухой электрофильтр; 5 —
вентилятор
218
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
мер запыленность газов и химичес-
кий состав пыли зависят от содер-
жания в перерабатываемых штей-
нах свинца и цинка. В ряде случа-
ев, особенно если конвертерные
газы используют для получения
серной кислоты, их очищают в
сухих горизонтальных многополь-
ных электрофильтрах. Высокое со-
держание в газах конвертеров SO2,
а также некоторого количества
серного ангидрида способствует
сульфатизации пыли и позволяет
очищать газы в сухих электрофиль-
трах без предварительной подго-
товки.
Для получения высокой степе-
ни улавливания, при которой обес-
печивается содержание пыли в кон-
вертерных газах после сухих элект-
рофильтров около 0,1 г/м3 (н.), ско-
рость газов в электрическом поле
должна быть не более 0,5 м/с.
При использовании конвертер-
ных газов для получения серной
кислоты их дополнительно очища-
ют от тумана серной кислоты, се-
лена и мышьяка (см. рис. 6 6).
Очистка газов сушилок концен-
тратов, Газы сушилок медных (а
также и пиритных) концентратов
с успехом очишают от пыли в го-
ризонтальных сухих многопольных
электрофильтрах. Принципиальная
технологическая схема подобной ус-
тановки показана на рис. 6.8.
Как видно из рассмотрения при-
веденных схем очистки от пыли га-
зов медеплавильных заводов, где
перерабатывают первичное сырье,
основным типом пылеуловителей
тонкой очистки следует считать су-
хие горизонтальные многопольные
эл е ктроф ил ьтры.
Присутствие в газах почти во всех
случаях свободного серного ангид-
рида лишает возможности при-
менять рукавные фильтры с фильт-
ровальными тканями из синтетичес-
ких (нитрон, лавсан) или натураль-
ных (шерсть) волокон. Лишь в пос-
леднее время начали применять для
очистки смеси газов конвертеров и
отражательных печей рукавные
фильтры с рукавами из стеклянно-
го волокна, позволяющими очищать
газы с температурой около 230—250 °C
(при этой температуре пары серной
кислоты в рассматриваемом случае
не конденсируются).
Равным образом, из-за присут-
ствия свободного SO3, сообщающе-
го газам значительные агрессивные
свойства, почти не применяют и
мокрые методы улавливания пыли
из-за активной коррозии оборудова-
ния, необходимости обработки по-
лучаемых растворов и других причин.
Очистка в сухих электрофиль-
трах конвертерных газов, использу-
емых для получения серной кисло-
ты. Газы из конвертеров 1 (рис. 6.9)
через напильники 3 с катучими заг-
рузочными дверками 2 поступают в
пылеуловители грубой пыли 4 и от-
туда по двум горизонтальным пат-
Рис. 6.8. Принципиальная технологическая
схема очистки от пыли газов сушилок мед-
ных и пиритных концентратов:
1 — сушильный барабан; 2 — групповые цик-
лоны, 3 — электрофильтр, 4 — вентилятор
219
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
рубкам 10 с шиберами на каждом
конвертере (открывание и закрыва-
ние шиберов автоматизировано) в
газоход крепких газов 9.
При нахождении конвертера не
на дутье он отключается шиберами
от газохода крепких газов, и газы
поступают в газоход 8 вентиляци-
онных газов по верхнему газоходу 5.
Для отключения от газов газохода
крепких газов (помимо шиберов) и
газохода вентиляционных газов ус-
тановлены дроссели 7 и колоколь-
ные затворы 6.
। Избыток крепких газов сбрасы-
вают в дымовую трубу 13 через ре-
гулируемый шибер 12.
Слабые (вентиляционные) газы
сбрасывают в дымовую трубу 75.
Крепкие газы очищают в сухих элек-
трофильтрах 77 и направляют на
производство серной кислоты по га-
зоходу 14.
Для очистки крепких газов от
пыли установлены горизонтальные,
пластинчатые, трехпольные элект-
рофильтры типа ГП-43 и ОГ-4-16.
Газы входят в сухие электрофиль-
тры при температуре около 330 °C,
разрежении около 120 Па (12 мм вод.
ст.) и запыленности ~ 5,5 г/м3 (н.).
Содержание SO2 в газах составляет
5,4 %, среднее содержание SO3 в
газах — 1,7 г/м3 (н.) (~ 0,05 %).
При скорости газов в электро-
фильтрах около 0,42 м/с содержа-
ние пыли в газах на выходе колеб-
лется от 25 до 150 мг/м3 (н.) [сред-
нее значение 74 мг/м3 (н.)], что от-
вечает степени улавливания пыли
около 98 %. Удельная сила тока со-
ставляет около 0,16 мЛ/м.
После сухих электрофильтров
конвертерные газы поступают для
дополнительной очистки от тума-
на серной кислоты, мышьяка и се-
Рис. 6.9. Схема газового тракта от конвертеров до промывного отделения серно-кислот-
ного цеха- а — план газового тракта; б — разрез А—А
220
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
лена в трехступенчатую установку
мокрых электрофильтров — скруб-
беров.
Содержание в газах тумана сер-
ной кислоты на выходе из третьей
ступени мокрых электрофильтров
составляет около 7 мг/м3 (и.).
Средняя удельная сила тока ус-
тановки мокрых электрофильтров
равна ~ 0,10 мЛ/м.
Улавливание пыли с высоким
содержанием свинца и цинка из
конвертерных газов в сухих элект-
рофильтрах протекает эффектив-
но и без предварительной подго-
товки газов. Благоприятствующи-
ми факторами, помимо сульфати-
зации пылей, являются также
применение горизонтальных трех-
польных аппаратов более совер-
шенной конструкции, относитель-
но малые скорости газов в элект-
рофильтрах (0,42 м/с), поддержа-
ние максимально возможного на-
пряжения на коронирующих элек-
тродах и его автоматическое регу-
лирование.
Очистка смеси газов отража-
тельных печей и конвертеров в
тканевых фильтрах с. рукавами из
стеклянного волокна. На медепла-
вильном заводе «Флин-Флон» (Ка-
нада) при очистке конвертерных
газов в сухих электрофильтрах, как
и на многих других заводах, отме-
чено селективное улавливание хи-
мических компонентов пыли. При
высоком улавливании меди, желе-
за и драгоценных металлов свинец,
цинк, кадмий и другие легковоз-
гоняемые металлы концентри-
ровались в основном в неулавлива-
емой пыли.
Так, например, медь улавлива-
лась (по отношению к ее начально-
му содержанию в пыли на входе в
электрофильтры) на 85 %, а цинк,
свинец и кадмий — соответственно
на 15, 13 и 16 %.
Кондиционирование (охлажде-
ние и увлажнение) конвертерных
газов перед'сухими электрофильт-
рами весьма сложно из-за большой
агрессивности газов.
Подобное же положение суще-
ствовало и с очисткой газов отра-
жательной печи.
В связи с этим на заводе «Флин-
Флон» перешли на дополнительную
очистку (после сухих электрофиль-
тров) смеси газов отражательной
печи и конвертеров в тканевых филь-
трах с рукавами из стеклянного во-
локна.
Из смеси газов в сутки улавлива-
ют 35 т пыли, содержащей 31,0 %
Zn, 14,0 % РЬ, 1,46 % Cd, 1,68 % Си.
Состав газов следующий: 2,0 %
SO2; 0,005 % SO3. Максимальная тем-
пература газов составляет 430 °C; пе-
ред рукавными фильтрами их ох-
лаждают до 230 °C.
Установка состоит из двенадца-
ти параллельно работающих рукав-
ных фильтров. В каждое звено вхо-
дят поверхностный холодильник
(кулер), рукавный фильтр и венти-
лятор.
Очищенные газы выбрасывают-
ся в атмосферу через дымовую тру-
бу. Уловленную в рукавных фильт-
рах пыль пневмотранспортом пере-
дают для дальнейшей переработки.
Рукавный фильтр состоит из 10
секций. В каждой секции 154 рукава
диаметром 127 мм и длиной 2835 мм.
Поверхность фильтрации одного
рукава —1,11 м2, одного фильтра —
1700 м2, всей установки — 20 400 м2.
221
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
Регенерацию ткани осуществля-
ют посекционно: дроссель на вы-
ходном газопроводе секции закры-
вают полностью, а на входном —
частично.
Под действием разрежения во
входном газопроводе газы движут-
ся в обратном направлении, рукава
сжимаются, слой пыли на ткани
ломается и пыль падает в бункер.
Этот процесс длится 30 с; затем оба
дросселя открывают полностью и
рукава снова раздуваются.
При этом методе регенерации
гидравлическое сопротивление тка-
ни при скорости фильтрации око-
ло 0,5 м/мин за 8 ч работы повыша-
ется, однако, с 1,5 до 3 кПа/м2 (со
150 до 300 мм вод. ст.). Для пониже-
ния сопротивления ткани каждые
8 ч дополнительно механически от-
ряхивают рукава при помощи экс-
центрикового механизма.
Срок службы фильтровальной
стеклоткани равен двум годам.
Очистка газов медеплавильных
заводов при переработке вторично-
го сырья. Пыль газов заводов, где
перерабатывают вторичное сырье,
весьма схожа с пылью газов труб-
чатых печей цинковых заводов. И в
том, и в другом случае ее основ-
ным компонентом является окись
цинка (ZnO). В связи с этим в боль-
шинстве случаев газы вторичных ме-
деплавильных заводов очищают от
пыли в рукавных фильтрах. Приме-
нение для этой цели электрофильт-
ров требует предварительной подго-
товки газов.
Из-за высокой температуры газов
шахтных печей и конвертеров их до
поступления в рукавные фильтры
охлаждают в полых скрубберах (иног-
да воду подают в циклоны) и по-
222
верхностных холодильниках. В данном
случае водяное охлаждение допусти-
мо, так как газы практически нейт-
ральны (в то же время газы трубча-
тых печей цинковых заводов могут
содержать сернистый ангидрид и об-
ладать агрессивными свойствами).
Перед фильтрами осуществля-
ют подсос воздуха для достиже-
ния требуемой температуры газов.
На некоторых заводах непосред-
ственно за печью устанавливают
камеру для окисления (дожига-
ния) возгонов металлического
цинка, уносимого из печи газами.
При содержании в пыли, осевшей
на фильтровальной ткани, неокис-
ленного (металлического) цинка
ткань может воспламеняться (цинк
окисляется).
Газы шахтных печей и конвер-
теров, очищенные в рукавных филь-
трах, содержат весьма небольшое
количество пыли.
На рис. 6.10 показаны принципи-
альные технологические схемы очи-
стки от пыли газов шахтных печей в
рукавных фильтрах (а) и в сухих
электрофильтрах (б) и газов, конвер-
теров в рукавных фильтрах (в) заво-
дов, перерабатывающих вторичное
сырье.
Очистка газов медно-серных за-
водов. Газы шахтных печей медно-
серных заводов, содержащие сер-
нистый ангидрид, элементарную
серу и ее различные соединения
(COS, CS2, H2S) и имеющие вы-
сокую температуру (400—450 °C),
после очистки.от грубой пыли в
пылевых камерах поступают для
тонкой очистки в сухие электро-
фильтры.
Особенность этих электрофиль-
тров состоит в том, что осадитель-
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 6.10. Принципиальные техно-
логические схемы очистки от
пыли газов шахтных печей и кон-,
вертеров медеплавильных заво-
дов, на которых перерабатыва-
ют вторичное сырье:
1 — шахтная печь; 2 — футерован-
ный газоход с подачей воды; 3 —
полый скруббер; 4 — кулер; 5 —
вентилятор; б — рукавный фильтр;
7 — камера дожигания; 8 — котел-
утилизатор; 9 — электрофильтр;
J0 — конвертер
В атмосферу
Подсос воздуха
а
В атмосферу
В атмосферу
Подсос воздуха
в
ные и коронирующие электроды
изготовляют из высокохромистой
(до 25—26 % Сг) стали, противо-
стоящей сильному агрессивному
воздействию паров элементарной
серы при высоких температурах.
Очистка газов медеплавильных
заводов при переработке первичного
сырья с кислородным дутьем. В пос-
ледние годы за рубежом и в РФ на-
чато внедрение процессов плавки
медных концентратов во взвешен-
ном состоянии с применением кис-
лородного дутья (100 % кислорода).
Для этих процессов характерно от-
носительно малое количество газов,
содержащих 75—80 % сернистого
ангидрида. На выходе из печи за-
пыленность газов весьма велика —
300-400 г/м3 (н.).
В настоящее время нет устано-
вившейся технологической схемы
очистки от пыли газов, получаемых
при плавке с кислородным дутьем.
На заводе «Коппер-Клифф» (Ка-
нада) газы по выходе из печи с тем-
пературой 1260 °C поступают в пы-
левую камеру с воздушным охлаж-
дением. После охлаждения газов до
650 °C и осаждения грубой пыли
они поступают в полый скруббер,
а из него в трехступенчатую систе-
му скоростных пылеуловителей (труб
Вентури). Окончательную очистку
газов от пыли, а также от тумана
серной кислоты до ~ 7 мг/м3 (и.)
осуществляют в мокром электро-
фильтре. Очищенные газы исполь-
зуют для получения жидкого сер-
нистого ангидрида.
При процессе кислородной взве-
шенной плавки, разработанном в
СССР, газы после печи поступают
в котел-утилизатор, а затем в сис-
тему грубой очистки, сухие гори-
зонтальные многопольные электро-
фильтры, промывную башню и на
две ступени мокрых электрофильт-
ров с увлажнительной башней меж-
ду I и II ступенями.
6.4. Очистка газов на никелевых
заводах
На никелевых заводах основны-
ми видами технологических газов,
очищаемых от пыли, являются газы
спекательных машин, шахтных пе-
чей, электропечей для переработ-
223
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
ки руд и концентратов, конверте-
ров и печей для обжига никелевого
файиштейна.
В табл. 6.5 приведены некоторые
данные, характеризующие перечис-
ленные виды технологических газов
и содержащейся в них пыли.
Окисленные и сульфидные ни-
келевые руды почти не содержат
металлов и их соединений, облада-
ющих высокой летучестью. Поэтому
пыли технологических газов нике-
левых заводов практически нс со-
держат возгонов, и, следовательно,
их частицы относительно крупны.
В некоторых случаях представля-
ется возможным достаточно полно
уловить пыль из технологических
газов никелевых заводов и без при-
менения высокоэффективных пыле-
уловителей: электрофильтров, ру-
кавных фильтров и др.
Таблица 6.5
Характеристика основных видов технологических газов никелевых заводов
и содержащейся в них пыли*3
Газы Характерна* лу. ика газов на выходе из метал- огического aiperaia Запыленность газов перед пылеуловите- лями тонкой очистки, г/м3 (н.) Содержание никеля в пыли из пылеуловите- лей тонкой . очистки, % '
температу- ра, °C запылен- ность, г/м3 (н.) состав,% (объемн.)
Спекательных ма- шин*1 (переработка окисленных рул) 100—200 0,5—1,0 (перед циклонами) 6—12 СО2 0,2—0,3 1,5—2,0
Шахтных печей при переработке: окисленных руд сульфидных руд 350—500 300—700 В среднем 8—10 (до 60 при загрузке) 13 СО2; 12—16 СО 1—1,2 SO2 2—15 1,5—2,0 3,0—5,0
Электропечей*2 для переработки сульфидных руд и концентратов 400—500 (150—250 перед элек- трофиль- трами) — 6—12 SO2 0,5—3,0 3,0—5,0
Конвертеров для продувки медно- никелевых штей- нов 400—500 (200—250 перед элек- трофиль- трами) — 3—5 SO2 (при негер- мстизиро- ванных на- пильниках) — 12,0—18,0 (12—15 % меди)
Обжиговых печей для файнштейна 400—450 (на входе в электро- фильтр) — 0,2—0,5 SO2 (на входе в электро- фильтр) 2—15 60—70
* ‘ Газы спекательных машин очищают от пыли в циклонах. * 2 Из-за подсоса воздуха по газовому тракту содержание SO2 в газах перед пылеуловителями тонкой очистки может значительно снизиться. * 3 Средней диаметр частиц пыли из пылеуловителей тонкой очистки следующий: на выходе из шахтных печей для окисленных руд 70 % частиц > 40 мкм; на выходе из обжиговых печей для файнштейна - 1,5—5,0 мкм.
224
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Так, например, газы спскатель-
ных машин при переработке окис-
ленных никелевых руд содержат
крупную пыль, и к тому же бедную
по содержанию никеля. Ее можно
улавливать в циклонах, конечно, при
правильном выборе их размеров и
конструкции.
Газы шахтных печей, в которых
перерабатывают окисленные нике-
левые руды, также содержат круп-
ную пыль, причем ее концентра-
ция может быть весьма значитель-
ной.
Эти обстоятельства, а также вы-
сокая температура и большой объем
газов, указывают на малую целесо-
образность применения в данном
случае, например, электрофильтров.
Их стоимость была бы чрезмерно вы-
сокой.
В то же время, например, газы
обжиговых печей содержат пыль,
весьма богатую никелем (60—70 %)
и представляющую большую цен-
ность. Даже незначительный ее
унос отходящими газами привел
бы к большим материальным по-
терям. В данном случае обязательно
следует применять электрофильтры.
6.5. Очистка газов на оловянных
заводах
На оловянных заводах основны-
ми видами технологических газов,
улавливание пыли из которых сле-
дует считать обязательным, явля-
ются: 1) в плавильных цехах —
газы отражательных, шахтных и
электропечей; 2) в цехах обжига —
газы обжиговых печей; 3) в цехах
рафинирования — газы рафиниро-
вочных котлов и отражательных
печей.
Пыль, содержащаяся в газах по-
чти всех перечисленных видов ме-
таллургических печей, весьма богата
ценным металлом — оловом, так
как некоторые соединения олова
(SnS, SnCl2) обладают высокой ле-
тучестью. Хорошая организация
пылеулавливания на оловянных за-
водах имеет особенно большое эко-
номическое значение.
В табл. 6.6 приведены сведения,
дающие представление о перечис-
ленных видах технологических га-
зов оловянных заводов и содержа-
щейся в них пыли.
Наиболее распространены для
тонкой очистки газов на оловянных
заводах сухие электрофильтры — пла-
стинчатые и трубчатые.
Вследствие высокой температу-
ры газов почти всех металлургичес-
ких агрегатов оловянных заводов
необходимо перед электрофильтра-
ми устанавливать скрубберы для
охлаждения и увлажнения газов, т.е.
подготавливать газы.
При скорости газов в электро-
фильтрах ~ 0,6 м/с достигается вы-
сокая степень улавливания пыли
(97—99 % и более).
Газы отражательных печей пла-
вильного цеха можно с успехом очи-
щать в горизонтальных многополь-
ных электрофильтрах по следующей
технологической схеме: на выходе из
печей газы поступают в скруббер, где
охлаждаются до 150—200 °C с одно-
временным повышением их влажно-
сти; из скруббера газы идут в элек-
трофильтр, где при скорости око-
ло 0,55—0,60 м/с достигается КПД
очистки около 98 %. Затем газы за-
бираются вентилятором и подают-
ся в дымовую трубу.
Весьма эффективно очищаются
газы электропечей плавильного це-
ха в трубчатых сухих электрофильт-
225
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
Таблица 6.6
Характеристика основных видов технологических газов
оловянных заводов и содержащейся в них пыли*3
Газы Характеристика газов на выходе из металлургического агрегата Запыленность га- зов перед пылеуло- вителями тонкой очистки, г/м3 (н.) Содержание олова в пыли из пылеулови- телей тонкой очистки, %
температура, °C запы- ленность, г/м3 (и.) состав, % (объемн.)
Плавильные цехи
Отражательных печей 800—1100 — 12—15 СО2+СО 3—10 (в среднем 5,5) 25—55
Электропечей*1 800—1100 (перед скруббе- ром после до- жигания) — — 0,8—20 10—60
Шахтных*2 печей 300—800 — — 0,^-6,5 (в среднем 2 5) 50—65
Обжиговых печей 400—600 —— 1,5—2 SO2 (цехи обжига) -4,0 —
Цехи рафинирования
Рафинировоч- ных котлов 50—200 (в зонах котлов) — — 0,1—6,5 (в среднем 0,5 в га- зоходе от котлов) 25—45
Отражательных печей 800—1100 — 5,5 СО2 (пе- ред электро- фильтром) 2,5—15 (в среднем 8,0) 50—60
* ‘ На выходе из печей газы содержат значительное количество СО. * 2 На выходе из печей газы содержат СО и СО2. * ’ Средний диаметр частиц пыли из пылеуловителей тонкой очистки следующий: для отража- тельных печей ~ 1,8 мкм; для электропечей ~ 1,1—1,5 мкм, для шахтных печей 0,7 мкм; для отражательных печей цехов рафинирования ~ 1,25 мкм.
рах после охлаждения в полом скруб-
бере.
Температура газов после скруб-
бера колеблется от 180 до 250 °C. При
скорости газов в электрофильтре в
среднем около 0,5 м/с степень улав-
ливания пыли превышает 98 %.
Недостатком трубчатых электро-
фильтров, подобных описанному,
является коррозия осадительных
труб, особенно значительная, если
в газах содержатся агрессивные ком-
поненты.
6.6. Очистка газов на сурьмяных
и ртутных заводах
• I
Сурьмяные заводы. Газы, отхо-
дящие от плавильных и рафиниро-
вочных отражательных печей сурь-
мяных заводов, содержат значи-
тельное количество пыли с высо-
ким содержанием сурьмы (с газами
уносится от 5 до 30 % Sb). Это выз-
вано тем, что при высоких темпе-
ратурах в печах (свыше 1000 °C) и
значительной летучести сурьмы и
ее соединений образуется большое
количество возгонов.
Температура газов на выходе из
226
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
печей колеблется от 800 до 900 ’С.
Газы поступают в пылевые камеры
для предварительного осаждения
наиболее крупной пыли. Запылен-
ность газов после пылевых камер со-
ставляет в среднем 5—10 г/м3 (и.). Пыль
весьма богата сурьмой (65—70 %).
Средний диаметр частиц пыли со-
ставляет около 0,75—1,0 мкм. При
использовании для тонкой очист-
ки газов сухих электрофильтров газы
предварительно охлаждают.
При недостаточной подготовке
газов перед поступлением в элект-
рофильтры пыль в них улавливает-
ся не полностью. По имеющимся
данным, для хорошей работы су-
хих, электрофильтров, в которых
улавливают возгоны сурьмы, тем-
пература газов на входе в электро-
фильтр не должна превышать 80 °С.
В то же время присутствие в газах
окислов серы приводит к активной
коррозии скрубберов и.электро-
фильтров.
Учитывая трудность поддержа-
ния оптимального режима в элект-
рофильтрах на некоторых отече-
ственных сурьмяных заводах для
улавливания пыли применяют ско-
ростные пылеуловители.
Их технологическая схема не от-
личается от аналогичных установок
свинцовых заводов.
Для улавливания трехокиси
сурьмы применяют также рукавные
фильтры.
Ртутные заводы. Обжиг мелких
ртутных руд в трубчатых печах со-
провождается значительным выно-
сом пыли. Запыленность газов по
выходе из печи составляет около
70 г/м3 (н.). Осаждение пыли в боль-
шом количестве в конденсаторах
вместе с металлической ртутью
крайне затрудняет последующие
процессы выделения ртути. К тому
же эти процессы весьма вредны для
здоровья рабочих. Поэтому газы пе-
ред поступлением в конденсаторы
должны быть возможно более пол-
но очищены от пыли.
На большинстве ртутных заво-
дов газы очищают от пыли по схе-
ме «пылевая камера — батарейный
циклон». ‘
На одном из ртутных заводов ба-
тарейный циклон с элементами ди-
аметром 125 мм и направляющим
аппаратом типа «винт» при скорос-
ти газов в поперечном сечении эле-
мента около 5,5 м/с и гидравличес-
ком сопротивлении 800 Па (80 мм
вод. ст.) работал со степенью улав-
ливания пыли 93 %. Запыленность
газов на входе в батарейный цик-
лон составляла 68 г/м3 (н.), на вы-
ходе — 4,4 г/м3 (н.). Пыль, уносимая
из печи, была мелкой: средний ди-
аметр частиц пыли до батарейного
циклона был равен 3,75 мкм, на
выходе из него (неулавливаемая
пыль) — 1,8 мкм; температура газов
на входе в батарейный циклон была
равна 315 °C, на выходе — 265 °C.
Как показала эксплуатация на
этом заводе батарейных циклонов,
их направляющие аппараты интен-
сивно изнашивались абразивной
пылью (через 12—18 дней); замена
и монтаж циклонов были связаны
с большими затратами времени.
Поэтому батарейные циклоны за-
менили групповыми тина ЦН-15
диаметром 400 мм. Помимо эксп-
луатационных преимуществ (увели-
чение срока службы циклонов в 6—
8 раз), было получено снижение вы-
ходной запыленности газов (за груп-
повым циклоном) до 3,25 г/м3 (н.).
227
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
Однако даже подобная запылен-
ность газов при низкой концентра-
ции в них ртути [1—1,5 г/м3 (н.)[,
характерной при переработке бед-
ных ртутных руд, ухудшает условия
конденсации ртути и увеличивает
ее потери с отходящими газами.
В связи с этим целесообразна до-
полнительная очистка от пыли га-
зов обжиговых трубчатых печей в
сухих многопольных горизонтальных
эл ектрофил ьтрах.
При скорости газов в электри-
ческом поле до 0,5 м/с можно по-
лучить степень улавливания пыли
~ 97-98 %.
Пыль, осажденная в батарейных
и групповых циклонах, содержит в
основном SiO2. Количество ртути в
ней невелико — около 0,03—0,04 %.
Пыль из электрофильтров содержит
40-50 % SiO2 и 20-30 % А12О3. Ко-
личество ртути в ней зависит от ре-
жима работы трубчатых печей и при
его расстройстве может доходить до
8—10 % и более, причем ртуть при-
сутствует в пыли в виде киновари.
При нормальном режиме работы пе-
чей содержание ртути в пыли мо-
жет быть значительно снижено.
В СССР внедряли прогрессивный
метод обжига ртутных руд в печах
кипящего слоя. Присущее этому про-
цессу увеличение пылевыноса из
печей (до 20 %) требовало соответ-
ствующего усиления средств пыле-
улавливания. На рис. 6 11 показана
принципиальная технологическая
схема пылеулавливания при обжиге
ртутных руд в печах кипящего слоя
одного из ртутных заводов СССР.
По выходе из печи газы направ-
ляют по двум параллельным лини-
ям улавливания крупной пыли. Каж-
дая линия состоит из одного цик-
лона типа ЦН-24 и шести цикло-
нов типа ЦН-15.
6.7. Очистка газов на алюминие-
вых заводах
При электролитическом получе-
нии алюминия анодные газы, выде-
ляющиеся из ванн, содержат газооб-
разные примеси: фтористый водо-
род, окись углерода, а также смолис-
тые вещества и пыль. Последняя со-
держит глинозем и криолит. Кон-
центрации этих веществ в газах за-
висят от ряда причин: объема отса-
сываемого газа, способов загрузки
глинозема, разворачивания и вы-
дергивания анодных штырей, очи-
стки от пыли конструкций, типа
конструкций штор и колоколов, а
также режима работы электролиз-
ных ванн и состава электролита.
Объем газов, отсасываемых из
электролизных ванн, зависит от их
На конденсацию
пасов стати
Рис. 6.11. Принципиальная технологическая схема пылеулавливания при обжиге ртут-
ных руд в кипящем слое:
1 — обжиговая печь КС; 2 — циклон; 3 — групповой циклон; 4 — вентилятор; 5 — электрофильтр
228
Часть IL Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
производительности и состояния от-
сасывающих устройств (штор, ко-
локолов). Он часто составляет не-
сколько десятков тысяч кубических
метров из одной ванны, а общее
количество для крупного завода мо-
жет составить несколько миллионов
кубических метров газа в 1 ч. Газы
содержат HF, пыль и смолистые ве-
щества в количестве 0,1—0,2 г/м3
каждого компонента.
Процесс очистки этих газов со-
стоит из промывки их слабым со-
довым раствором (4—6 %). При этом
из газов улавливаются фтористый
водород и частично пыль и смоли-
стые вещества.
Реакции улавливания HF мож-
но изобразить так:
HF + Na2CO3 = NaF + NaHCO3
HF + NaHCO3= NaF + H2O + CO2
Обычно содовый раствор исполь-
зуют так, чтобы в нем оставалось
некоторое количество бикарбоната
(около 5 г/дм3 в пересчете на Na2CO3).
Когда в поглотительном растворе
концентрация NaF достигнет 35—
40 г/дм3, поглотительную пульпу пе-
рекачивают для переработки ее на
криолит (рис. 6.12).
Для описанной промывки газов
содовым раствором применяют ап-
параты различной конструкции:
скруббер с насадкой и без насадки,
с плавающей насадкой и пенные
аппараты (последние два типа — в
порядке эксперимента).
Хотя основная масса газов, вы-
деляемых из электролизных ванн,
отсасывается из-под колоколов, часть
их все же попадает в цех и через
вентиляционный фонарь выбрасы-
вается в атмосферу. При этом заг-
рязняется наружный воздух вбли-
зи цеха, а следовательно, и завода.
На одном заводе была сделана по-
пытка очистить эти газы в скорост-
Рис. 6.12. Схема очистки газов от электролизных ванн и установка для получения криолита:
7 — вентилятор отсоса газов из ванн; 2 — скруббер-абсорбер; 3 — бак; 4, 6, 7, 11 — насосы;
5 — отстойник; 8 — сборник фильтрата, 9 — сушилка для криолита, 10 — фильтр; 12 —
сборник, 13 — реакторы для варки криолита; 14 — теплообменник; 75 — агитатор, 16 —
брызгоуловитсль .
229
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
ном безнасадочном скруббере.
Скруббер диаметром 6 м вверху
был расширен до 10 м, общая вы-
сота составляла 20 м, скорость газа
- 5 м/с.
При эксплуатации описанных
мокрых установок для очистки га-
зов электролизных ванн и так на-
зываемых фонарных газов встреча-
ются значительные затруднения, ча-
стично из-за некоторых неудачных
конструктивных решений, частич-
но из-за трудностей, присущих мок-
рым методам, как-то: засорение
коммуникаций, разбрызгивателей,
решеток; выпадение и скопление
осадков в аппаратуре, на насадке и
в баках; брызгоунос и дождь скон-
денсированной влаги; трудности
поддержания режима — уровней
жидкости, состава раствора, в осо-
бенности при смене отработавшего
раствора на свежий, и др.
Во всех этих аппаратах газы хоро-
шо очищаются от фтористого водо-
рода, значительно хуже — от пыли
и плохо — от смолистых веществ.
Пыль улавливается недостаточно пол-
но, так как часть ее высокодисперс-
на (менее 3 мкм). По этой же причи-
не, но в еще большей степени не
улавливаются смолистые вещества.
В последние годы для очистки
этих газов от смолистых веществ и
пыли применяют вертикальные элек-
трофильтры (КПД около 90 %); пос-
ле этого газы очищают в скорост-
ных скрубберах от газообразных при-
месей — фтористого водорода.
6.8. Очистка газов на магниевых
производствах
При всех пирометаллургических
процессах магниевого производства
газы, кроме пыли, содержат то или
иное количество хлористого водо-
рода, образующегося при гидроли-
зе хлоридов, а в некоторых случаях
также хлор или сернистый ангид-
рид (сера из мазута).
Краткая характеристика некото-
рых технологических газов, получае-
мых при производстве магния, при-
ведена в табл. 6.7.
Обычно пыль магниевого произ-
водства сильно гигроскопична и по-
этому сыпуча только в сухом виде
при температуре выше 100 С.
Во всех газах, кроме трубчатых
печей первой стадии обезвожива-
ния карналлита, значительная часть
пыли представляет собой возгоны.
Разнообразие технологических
систем и оборудования, а также
технологического режима приводит
к тому, что системы очистки газов
Табчица 6 7
Газы магниевого производства
Газы Примерное содержание пыли в газах, г/м (н.) Примерное содержание газовых примесей, г/м3
Трубчатых печей первой стадии обезвоживания карналлита До 5 До 1,5 НС1
Хлораторов второй стадии обез- воживания карналлита 1 - 50 HCI; < 40 СО2; 50—70 С12
Печей КС — для обезвоживания карналлита (после циклонов) 3—5 50—70 НС1
Катодных отсосов электролизеров —— 3—5 HC1
230
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
на разных заводах несколько отли-
чаются одна от другой.
Для улавливания пыли, уноси-
мой из трубчатых печей (первой ста-
дии обезвоживания карналлита),
применяют последовательно пыле-
вую камеру и батарейный циклон.
Степень улавливания пыли в пос-
леднем составляет около 70 %.
Уже в самой конструкции печей
КС предусмотрена установка цик-
лонов. Обычно устанавливают пос-
ледовательно две группы циклонов
разного диаметра.
Так как газы магниевого произ-
водства в той или иной степени заг-
рязнены хлористым водородом, то
перед выбросом в атмосферу их очи-
щают.
На некоторых заводах газы, со-
держащие хлор, вначале подают в
трубчатые печи или в печи КС, где
под влиянием SO2, влаги и высо-
ких температур значительная часть
С12 восстанавливается до НС1. Пос-
ле этого газы промывают водой или
известковым молоком в скруббер-
ных установках. При водной промыв-
ке получается слабая соляная кис-
лота, которую нейтрализуют извест-
ковым молоком. Вся аппаратура,
предназначенная для мокрой очист-
ки газов, включая газоходы, вен-
тиляторы, дымовую трубу и др.,
даже в случае применения извест-
кового молока должна быть защи-
щена от коррозии.
. Газы, получаемые после карнал-
литовых хлораторов и содержащие
относительно большие количества
НС1 и С12, обычно подвергают двух-
ступенчатой очистке (рис. 6.13):
вначале‘в скрубберах их промывают
водой с получением 10—18%-й со-
ляной кислоты, а потом в скорост-
ных скрубберах известковым моло-
ком очищают от хлора. Для лучшей
очистки устанавливают последова-
тельно два скоростных безнасадоч-
ных скруббера.
Газы катодных отсосов, содер-
жащие в основном хлор, очищают
в таких же двух последовательно
установленных скоростных скруббе-
Рис 6.13. Схема очистки газов от НС1 и С12 в магниевом производстве:
I и 2 — скрубберы для улавливания HCI; 3 и 4 — скоростные скрубберы для улавливания С12,
5—8— сборники; 9—12— насосы; 13—16— никлопы-брызгоуловители
231
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
рах, орошаемых известковым моло-
ком. Получаемую слабую соляную
кислоту используют для собствен-
ных нужд или нейтрализуют извест-
ковым молоком.
Для хорошего улавливания хло-
ра необходимо обеспечить в ско-
ростных скрубберах большую плот-
ность орошения — не менее 45—
50 м3/(м2 • ч) — и постоянное нали-
чие в орошающей циркулирующей
пульпе свободной окиси кальция в
количестве не менее 10 г/дм3.
При улавливании хлора извест-
ковым молоком получается CaCIOCI
или смесь СаС12 и Са(ОС12), а также
небольшое количество Са(С1О3)2. Та-
кую гипохлоритсодержащую пульпу
можно использовать для очистки
фекальных сточных вод, сточных вод
бумажных и целлюлозных заводов и
обогатительных фабрик. В тех случа-
ях, когда нет потребности в таком
гипохлоритсодержащем отходе, пе-
ред сбросом в отвал гипохлорит
нужно разложить. Это осуществля-
ют нагревом до 80—90 °C в присут-
ствии катализаторов — солей нике-
ля, меди, железа (катализатор ре-
генерируют).
6.9. Очистка газов на титановых
производствах, производствах
редких и рассеянных элементов
В промышленности этих метал-
лов приходится очишать газы и улав-
ливать пыль при получении сырья,
т.е. материалов (пыли, шламов, ра-
створов) с повышенным содержа-
нием того или иного ценного ком-
понента — редкого металла; непос-
редственно при производстве этих
металлов; при очистке аспирацион-
ных газов.
232
Титан. Для вскрытия сырья для
производства титана наиболее час-
то применяют хлорирование элемен-
тарным хлором при температурах
~ 700—900 °C. При этом обычно по-
лучают относительно небольшие
объемы газа со значительным со-
держанием хлоридов Ti, Fe, Al, Nb,
Та, редких земель (если они име-
ются в сырье), Si, К, Na, Mg и Са.
Эти хлориды конденсируются
при различных температурах в за-
висимости от свойств и концент-
раций хлоридов и дают высокодис-
персную пыль.
Обычно первыми по мере охлаж-
дения газов конденсируются хлори-
ды редкоземельных металлов (Nb,
Та, Са, Mg, К, Na), потом — хло-
риды Fc, Al, TiCl4 и последним —
SiCl4. Так как часто желательно по
возможности разделить эти хлори-
ды, то схема обычно состоит из ряда
аппаратов, в которых осуществля-
ют фракционное охлаждение и от-
деление соответствующих хлоридов.
Одна из основных схем, при-
меняемых для таких процессов,
следующая. Газы, получаемые в
хлораторе 7, пропускают через по-
лые башни (пылевые камеры 2)
или трубчатые холодильники (ку-
леры 3), где они охлаждаются при-
мерно до 120—180 °C. Далее их на-
правляют в специальный герметич-
ный рукавный фильтр 4 с тканью
из стеклянного волокна, потом
промывают в двух оросительных
безнасадочных конденсаторах
(скрубберах) 5, орошаемых холод-
ным (холодильники 6) жидким
тетрахлоридом титана. После этого
газы направляют на очистку в
скруббер, орошаемый известковым
молоком (рис. 6.14).
Часть Л. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 6.14. Схема конденсационной системы производства
Рассмотрим процессы, происхо-
дящие в этих аппаратах.
В пылевых камерах и в кулере
газы охлаждаются: здесь конденси-
руются все хлориды, кроме Т1С14 и
SiCl4.
Так как образующийся аэрозоль
содержит высокодисперсные части-
цы в большом количестве (обычно
более 100 г/м3 (н.)) и происходят ин-
тенсивная коагуляция и осаждение
пылинок на стенках аппарата, то
около 50 % сконденсированных хло-
ридов, а также механически унесен-
ную пыль (коксик, концентрат) улав-
ливают в пылевых камерах и в куле-
ре. Остальная часть их улавливается
в рукавном фильтре TiCl4 конденси-
руется — вымывается холодным че-
тыреххлористым титаном в ороси-
тельных конденсаторах. Для более
полного улавливания паров TiCl4
циркулирующий жидкий четырех-
хлористый титан, подаваемый на
орошение первого двухходового
конденсатора, охлаждается водой в
холодильнике типа «труба в трубе»,
а подаваемый на орошение второго
двухходового конденсатора титан в
таком же холодильнике обрабаты-
вается холодильным раствором, ко-
торый получают на специальной хо-
лодильной установке. Газ охлажда-
ется в этой системе до температу-
ры —5...—10 °C. При этом основная
масса TiCl4 конденсируется и пре-
вращается в продукт. После этого
газы в хвостовом скруббере промы-
вают известковым молоком от остат-
ка TiCl4, SiCl4, НС1 и CI2.
Примерно по такой же схеме очи-
щают газы при хлорировании сырья,
содержащего ниобий и тантал. Эти
металлы концентрируются в пылях,
улавливаемых в пылевых камерах,
кулере и в рукавном фильтре.
Для промывки газов применяют
скрубберы с насадкой, но при этом
встречаются большие трудности из-
за забивания ее. В последние годы с
успехом применяют безнасадочные
скоростные скрубберы, в которых
забивания не происходит. Скорость
газа в них достигает 5—5,5 м/с при
плотности орошения не менее 40—
50 м3/(м2 • ч).
Германий и индий. При терми-
ческой обработке руд германий в
значительной степени переходит в
газовую фазу, а при понижении
температуры газа конденсируется в
виде двуокиси, в основном на бо-
лее мелких пылинках. Аналогичное
явление наблюдают при сжигании
углей, содержащих германий. В этом
случае он в основном находится на
более мелких частицах летучей золы.
Поэтому в процессе пылеулавлива-
ния желательно отделить крупные
фракции от мелких, обогащенных
германием, а последние нужно уло-
233
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
вить" возможно полнее. Это осуще-
ствляют следующим образом. Газы,
в которых имеются пыли и герма-
ний (в виде GeO2), пропускают
сперва через пылевую камеру или
циклон для улавливания грубой
пыли, а потом охлаждают в кулере
и направляют в рукавный фильтр,
где достаточно полно улавливают
мелкие фракции пыли, обогащен-
ные германием.
Для первичного получения пы-
ли, обогащенной индием, приме-
няют аналогичную схему.
Рукавные фильтры успешно
применяют и для аэрозолей, полу-
чаемых при повторной пиромстал-
лургичсской переработке первич-
ной пыли, т.е. для улавливания пы-
ли с повышенной концентрацией
германия.
Рений. При обжиге сульфидного
молибденового концентрата, а так-
же некоторых медных продуктов, со-
держащих рений, последний при
некоторых условиях переходит в га-
зовую фазу и находится в ней в виде
семиокиси Rc2O7. Часто одновре-
менно в газе находится и SO3.
При охлаждении газов Re2O7 и
SO3, реагируя с парами Н2О, дают
туман, улавливаемый в мокрых
электрофильтрах. Обычная схема
этого процесса следующая. Газы,
выходящие из печи с температу-
рой выше 300—400 °C, пропуска-
ют через циклоны, в которых от-
деляется механически унесенная
пыль; после этого газы проходят
через промыватсль (скруббер или
барботер), где они охлаждаются до
температуры 30—50 °C, и далее на-
правляются в мокрые электро-
фильтры.
Если в циклонах газы сильно
234
не охлаждаются, то в них улавли-
вается пыль с малым содержани-
ем рения. В промывателе улавли-
вается часть рения и H2SO4. Окон-
чательно эти компоненты улавли-
ваются в электрофильтре. Таким
образом, рений в виде раствора
рениевой кислоты получается в
смеси с серной кислотой. Кроме
того, в этой жидкости имеется и
пыль, которая не была уловлена в
циклоне, т.е. содержащая молиб-
ден или медь. Раствор, содержа-
щий рений, используют для извле-
чения последнего.
Селен. При пирометаллургичес-
кой переработке шламов медеэлек-
тролитного производства (при об-
жиге без соды), а также при обжи-
ге сульфидных селенсодержащих
руд (медных или пиритных) селен
в значительной степени переходит
в газовую фазу в виде SeOr Часть
его при реакции с SO2 превращает-
ся в элементарный селен:
SeO2+ 2SO2= Se + 2SO3
Поэтому в аэрозоле после охлаж-
дения его обычно находятся в виде
тумана капельки H,SeO„ H,SeO. и
пылинки Se.
Для улавливания селена приме-
няют следующую схему.
Горячие газы пропускают через
пылевые камеры (при переработке
шлама) или через горячие элек-
трофильтры (при обжиге пиритных
и медных концентратов), промыва-
ют (охлаждают) в аппаратах скруб-
берного типа и направляют для пол-
ного улавливания селена и его дву-
окиси (селенистой кислоты) в мок-
рый электрофильтр. Для лучшего
улавливания двуокиси селена сле-
дует иметь более низкую темпера-
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
туру, во всяком случае ниже 30 °C,
так как даже при этой температуре
упругость се паров значительная.
Полное улавливание Se и ScO2 же-
лательно не только с точки зрения
степени извлечения, но и из сани-
тарных соображений, так как они
очень вредны, имеют неприятный
запах и загрязнение ими воздуха не-
допустимо. Полученный шлам, со-
держащий селеновую кислоту и эле-
ментарный селен, используют для
получения селена.
Пылеулавливанию при сушке и
прокаливании окислов различных
редких металлов (вольфрама, мо-
либдена, циркония и др.) уделяют
большое внимание, так как эти ма-
териалы дорогие. Мощности этих
производств относительно невели-
ки (по сравнению с производства-
ми меди, цинка, свинца); поэтому
обычно для улавливания пыли та-
ких металлов применяют рукавные
фильтры.
6.10. Очистка газов
в производствах глинозема
Глинозем производят из различ-
ного сырья: боксита, нефелина, алу-
нита, а иногда из одного и того же
сырья разными способами. Во всех
этих случаях значительное количество
процессов связано с образованием
больших объемов сильно запыленных
газов (табл. 6.8).
Наиболее распространенная схе-
ма очистки газов печей спекания
показана на рис. 6.15. Из холодной
головки печи газы при температуре
около 300 вС направляют в циклоны
или батарейные циклоны и далее в
электрофильтры. На большинстве
заводов применяют горизонтальные
двух- или трехпольные электрофиль-
тры. В них улавливается 98—99 %
пыли, но, несмотря на это, в очи-
щенном газе остается пыли в коли-
честве 1—2 г/м3(н.). Поэтому на не-
которых заводах газы дополнитель-
но пускают через скрубберы, а по-
том выбрасывают в атмосферу.
Скруббер орошается водой по зам-
кнутому циклу. Иногда для этой цели
используют слабые щелочные ра-
створы. Часть газов печей спекания,
которые используются для карбони-
зации, обязательно пропускают че-
рез скруббер и мокрый электро-
фильтр. Этот скруббер часто ороша-
ется не оборотной, а проточной во-
дой. Запыленность газов после мок-
рых электрофильтров обычно состав-
ляет 0,02—0,1 г/м3(н.).
Иногда скруббер и мокрый элек-
трофильтр монтируют в одном об-
Таблица 6.8
Краткая характеристика газов,
полученных на заводах при производстве глинозема
Источник газов Приблизительный объем газов отходного агрегата (печн или отделения), м3/ч (н.) Концентрация пыли в газе до пылеуловителя, г/.м3
Печи спекания 100 000—300 000 40—150
Печи кальцинации глинозема 10 000—72 000 200—700
Шахтные печи обжига извести 40 000 5
Цементные печи (при нефелине) 400 000 30
235
Глава 6. Очистка отходящих газов в цветной металлургии
В атмосферу
приготовления шихты
Рис. 6.15. Схема очистки газов печей спекания:
1 — сухой горизонтальный электрофильтр, 2 — дымосос; 3 — скруббер; 4 — насос, 5 — скруб-
бер-холодильник, 6 — мокрый электрофильтр
щем кожухе: скруббер — в нижней
части, а электроды мокрого элект-
рофильтра — в верхней.
- Так как в газах иногда содержит-
ся значительное количество СО и
возможно образование взрывчатой
смеси, то в электрофильтрах устра-
ивают взрывные люки.
Газы проходят электрическое
поле в сухих электрофильтрах со ско-
ростью 0,8—1 м/с, а в мокрых элек-
трофильтрах — 1 — 1,5 м/с. Пыль,
уловленная в сухих электрофильт-
рах, сыпуча, однако налипает на
поверхности электродов и зависает
в бункерах.
Газы печей кальцинации глино-
зема обычно очищают от пыли по
следующей схеме. Газы из печей при
температуре около 300 °C направля-
ют в батарейный циклон с элемен-
тами диаметром 250 мм, затем —
во второй батарейный циклон с эле-
ментами диаметром 150 мм и далее —
в электрофильтры. Дымососы уста-
навливают в конце системы или
перед электрофильтрами. Обычно
батарейные циклоны монтируют над
печами, и уловленная в них пыль
самотеком возвращается в печь. Пыль,
уловленная в электрофильтрах, воз-
вращается в печь низконапорным
пневмотранспортом.
При этом применяют вертикаль-
ные или горизонтальные электро-
фильтры, последние обязательно
двух-, трехпольные.
Степень улавливания пыли в двух
ступенях батарейных циклонов дос-
тигает 95 %.
Суммарная степень улавлива-
ния пыли во всей установке боль-
ше 99,5 %; запыленность очищен-
ных газов равна 0,1—0,3 г/м3 (н.),
но при нарушении режима дохо-
дит до 1 г/м3 (н.) и выше.
Рекомендуют применять скорость
газов в электрическом поле элект-
рофильтров, равную 0,5—0,7 м/с.
В горизонтальных электрофиль-
трах, используемых в этом случае,
устанавливают осадительные элек-
троды из волнистого железа; в вер-
тикальных электрофильтрах — пла-
236
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
стинчатые осадительные электроды
с карманами.
На одном из заводов для очист-
ки газов печей кальцинации при-
меняют мокрую систему газоочи-
стки. Газы из печей пропускают
последовательно через два бата-
рейных циклона, а потом промы-
вают водой в скруббере. Запылен-
ность газа после скруббера — око-
ло 0,2 г/м3 (н.).
Орошающая жидкость циркули-
рует по замкнутому циклу, пока
концентрация твердого в орошаю-
щей жидкости (пульпе) не достиг-
нет заданной величины. Такую пуль-
пу фильтруют; полученный кек, со-
держащий глинозем, возвращают в
печь. Мокрая газоочистка для улав-
ливания глиноземной пыли дешев-
ле, чем очистка в сухих электро-
фильтрах, но для фильтрации пуль-
пы в настоящее время еще нет хо-
рошей аппаратуры.
На заводах, перерабатывающих
нефелин, имеются цементные (труб-
чатые) печи. Для очистки газов этих
печей устанавливают .пылевые ка-
меры и последовательно горизон-
тальные трехпольные электрофиль-
тры. Уловленную пыль возвращают,
вдувая ее в холодный конец печи,
или в смеси с сырым шламом заг-
ружают в печь.
Температура газа на входе в элек-
трофильтр составляет около 300 вС,
а на выходе из него — 240—250 °C;
скорость газа в электрофильтре —
1—1,2 м/с; эффективность улавли-
вания пыли — около 98 %, но за-
пыленность очищенного газа равна
~ 1—1,5 г/м3(н.).
237
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
ГЛАВА 7
ОЧИСТКА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ В ХИМИЧЕСКОЙ,
НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ
ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
7.1. Очистка газов от SO2
в химических производствах
Сернистый ангидрид является
одним из наиболее распространен-
ных компонентов вредных выбросов
химической промышленности. Боль-
шие количества его выбрасываются
в атмосферу при производстве сер-
ной кислоты, а также при сжигании
высокосернистого топлива в тепло-
энергетических установках. В отходя-
щих газах серно-кислотных произ-
водств содержание сернистого ангид-
рида достигает 0,2—0,3 % (объемн.).
В отходящих газах присутствует так-
же некоторое количество серного ан-
гидрида и тумана серной кислоты.
В серно-кислотных цехах улавли-
вание тумана и брызг серной кисло-
ты производится в абсорбционных
башнях и электрофильтрах. Пробле-
ма полного улавливания сернистого
ангидрида на большинстве заводов
пока не решена, несмотря на боль-
шое число предложенных и апроби-
рованных .в производственных усло-
виях методов. Это объясняется тем,
что все существующие методы очист-
ки отходящих газов от сернистого ан-
гидрида являются дорогостоящими и
выбор того или иного из них зависит
от получаемых побочных продуктов,
238
реализация которых оказывает влия-
ние на технико-экономические по-
казатели процесса очистки.
Все известные и проверенные в
заводском масштабе методы очист-
ки газов от SO2 можно разделить на
три основные группы:
1) аммиачные методы, позволя-
ющие одновременно с очисткой га-
зов от SO2 получать сульфит и би-
сульфит аммония, которые исполь-
зуются как товарные продукты либо
разлагаются кислотой с образовани-
ем высококонцентрированной SO2
и соответствующей соли;
2) методы нейтрализации серни-
стого ангидрида, позволяющие од-
новременно получать сульфиты и
сульфаты. Эти методы обеспечивают
высокую степень очистки газов, но
получаемые продукты имеют ограни-
ченный спрос в народном хозяйстве;
3) каталитические методы, осно-
ванные на окислении сернистого
ангидрида в присутствии катализа-
торов с получением разбавленной
серной кислоты.
Выбор того или иного метода
очистки от сернистого ангидрида
должен быть решен с учетом мест-
ных условий, наличия поглотите-
лей и потребности в получаемых
продуктах.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
7.1.1. Аммиачные методы очистки
газов от сернистого ангидрида
Аммиачные методы очистки от-
ходящих газов от сернистого ангид-
рида основаны на взаимодействии
SO2 с водными растворами сульфи-
та аммония:
SO2 + (NH4)2SO3 + Н2О = 2NH4HSO3
Полученный бисульфит аммония
подвергается разложению кислот-
ным, автоклавным, циклическим
либо нециклическим способами.
Аммиачно-кислотные способы
являются относительно экономич-
ными, но требуют расхода дефицит-
ного продукта — аммиака. Получае-
мые при этом соли и товарная дву-
окись серы не всегда компенсируют
расходы на очистку.
Разложение бисульфита аммония
осуществляется с помощью серной,
азотной или фосфорной кислот. При
этом. образуются товарная двуокись
серы и соли аммония.
Аммиачно-кислотные методы наш-
ли применение для очистки отходя-
щих газов серно-кислотных и метал-
лургических производств.
Аммиачно-сернокислотный метод
заключается в обработке бисульфи-
та аммония серной кислотой:
2NH4HSO3 + H2SO4 ->
-> 2(NH4)2SO4 + 2Н2О + SO2
Половина поглощенного сернис-
того ангидрида на специальной ус-
тановке перерабатывается в серную
кислоту (последняя используется в
этом же процессе для разложения би-
сульфита), а вторая половина может
быть реализована в виде жидкой дву-
окиси серы или переработана в то-
варную серную кислоту известным
способом.
Необходимым условием нор-
мальной работы установки являет-
ся предварительная очистка газов.
Присутствие в газе тумана серной
кислоты приводит к образованию
аэрозоля сульфата аммония, кото-
рый плохо улавливается в абсор-
берах и электрофильтрах. Кроме
того, увеличивается расход амми-
ака. Поэтому газы, поступающие на
очистку, должны быть предвари-
тельно направлены в электрофиль-
тры для очистки от тумана и брызг
серной кислоты.
Технологическая схема аммиач-
но-ссрнокислотного метода очист-
ки отходящих газов от сернистого
ангидрида показана на рис. 7.1. Ос-
новным аппаратом установки яв-
ляется абсорбер распылительного
типа (APT). Газ, содержащий 0,1 —
0,3 % SO2, после моногидратного
абсорбера поступает в верхнюю
часть аппарата APT 7, который со-
стоит из трех зон: распылитель-
ной, абсорбционной и сепараци-
онной. В верхней распылительной
зоне установлены семь распыли-
тельных конусов. Очищаемый газ
поступает в аппарат сверху и со
скоростью 20—25 м/с проходит че-
рез распылительные конусы, к ко-
торым подводится поглотитель-
ный раствор. За счет большой ско-
рости движения газа происходит
распыление рабочего раствора, в
результате чего достигается тесный
контакт между газовой и жидкой
фазой.
Абсорбция сернистого ангидри-
да сульфитом аммония происходит
в средней, абсорбционной части
APT. Эффективность очистки газа
зависит от состава поглотительно-
го раствора. Основными параметра-
239
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.1. Технологическая схема аммиачно-сернокислотного метода очистки газов от
SO2 с использованием APT:
1 — APT; 2— каплеотбойник; 3 — электрофильтры; 4 — колонна разложения; 5, 7— насосы; 6 —
сборник сульфата аммония; 8, 9, 11— емкости; 10 — сборник аммиачной волы
ми, характеризующими активность
раствора, являются общая концен-
трация солей и соотношение между
концентрациями сульфита и бисуль-
фита аммония. Увеличение содержа-
ния сульфита аммония в растворе
приводит к увеличению скорости
абсорбции сернистого ангидрида,
но при этом повышается давление
насыщенных паров аммиака над ра-
створом, что способствует возраста-
нию его потерь с отходящими газа-
ми. При увеличении концентрации
бисульфита аммония растет парци-
альное давление сернистого ангид-
рида над раствором и уменьшается
степень поглощения SO2. При повы-
шении общего солесодержания в ра-
створе возникает опасность кристал-
лизации солей и выпадения их в оса-
док, что приводит к выходу из строя
аппаратов. В связи с этим на уста-
новке предусмотрен контроль и ре-
гулирование заданных параметров.
Изменение содержания сульфи-
та аммония в растворе регулирует-
ся путем изменения подачи аммиа-
ка. При увеличении количества NH3
протекает реакция:
NH4HSO3 + NH3 -> (NH4)2SO3
Образующиеся сульфит и би-
сульфит аммония в виде раствора
поступают в нижнюю сепарацион-
ную часть аппарата. Здесь, благо-
даря уменьшению скорости пото-
ка, капли жидкости отделяются от
газа. Очищенный от сернистого ан-
гидрида газ проходит брызгоулови-
тели 2 и через электрофильтры 3
типа МБ-14-2 выбрасывается в ат-
мосферу.
Собирающийся в нижней части
APT сульфит-бисульфитный ра-
створ аммония направляется в
сборник 9. Сюда же поступают
конденсат из электрофильтров и
свежий раствор аммиака из емкос-
ти 11 через байпасный ресивер 10.
Стабилизированный по концентра-
240
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
ции поглотительный раствор вновь
подается на орошение ЛРТ. Когда
концентрация сульфит-бисульфит-
ных солей в поглотительном ра-
створе достигает 500—600 г/л, его
из емкости 9 периодически отво-
дят в сборник 8, а отсюда с помо-
щью центробежного насоса 7 по-
дают на орошение колонны разло-
жения 4.
Колонна разложения 4 представ-
ляет собой цилиндрический аппарат
насадочного типа, в нижнюю часть
которого через распределительную
трубу подается острый пар, а сверху
поступает 94%-я серная кислота. Здесь
при температуре 70 °C протекают ре-
акции:
2NH4HSO3 + H2SO4 —>.
-»(NH4)2SO4 + 2SO2 + 2H О
(nh4)2so3 + H2so4 Д
->(NH4)2SO4+SO2 + H2O
Выделяющаяся 100%-я двуокись
серы отводится из колонны и ис-
пользуется для получения серной
кислоты или направляется на склад.
Раствор сульфата аммония из
кубовой части колонны 4 поступа-
ет в емкость 6. Здесь он нейтрали-
зуется аммиачной водой до нейт-
ральной или слабощелочной среды
и центробежным насосом 5 подает-
ся на склад готовой продукции.
Ниже приведены технологичес-
кие показатели работы установки
для очистки газов от сернистого
ангидрида аммиачно-сернокислот-
ным способом:
Производительность
установки по газу, м3/ч......60000
Концентрация солей
сульфита и бисульфита
в цикле орошения
APT, г/л.......................600
Соотношение концентраций
сульфита и бисульфита
в растворе...................0,8—1,3
Концентрация, %:
NH4OH в растворе...........20—25
H2SO4, поступающей
в колонну разложения.......93—95
Содержание (NH4)2SO4 в
растворе сульфата
аммония, %.......................40
Температура раствора
на выходе из колонны
разложения, еС................50—80
Давление газа
перед абсорбером
APT, Па.....................3,99’ 10’
Содержание SO2
в отходящих газах, %...........0,03
Степень очистки газа, %.........90
Расходные
коэффициенты, кг/т:
H2SO4 на разложение
сульфит-бисульфитного
раствора......................14
аммиака.....................4,87
поглотитель! юго
раствора, м3/ч...............300
Аммиачно-азотнокислотный метод.
В НИУИФ разработан аммиачно-
азотнокислотный метод очистки от-
ходящих газов от сернистого ангид-
рида сульфит-бисульфитным рас-
твором с последующим разложени-
ем полученных растворов азотной
кислотой:
(NH4)2SO3 + 2HNO3 =
= 2NH4NO3 + SO2 + Н2О
NH4HSO3 + HNO3 =
=nh4no3 + SO2 + H2O
В результате этих реакций обра-
зуются товарная двуокись* серы и
аммиачная ‘селитра, используемая
в качестве азотного удобрения.
241
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Технологическая схема процес-
са показана на рис. 7.2. Очищаемые
газы поступают в абсорбер насадоч-
ного типа 7, орошаемый сульфит-
бисульфитным аммиачным раство-
ром. Газ после очистки выбрасыва-
ют в атмосферу. Насыщенный ра-
бочий раствор выводится из ниж-
ней части абсорбера и поступает в
фильтр 2. Здесь из раствора удаля-
ются твердые примеси. Очищенный
раствор направляется в реактор раз-
ложения 3. Сюда же подается азот-
ная кислота. Для лучшего переме-
шивания реагирующих компонентов
реактор снабжен мешалкой.
Продукты разложения поступа-
ют в отгонную колонну 4, в ниж-
нюю часть которой подается сжа-
тый воздух. В результате из раствора
отдувается сернистый ангидрид, его
выводят из аппарата и присоеди-
няют к потоку сернистого ангидри-
да, выходящего из реактора и на-
правляемого на дальнейшую пере-
работку в серную кислоту. Концен-
трация сернистого ангидрида пос-
ле смешения отдувочных и реактор-
ных газов составляет 15—30 %.
Раствор соли из колонны 4 на-
правляется в выпарной аппарат 5,
обогреваемый паром. В результате упа-
ривания раствора в вакууме при тем-
пературе 70 °C концентрация солей в
растворе возрастает до 600—650 г/л.
Далее раствор поступает в аппарат 7
для насыщения аммиаком. При этом
образующийся сульфат аммония с
примесью нитрата аммония выпада-
ет в осадок, который направляется
на центрифугу 8 Маточный раствор,
содержащий аммиачную селитру, из
аппарата 7 и центрифуги 8 поступа-
ет в сборник жидких аммиакатов 6, а
затем к потребителю.
Сульфат аммония выводят из
центрифуги и отдувочного аппара-
та 9 и передают на дальнейшую пе-
Рис. 7.2. Схема процесса аммиачно-азотнокислотного метода очистки газа от сернисто-
го ангидрида:
1 — абсорбер; 2 — фильтр; 3 — реактор; 4— отгони гы колонна; 5 — выпарной аппарат; 6 — сборник;
7 — смеситель; 8 — центрифуга, 9 — отдувочный аппарат; 10 — абсорбер поглощения аммиака
242
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
реработку. Газообразный аммиак,
выделяющийся в центрифуге 8 и от-
дувочном аппарате 9, частично воз-
вращается в аммиачный нейтрали-
затор 7. Основная часть его улавли-
вается в абсорбере 10. Образующая-
ся аммиачная вода подается на оро-
шение абсорбера 7 для поглощения
сернистого ангидрида.
При очистке этим методом дымо-
вых газов ТЭЦ, содержащих 0,3 % сер-
нистого ангидрида, на 1 т утилизи-
руемого сернистого ангидрида мож-
но получить 1,3 т серной кислоты, 3 т
жидких азотных удобрений и около
0,2 т сульфата аммония с примесью
нитрата аммония.
Аммиачно-фосфорнокислотный
метод. При использовании этого
метода очистки образуются фосфор-
ные удобрения и сернистый ангид-
рид, который может быть далее пе-
реработан в серную кислоту. Разло-
жение сульфит-бисульфита аммо-
ния фосфорной кислотой протека-
ет по реакциям:
3(NH4)2SO3 + 2Н3РО4 —>
- > 2(NH4)3PO4 + 3SO2 + ЗН2О
3NH4HSO3 + Н3РО4 ->
- > (NH4).PO4 + 3SO, + 3H,0
' 4'3 4 22
Технологическая схема процесса
приведена на рис. 7.3. Отходящие газы
цеха серной кислоты, содержащие до
0,3 % SO2, поступают в скруббер Вен-
тури 7. В горловину скруббера подают-
ся циркулирующий раствор сульфит-
бисульфита аммония и газообразный
аммиак. Очищенный от сернистого
ангидрида газ проходит каплеулови-
тель 2 и через трубу выбрасывается в
атмосферу. Часть циркулирующего ра-
створа непрерывно поступает в сбор-
ник 3, откуда направляется в реактор
разложения 9, снабженный мешалкой
и подогревом. Сюда же из емкости 4
подастся фосфорная кислота. Продук-
ты разложения, содержащие сернис-
тый ангидрид и фосфат аммония, на-
правляются в трубу Вентури — десор-
бер 7, куда вдувается сжатый воздух
компрессором 8. Десорбируемый сер-
нистый ангидрид проходит,каплеот-
делитель 5 и используется далее для
переработки в серную кислоту. Фос-
фат аммония насосом 6 также направ-
ляется на дальнейшую переработку.
Рис. 7.3. Схема аммиачно-фосфорнокислотного метода очистки газов от SO2:
1 — абсорбер Вентури; 2, 5 — каплеуловители; 3 — сборник; 4 — емкость; 6 — насос; 7 —
десорбер Вентури; 8— воздуходувка; 9 — реактор разложения
243
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Аммиачно-автоклавный метод.
Сернистый ангидрид абсорбирует-
ся раствором сульфит-бисульфита
аммония. По достижении опреде-
ленной концентрации солей в ра-
створе его передают на разложение.
В отличие от аммиачно-кислотного
метода, разложение сульфит-би-
сульфитных растворов производят
не кислотами, а нагреванием в ав-
токлаве до 140—150 °C. При этом в
кислой среде происходит разложение
солей аммония:
2NH4HSO3 + (NH4)2SO3 ->
- > 2(NH4)2SO4 + S + Н2О
Получаемые сульфат аммония и
сера используются как товарные
продукты. Технологическая схема
аммиачно-автоклавного метода очи-
стки приведена на рис. 7.4.
Очищаемые газы, имеющие тем-
пературу 150 °C, поступают в скруб-
бер насадочного типа 7, орошаемый
циркуляционным раствором, содер-
жащим сульфит-бисульфит аммония
и свободный аммиак. В процессе аб-
сорбции сернистый ангидрид взаи-
модействует с аммиаком, в резуль-
тате чего содержание солей в раство-
ре увеличивается. Очищенный газ
выбрасывают в атмосферу, а цирку-
лирующий раствор предварительно
очищают от механических примесей
в фильтр-прессе 2 и насосом подают
в автоклав 3. Отфильтрованный ра-
створ нагревают в автоклаве до 150 °C
при давлении 5 • 10s Па.
Для ускорения реакции в авто-
клав добавляют серную кислоту,
серу, селен или тиосульфат. Количе-
ство добавляемой серы определяют
по стехиометрическому расчету для
перевода всего сульфита в тиосуль-
фат. При двух-, трехкратном избыт-
ке серы продолжительность процес-
са составляет около 1 ч. Добавление
0,003 % селена (от массы раствора)
позволяет вести процесс при 135 °C.
Образовавшуюся в автоклаве жид-
кую серу, содержащую до 99,9 % ос-
новного вещества, отводят в виде
товарного продукта на склад. Ра-
створ сульфата аммония подается
на выпарную установку 4. После ох-
лаждения упаренного раствора вы-
павшие кристаллы сульфата аммо-
ния отделяются в центрифуге 5 и
Серная
кислота
Рис. 7.4. Схема очистки газов от SO2 аммиачно-автоклавным способом:
1 — скруббер; 2 — фильтр-пресс; 3 — автоклан; 4 — выпарной аппарат; 5 — центрифуга; 6 — сушняка
244
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
после сушки в сушилке 6 направ-
ляются на склад готовой продукции.
Недостатком метода является боль-
шой расход аммиака и пара.
Аммиачно-циклический метод зак-
лючается в поглощении сернистого
ангидрида водными растворами суль-
фит-бисульфита аммония при низ-
кой температуре и выделении его
при нагревании. Процесс протека-
ет по обратимой реакции:
(NHJ,SO, + SO, + Н,0
2NH4HSO3
Выделенный при нагревании
сернистый ангидрид осушают и
используют как товарный продукт
высокого качества или перерабаты-
вают в серу или серную кислоту. Ра-
створ сульфита аммония охлажда-
ют и вновь используют для абсорб-
ции сернистого ангидрида.
Принципиальная схема очистки
газов аммиачно-циклическим мето-
дом показана на рис. 7.5. Отходящий
газ после очистки от пыли поступа-
ет в скруббер 7, орошаемый водой
при 30 °C. В скруббере поглощается
10—15 % сернистого ангидрида от
общего количества его в газе. Вода,
циркулирующая в скруббере, охлаж-
дается в холодильнике 2 и частично
передается на орошение башни 3. Из
скруббера охлажденный газ поступа-
ет в поглотительную башню 3. Погло-
щение SO2 осуществляется в несколь-
ко ступеней. Состав раствора поддер-
живается постоянным. Степень очис-
тки газа при этом составляет 90 %. Из-
быточный раствор из цикла ороше-
ния первой (нижней) ступени, со-
держащей наибольшее количество би-
сульфита аммония, непрерывно
выводится из системы и направля-
ется на регенерацию в отгонную ко-
лонну 5, обогреваемую глухим паром.
В отгонной колонне происходит
разложение бисульфита аммония и
частичное разложение других солей
аммония с выделением SO2 и ам-
миака. Последний улавливается при
конденсации паров воды.
Из отгонной колонны сернистый
ангидрид после конденсации паров
воды и абсорбции аммиака посту-
Очищенный газ
Вода
Рис. 7.5. Схема аммиачно-циклического процесса очистки газов от SO2:
1 — скруббер; 2, 4 — холодильники; 3 — поглотительная башня; 5 — отгонная колонна; 6 —
выпарные аппараты; 7 — кристаллизатор; 8 — центрифуга; 9 — автоклав
245
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
пает на сушку. Содержание сернис-
того ангидрида в сухом газе состав-
ляет 94—97 %.
Регенерированный в отгонной
колонне раствор охлаждается в хо-
лодильнике 4 и вновь поступает в
цикл орошения.
Для выделения из раствора суль-
фата аммония часть регенерирован-
ного раствора направляют в выпар-
ные аппараты 6, а затем в кристал-
лизатор 7, где при охлаждении вы-
падают кристаллы сульфата аммония.
Их отжимают на центрифуге 8, а ма-
точный раствор возвращают в цикл
орошения абсорбера.
В поглотительном растворе мо-
жет содержаться также тиосульфат
аммония, поэтому часть раствора
после абсорбера поступает в авто-
клав 9. Здесь под давлением и при
температуре 140 °C сульфит, бисуль-
фит и тиосульфат аммония разла-
гаются с образованием серы и суль-
фата аммония.
Раствор сульфата аммония отде-
ляют от серы и подают в выпарные
аппараты 6, а серу сливают в формы.
В цикл орошения постоянно до-
бавляют аммиак, чтобы компенси-
ровать его количество, расходуемое
на образование сульфата аммония
и потери в атмосферу.
Выделяемый продукт имеет сле-
дующий состав: 90—93 % (NH4)2SO4;
2—3 % (NH4)2SO3; 0,5-1 % NH4HSO3
и 4—5 % Н2О. Этот метод позволяет
получать ценные продукты — вы-
сококонцентрированный сернис-
тый ангидрид и сульфат аммония,
но для его осуществления требует-
ся тщательная очистка газов от
пыли, мышьяка и селена.
К недостаткам аммиачно-цик-
лического метода очистки можно
отнести также большие затраты на
нагрев, необходимость изготовле-
ния всей аппаратуры из кислото-
стойких материалов, высокую сто-
имость установки и большие эксп-
луатационные расходы. Несмотря на
указанные недостатки, этот метод
находит применение в промышлен-
ности. Ниже приведены технологи-
ческие показатели работы промыш-
ленной установки по аммиачно-
циклическому методу очистки га-
зов от сернистого ангидрида:
Содержание сернистого
ангидрида в очищаемом
газе, % (объемн.)........0,25—0,40
Содержание золы,
г/м3...........................5—7
Температура
очищаемого газа,'С.........150—180
Степень извлечения, %:
сернистого
ангидрида....................90
золы......................92—94
Степень окисления
сернистого ангидрида
до сульфата аммония,
%............................15-20
Содержание аммиака
в отходящем газе
(в виде сульфитов),
г/м3.....................0,03-0,05
Расходные коэффициенты:
аммиака, полученного
после отгонки, кг/т
SO2........................140-180
пара, т/т SO2..............7—10
электроэнергии,
кВт • ч/т SO2...............700
Аммиачно-нециклический метод.
В некоторых случаях получаемый
при очистке отходящих газов от
сернистого ангидрида бисульфит
аммония выпускают в качестве то-
246
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
варного продукта. По условиям рав-
новесия между газовой и жидкой
фазой стандартный раствор бисуль-
фита аммония требуемой концен-
трации не может быть получен из
низкоконцентрированных отходя-
щих газов серно-кислотных контакт-
ных систем. В этом случае получа-
ют смешанный раствор, в котором
сульфит и бисульфит аммония на-
ходятся в определенном соотноше-
нии. Для выпуска концентрирован-
ного бисульфита аммония получа-
емый раствор дополнительно на-
сыщают концентрированным сер-
нистым ангидридом. В остальном
метод почти не отличается от ам-
миачно-циклического, за исключе-
нием того, что полученный кон-
центрированный раствор бисуль-
фита не регенерируют, а исполь-
зуют как готовый продукт.
7.1.2. Методы очистки газов,
основанные на нейтрализации
сернистого ангидрида
Содовый метод основан на по-
глощении сернистого ангидрида
раствором соды. Фактически про-
цесс получения бисульфита прохо-
дит через стадии образования би-
карбоната и сульфита натрия:
2Na2CO3 + SO2 + Н2О
2NaHCO3 + Na2SO3
2NaHCO3 + SO2 ->
-> Na2SO3 + 2CO2 + H2O
Na2SO3 + SO2 + H2O -> 2NaHSO3
При концентрации SO2 в газе
менее 0,3 % получение товарного
продукта затрудняется из-за па-
раллельно протекающего процес-
са окисления NaHSO3 в жидкой
фазе. В этих случаях раствор необ-
ходимо насыщать более концент-
рированным сернистым ангидри-
дом, отбираемым из основной си-
стемы.
Принципиальная схема очист-
ки газов от сернистого ангидрида
содовым методом приведена на
рис. 7.6. Установка состоит из двух
абсорбционных башен 7 и 2, запол-
ненных насадкой. Газ последова-
тельно проходит обе башни, пос-
ле чего выводится в атмосферу.
Орошающий раствор с помощью
циркуляционных насосов движет-
ся противотоком газу. По мере по-
глощения сернистого ангидрида
содержание бисульфита натрия в
растворе возрастает. При достиже-
нии нужного состава раствора го-
товый продукт выводится из сис-
темы циркуляции башни 7, а эк-
вивалентное количество свежего со-
дового раствора вводится в систе-
му циркуляции башни 2.
Известковый метод. Этот метод
основан на поглощении сернисто-
го ангидрида из газов суспензией
СаО. При очистке отходящих га-
зов, поступающих после концент-
раторов серной кислоты, кроме
SO2 содержится туман серной кис-
лоты. Основное его количество
улавливается в электрофильтрах,
однако около 10 % тумана остает-
ся в газах, поступающих в скруб-
бер. Здесь H2SO4 вступает в реак-
цию с СаО:
H2SO4 + СаО -> CaSO4 + Н2О
SO2 + СаО + 2Н2О -> CaSO3 • 2Н2О
CaSO3 • 2Н2О + 1/2О2 ->
-» CaSO. • 2FLO
4 2
Двуокись углерода, содержащая-
ся в газах, частично улавливается
известковым молоком; образующи-
еся карбонаты кальция вступают
•247
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.6. Схема содовой очистки газов от SO2:
/, 2 — абсорбционные башни; 3, 4, 5 — сборники; 6 — растворитель соды; 7, 8, 9 — насосы
далее в реакцию с сернистым ан-
гидридом, образуя сульфит кальция:
СаСО3 + SO2 -> CaSO3 + СО2
При недостатке извести может об-
разоваться хорошо растворимый би-
сульфит кальция:
CaSO3 + SO2 + Н2О = Ca(HSO3)2,
который переходит далее в сульфит
при добавлении к суспензии извест-
кового молока:
Ca(HSO3)2 + Са(ОН)2 =
= 2CaSO3 + 2Н2О
Таким образом, в отходящем
растворе содержится также осадок
малорастворимых солей сульфита и
сульфата кальция. Суспензия имеет
pH в пределах 6,1—6,2.
Большие затруднения в работе
при замкнутом цикле производства
создаются в результате отложения
кристаллов гипса на насадке скруб-
бера вследствие насыщения раство-
ра серно-кислым кальцием.
248
Для очистки отходящих газов
после концентраторов серной кис-
лоты применяется технологическая
схема, показанная на рис. 7.7.
Газы (63 тыс. м3/ч) передаются
на очистку с помощью газодувки в
скруббер 7, орошаемый суспензи-
ей известкового молока. Очищен-
ный газ выбрасывают в атмосфе-
ру, а поглотительный раствор — из
башни в резервуар Р, откуда с по-
мощью насоса 8 их подают в крис-
таллизатор 4 и далее вновь на оро-
шение скруббера.
В процессе работы в циркулиру-
ющем растворе увеличивается со-
держание сульфита и сульфата каль-
ция, которые кристаллизуются из
раствора и забивают насадку и ком-
муникации. Для предохранения си-
стемы от забивки устанавливают
промежуточный кристаллизатор, в
котором при охлаждении выпада-
ют кристаллы солей кальция. Часть
Часть //. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
.Газ на
очистку
В атмосферу
Известняк
---4—Филь-
Вода трат
•7 •
I Поглотительная
суспензия
суспензия
S
Суспензия известняка]
Шлам (CaSO4,CaSO3)
Рис. 7.7. Схема известкового метода очистки газов от S02:
I — скруббер; 2 — емкости; 3 — насос; 4 — кристаллизатор; 5 — вакуум-фильтр; 6 — сборник;
7— насос; 8— циркуляционный насос; 9— сборник известкового молока
циркулирующей жидкости, содер-
жащей кристаллы CaSO4 и CaSO3,
периодически выводится из систе-
мы и подается на вакуум-фильтр 5,
где происходит отделение кристал-
лов. Сульфит и сульфат кальция в
виде шлама удаляются в отвал.
Фильтрат из вакуум-фильтра сли-
вают в бак б, откуда с помощью
насоса 7 его подают в емкость 2 на
приготовление свежего поглотитель-
ного раствора. Чтобы состав и коли-
чество орошающего раствора оста-
вались неизменными, в приемный
бак 9 с помощью насоса.3 периоди-
чески подается свежеприготовлен-
ный поглотительный раствор.
Ниже приведены технико-эконо-
мические показатели известкового
метода очистки газов от сернисто-
го ангидрида:
П роизводител ьность
по газу, м3/ч (объем газа при
норм, уел.)...................70 000
Содержание SO2
в газе, % (объемн.).........0,17—0,2
Содержание, г/м3:
тумана H2SO4.................1,5
влаги в газе.................170
Температура газа, °C......;.... 105—110
Степень очистки газа, %........ 98
Капитальные затраты, руб.:
общие...................... 16 000
на 1000 м3 газа.............0,28
Эксплуатационные
затраты на 1000 м3 газа, руб...0,11
Расходные коэффициенты
на 1000 м3 газа:
электроэнергии, кВт • ч......3,5
пара, кг.....................0,6
воды, м3....................0,05
известняка, кг...............8,5
249
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Известковый метод проверялся
в НИИОгаз при очистке больших
количеств отходящих газов агломе-
рационных фабрик Магнитогорско-
го металлургического комбината.
Степень очистки газа составляла
85 %, степень использования из-
вестняка — 60 %.
К достоинствам известкового
метода следует отнести сравнитель-
но небольшие капитальные затра-
ты и возможность изготовления тех-
нологического оборудования из не-
кислотоупорных материалов.
Кроме того, необходимо отме-
тить простоту и надежность работы
установок, относительно неболь-
шую площадь для их сооружения. К
недостаткам метода следует отнес-
ти необходимость фильтрации шла-
ма и наличие отходов в виде солей
сульфита и сульфата кальция.
Магнезитовый метод. Сущность
метода состоит в связывании SO2
суспензией MgO с образованием
сульфита магния, который выпада-
ет в осадок:
MgO + SO2 + 6Н2О = MgSO3 • 6Н2О
Кристаллический сульфит маг-
ния подвергается сушке и‘-обжигу с
получением сернистого ангидрида
и окиси магния. Окись магния воз-
вращается в цикл поглощения, a SO2
поступает на дальнейшую перера-
ботку. Часть сульфита магния под
действием кислорода, содержаще-
гося в очищаемом газе, окисляется
до сульфата:
2MgSO3 + О2 = 2MgSO4
Сульфат магния не способен по-
глощать SO2, поэтому для уменьше-
ния образования сульфата магния в
поглотительный раствор вводят
0,005—0,01 % ингибитора — л-фе-
250
нилендиамина (ПФДА). Когда содер-
жание сульфата магния в растворе
достигнет 120—160 г/л, окисление
сульфита прекращается.
Метод может быть осуществлен
в следующих двух вариантах: по кри-
стальной и бескристальной схемам.
Различие состоит в способе регули-
рования состава рабочего раствора
в цикле поглощения с целью пре-
дотвращения выпадения кристаллов
сульфита магния. По бескристальной
схеме часть раствора выводится из
цикла поглощения для извлечения
кристаллов MgSO3 в специальном ап-
парате — нейтрализаторе, где би-
сульфит магния взаимодействует с
магнезитом.
Технологическая схема процес-
са очистки приведена на рис. 7.8.
Очищаемый газ подается в скруб-
бер 7, орошаемый раствором, со-
держащим 50—70 г/л бисульфита
магния. Из скруббера раствор MgSO3
подается в циркуляционный сбор-
ник 9, откуда часть его через на-
порный бак 2 вновь поступает на
орошение скруббера, а часть —в
нейтрализатор 3. Сюда же подаст-
ся необходимое количество сухого
магнезита для выделения кристал-
лов MgSO3. Для быстрого созрева-
ния гексагидрата сульфита магния
в нейтрализаторе 3 обеспечивает-
ся хорошее перемешивание реаген-
тов. Далее кристаллы отделяются от
маточного раствора в гидроцикло-
нах 4, а затем на фильтр-прсссе 5
и вакуум-фильтре 7. Маточный ра-
створ и промывные воды из гид-
роциклонов и фильтр-пресса посту-
пают в сборник осветленного ра-
створа 8, куда из обжиговой печи 6
подается около половины оборот-
ного магнезита.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в-газовых выбросах
Рис. 7,8. Схема магнезитового «бескристального» метода очистки газов от SO2:
1 — скруббер; 2 — напорный бак; 3 — нейтрализатор; 4 — гилроциклоны; 5 — фильтр-пресс;
6 — обжиговая печь; 7 — ленточный вакуум-фильтр; 8, 9 — сборники
Из сборника 8 раствор поступа-
ет в напорный бак 2, где смешива-
ется с кислым раствором из цир-
куляционного сборника 9 и далее
передается на поглощение в скруб-
бер. Влажные кристаллы сульфита
магния из гидроциклонов на-
правляются в фильтр-пресс 5, пос-
ле чего поступают в многополочную
печь 6. Здесь при температуре 800—
900 °C происходит разложение
MgSO3 6Н2О с образованием вы-
сококонцентрированного сернис-
того ангидрида и окиси магния.
Сернистый ангидрид использует-
ся для получения серной кислоты,
а окись магния возвращается в про-
изводство для приготовления рабо-
чего поглотительного раствора.
Магнезитовый метод очистки
имеет некоторые преимущества пе-
ред другими методами, а именно:
возможность очистки запьтенных га-
зов, имеющих высокую температуру,
и отсутствие отходов и сточных вод.
К недостаткам следует отнести
наличие твердых веществ в системе
поглощения, а также большой рас-
ход топлива на разложение MgSO3.
Цинковый метод. Сущность ме-
тода заключается в поглощении SO2
из газов суспензией окиси цинка.
При этом протекают реакции:
ZnO + SO2 + 2,5Н2О ->
-» ZnSO3 • 2,5Н2О
ZnO + 2SO2 + Н2О -> Zn(HSO3)2
Кристаллы сульфита цинка вы-
падают в осадок, их отделяют от
жидкости фильтрацией или центри-
фугированием. Отфильтрованный
ZnSO3 • 2,5Н2О при нагревании до
300—350 °C разлагается на Н2О, SO2
и ZnO. Окись цинка возвращается в
цикл поглощения, a SO2 выдается в
виде продукта. Сульфит цинка, об-
разующийся побочно, окисляется
кислородом воздуха в сульфат, ко-
торый остается в растворе. Сульфат
цинка может быть переработан раз-
личными способами. В соответствии
с этим возможны три варианта:
а) выдача в виде готовой про-
дукции сульфата цинка и жидкого
сернистого ангидрида;
б) выдача в виде готовой про-
дукции только жидкого сернистого
ангидрида;
в) получение серной кислоты.
Наиболее простым является пер-
вый вариант. Он применим в слу-
чае, если возможна реализация по-
бочного продукта — сульфата цин-
251
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
ка. Второй вариант требует установ-
ки дополнительной аппаратуры для
регенерации сульфата цинка путем
обработки его кислородом, а затем
известковым молоком. Выделяюща-
яся окись цинка возвращается в си-
стему для приготовления поглоти-
тельного раствора. По третьему ва-
рианту сульфат цинка подвергают
термической диссоциации в печах
в избытке кислорода, при этом по-
лучают газ, используемый для про-
изводства серной кислоты.
Технологическая схема очистки
газов от сернистого ангидрида цин-
ковым методом показана на рис. 7.9.
Газы поступают на очистку в
абсорбер насадочного типа 5, оро-
шаемый суспензией окиси цинка.
Отработанная суспензия сливается
в бак 2, откуда с помощью насоса 7
вновь подается на орошение. Когда
содержание солей цинка в рабочем
в фильтр 4. Фильтрат далее возвра-
щают в бак 2, а кристаллы сульфита
цинка направляют в печь 5 для тер-
мического разложения. Образующая-
ся окись цинка возвращается в бак 2,
а сернистый ангидрид, пройдя кон-
денсатор 6, направляется на пере-
работку.
7.1.3. Каталитические методы
очистки газов от сернистого
ангидрида
К каталитическим методам отно-
сятся методы, обеспечивающие пе-
реработку утилизированного серни-
стого ангидрида непосредственно в
серную кислоту. Известно несколько
разновидностей каталитических ме-
тодов очистки, отличающихся по ме-
ханизму и природе применяемых ка-
тализаторов: пиролюзитный, озоно-
каталитический, жидкостно-контакт-
ный и радикально-каталитический.
растворе достигает определенного
Пиролюзитный метод очистки
Рис. 7.9. Схема цинкового метода очистки газов от SO2:
1 — насос; 2 — бак; 3 — абсорбер; 4 — фильтр; 5 — печь для разложения сульфита цинка; 6 —
конденсатор; 7 — реактор; 8 — фильтр для отделения нерастворимого осадка
252
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
стого ангидрида кислородом в жид-
кой фазе в присутствии катализа-
тора — пиролюзита. Этот процесс
протекает с достаточно высокой
скоростью при содержании в ра-
створе 0,025—0,03 % МпО2. Ионы
железа усиливают активность ката-
лизатора, а ионы меди, наоборот,
ослабляют ее. Ионы цинка, хрома,
никеля и щелочных металлов не
изменяют каталитического действия
пиролюзита.
При изучении механизма ката-
литического окисления сернистого
ангидрида было установлено, что
при наличии кислорода марганец
низшей валентности Мп2+ окисля-
ется до Мп3*, при этом одновремен-
но происходит индуктивное окис-
ление сернистого ангидрида:
4Мп2* + ЗО2 -> 2Мп2О3
2SO2 + О2 -> 2SO3
Далее трехвалентный марганец
окисляет сернистый ангидрид, пе-
реходя снова в Мп2*:
•2Мп,О. + 6SO, + 30, -> 2Mn,(SO.),
2 J 2 2 2' 4ZJ
Mn2(SO4)3 + so2 + 2H2O ->
-> 2MnSO. + 2H.SO.
4 2 4
Марганцевый катализатор весь-
ма чувствителен к посторонним
примесям, особенно сильным ка-
тал изаторным ядом является фенол.
При детальном исследовании
пиролюзитного метода на реальных
газах было установлено, что при
повышении кислотности раствора
процесс постепенно замедляется и
при достижении содержания в ра-
створе 20 % H2SO4 практически пре-
кращается. Это объясняется тем, что
растворимость кислорода и серни-
стого ангидрида в растворе H2SO4
снижается и нарушается цепной ме-
ханизм процесса.
Высокую скорость процесса мож-
но поддерживать либо введением
свежих порций марганца Мп3*, ли-
бо увеличением скорости окисления
двухвалентного марганца. В практи-
ческих условиях нельзя непрерыв-
но вводить новые порции катали-
затора. Поэтому необходимо уско-
рить процесс регенерации катали-
затора путем окисления двухвалент-
ного марганца. Пиролюзитный ме-
тод применяется для очистки от-
ходящих газов после концентрато-
ров серной кислоты.
Технологическая схема пиролю-
зитного метода показана на рис. 7.10.
Отходящие газы поступают в баш-
ню 7, орошаемую разбавленной сер-
ной кислотой. Газы, поступающие в
башню при температуре 110—115 °C,
содержат 14,5 г/м3 H2SO4, 0,2 % SO2 и
24,9 % водяных паров. В башне газы
охлаждаются до 60—65 °C, при этом
происходит частичная конденсация
водяных паров. Поскольку башня ра-
ботает по замкнутому циклу, то в ре-
зультате многократной циркуляции
разбавленной кислоты концентрация
ее увеличивается. Часть циркулируе-
мой кислоты выводится в сборник 3
в объеме, равном количеству скон-
денсировавшихся водяных паров.
Очищенный от примесей газ пос-
тупает далее в два последовательно
установленных барботера 4 и 5, на
рабочих тарелках которых размещен
катализатор — пиролюзит. Очищен-
ный газ из барботеров направляется
в электрофильтр 6 и затем выбрасы-
вается в атмосферу. Серная кислота
из барботеров и сборника 3 направ-
ляется в сборник 75, откуда с помо-
щью насоса 14 через сборник 13 по-
ступает в центрифугу 12 для отделе-
ния катализатора. Последний затем
вновь используется в процессе.
253
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.10. Схема пиролюзитного метода очистки газов от SO2:
1 — башня с насадкой из колец Рашига; 2 — насос; 3 — сборник; 4 — барботер 1-й ступени; 5 —
барботер П-й ступени; 6 — электрофильтр; 7 — шаровая мельница; 8 — сборник пиролюзита; 9 —
насос для суспензии пиролюзита; 10 — насос готовой продукции; 11 — сборник готовой продук-
ции; 12 — центрифуга; 13 — напорный бак; 14 — насос; 15 — сборник слабой серной кислоты
Очищенная от катализатора кис-
лота собирается в сборнике 11 и на-
сосом 10 направляется в цех сме-
шения.
Озонокаталитический метод. До-
стоинством метода является отно-
сительная простота технологичес-
кой схемы и возможность получе-
ния более концентрированной сер-
ной кислоты (до 60 %). Озоноката-
литический метод является даль-
нейшим развитием пиролюзитного
метода и отличается от последнего
тем, что окисление двухвалентного
марганца до трехвалентного осуще-
ствляется озоновоздушной смесью.
Озон является более активным
окислителем, чем кислород, по-
этому он способен’' окислять
двухвалентный марганец даже в
сильнокислой среде. Кроме того,
он разрушает каталитические яды
(фенол и другие). При окислении
двухвалентного марганца до Мп3+
озоном в кислой среде протекает
реакция:
О3 + 2MnSO4 + H2SO4 =
= Mn2(SO4)3 + Н2О + О2
При значительном увеличении
кислотности среды окисление мар-
ганца озоном также затрудняется,
поэтому концентрацию озона в жид-
кой фазе необходимо увеличивать,
что ведет к непроизводительным ее
потерям.
Дальнейшее развитие озоноката-
литического метода показало, что
возможна и прямая реакция окисле-
ния SO2 озоном, причем окисление
SO2 до SO3 является сопряженным
процессом, при котором реакция
между SO2 и озоном индуцирует
окисление SO2 кислородом по схеме:
В этом случае стехиометрический
коэффициент, равный числу окис-
254
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
ленных молекул SO2 (ASO2), при-
ходящихся на одну молекулу озона
ASP,'
ДО, ,
(ДО3) 7
, изменялся в преде-
лах от 1 до 13 в зависимости от со-
отношения между SO2 и О3. Такое
изменение коэффициентов стехио-
метрии указывает на цепной харак-
тер процесса. Схема процесса ката-
литического окисления SO2 может
быть представлена в следующем
виде: в кислой среде ионы двухва-
лентного марганца окисляются озо-
ном до Мп7+:
2Мп2+ + 5О3 + ЗН2О =
= 2MnO- + 6Н* + 50,
4 2
При этом быстро устанавлива-
ется равновесие:
МпО~4 + 4Мп2+ + 8Н+
5Мп3+ + 4Н2О
Образующиеся ионы трехвалент-
ного марганца далее участвуют в
цепном процессе окисления серни-
стого ангидрида с помощью кисло-
рода, растворенного в кислоте.
По опытным данным, на 1 моль
озона приходится до 200 моль окис-
ленного SO2. Оптимальная концен-
трация озона в газовой фазе состав-
ляет 0,003—0,005 %. При снижении
концентрации озона уменьшается
степень поглощения, а при повы-
шении — ухудшаются экономичес-
кие показатели.
Максимальная степень поглоще-
ния SO2 наблюдается при концен-
трации серной кислоты не выше
40 %. При повышении концентра-
ции H2SO4 до 60 % степень погло-
щения SO2 снижается.
Установлено, что для успешного
протекания процесса окисления SO2
оптимальное отношение SO2 : О2 в
газовой фазе должно составлять 1 : 35.
Изменение концентрации Мп2+
в растворе в пределах 0,03— 0,001 %
и при температуре от 20 до 50 °C
практически не отражается на эф-
фективности процесса.
Наиболее сильным ингибирую-
щим действием в данном процессе
обладают фенолы и роданиды, при-
сутствие которых в растворе в коли-
честве 0,05 мг/л приводит к отрав-
лению катализатора. Соединения ци-
ана, хлора и мышьяка не влияют на
активность катализатора. Исследова-
ния по абсорбции SO2 озонокатали-
тическим методом показали прин-
ципиальную возможность примене-
ния этого метода для поглощения
SO2 из отходящих газов серно-кис-
лотного производства.
Технологическая схема озонока-
талитического метода в принципе
не отличается от схемы пиролюзит-
ного метода.
7.2. Очистка газов от NOx
в химических производствах
Вследствие большого разнообра-
зия источников выброса в атмосфе-
ру нитрозных газов, отличающихся
по количеству отходящих газов, со-
держанию в них окислов азота и дру-
гих примесей, по степени окисле-
ния NO, температуре, давлению и
т.д., требуется разработка новых эф-
фективных методов очистки газов
применительно к различным источ-
никам выброса. Для более целенап-
равленного -проведения исследова-
ний в этой области И.Е. Кузнецо-
вым и Т.М. Троицкой предложена
классификация методов очистки га-
зов от окислов азота, представлен-
ная в табл. 7.1.
Достоинством классификации
является то, что в такой схеме уч-
255
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Таблица 7.1
Классификация методов очистки газов от окислов азота
Окислы азота
•
Восстанови- тельные Сорбционные методы —
методы
Поглощение с
Термическое разложение в потоке низко- температурной последующим выделением концентриро- ванной NO <-
плазмы и дру- гих тсплоноси- телей с приме- нением жидких, твердых и газо- образных ВОС-
<- Поглощение водными рас- творами щело- чей <—
становителей Поглощение.
Каталитическое восстановление <— твердыми сорбентами <-
Восстановление жидкими вос- становителями Поглощение ионо- обменными
смолами с по-
Перевод в со- единения с низ- кой температу- рой разложения <— следующим выделением концентриро- ванной NO <—
Прочие методы —
Электрические с наложением электромагнит- иых, высоко- частотных и др. полей <-
Совершенство- вание технологии <-
Пассивные ме- тоды снижения концентрации (строительство высотных труб, устройство за- щитных зон и т.д.) ч—
Конденсация и вымораживание из газовых смесей <—
тены все существующие и вновь
разрабатываемые методы санитар-
ной очистки газов от окислов азо-
та. Кроме того, она предполагает
разработку новых неизвестных ме-
тодов очистки газов. Далее приве-
дены результаты исследований но-
вых методов очистки газов от окис-
лов азота в соответствии с приня-
той классификацией.
Ниже приведены технико-эко-
номические показатели озоноката-
литического метода очистки газов
от SO2:
Концентрация, % (объемн.):
SO2 в газе...................0,2
озона......................0,005
Температура газа, ’С.............120
Степень очистки, %................80
Коэффициент
стехиометрии г]..................100
Степень использования
озона, %..........................30
Содержание MnSO4
в поглотительном
растворе, % (мае.)..............0,03
Температура
поглотительного
раствора, ’С......................50
256
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Концентрация получае-
мой неупаренной
H2SO4, %........................55
Линейная скорость газа, м/с.....0,05
Время соприкосновения
газа и поглотительного
раствора, с......................4
Себестоимость очистки
1000 м3 газа* без вычета
стоимости получаемой
H2SO4, коп....................8,54
* Объем газа при норм. усл.
Жидкостно-контактный метод
предусматривает окисление SO2 в
жидкой фазе на поверхности ката-
лизатора, например, активирован-
ного угля. При очистке газовой сме-
си, содержащей 2,0 % SO2 и 80 %
воздуха, на активированном угле
при 20 °C было установлено, что в
начальный период реакция кисло-
тообразования протекает сравни-
тельно быстро. По мере увеличения
концентрации H2SO4 процесс замед-
ляется. По достижении концентра-
ции 40 % H2SO4 процесс окисления
практически прекращается.
Уменьшение скорости кислото-
образования при увеличении кон-
центрации H2SO4, а следовательно,
и скорости абсорбции SO2 объяс-
няется тем, что лимитирующим
фактором является диффузия газов
к катализатору через жидкую плен-
ку. В кислой среде проницаемость
пленки для сернистого ангидрида
и кислорода уменьшается вслед-
ствие увеличения вязкости H2SO4 и
уменьшения растворимости в ней
газов. После смывания образовав-
шейся пленки серной кислоты с
поверхности катализатора водой он
вновь восстанавливает свою актив-
ность. Однако при этом концентра-
ция серной кислоты становится
меньше.
Таким образом, жидкостно-кон-
тактный метод не позволяет полу-
чить серную кислоту высокой кон-
центрации, кроме того, для пре-
дотвращения затухания процесса не-
обходимо периодически регенери-
ровать катализатор.
Радикально-каталитический ме-
тод. Окисление сернистого ангид-
рида можно осуществлять электро-
химическим путем. Процесс проте-
кает с достаточной скоростью на
платиновом электроде при разно-
сти потенциалов, соответствующей
началу разряда ионов ОН-.
В качестве промежуточных про-
дуктов образуются радикалы ОН-,
обладающие высокой реакционной
способностью и окисляющие сер-
нистый ангидрид в жидкой фазе:
SO2 + 2ОН- = H2SO4. Выход по току
составляет 50 %.
В качестве окислителя сернисто-
го ангидрида в жидкой фазе может
быть использована надсерная кис-
лота, образующаяся при электроли-
зе серной кислоты:
SO2 + H2S2O8 + 2Н,О = 3H,SO4
2 2 2 & 2 2 4
7.2.1. Окислительные методы
Окислительные методы очистки
газов от окислов азота основаны на
предварительном окислении NO с
последующим поглощением NO2 и
N2O3 различными поглотителями.
В промышленности используют ме-
тод гомогенного окисления NO в га-
зовой фазе с помощью кислорода.
При низких концентрациях NO в
процессе санитарной очистки газов
скорость гомогенного окисления
окиси азота чрезвычайно мала. С це-
257
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
лью интенсификации процесса в не-
которых случаях в нитрозный газ до-
бавляют кислород, увеличивая его со-
держание до 8—10 % и более. Следует
отметить, что такой метод малоэф-
фективен вследствие небольшого уве-
личения степени очистки и низкой
степени использования добавляемо-
го кислорода (не более 0,5—1 %). Так,
например, для снижения концент-
рации окислов азота в отходящих га-
зах промышленных азотно-кислот-
ных систем с 0,3 до 0,15 % необхо-
димо увеличить содержание кисло-
рода в газе от 3—5 до 8—10 %, что
эквивалентно добавлению в систе-
му 5 тыс. м3/ч кислорода. Причем
только 1,0 % кислорода вступает в
реакцию с NO, а остальные 99,0 %
выбрасываются в атмосферу.
Интенсификация процесса окис-
ления и абсорбции окислов азота
возможна путем увеличения скоро-
сти окисления NO в жидкой фазе
либо в присутствии катализаторов.
Исследования проводились по
следующим направлениям: окисле-
ние окиси азота кислородом и озо-
ном в жидкой фазе; окисление и
одновременное поглощение окиси
азота жидкими окислителями;
окисление окиси азота на низко-
температурных катализаторах.
Окисление и абсорбция окислов азо-
та жидкими окислителями. Интенси-
фикация процесса окисления окиси
азота в жидкой фазе газообразными
окислителями (кислородом или озо-
ном) связана с их предварительным
растворением в жидкой фазе. Раство-
рение кислорода является наиболее
медленной стадией процесса окис-
ления окиси азота в жидкой фазе.
Скорость растворения газообраз-
ных окислителей в жидкой фазе за-
258
висит от многих факторов: темпера-
туры, давления, концентрации ком-
понентов, турбулентности потоков
и т.д. Таким образом, чтобы увели-
чить скорость реакции гомогенного
окисления NO в жидкой фазе, не-
обходимо воздействовать на систе-
му изменением одного или несколь-
ких перечисленных параметров.
Как показали исследования, ско-
рость реакции окисления NO может
быть увеличена, если ее проводить
с жидкими окислителями. В этом
случае скорость реакции окисления
NO в жидкой фазе не будет зависеть
от скорости растворения окислите-
лей в растворе, как при использо-
вании газообразных окислителей. Та-
ким образом, устраняется наиболее
медленная стадия процесса.
Известен ряд жидких окислите-
лей, превосходящих своей активно-
стью кислород. К ним относятся вод-
ные растворы Н2О2, КМпО4, КВгО3,
K2Cr2O7, (NH4)2Cr2O7, Na2CrO4,
КС1О3, NaClO3, K2S2O3, (NH4)2S2Og,
NH4C!O4, KjSjOj, HNO3. Некоторые
из этих окислителей представляют
теоретический и практический ин-
терес для процесса окисления оки-
си азота с целью санитарной очист-
ки газа. Для процесса окисления NO
были изучены следующие жидкие
окислители: Н2О2, КМпО4, КВгО3,
HNO,, (NH4)?Cr,O7, Na,CrO4, K?Cr?O7
и царская водка.
Анализируя экспериментальные
данные, полученные при абсорбции
окислов азота жидкими окислите-
лями, был установлен ряд актив-
ности жидких окислителей:
КВгО3 > HNO3 > КМпО4 > Н2О2 >
> Na,CrO > (NH4)2Cr,O > K2Cr2O7
Коэффициенты скорости реак-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
ции [в моль/(л-с)] для водных раство-
ров одинаковой концентрации ука-
занных окислителей соответственно
имеют следующие значения:
620 • 10'6 > 365 • 10^ > 338 • 10-« > 204 х
хЮ’6 > 60 • 10* > 30 • 10* > 28 • 10*
Окислительная способность раз-
личных жидких окислителей значи-
тельно отличается. Наиболее активным
из испытанных окислителей по от-
ношению к NO оказался раствор
КВгО3. Несколько меньшей окисли-
тельной активностью обладают HNO3,
КМпО4 и Н2О2. Другие жидкие окис-
лители окисляют NO с недостаточ-
ной для практических целей скорос-
тью. Царская водка ведет себя анало-
гично HNO3, а КС1О3 взаимодейству-
ет с NO с очень малой скоростью.
Окисление окиси азота на ката-
лизаторах. Известно, что скорость
реакции окисления окиси азота га-
зообразным кислородом увеличива-
ется в присутствии некоторых твер-
дых тел и катализаторов. Наиболь-
шую активность проявляют катали-
заторы, приготовленные на основе
драгоценных металлов.
В качестве катализаторов испыты-
вались следующие вещества: полиэти-
лен (гранулы), шамот, известняк,
динас, кокс, пропитанный солями
Мп, Си и Сг, доломит, окись алю-
миния, катализаторы БАВ, НТК-4,
ГИАП-10, стекло (кварцевое и сили-
катное), полистирол (гранулы), же-
лезная руда, марганцевая руда, стек-
ловолокно, фарфор, алюмогель, си-
ликагель КСК, карбоалюмогель, уголь
из абрикосовых косточек, гопкалит.
В процессе исследований изуча-
лось влияние на скорость окисле-
ния NO и абсорбции NO2 природы
катализаторов, концентрации оки-
си азота, кислорода, температуры
и времени контактирования, кото-
рые изменялись в следующих пре-
делах:
Концентрация
NO, % (объемн.)..........От 1 до 2,25
Концентрация
О2,% (объемн.)............От 5 до 20
Время контакти-
рования, с............От 0,52 до 1,26
Температура, °C........-.. От 26 до 200
Начальная степень
окисления
NO, %.....................ОтОдо25
Наиболее активные катализато-
ры 3-й группы (кокс, пропитанный
солями Мп и Си, фарфор, стекло,
алюмогель, уголь из абрикосовых
косточек, силикагель, карбоалю-
могель, гопкалит). В присутствии
этих катализаторов скорость реак-
ции гетерогенного окисления оки-
си азота увеличивается в 1,5—2,5
раза.
Каталитическая активность ката-
лизаторов 3-й группы убывает в сле-
дующей последовательности: гопка-
лит > карбоалюмогель > силикагель
> косточковый уголь > кокс. Исполь-
зование этих катализаторов позволя-
ет увеличить скорость абсорбции
окислов азота соответственно в 2,51;
1,91; 1,46; 1,31; 1,17 раза.
Увеличение степени окисления NO
путем прибавления к газу концент-
рированной двуокиси азота. Наряду
с различными способами интенси-
фикации процесса окисления NO
для увеличения скорости абсорбции
окислов азота, аналогичный эффект
может быть достигнут путем при-
бавления к газу соответствующего
количества NO2:
NO + NO, -» N,O,
Л. J
259
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Полученную трехокись азота
можно успешно абсорбировать по
одному из известных методов.
Метод дозирования NO с целью
увеличения степени окисления при-
емлем лишь для систем с невысо-
кой начальной концентрацией газа
(0,1—0,3 %) и небольшой степенью
окисления NO. В этом случае метод
дозирования NO2 с целью получе-
ния реакционноспособной смеси
N2O3 экономически более выгоден,
чем метод окисления NO до N2O3 в
окислительных объемах.
Несмотря на то, что при повы-
шении степени окисления путем до-
бавления NO2 начальная концентра-
ция окислов азота в газе возрастает,
в отходящих газах после очистки ос-
таточное содержание окислов азота
будет таким же, как и при окисле-
нии NO до NO2 в окислительных
объемах. Таким образом, метод до-
зирования NO2 может быть приме-
нен вместо окисления NO в окисли-
тельных объемах.
7.2.2. Восстановительные методы
Восстановительные методы ос-
нованы на восстановлении окислов
азота до нейтральных продуктов в
присутствии катализаторов или под
действием высоких температур в
присутствии твердых, жидких или
газообразных восстановителей.
‘ В кислородных соединениях азо-
та на один атом азота приходится
от 0,5 до 3 атомов кислорода. В зави-
симости от условий атом азота мо-
жет присоединять либо терять часть
или все атомы кислорода. В первом
случае он может окисляться до выс-
ших окислов азота NO2, N2O4, N2O5
и N2O6, во втором — восстанавли-
ваться от высших окислов до N2.
260
Степень окисления азота в кисло-
родных соединениях в значительной
степени определяется температурой.
В присутствии кислорода (озона)
реакция окисления окиси азота при
нормальной температуре протекает
самопроизвольно в следующем на-
правлении:
NO -> N2O3 -> NO2 -> N,O, -> N,O5
L J L I 4 L J
При увеличении температуры
приведенная реакция протекает в
обратном направлении:
N2O5 -> N2O4 NO2-»
-11,2 °C 21,5 °C 140 °C
-> NO N2 + О2
600 eC 10 ООО “С
Из приведенных данных видно,
что низкие концентрации могут быть
получены при температурах 1000 и
10 тыс. К. Нагревание газа до темпе-
ратуры 10 тыс. К связано с больши-
ми энергетическими затратами, кро-
ме того, требуется мгновенное ох-
лаждение, «закалка» газа, что не-
достижимо в практических услови-
ях. Поэтому больший интерес пред-
ставляет область «низких» темпера-
тур, 1000—1500 К. При нагревании
газа до 1500 К остаточное содержа-
ние NO в газе может быть снижено
до 0,044 %, но для этого время ре-
акции должно составлять 180 с. Для
увеличения скорости реакции раз-
ложения NO необходимо использо-
вать различные катализаторы.
Разложение окислов азота в по-
токе низкотемпературной плазмы.
Для увеличения степени разложения
окислов азота был исследован ме-
тод термического разложения в при-
сутствии восстановителей.
Равновесие реакции разложения
окиси азота
2NO N2 + О2
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
можно сдвинуть в сторону образо-
вания N2 и О2, если связывать вы-
деляющийся кислород.
В качестве соединений, связы-
вающих кислород, могут быть ис-
пользованы жидкие, газообразные
и твердые восстановители. Из газо-
образных восстановителей изучены
природный газ, водород, аммиак,
окись углерода, из жидких восста-
новителей — пары керосина, бензи-
на, а из твердых — кокс, уголь, гра-
фит. Жидкие и газообразные восста-
новители вводили в реакционную
зону плазмотрона, а для твердых
был изготовлен специальный реак-
тор, куда направлялись нагретые до
высокой температуры газы.
Кривые процесса разложения
нитрозного газа различных концен-
траций в присутствии газообраз-
ных восстановителей приведены
на рис. 7.11, из которого следует,
что в присутствии восстановите-
лей степень разложения окислов
возрастает. Если без восстановите-
лей степень разложения 5%-го нит-
розного газа составляла 46 % (пун-
ктирная кривая), то в присутствии
СО она повышается до 77 %, в при-
сутствии природного газа — до 87 %,
в присутствии водорода — до 90 %,
а в присутствии аммиака — до 93 %.
Следовательно, различные по при-
роде газообразные восстановители
обладают почти одинаковой восста-
новительной способностью. Природ-
ный газ, хотя и менее эффективен
по сравнению с другими восстано-
вителями, но является более деше-
вым и доступным сырьем и может
быть рекомендован для использо-
вания в промышленности.
Аналогичные данные получены
и при использовании в качестве
восстановителей жидких углеводо-
родов: паров керосина, бензина,
мазута. Степень разложения окислов
азота в присутствии жидких восста-
новителей при одинаковых услови-
ях с предыдущим опытом состав-
ляет 85 %.
Остаточное содержание NO при
термическом разложении окислов
азота в присутствии газообразных
и жидких восстановителей состав-
ляет 0,05—0,1 %. Нетрудно рассчи-
тать, что этот метод санитарного
обезвреживания газов пригоден для
систем, выбрасывающих в атмос-
феру не более 10—20 тыс. м3/ч газа
с любым начальным содержанием
окислов азота. При большем объе-
ме выбрасываемых газов такой ме-
тод очистки не обеспечивает пре-
дельно допустимой концентрации
(ПДК) окислов азота в приземном
слое.
Рис. 7.11. Влияние начальной концентра-
ции окиси азота на степень разложения
нитрозного газа в присутствии газообраз-
ных восстановителей:
1 — аммиака; 2 — водорода; 3 — метана; 4 —
окиси углерода; 5 — без восстановителя
261
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Лучшие результаты получены при
испытании твердых восстановителей
(кокса, угля, графита). Эти компо-
ненты взаимодействуют с окислами
азота следующим образом:
С + О2 -> СО2 + Q
С + 2NO -» СО, + N, + Q
2 2
Опытные данные показывают,
что процесс разложения окислов
азота в присутствии кокса начина-
ется при температуре 500 °C. При
увеличении температуры степень и
скорость разложения возрастают,
при 800 °C степень разложения дос-
тигает 96 %, а при 1000 °C близка к
100 %.
Разложение окислов азота жид-
кими восстановителями. Для ряда
производств, выбрасывающих в ат-
мосферу небольшие количества
окислов азота, представляет инте-
рес изучить процесс их разложе-
ния на нейтральные продукты с
помощью жидких восстановителей.
С этой целью были исследованы со-
единения, обладающие сильными
восстановительными свойствами:
мочевина, тиосульфат (гипосуль-
фит) натрия, гидросульфит на-
трия, который в водных растворах
гидролизуется с образованием би-
сульфита натрия, муравьиная кис-
лота, муравьиный альдегид, щаве-
левая кислота, глюкоза, двухлори-
стое олово.
На основании проведенных экс-
периментов было установлено, что
из всех испытанных восстановите-
лей только SnCl2 восстанавливает
NO до N2, остальные растворы лишь
в разной степени сорбируют NO.
С увеличением концентрации
жидких восстановителей скорость
абсорбции и абсорбционная ем-
262
кость для большинства растворов
возрастают, особенно в области низ-
ких концентраций.
Максимальной абсорбционной
способностью обладают растворы
N2S2O4 и SnCl2 (20%-е растворы при
комнатной температуре поглощают
до 10 объемов NO), причем раствор
гидросульфита натрия лишь абсор-
бирует окись азота, в то время как
SnCl2 восстанавливает ее до азота.
В кислой среде абсорбционная
активность всех растворов, кроме
SnCl2, снижается. Подщелачивание
растворов до pH — 10—11 повышает
их активность. Восстановление NO
до N2 раствором SnCl2 интенсив-
но протекает только в кислой сре-
де. В щелочной среде (pH = 10—12)
восстановительные свойства SnCl2 не
проявляются. Повышение темпера-
туры благоприятно сказывается на
процессе разложения окислов азота
раствором SnCl2 (при увеличении
температуры от 20 до 60 °C скорость
восстановления NO увеличивается в
два раза; при 60 °C и времени реак-
ции 30 с NO полностью восстанав-
ливается до N2).
Для практического использова-
ния жидких восстановителей в про-
цессах очистки газов необходимы
дальнейшие поиски новых восста-
новителей и изучение механизма
разложения NO.
7.2.3. Сорбционные методы
Абсорбция окислов азота водными
растворами щелочей. При санитарной
очистке газов от окислов азота, име-
ющих степень окисления, близкую
к 50 % и выше, целесообразно ис-
пользовать щелочные поглотитель-
ные растворы. Такие методы очист-
ки находят широкое применение в
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
промышленности и позволяют на-
ряду с санитарной очисткой газов
попутно получать ценные соли, ис-
пользуемые в народном хозяйстве.
Испытывались следующие вод-
ные растворы и суспензии: NaOH,
Na2CO3, NaHCO3, КОН, К2СО3,
КНСО3, Са(ОН)2, СаСО3, Mg(OH)2,
MgCO3, Ва(ОН)2, ВаСО3, NH4HCO3.
Анализ экспериментальных дан-
ных позволил установить сравни-
тельную активность всех щелочных
растворов при абсорбции N2O3, ко-
торая убывает в следующей после-
довательности:
КОН > NaOH > Са(ОН)2 >
1,0 0,84 0,80
> Na2CO3 > К2СО3 > Ва(ОН)2 >
0,78 0,63 0,56
> NaHCO3 > КНСО3 > MgCO3 >
0,51 0,44 0,4
> ВаСО3 > СаСО3 > Mg(OH)2
0,4 0,39 0,35
Цифры под каждым из щелоч-
ных растворов показывают их актив-
ность относительно раствора КОН,
собственная активность которого ус-
ловно принята за единицу.
Установлено, что различная ак-
тивность щелочных растворов в зна-
чительной степени зависит от на-
чального pH среды, устанавливаю-
щегося в водных растворах. Причем
активность растворов тем выше, чем
выше pH среды. Известно, что про-
цесс абсорбции окислов азота ще-
лочами протекает в две стадии: сна-
чала при взаимодействии окислов
азота с водой идет образование кис-
лот, а затем их нейтрализация.
В результате этих реакций в сис-
теме не происходит накопления
HNO2 и HNO3 и скорость абсорб-
ции окислов азота увеличивается.
Увеличение концентрации нитрит-
и нитрат-ионов не замедляет хода
реакции, так как реакции нейтра-
лизации протекают с большой ско-
ростью и не влияют на процесс.
7.2.4. Очистка отходящих газов
в производстве азотной кислоты
Азотную кислоту получают кон-
тактным окислением аммиака с
последующей абсорбцией окислов
азота водой. Реакции получения
азотной кислоты протекают в три
стадии:
4NH3 + 5О2 = 4NO + 6Н2О + Q
2NO + О2 = 2NO2 + Q
3NO2 + Н2О = 2HNO3 + NO + Q
Вследствие того, что из трех мо-
лекул NO2, участвующих в процес-
се образования азотной кислоты по
реакции, одна молекула вновь вос-
станавливается до NO, трудно дос-
тичь полного превращения окислов
азота в азотную кислоту.
Известны различные методы очи-
стки нитрозных газов от окислов азо-
та, однако в промышленности ши-
рокое распространение получили
лишь щелочные и каталитические
методы. Щелочные методы основа-
ны на взаимодействии окислов азо-
та с водными растворами щелочей.
Образующиеся при этом азотно-кис-
лые и азотисто-кислые соли исполь-
зуют в промышленности и сельском
хозяйстве. Недостатком щелочных ме-
тодов является низкая степень очи-
стки газов, не соответствующая са-
нитарным нормам выбросов окис-
лов азота в атмосферу.
Наиболее эффективным спосо-
бом обезвреживания нитрозных га-
зов является каталитическое восста-
новление окислов азота до элемен-
263
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
тарного азота и других нейтральных
соединений. Процесс восстановления
окислов азота протекает на поверх-
ности катализатора в присутствии
газа-восстановителя. Катализаторами
служат платиновые металлы (палла-
дий, рутений, платина, родий)
либо более дешевые сплавы, содер-
жащие никель, хром, медь, цинк,
ванадий, церий и другие элементы.
В качестве восстановителей ис-
пользуют метан, коксовый или при-
родный газ, окись углерода, водо-
род, аммиак либо азотоводородную
смесь. Любой из этих газов, так же
как и нитрозный газ, не должен со-
держать примесей сернистых соеди-
нений, вызывающих отравление ка-
тализаторов. Носителями для ката-
лизаторов служат окись алюминия,
керамика, силикагель, металличес-
кая лента и другие материалы.
Эффективность процесса катали-
тического восстановления окислов
азота определяется прежде всего ак-
тивностью применяемого катализато-
ра. Высокой активностью обладают
катализаторы на основе платины,
родия и палладия, содержание ко-
торых в катализаторе составляет 0,1—
2 % (мае.). Эти катализаторы обеспе-
чивают высокую степень очистки газа,
остаточное содержание окислов азо-
та не превышает 5 • 10-4% (объемн.)
при объемных скоростях газа от 20
до 120 тыс. ч"1.
Каталитическое восстановление
окислов азота начинается при тем-
пературе 149 °C при использовании
в качестве восстановителя водорода
и при 339 °C — при использовании
метана. Поэтому хвостовые газы,
имеющие обычно температуру 30—
35 °C, необходимо предварительно
подогревать. Подогрев и восстанов-
264
ление окислов азота происходят при
смешении хвостовых газов с газом-вос-
становителем и сжигании полученной
смеси над слоем катализатора.
В результате сжигания горючего
газа температура в зоне разложения
окислов азота быстро увеличивает-
ся. В то же время максимальная тем-
пература в слое катализатора не дол-
жна превышать 800—900 ’С. Поэто-
му количество кислорода в газовой
смеси и сжигаемого топлива также
лимитируется температурой, кото-
рую может выдержать катализатор.
Если при одноступенчатом процес-
се восстановления температурный
предел превышает допустимый уро-
вень для катализатора данного
типа, то необходимо использовать
двухступенчатый процесс восста-
новления с промежуточным охлаж-
дением газа. Необходимое количе-
ство газа-восстановителя в этом слу-
чае делят пропорционально между
ступенями.
На практике целесообразно при-
менять катализаторы и газы-восста-
новители с более низкой темпера-
турой зажигания. Это позволяет уве-
личить содержание кислорода в ис-
ходной газовой смеси и вести про-
цесс разложения в одну стадию. Ре-
акции разложения окислов азота до
элементарного азота протекают бо-
лее полно, если в газе отсутствует
кислород, вступающий в реакцию
с газом-восстановителем.
На каждый процент вступивше-
го в реакцию кислорода температу-
ра газа повышается на 130—140 °C
для метана и на 160 °C для водорода.
При начальной температуре восста-
новления 149 °C (для водорода) и
339 °C (для метана) максимально до-
пустимое повышение температуры
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
составит соответственно 667 и 417 “С.
Это соответствует допустимому со-
держанию кислорода в газовой сме-
си для водорода — 4,4 % и для ме-
тана — 3,2 %. Значительное количе-
ство образующегося при реакции
тепла регенерируется либо в котле-
утилизаторе с получением пара,
либо в газовой турбине с получе-
нием энергии. Рекуперация тепла в
значительной мере повышает эко-
номичность процесса.
Широкому распространению ка-
талитической очистки газов от
окислов азота препятствует высокая
стоимость применяемых катализа-
торов. Поэтому у нас в стране и за
рубежом ведутся исследования по
изысканию катализаторов, не со-
держащих благородных металлов.
Такие катализаторы, как правило,
менее активны, однако целесооб-
разность их использования в про-
мышленности оправдана широкой
доступностью и невысокой стоимо-
стью. Технико-экономическая целе-
сообразность процесса каталитичес-
кого восстановления окислов азота
в значительной степени зависит так-
же от природы применяемого газа-
восстановителя.
В качестве газа-восстановителя
предпочтительнее использовать во-
дород, так как в этом случае реак-
ция идет при более низких началь-
ных температурах, чем с метаном
и другими углеводородами. Этим до-
стигается более полное восстанов-
ление окислов азота. На практике в
большинстве случаев используют
природный газ, как более доступ-
ное и более дешевое сырье. Недо-
статками природного газа являют-
ся довольно высокая начальная тем-
пература реакции (350—450 °C) и
высокое содержание в отходящих га-
зах окиси углерода, образующейся
при восстановлении окислов азота.
При использовании чистой оки-
си углерода в качестве газа-восста-
новителя температура начала реак-
ции может быть снижена до 250 °C,
однако концентрация СО в отходя-
щих газах после очистки от окис-
лов азота в этом случае может быть
выше, чем при использовании при-
родного газа.
Если газом-восстановителем яв-
ляется аммиак, восстановление
окислов азота на некоторых типах
катализаторов протекает селектив-
но, без участия кислорода. Этот ме-
тод каталитической очистки газов
может быть применен дня систем с
высоким содержанием кислорода,
так как его присутствие не влияет
на ход реакции.
Большое значение имеет выбор
носителя, от которого зависят ме-
ханическая прочность, термостой-
кость, гидравлическое сопротивле-
ние и в значительной мере актив-
ность катализатора.
Контактные аппараты, применя-
емые для каталитического восста-
новления окислов азота, работают
под давлением 1 • 105 — 8 • 105 Па и
выполнены в виде различных кон-
струкций в зависимости от диапа-
зона температур, содержания кис-
лорода и окислов азота в газе, а так-
же от вида топлива. Для меньшего
износа катализатора ввод газа в кон-
тактный аппарат осуществляют в
верхней части, а для лучшего сме-
шения горючее впрыскивают в газ,
так как при плохом перемешивании
возможны местные перегревы, оп-
лавление и растрескивание катали-
затора. Обязательным условием нор-
265
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
мальной работы катализаторов яв-
ляется отсутствие в газе примесей
сернистых соединений, которые от-
равляют катализатор.
Очистка отходящих газов от
окислов азота в схемах, работающих
при атмосферном давлении. В азот-
но-кислотных схемах, работающих
при атмосферном давлении, очист-
ку отходящих газов от окислов азо-
та осуществляют с помощью щелоч-
ных башен, которые устанавливают
в хвосте системы и орошают водны-
ми растворами Na/DOj или Са(ОН)2.
Взаимодействие окислов азота со
щелочными растворами протекает
по реакциям:
Са(ОН)2 + N2O3 = Ca(NO2)2 + Н2О
Na2CO3+N2O3 = 2NaNO2 + СО2
На очистку поступают нитрозные
газы, содержащие до 0,8—1,0 %
окислов азота. Степень очистки
газа, как правило, не превышает
70—75 %, а. остаточное содержа-
ние окислов азота в отходящих га-
зах составляет 0,25—0,3 %, что не
удовлетворяет санитарным нормам.
Учитывая, что в настоящее время
еще достаточно большое количе-
ство азотной кислоты вырабаты-
вается в схемах при атмосферном
давлении, разрабатывают более
совершенные каталитические ме-
тоды очистки отходящих газов для
этих схем.
Очистка отходящих газов от
окислов азота в схемах, работаю-
щих при давлении 3,5 • J05 Па. В азот-
но-кислотных схемах, работающих
при давлении 3,5 • 105 Па, достига-
ется более полная степень перера-
ботки окислов азота в азотную кис-
лоту. Остаточное содержание окис-
лов азота после кислой абсорбции
266
составляет 0,15—0,20 %. Хвостовые
нитрозные газы направляют далее на
каталитическую очистку, где они
подвергаются разложению до эле-
ментарного азота в присутствии газа-
восстановителя и катализаторов.
В нашей стране каталитический
метод восстановления окислов азо-
та применяют в нескольких схемах
получения азотной кислоты при'
давлении 3,5 • 105 Па. В схемах ис-
пользуют отечественные марки ка-
тализаторов на основе палладиро-
ванной окиси алюминия.
В отходящих газах перед очист-
кой содержатся до 0,20—0,26 %
окислов азота и 2,5—3,0 % кисло-
рода. В качестве газа-восстановителя
на азотных заводах иногда исполь-
зуют богатый газ, содержащий 57—
65 % СН4, 16-19 % СО и 3-5 % Н2,
остальное — азот. Катализатором
служит палладированная окись алю-
миния (АПК-2), температура зажи-
гания которой 330—420 °C. В процес-
се каталитической очистки темпе-
ратура повышалась до 730—800 °C в
зависимости от содержания кисло-
рода в исходном газе. Схема работала
при давлении 4,5 • 105—5,2 • 105 Па.
В этих условиях степень очистки газа
составляла 95—97 %, а содержание
окислов азота в отходящем газе —
не более 0,01 %. В схеме была пре-
дусмотрена рекуперация тепла в кот-
лах-утилизаторах, где получали пар
с давлением до 34 • 10s Па, кото-
рый использовали для заводских
нужд. После котлов-утилизаторов
очищенный газ направляли на тур-
бины воздушных компрессоров, где
использовали остатки тепловой
энергии и энергию давления газа.
Схема промышленной установки
каталитического разложения окислов
азота показана на рис. 7.12.
Часть II Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.12. Схема каталитической очистки нитрозных газов в производстве азотной кис-
лоты под давлением 3,5 • 105 Па:
1 — насос, 2 — деаэраторный бак; 3 — фильтр; 4 — катионитовые фильтры; 5, 7—теплообменники;
б — вихревой насос, 8 — бак, 9 — подогреватель; 10 — запальник; 11 — пусковая горелка, 12, 16 —
реакторы; 13 — катализатор; 14 — змеевик; 15 — выхлопная труба; 17 — турбина; 18 — циклон
В выхлопном газе слабой азотной
кислоты содержится 0,2—0,25 % окис-
лов азота, 2,5—3,0 % кислорода,
2,0 % воды, остальное составляет азот.
Газ, нагретый до 30 °C, из це-
хового коллектора хвостовых неочи-
щенных газов (ХНГ) проходит по-
догреватель 9, где его температура
повышается до 360—420 °C за счет
тепла отходящих газов. Перед по-
ступлением ХНГ в реактор 12 к нему
добавляют богатый газ (БГ). Смесь
хвостового неочищенного и богатого
газов входит в реактор, внутри ко-
торого установлена корзина с ката-
лизатором 13. На катализаторе про-
исходит восстановление окислов
азота. Температура газовой смеси
вследствие тепла реакции повыша-
ется до 800 °C.
После реактора газ имеет следу-
ющий состав, % (объемн.):
Окисли азота.................0,005
Кислород.....................Следы
Окись углерода.................0,5
Азот и прочие примеси...... 99,495
Очищенный от окислов азота и
содержащий окись углерода газ при
температуре 800 °C проходит тепло-
обменник 14 и циклон 18. Темпера-
тура газа при этом снижается до
450—520 °C. Затем газ направляют в
межтрубное пространство подогре-
вателя 9 для подогрева хвостового
неочищенного газа до температуры
267
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
контактирования, после чего он
поступает в турбину воздушного
турбокомпрессора 77, где рекупери-
руется его энергия. Так как в газе
содержится 0,2—0,5 % окиси угле-
рода, его следует очищать от СО.
Описанный выше способ восста-
новления окислов азота протекает
при условии связывания всего ко-
личества кислорода, имеющегося в
газе. Если газом-восстановителем
служит аммиак, восстановление
окислов азота протекает селектив-
но, без участия всего кислорода,
присутствующего в газе, и при бо-
лее низких начальных температурах.
Степень восстановления окислов
азота в присутствии аммиака на луч-
ших образцах катализаторов не пре-
вышала 70 %. Высокая степень вос-
становления (98—99,5 %) была до-
стигнута лишь на платиновом ката-
лизаторе в интервале температур
180—250 °C при объемных скорос-
тях газа 10—30 тыс. ч~*. Палладиевый
и рутениевый катализаторы прояв-
ляли в присутствии аммиака незна-
чительную активность и в процессе
работы быстро дезактивировались
двуокисью азота, присутствующей
в исходном газе.
Учитывая высокую стоимость и
дефицитность палладиевого катали-
затора, были синтезированы ката-
лизаторы разложения окислов азо-
та на основе более доступных ката-
литически активных веществ: хро-
ма, кобальта, никеля, молибдена,
марганца, вольфрама, ванадия и
других металлов.
Лучшие результаты по восста-
новлению окислов азота в присут-
ствии аммиака были получены на
катализаторах, содержащих окислы
ванадия. В интервале температур
200—300 °C и при объемной скорос-
ти 10—20 тыс. ч’1 этот катализатор
обеспечивал разложение окислов
азота до остаточного содержания
0,002-0,005 %.
Основное достоинство предло-
женного метода состоит в том, что
не требуется подогрев нитрозных га-
зов и что расход газа-восстановителя
не зависит от содержания кислорода
в исходном газе. К недостаткам мето-
да следует отнести высокую стоимость
аммиака и безвозвратную потерю цен-
ных химических продуктов — окис-
лов азота и аммиака.
Технологическая схема каталити-
ческой очистки хвостовых газов в
производстве азотной кислоты с аб-
сорбцией при давлении 3,5 • 105 Па
и использованием в качестве газа-
восстановителя аммиака показана на
рис. 7.13. Хвостовые нитрозные газы
после абсорбционных колонн при
температуре 20—30 вС поступают в
подогреватели 8, где они нагревают-
ся до 240—280 °C, после чего их на-
правляют в смеситель 2. Жидкий
аммиак из заводской линии посту-
пает в испаритель 5, где он испаря-
ется под действием нагретого кон-
денсата, подаваемого из подогрева-
теля 4. Газообразный аммиак из ис-
парителя при давлении 3,5 • 10s —
3,7 • 10s Па поступает в фильтры 6,
откуда после очистки подается в по-
догреватель 7. Подогретый до 120 °C
аммиак далее поступает в смеси-
тель 2. Здесь он смешивается с на-
гретым нитрозным газом и идет в
реактор 7, где происходит восстанов-
ление окислов азота аммиаком в
присутствии катализатора АВК-10.
Далее газовая смесь турбокомпрес-
сором 3 направляется в теплооб-
менник.
Для более полного протекания
процесса, содержание аммиака в
газе должно превышать стехиомет-
268
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
t =240-280 °C
Аммиак t= 120 °C
7
В атм.
Газообразный аммиак
В коллектор В теплообменник
, _ Пар перегретый
Конденсат
водяного пара
из сети —t
Хвостовые газы
Газ на очистку
7
Катализаторная пыль, масло
Конденсат водяного пора
Жидкий аммиак
Рис. 7.13. Схема каталитической очистки хвостовых газов в производстве азотной кисло-
ты с абсорбцией под давлением 3,5 • 10s Па:
1 — реактор; 2 — смеситель; 3 — турбокомпрессор’ 4 — подогреватель конденсата; 5 — испари-
тель жидкого аммиака; 6— фильтр; 7 — подогреватель газообразного аммиака; 8 — подогрева-
тель хвостовых газов
рическое на 20—30 %, что при степе-
ни окисления NO, равной 25—30 %,
соответствует 1,15 моля NH3 на
1 моль окислов азота. В схеме пре-
дусмотрено автоматическое регули-
рование подачи аммиака по концен-
трации и расходу нитрозных газов.
Степень очистки нитрозных га-
зов по этой схеме достигает 96 %:
Очистка отходящих газов от
окислов азота в схемах, работаю-
щих при давлении 7,3 • 105 Па. На
рис. 7.14 приведена технологическая
схема производства азотной кисло-
ты при давлении 7,3 • I05 Па с уз-
лом очистки хвостовых газов.
Отходящие газы после абсорб-
ционной колонны имеют следую-
щий состав, % (объемн.):
NO и NO2................0,05-0,10
N2...............................96,0-96,2
о2....:............................2,2-3,0
Эти газы направляют в подо-
греватель-сепаратор хвостовых га-
зов 14. Здесь хвостовые газы очи-
щаются от паров кислоты, уноси-
мой из абсорбера, и подогревают-
ся до температуры 50 °C. Дальней-
шее нагревание газа до 110—135 °C
осуществляют в теплообменнике (на
схеме не показан), после чего нит-
розные газы смешивают с горячи-
ми топочными газами, а их темпе-
ратура возрастает до 390—500 °C. При
такой температуре они поступают
в смеситель 5, где смешиваются с
природным газом (СН4: О2 = 0,55—
0,6), а затем направляются в реак-
тор 3.
В реакторе газы проходят через
два слоя катализатора (верхний —
палладированная окись алюминия,
нижний — окись алюминия). Коли-
чество палладированного катализа-
269
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.14. Схема агрегата для получения слабой азотной кислоты под давлением 7,3 • 105 Па:
/ — выхлопная труба; 2 — котел-утилизатор; 3 — реактор каталитической очистки; 4 — газотур-
бина; 5, 7 — смесители; 6 — подогреватель воздуха; 8 — контактный аппарат; 9 — котел-
утилизатор; 10— окислитель; 11 — абсорбционная колонна; 12 — отпарная колонна; 13 —
холодильник-конденсатор; 14 — подогреватель хвостовых газов; 15 — лечь для сжигания метана
тора — 2,26 м3, количество окиси
алюминия — 2,5 м3.
В реакторе на катализаторе про-
исходит горение водородсодержа-
щих компонентов природного газа
и восстановление окислов азота до
элементарного азота.
На выходе из реактора устанав-
ливают защитную металлическую
сетку для улавливания катализато-
ра. Между стенками сетки уложена
теплоизоляция. Состояние фильтра
контролируют через каждые 2880 ч
работы реактора. Общий срок служ-
бы защитного фильтра составляет
11,5 тыс. ч. Процесс восстановле-
ния окислов азота протекает при
температуре 700—730 °С и давле-
нии 4,5 • 105—5,7 • 105 Па. Темпера-
тура газов на выходе из реактора
меняется в зависимости от содер-
жания кислорода в хвостовых га-
зах. Постоянную температуру газов
на выходе из реактора можно обес-
печить, поддерживая постоянное
270
процентное содержание кислоро-
да в хвостовых газах.
Состав хвостовых очищенных
газов [в % (объемн.)] после реакто-
ра таков:
NO + NO2.................0,01-0,005
СО.............................0,13
СН4.............................0,4
Ог.............................0,15
Очищенные отходящие газы при
температуре 700—730 °C после реак-
тора поступают в турбину 4. В тур-
бине газы, расширяясь, охлажда-
ются до 390—410 °C, затем их на-
правляют в котел-утилизатор КУГ-66,
где происходит их охлаждение до
185 °C. В котле-утилизаторе выра-
батывается перегретый пар (давле-
ние — 13 • 105 Па и температура —
230 °C). Очищенные газы из котла-
утилизатора через 150-мстровую
выхлопную трубу выбрасывают в
атмосферу.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Очистка отходящих газов от
окислов азота в производстве креп-
кой азотной кислоты. Отличитель-
ной особенностью данного процес-
са является высокая концентрация
окислов азота в нитрозных газах, вы-
ходящих из конденсаторов (до 20 %
NO2). Для улавливания окислов азота
используют двухступенчатую очист-
ку. Установка, показанная на рис. 7.15,
состоит из абсорберов, заполненных
кольцами Рашига. В первом абсорбе-
ре 3 поглощение окислов азота осу-
ществляется с помощью захоложен-
ной (0—10 °C) концентрированной
азотной кислоты, поступающей на
орошение в верхнюю часть абсор-
бера из теплообменника 7. Из сред-
ней части первого абсорбера кис-
лота поступает на охлаждение в теп-
лообменник 2 и затем вновь пода-
ется на орошение в нижнюю часть
абсорбера. Концентрация газа при
этом снижается до 1,5—2,0 %. Кон-
центрированная азотная кислота
сливается в сборник 77, откуда на-
сосом 12 вновь подается в теплооб-
менник 7. Часть азотной кислоты из
емкости 77 перекачивается в отде-
ление отбеливания, где она осво-
бождается от окислов азота, и уже
как товарный продукт поступает на
склад.
Нитрозные газы, содержащие 1,5—
2,0 % окислов азота, направляют во
вторую абсорбционную башню 4, оро-
шаемую захоложенным конденсатом.
Образующийся при этом кислый
конденсат направляют в цех для
получения разбавленной азотной
кислоты. Очищенный газ проходит
через каплеотбойник 5 и вентиля-
тором 7 выбрасывается в атмосфе-
ру. Работа схемы характеризуется
следующими показателями:
Концентрация окислов
азота, % (объемн.):
на входе............................. 19
на выходе...........................0,33
Степень очистки газа, %....................... 98
Температура газов
в абсорберах, ‘С........................5—10
В атмосферу
В отделение
отбеливания
Рис. 7.15. Схема очистки отходящих газов в производстве концентрированной кислоты:
1, 2, 8 — теплообменники; 3, 4 — абсорберы; 5, 6 — каплеотбойники; 7 — газодувка; 9, 12 —
насосы; 10, 11 — сборники
271
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
7,2.5. Очистка отходящих газов
от окислов азота в производстве
щавелевой кислоты
Производство щавелевой кисло-
ты основано на окислении сахара
азотной кислотой:
С„Н„О1, + 12HNO, + Н5О =
= 6С2Н2О4 • 2Н2О + 12NO?
В результате этого взаимодей-
ствия в атмосферу выбрасывается
до 200 кг азотной кислоты (в виде
окислов азота) на 1 т получаемой
щавелевой кислоты. Для очистки от-
ходящих газов производства щавеле-
вой кислоты, содержащих 2,0—3,0 %
окислов азота и 10—15 % кислоро-
да, нельзя применить известные ме-
тоды, например, каталитические
или щелочные. Последние экономи-
чески невыгодны из-за низкой эф-
фективности и необходимости
строительства целого комплекса
оборудования для переработки об-
разующихся в процессе очистки
щелоков в твердые соли.
Для таких систем наиболее це-
лесообразно применять термичес-
кие методы разложения окислов
азота. Эти методы обеспечивают са-
нитарную норму очистки отходящих
газов и экономически выгодны.
Термическое разложение окис-
лов азота основано на их свойстве
восстанавливаться до молекулярно-
го азота под действием высоких тем-
ператур в присутствии газа-восста-
новителя.
Опытные данные показывают,
что процесс термического разложе-
ния окислов азота в присутствии
газа-восстановителя начинается при
температуре 700 °C и скорость его
по мере увеличения температуры до
1000—1200 °C возрастает. На основа-
272
нии проведенных исследований уста-
новлено, что средняя степень очист-
ки газа при 1000 °C составляет 94 %, а
остаточное содержание окислов азо-
та в отходящих газах не превышает
0,08-0,1 %.
Схема промышленной установ-
ки показана на рис. 7.16.
Основным аппаратом промышлен-
ной установки является реактор 7,
представляющий собой горизон-
тальную цилиндрическую емкость
диаметром 1,5 м и длиной 2 м, фу-
терованную внутри огнеупорным
кирпичом. Вплотную к реактору
примыкает камера дожигания 6, ко-
торая соединена с камерой смеше-
ния 8 и теплообменником 7. Нитроз-
ные газы из заводского газохода по-
ступают в межтрубнос пространство
теплообменника. Здесь они подогре-
ваются до 400 °C и по изолирован-
ному газоходу 3 направляются в ре-
актор. Разложение окислов азота на
нейтральные продукты происходит
при температуре 1000—1100 °C в при-
сутствии природного газа, подава-
емого в реактор через форсунку 2.
Отходящие газы перед теплообмен-
ником смешиваются в камере 8 с
воздухом, в результате чего их тем-
пература снижается до 600 °C. Даль-
нейшее охлаждение отходящих га-
зов до 200 °C происходит в теплооб-
меннике 7, после чего они с помо-
щью вентилятора высокого давле-
ния 9 через 50-метровую трубу 10
выбрасываются в атмосферу. Ниже
приведены показатели работы про-
мышленной установки:
Объем отходящих газов,
поступающих на очистку,
м’/ч........................... 2000
Расход природного
газа, м’/ч.....................60
Часть II Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.16. Схема промышленной установки термического разложения окислов азота в
производстве щавелевой кислоты:
1 — реактор; 2 — горелка; 3 — газоход; 4 — футеровка; 5 — контрольно-измерительные*
приборы; 6— камера дожигания, 7—теплообменник; 8 — камера смешения; 9 — вентилятор;
10 — дымовая труба
Температура газа, "С:
на входе в аппарат............30
после теплообменника.........300
в зоне реакции..............1000
в камере дожигания...........900
перед выбросом
в атмосферу..................200
Концентрация окислов
азота, % (объемн.):
на входе....................2,0—2,5
на выходе...............0,05—0,1
Степень разложения, %.........92—96
Объем первой ступени
реактора, м3......................6
Объем камеры
дожигания, м3.....................2
При рассеивании остаточного ко-
личества окислов азота через 50-мет-
ровую трубу их концентрация в
приземном слое не превышает
ПДК.
7.2.6. Очистка отходящих газов
от окислов азота в производстве
нитролигнина
Схема промышленной установ-
ки получения нитролигнина пока-
зана на рис. 7.17. Исходное сырье —
лигнин загружают в реактор 4 с по-
мощью транспортера 3. Сюда же из
бака 1 насосом 2 подают распылен-
ную 55%-ю азотную кислоту. Процесс
образования нитролигнина протека-
ет последовательно в 3-х установлен-
ных один над другим шнековых сме-
сителях. Образующийся готовый про-
дукт — нитролигнин удаляется из
нижней части реактора и по транс-
портеру подается на склад.
В результате взаимодействия лиг-
нина с азотной кислотой происхо-
дит ее восстановление до NO2, NO
и N2, которые вместе с СО2 и водя-
ными парами отводятся из £еакто-
273
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Азотная кислота____________’
Частично окисленный лигнин
Рис. 7.17. Схема промышленной установки получения нитролигнина по сухому методу
с утилизацией окислов азота:
1 — емкость с HNOp 2, 11 — насосы; 3 — транспортер; 4— реактор; 5 — абсорбер; 6 — окисли-
тельный объем; 7, 12 — теплообменники; 8 — адсорбер; 9 — пылеуловитель; 10 — газодувка
ра и направляются на очистку. Кон-
центрация окислов азота в газе до-
стигает 15 %, температура газа со-
ставляет около 100 °C. Сначала газ
попадает в полый форсуночный
аппарат 5, орошаемый конденсатом,
где он охлаждается. В процессе ох-
лаждения из него конденсируются
водяные пары, которые, взаимо-
действуя с окислами азота, образу-
ют азотную кислоту. Охлаждение
кислоты происходит в теплообмен-
нике 12 водой. Для более полного
выделения окислов азота к газово-
му потоку перед конденсатором до-
бавляют воздух, необходимый для
окисления NO в NOr Получаемая
18%-я азотная кислота использует-
ся для разбавления меланжа, по-
ступающего на завод для производ-
ства нитролигнина.
После конденсатора газ направ-
ляется в окислительный объем 6
для более полного окисления NO
в NOr При окислении окиси азота
вследствие выделяющегося тепла
реакции газ разогревается, и его
подвергают повторному охлажде-
нию в теплообменнике 7. Затем газ
направляют в аппарат с кипящим
слоем 8, где происходит его полная
очистка от окислов азота с помо-
щью лигнина. Здесь же происходит
частичное окисление лигнина до
нитролигнина. Затем лигнин на-
правляют в основной реактор 4, где
происходит его полное окисление до
нитролигнина с помощью 55%-й
азотной кислоты. Вследствие ути-
лизации окиси азота и частичного
окисления лигнина в кипящем
слое с помощью окислов азота, со-
держащихся в отходящих газах,
расход азотной кислоты в произ-
водстве снижается на 30—33 %. В от-
ходящих газах после очистки содер-
жится не более 0,1 % окислов азо-
та. Рассеивание этого количества
274
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
окислов азота через 20-метровую
трубу обеспечивает их концентра-
цию в приземном слое в пределах
ПДК.
7.3. Очистка газов в производ-
стве аммиака и углеаммиакатов
Производство аммиака'пред-
ставляет собой сложный комплекс
агрегатов, цехов, отделений, ап-
паратов, связанных между собой
технологической цепочкой. На раз-
личных технологических стадиях
производства аммиака, начиная от
колонны синтеза и до налива жид-
кого аммиака в железнодорожные
цистерны для отправки потреби-
телю, возможны его выбросы в ат-
мосферу. Наиболее значительные
выбросы аммиака в атмосферу про-
исходят при продувке инертных
газов и с танковыми газами, обра-
зующимися при заполнении амми-
аком различных емкостей. Кроме
того, возможны выбросы аммиака
в атмосферу через различные не-
плотности оборудования, а также
при заполнении железнодорожных
цистерн. Одним из возможных ре-
шений вопроса защиты воздушно-
го бассейна от выбросов аммиака
является централизованный сбор и
утилизация газовых выбросов с по-
лучением аммиачной воды в каче-
стве товарного продукта.
Для повышения эффективности
улавливания аммиака процесс ве-
дут при повышенном давлении и
при возможно более низкой темпе-
ратуре.
На аммиачных производствах сред-
ней единичной мощности в атмосфе-
ру выбрасывается до 10 тыс. м3/ч тан-
ковых газов (при н. у.), содержащих
до 60 % аммиака, и до 20 тыс. м3/ч
продувочных газов (при н. у.), со-
держащих до 20 % аммиака.
На некоторых предприятиях вы-
сококонцентрированные продувоч-
ные и танковые газы охлаждаются,
при этом из них извлекается часть
аммиака. В результате охлаждения
содержание аммиака в танковых га-
зах снижается до 25—30 %, а в про-
дувочных газах до 3—4 %. Такие про-
дувочные газы могут быть исполь-
зованы для заводских нужд, напри-
мер, при восстановлении катализа-
торов. После использования в ката-
лизаторном цехе продувочные и
танковые газы, а также газы, по-
ступающие от других источников,
направляются на очистку.
Принципиальная технологичес-
кая схема установки очистки отхо-
дящих газов с получением аммиач-
ной воды показана на рис. 7.18.
Установка состоит из четырех
абсорбционных колонн: двух наса-
дочных и двух тарельчатых. Наса-
дочные колонны заполнены насад-
кой из колец Рашига (25 х 25). Диа-
метр каждой колонны 1,4 м, высота
16 м. Давление в колонне 16 • 105 Па
(16 кгс/см2), температура 60 еС. Та-
рельчатая колонна имеет 20 сит-
чатых тарелок, на которых разме-
щены охлаждающие змеевики об-
щей поверхностью 199,5 м2.
Танковые газы из цеха синтеза
аммиака поступают в насадочные
колонны 1 и 2. В зависимости от
количества и состава газов, посту-
пающих на установку, колонны
могут подключаться по газу и жид-
кости как последовательно, так и
параллельно. Если на очистку по-
ступают низкоконцентрированныс
танковые и продувочные газы, для
их переработки достаточно одной
275
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.18. Схема очистки отходящих газов в производстве аммиака:
1, 2 — насадочные колонны, 3, 4 — тарельчатые колонны; 5, 14— теплообменники; 6 —
емкость; 7, 9, 11, 13 — насосы; 8 — бак конденсата; 10— бак слабой аммиачной воды; 12 —
сборник 25%-й аммиачной воды
насадочной и одной тарельчатой ко-
лонны. Если на установку поступают
концентрированные танковые и про-
дувочные газы без предварительной
конденсации, то их направляют пос-
ледовательно через обе насадочные
колонны. После насадочных колонн
газы содержат еще некоторое коли-
чество аммиака. Для более полного
его улавливания газы направляют в
две параллельно подключенные та-
рельчатые колонны 3 и 4.
Перед подачей в тарельчатые ко-
лонны к танковым газам присоеди-
няют продувочные газы из цеха
синтеза и из катал и заторного цеха,
содержание аммиака в которых со-
ставляет 3—4 %. После тарельчатых
колонн газы проходят два парал-
лельно расположенных ресивера 6
емкостью до 50 м3 каждый, что
позволяет исключить неравномер-
ную подачу продувочных газов из
цеха синтеза. Затем газы, содержа-
276
шие 0,2 % аммиака, редуцируются
до давления 5 • 105 Па (5 кгс/см2),
подаются на установку каталитичес-
кой очистки отходящих газов цеха
азотной кислоты или на сжигание.
В целях разгрузки тарельчатых
колонн в период переработки кон-
центрированных продувочных газов
(содержание аммиака 13 %) часть
их может непосредственно смеши-
ваться с танковыми газами и пода-
ваться в насадочные колонны.
Абсорбционная система работа-
ет по принципу противотока. Абсор-
бентом является конденсат водяно-
го пара, который подается на верх-
ние тарелки колонн. Тепло абсорб-
ции отводится охлажденным кон-
денсатом, циркулирующим в змее-
виках, уложенных на тарелках ко-
лонн 3 и 4. Пройдя холодильник 5,
конденсат собирается в баке кон-
денсата 8. В этот же бак через холо-
дильник поступает свежий конден-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
сат, необходимый для восполнения
потерь циркулирующего раствора.
Из бака 8 насосами 7, 9 часть кон-
денсата подастся на орошение та-
рельчатых колонн. Выходящая из
нижней части этих колонн аммиач-
ная вода поступает в бак 10, откуда
насосом 11 подается в систему оро-
шения насадочных колонн 1 и 2.
Циркулирующая аммиачная вода
охлаждается в теплообменнике 14
оборотной водой и насосом 13 пе-
рекачивается на орошение насадоч-
ных колонн. При достижении кон-
центрации аммиака 25 % раствор из
системы орошения колонн слива-
ют в сборник продукционной ам-
миачной воды 12. Последний сооб-
щается с атмосферой и служит од-
новременно дегазатором, где из ам-
миачной воды при снижении дав-
ления до атмосферного выделяют-
ся горючие газы (водород, метан),
поглощенные в абсорбционных ко-
лоннах.
В составе установки предусмот-
рена емкость для слабой аммиач-
ной воды, поступающей на укреп-
ление, эта же емкость может при
необходимости служить для частич-
ного опорожнения абсорбционной
системы. Для дренажа коммуника-
ций предусмотрен дренажный бак
с погружным насосом.
Степень улавливания аммиака из
отходящих газов достигает 99—99,7 %.
Производство жидких углеаммо-
нийных удобрений основано на аб-
сорбции двуокиси углерода амми-
ачной водой:
2NH4OH + СО2 = (NH4)2CO3 + Н2О
Вследствие неполноты протека-
ющей реакции, а также из-за высо-
кого парциального давления амми-
ака над раствором углеаммонийных
солей в отходящих газах всегда при-
сутствует аммиак.
Газы после абсорбционной ко-
лонны сатураторов и абгазы со
склада жидких углеаммиакатов со-
держат до 3,5 % аммиака. Очистка
газов от аммиака производится в
аппарате комбинированного типа
(рис. 7.19), в котором совмещены аб-
сорбционная колонна тарельчатого
Рис. 7.19 Схема улавливания аммиака в производстве жидких углеаммиакатов:
1 — абсорбционная колонна; 2 — теплообменник; 3, 5, 6 — насосы, 4, 7 — сборники
277
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
типа 1 и теплообменник 2, располо-
женный в нижней части аппарата
и служащий для отвода тепла реак-
ции. Для отвода тепла реакции слу-
жат также теплообменники, рас-
положенные на полках колонны.
Колонна орошается охлажденным
конденсатом, расход которого со-
ставляет до 6 м3/ч. Охлаждение
конденсата в теплообменнике про-
изводится оборотной водой. Очи-
щенный газ после очистки выбра-
сывается в атмосферу, а слабая ам-
миачная вода из колонны стекает
в сборник аммиачной воды 4, а за-
тем насосами 5 вновь подается на
орошение колонны.
Когда содержание аммиака в
воде достигает заданного предела,
аммиачную воду передают в абсорб-
ционное отделение для получения
жидких аммиакатов, после чего в
систему насосами 6 закачивается
свежий конденсат из сборника 7. На
очистку в абсорбер может направ-
ляться также воздух, отсасываемый
от центрифуг и шнеков, содержание
аммиака в котором достигает 8 %. Ус-
тановка характеризуется следующи-
ми показателями:
Состав газов, поступающих
на очистку, % (объемн ):
аммиак.......................0,8—8,0
двуокись углерода...............До 10
азот, кислород,
водяной пар...............Остальное
Температура
газов, °C...........................20—35
Содержание аммиака
после очистки,
% (объемн.)..........................0,04
Степень улавливания
аммиака, %......................................95—97
7.4. Очистка газов в производ-
ствах минеральных удобрений
7.4,1. Очистка отходящих газов
в производстве карбамида
Степень использования аммиака
в производстве карбамида составля-
ет 95—96 %. Потери аммиака в окру-
жающую среду возможны на различ-
ных стадиях технологического про-
цесса. Наибольшие потери исходно-
го сырья (аммиака) и готового про-
дукта (карбамида) происходят в вы-
парных аппаратах на стадии выпар-
ки растворов карбамида и в грануля-
ционных башнях на стадии грануля-
ции. Основными причинами потерь
аммиака и карбамида с отходящими
газами являются уменьшение коли-
чества или повышение температуры
охлаждающей воды в конденсаторах
сокового пара, а также повышение
давления в выпарных аппаратах. Кро-
ме того, в производстве карбамида
имеются другие источники выброса
аммиака и карбамида.
Улавливание парогазовой смеси
после выпарных аппаратов. Одним из
эффективных способов уменьшения
потерь аммиака в окружающую среду
является полная конденсация соко-
вого пара узла выпарки. Поэтому на
современных промышленных пред-
приятиях вопрос уменьшения выб-
роса аммиака и карбамида в окру-
жающую среду решается путем ус-
тановки серии дополнительных кон-
денсаторов. Схема очистки отходя-
щих газов в производстве карбами-
да показана на рис. 7.20.
Раствор карбамида из напорного
бака 1 поступает в испаритель пер-
вой ступени 2, обогреваемый паром.
Частично упаренный раствор карба-
мида поступает в сепаратор 5, после
278
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
В атмосферу
СП
8
Раствор
карбамида
7
Па
а
Па
10
9
Плав на грануляцию
Вода
Соковый пар
- в производство
CO(NH2)2
Рис. 7.20. Схема очистки отходящих газов в производстве карбамида:
1 — напорный бак; 2 — испаритель 1 ступени; 3 — сепаратор 1 ступени; 4, 7, 8 — эжекторы;
5 — хвостовой конденсатор; 6 — форкондепсатор, 9, 10 — конденсаторы II ступени; 11 —
конденсатор I ступени; 12 — испаритель II ступени; 13 — сепаратор II ступени; 14 — насос
Пар
чего направляется в испаритель вто-
рой ступени 72, где происходит окон-
чательное упаривание раствора. Об-
разовавшийся плав карбамида про-
ходит сепаратор 13 и насосом 14 на-
правляется на грануляцию.
В сепараторах 3 и 13 происходит
интенсивное выделение сокового
пара, который из сепаратора 3 на-
правляется в конденсатор первой
ступени 11, охлаждаемый оборот-
ной водой. Несконденсировавшие-
ся пары направляются на повтор-
ную конденсацию в хвостовой кон-
денсатор 5. Здесь происходит пол-
ная конденсация аммиака, карба-
мида и паров воды. Несконденси-
ровавшиеся инертные газы из хвос-
тового конденсатора выбрасывают-
ся в атмосферу.
Аналогичная конденсация соко-
вых паров происходит и после ста-
дии упаривания второй ступени.
Соковый пар из сепаратора второй
ступени 13 направляется в форкон-
денсатор 6, где происходит частич-
ная конденсация паров. Затем не-
скондснсировавшийся пар проходит
два последовательно установленных
горизонтальных конденсатора 9 и
10, оставшиеся инертные газы выб-
расываются в атмосферу. Сконден-
сировавшийся соковый пар из кон-
денсаторов 77, 5, 6, 10 и 9 собира-
ется в емкость и направляется на
переработку в карбамид.
Степень конденсации аммиака и
карбамида в хвостовом конденсато-
ре и форконденсаторе достигает 66—
68 %.
Промывка отходящих газов после
конденсаторов. Инертные газы пос-
ле конденсаторов первой и второй
ступени содержат значительное ко-
279
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
личество аммиака, двуокиси угле-
рода и водяных паров. Для улавли-
вания аммиака и двуокиси углеро-
да после конденсаторов устанавли-
вают пенный абсорбер, орошаемый
конденсатом сокового пара. Для со-
здания взрывобезопасных условий
работы абсорбера в его нижнюю
часть непрерывно поступает азот (до
3 тыс. м’/ч).
Для очистки применяют абсорбер
тарельчатого типа, по высоте кото-
рого установлено 11 тарелок, снаб-
женных змеевиками для отвода теп-
ла реакции. Газы после конденсато-
ров первой и второй ступени, имею-
щие температуру 37—40 °C, подают-
ся в нижнюю часть абсорбера и бар-
ботируют через слой пены, образу-
ющийся на тарелках аппарата, пос-
ле чего выбрасываются в атмосферу.
Конденсат сокового пара поступа-
ет на девятую (снизу) тарелку, на верх-
нюю одиннадцатую тарелку подается
охлажденный чистый конденсат.
Аммиачная вода, содержащая
примеси карбонатов аммония, не-
прерывно отводится в сборник, от-
куда насосом перекачивается в цех
карбамида для производства жид-
ких удобрений. В этот же абсорбер
для очистки подаются сдувки ам-
миака от предохранительных кла-
панов аппаратов, из испарителя
аммиака, сборников, раствора кар-
бамида и углеаммонийных солей.
Степень очистки газа от аммиа-
ка достигает 90 %.
Промывка отходящих газов в цехе
карбамида раствором кислоты. Для
полной очистки отходящих газов от
аммиака применяется промывка га-
зов в сатураторах маточным раство-
ром серной кислоты при 50—70 'С.
На очистку поступают газы, содср-
280
жащие аммиак, после абсорберов
первой и второй ступени очистки
газов, предохранительных клапанов
аппаратов дистилляции, испарите-
ля аммиака, конденсатора форвыпар-
ки и других источников. Парогазовая
смесь, содержащая 100—160 кг/ч ам-
миака, предварительно проходит
конденсаторы водяных паров, пос-
ле чего направляется на очистку в
сатуратор. В процессе промывки газа
серной кислотой образуется раствор
сульфата аммония, концентрация
которого поддерживается на уровне
30—35 %. Для этой цели в сатуратор
непрерывно подается свежий кон-
денсат и 8%-я серная кислота.
Для полноты абсорбции аммиа-
ка в сатураторе с помощью пере-
ливной трубы поддерживается по-
стоянный уровень маточного раство-
ра (200 мм). Кислый раствор суль-
фата аммония периодически отво-
дят из сатуратора и направляют на
нейтрализацию газообразным амми-
аком. По достижении нейтральной
реакции раствор перекачивают в цех
сульфата аммония и перерабатыва-
ют в кристаллический товарный
продукт. Очищенный газ, содержа-
щий не более 0,008 г/м3 NH3, выб-
расывается в атмосферу.
Очистка отходящих от кристал-
лизаторов газов. Для получения кри-
сталлического продукта раствор кар-
бамида упаривают до концентрации
92—93 %. Затем упаренный раствор
поступает в шнековый кристаллиза-
тор, представляющий собой желоб,
внутри которого вращается шнек ди-
аметром 850 мм. Для охлаждения и
сушки готового продукта через кри-
сталлизатор противотоком продува-
ется воздух. Воздух увлекает пыль
карбамида, которая поступает в пе-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых вы ро ах
рсднюю часть кристаллизатора и при
контакте с жидким карбамидом вы-
зывает его интенсивную кристалли-
зацию. Значительное количество пы-
левидного карбамида уносится с
воздухом, и с целью очистки возду-
ха от аммиака и пыли карбамида
установлен пенный скруббер диамет-
ром 1200 мм и высотой 3800 мм. Схе-
ма установки показана на рис. 7.21.
Выходящий из кристаллизатора
горячий воздух (80—85 °C) поступает
для очистки в пенный скруббер 1,
орошаемый конденсатом. Циркуляция
конденсата производится с помощью
насоса 4, до насыщения его карба-
мидом до 40 % (но не более 50 %).
Насыщенный раствор карбамида со-
бирают в сборнике 3 и далее направ-
ляют на переработку в товарный
продукт, а систему заполняют све-
жим конденсатом.
Степень улавливания аммиака —
50—80 %, карбамида — 50—70 %.
Очистка вентиляционного возду-
ха. Важное место в цехах карбамида
уделяется очистке вентиляционно-
го воздуха после отсосов пыли от
локальных мест ее выделения (при
пересыпке карбамида с транспор-
теров в бункеры, при затаривании
продукции в мешки и др.).
Над местами интенсивного вы-
деления пыли устанавливают зон-
ты, к которым подключены возду-
ховоды приточно-вытяжной венти-
ляции. Отсасывается до нескольких
десятков тысяч кубометров запы-
ленного воздуха в час. Вентиляци-
онный воздух от местных вытяж-
ных систем перед выбросом в ат-
мосферу проходит мокрую очист-
ку водой в циклонах-промывателях.
Когда концентрация карбамида в
циркулирующем растворе достиг-
нет 40 %, его направляют на пере-
работку, а систему заполняют све-
жей водой.
В атмосферу
7.21. Схема установки улавливания пыли карбамида и аммиака от кристаллизатора:
/ — скруббер; 2 — ротаметр; 3 — бак; 4 — циркуляционные насосы
281
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
7.4.2. Очистка отходящих газов в
производстве аммиачной селитры
Реакторное отделение. В производ-
стве аммиачной селитры выделяет-
ся соковый пар, содержащий брыз-
ги аммиачной селитры и аммиака.
Установка, схема которой показана
на рис. 7.22, предназначена для улав-
ливания брызг аммиачной селитры
и аммиака из соковых паров. Соко-
вый пар поступает в скруббер-нейт-
рализатор 1. Сверху подается цирку-
лирующий раствор аммиачной се-
литры, содержащий до 35 г/л азот-
ной кислоты. При орошении скруб-
бера азотная кислота взаимодейству-
ет с аммиаком с образованием ам-
миачной селитры. Раствор через раз-
делительный гидрозатвор 2 поступа-
ет в сборник 3, откуда центробеж-
ным насосом 4 часть раствора вновь
подастся на орошение скруббера, а
часть выдается в сборники аммиач-
ной селитры. Соковый пар, очищен-
ный от аммиака и брызг аммиачной
селитры, из скруббера 7 поступает
в сепаратор 5 для улавливания брызг
аммиачной селитры. Очищенный
соковый пар, содержащий не более
0,12 % (объемн.) аммиака и 2,5 г/л
HNO3, далее поступает в поверхност-
ные конденсаторы хвостовых га-
зов 6, в которых происходит кон-
денсация сокового пара.
Образующийся конденсат соби-
рается в баке, а несконденсировав-
шиеся пары и инертные газы выб-
расываются в атмосферу. Работа очи-
стного сооружения характеризует-
ся следующими показателями:
Концентрация NHP % (объемн.):
на входе в скруббер.......1,25—3,1
на выходе
из скруббера............0,009—0,12
Эффективность
очистки, %.....................96—99
Производительность
установки, м3/ч.................2380
Гзз на очистку
Оборотная вода
х>——<Я>
Раствор
нитрата
аммония
в сборник
Соковый
пар
Раствор нитрата
аммония на орошение
. — fL/uopom
U [А {А
Азотная
кислота
g £
-J?
ю 2"
6
о
со
Раствор
нитрата
аммония
в сборник
Свежая оборотная вода
конденсата
о
§
а
Рис. 7.22. Схема газопылеулавливающей установки в цехе аммиачной селитры (после
скрубберов-нейтрализаторов):
I— скруббер; 2 — разделительный гидрозатвор; 3— сборник-гидрозатвор; 4 — циркуляцион-
ный насос; 5 — сепаратор; 6 — поверхностный конденсатор отходящих газов
282
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Сушильное отделение. Аммиачная
селитра, поступающая из грануля-
ционной башни на сушку при тем-
пературе 60—80 еС, охлаждается
воздухом в аппарате с кипящим сло-
ем. Выходящий из аппарата воздух
содержит пыль аммиачной селитры,
поэтому перед выбросом в атмосфе-
ру его подвергают очистке на уста-
новке, показанной на рис. 7.23.
Установка состоит из прямо-
угольного трехсекционного аппара-
та скрубберного типа размером 4x4
и высотой 12 м. Все секции аппара-
та работают параллельно. Воздух,
содержащий пыль аммиачной се-
литры, выходит из аппарата охлаж-
дений аммиачной селитры / и рав-
номерно распределяется по секциям
скруббера 2. Здесь он промывается ра-
створом аммиачной селитры и очи-
щенный от пыли воздуходувкой 5
выбрасывается в атмосферу.
Раствор аммиачной селитры со-
бирают в баке 4 и центробежным
насосом 3 вновь подают на ороше-
ние скруббера. Когда содержание
аммиачной селитры в растворе до-
стигает 20—30 %, раствор из сбор-
ника 4 направляется на упарку. Эф-
фективность очистки газов дости-
гает 99—99,5 %.
7.4.3. Очистка отходящих газов
в производстве сложных удобрений
В последние годы большое вни-
мание уделяется получению слож-
ных удобрений путем азотно-кис-
лотной переработки природных
фосфатов. В зависимости от способа
переработки азотно-кислотной вы-
тяжки можно получать как простые
азотные и фосфорные удобрения,
так и сложные — двойные или трой-
ные удобрения с широким диапа-
зоном содержания и соотношения
в них питательных веществ.
Однако более экономичным и эф-
фективным является получение
сложных азотно-фосфорных удобре-
ний. Иногда к удобрению добавля-
ют третий питательный элемент —
калий в виде хлористого калия, что
позволяет производить безбаласт-
ные высококонцентрированные
сложные удобрения со сбаланси-
Рис. 7.23. Очистка воздуха от пыли в производстве аммиачной селитры:
1 — аппарат с кипящим слоем для охлаждения гранул; -2 — трехсекционный скруббер; 3 —
насос; 4 — циркуляционный сборник аммиачной селитры; 5, 7 — воздуходувки; 6 — подогре-
ватель воздуха
283
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
рованным соотношением фосфора,
азота и калия.
В результате взаимодействия фос-
фатов с азотной и серной кислота-
ми в реакторном отделении выде-
ляются газы, содержащие фторис-
тый водород. Кроме того, вследствие
повышенной температуры возмож-
но выделение паров серной, фос-
форной и азотной кислот, а также
окислов азота и аммиака. В газовую
среду выделяется до 20 % фтора от
общего содержания его в апатите.
После реакторов разложения фос-
фатов отходят газы, содержащие
окислы азота, фтористый водород, а
также пары серной, азотной и фос-
форной кислот. В отделении аммони-
зации в газовую фазу выделяется ам-
миак, а в сушильном отделении —
газ, содержащий взвешенные части-
цы сложных удобрений (нитрофоски).
В действующих цехах сложных
удобрений отходящие газы промы-
вают в абсорбционных башнях, оро-
шаемых водой, причем на очистку
поступает смесь газов из реактор-
ного отделения и отделения аммо-
низации. Образующиеся в результа-
те очистки газов сточные воды сбра-
сываются в канализацию.
Ввиду того, что в каждом из трех
отделений производства сложных
удобрений в атмосферу выбрасыва-
ются газы, отличающиеся по коли-
честву и составу, в цехе предусмот-
рена установка индивидуальных
очистных сооружений, предназна-
ченных для очистки газов от каж-
дого источника выбросов.
Очистка кислых газов после ре-
акторов разложения. Очистка этих
газов производится щелочным ра-
створом на установке, изображен-
ной на рис. 7.24.
Рис. 7.24. Технологическая схема очистки отходящих газов в производстве сложных
удобрений (реактивное отделение):
/, 3— абсорбционные башни; 2 — турбулентный промыватсль; 4, 5 — теплообменники; 6, 7 —
гидрозатворы; 8, 9— фильтры; 10, 11 — влагоотделитсли; 12, 14 — напорные баки; 13 —
сборник раствора; 15 — турбогазодувка; 16—19 — центробежные насосы
284
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Отсос газов из реакторного от-
деления осуществляется с помощью
турбогазодувок, установленных в
хвосте системы. Абсорбционная баш-
ня I служит в основном для охлаж-
дения и увлажнения поступающих
на очистку газов, что необходимо в
целях последующего эффективного
улавливания фтористых соединений
в турбулентном промывателе. В то же
время здесь происходит частичная
очистка газов от окислов азота, фто-
ристых соединений, а также нейт-
рализация кислот.
Кислые газы поступают в ниж-
нюю часть первой абсорбционной
башни и поднимаются вверх про-
тивотоком, проходя насадку, оро-
шаемую раствором кальцинирован-
ной соды. Отработанный раствор из
нижней части башни проходит
фильтр 9, где очищается от меха-
нических примесей, и центробеж-
ным насосом 19 вновь подается на
орошение. Для предотвращения
конденсации влаги из отсасываемых
газов процесс абсорбции ведется
при температуре около 40 °C. Тем-
пература поддерживается на этом
уровне путем пропускания раство-
ра через теплообменник 5, установ-
ленный в цикле орошения башни,
в который подается либо греющий
пар (при пуске системы), либо ох-
лаждающая вода для отвода тепла
реакции (при рабочем режиме).
В результате взаимодействия кис-
лых газов со щелочным раствором
протекают следующие химические
реакции:
при поглощении фтористых газов:
2HF + Na2CO3 = 2NaF + Н2О + СО2
SiF4 + 2Н2О = SiO2 + 4HF
2SiF. + 4NaF = 2Na2SiF,
4 2 О
при поглощении окислов азота:
NO + NO2 + Na2CO3 =
= 2NaNO2 + СО2
2NO2 + Na2CO3 =
= NaNO2 + NaNO3 + CO2
при нейтрализации паров кислот:
2HNO3 + Na2CO3 =
= 2NaNO3 + H2O + CO2 >
H2SO4 + Na2CO3 =
= Na2SO4 + H2O + CO2
2H3PO4 + 3Na CO3 =
= 2Na,PO4 + 3ILO + 3CO2
3 4 2 2
Подпитка цикла орошения пер-
вой башни свежим раствором произ-
водится из влагоотделителя 11 тур-
булентного промывателя с помощью
насоса 17. Отработанный раствор вы-
водится из цикла орошения через
гцдрозатвор 7 в сборник 13, откуда с
помощью центробежного насоса 18
через напорный бак 14 направляется
в реакторы аммонизации.
Частично очищенный в первой
абсорбционной башне газ затем на-
правляется в турбулентный промы-
ватель 2. Здесь улавливается основ-
ное количество фтористых газов,
окислов азота и происходит нейтра-
лизация кислот.
Турбулентный промыватель
представляет собой вертикально ус-
тановленную трубу Вентури. Газ и
орошающая жидкость подводятся в
верхнюю часть промывателя. Благо-
даря высокой скорости создается ин-
тенсивное перемешивание газа с
жидкостью и происходит интенсив-
ное поглощение фтористых соеди-
нений и других компонентов газа.
Движущаяся прямотоком газожидко-
стная смесь далее поступает в сепа-
ратор И, где от газа отделяются
капли жидкости и с помощью цент-
285
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
робежного насоса 17 вновь подают-
ся на орошение турбулентного про-
мывателя. Подпитка системы ороше-
ния турбулентного промывателя
осуществляется из системы ороше-
ния второй абсорбционной башни.
Затем газ поступает во вторую
абсорбционную башню 3, где завер-
шается процесс его очистки от кис-
лот, окислов азота и фтористых со-
единений.
Вторая абсорбционная башня за-
полнена насадкой из колец Рашига,
уложенных рядами. Потоки газа и
жидкости движутся в башне проти-
вотоком. Щелочной раствор, собира-
ющийся в нижней части башни, про-
ходит гидрозатвор и фильтр 8, а за-
тем центробежным насосом 16 по-
дастся на орошение. Здесь, как и в
системе орошения первой абсорб-
ционной башни, для стабилизации
температуры процесса установлен
теплообменник 4. Очищенный газ
выводится из верхней части второй
башни. Пройдя каплеотбойник 10, он
с помощью турбогазодувки 75 че-
рез 35-метровую трубу выбрасыва-
ется в атмосферу.
Обе абсорбционные башни и тур-
булентный промыватель оборудова-
ны проточно-циркуляционной сис-
темой орошений. По мере циркуля-
ции щелочного раствора он посте-
пенно вырабатывается, поэтому си-
стема периодически нуждается в под-
питке свежим раствором и в выводе
части отработанного раствора из
цикла орошения. Для подпитки си-
стемы орошения служит свежий
20%-й раствор соды, имеющийся в
емкости 12.
Отработанный раствор, пройдя
циклы орошения второй абсорбци-
онной башни, турбулентного про-
286
мывателя и первой башни, выво-
дится из системы орошения и на-
правляется на орошение реакторов
аммонизации. В схеме предусмотрен
также вывод отработанного раство-
ра из второй абсорбционной баш-
ни через гидрозатвор 6.
В процессе очистки достигается
следующая степень удаления при-
месей, %:
По фтористым
соединениям...................91,3
По окислам азота..............96,0
По кислотам
(HNO3, Н3РО4, H2SO4).......... 100
Очистка газов, выделяющихся из
реакторов аммонизации. Аммониза-
ция пульпы, поступающей из реак-
торов кислотного разложения, со-
провождается выделением в газовую
фазу аммиака и паров воды, кото-
рые отсасываются из аммонизаторов
и по заводскому коллектору направ-
ляются на очистные сооружения. Из
отделения аммонизации отсасывает-
ся около 20 тыс. м3/ч газа, содержа-
щего 5 г/м3 аммиака, что соответ-
ствует его выбросу в атмосферу в
количестве 100 кг/ч.
Улавливание аммиака произво-
дится в абсорбционных аппаратах,
заполненных кольцами Рашига, с
помощью разбавленной азотной
кислоты.
Технологическая схема установки
показана на рис. 7.25. Абсорбционная
башня 6 имеет диаметр 2800 мм, вы-
соту 7600 мм и выполнена из не-
ржавеющей стали 08X17H13M3T.
Внутри башни рядами уложены коль-
ца Рашига размером 80 х 80 и высо-
той 4100 мм. На ее орошение пода-
ется 10 м’/ч 10%-го раствора азот-
ной кислоты. Процесс абсорбции
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.25. Технологическая схема очистки отходящих газов в производстве сложных
удобрений (отделение аммонизации):
10 — центробежные насосы, 2, 5 — ротаметры; 3, 4— напорные баки; 6 — абсорбционная
башня, 7 — тепло бменник; 8 — каплеотделитель, 9 — турбогазолувка; 11 — сборник, 12, 13 —
промежуточные емкости
ведут при 70 ’С, т.е. выше точки
росы газа. Необходимая температура
раствора поддерживается путем по-
дачи части его в теплообменник 7,
установленный по ходу движения
рабочего раствора. При пуске уста-
новки раствор подогревается па-
ром, при эксплуатации — охлаж-
дается оборотной водой.
Газ из общего коллектора посту-
пает в нижнюю часть абсорбцион-
ной колонны 6, проходит вначале
орошаемую азотной кислотой на-
садку, затем каплеотделитель 8 и
турбогазоДувкой 9 через 35-метро-
вую трубу выбрасывается в атмос-
феру.
Стекающий с насадки раствор
азотной кислоты, содержащий
NH4NO3, из нижней части колонны
попадает в сборник 7/, а далее цент-
робежным насосом 10 вновь подает-
ся на орошение башни. На линии по-
дачи раствора установлены задвиж-
ки, позволяющие часть его направ-
лять в теплообменник 7. На башне
предусмотрен циркуляционно-про-
точный режим орошения. Отработан-
ный раствор выводится из башни
через гидрозатвор, поступает в про-
межуточные емкости 12 и 13, а за-
тем в напорный бак 3 и далее через
ротаметры 2 возвращается в реак-
торное отделение.
Подпитка системы орошения
свежим раствором HNO} осущест-
вляется из напорного бака 4. Расход
азотной кислоты контролируется с
помощью ротаметров 5. Для поддер-
жания концентрации азотной кис-
лоты на заданном уровне (10 %) в
нижнюю часть абсорбционной баш-
ни предусмотрена подача воды из
оборотного цикла.
Степень очистки газа от аммиа-
ка составляет 99 %.
287
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Мокрая очистка газов, выделяю-
щихся в сушильном отделении. Про-
цесс получения сложных удобрений
завершается стадией грануляции и
сушки товарного продукта. На су-
ществующих предприятиях процесс
грануляции и сушки удобрения про-
изводится раздельно в грануляторах
и сушилках. При этом из сушильно-
го барабана выделяются газы со зна-
чительным количеством пыли. Для
очистки газов от пыли служат су-
хие батарейные циклоны, при этом
остаточное содержание пыли со-
ставляет 200 мг/м3 и более.
Более полная очистка отходя-
щих газов от пыли возможна при
использовании мокрых методов. Од-
нако в этом случае образуется ра-
створ, содержащий до 10—12 % це-
левого продукта. Такой раствор не-
обходимо возвращать в производ-
ство, которое строго регламентиро-
вано по балансу воды.
Согласно существующей техно-
логии влажность удобрения, посту-
пающего в сушильные барабаны,
не должна превышать 4 %. Это ус-
ловие может быть соблюдено при
поддержании влажности пульпы,
поступающей в гранулятор, не
выше 15 %. Такая влажность пуль-
пы достигается при подаче в гра-
нулятор ретура, количество кото-
рого в 4—5 раз превышает выход
продукта. Если к пульпе добавлять
раствор, образующийся в процес-
се очистки газов от пыли, ее влаж-
ность увеличится, и водный баланс
будет нарушен.
Таким образом, очистка отходя-
щих газов от пыли мокрыми мето-
дами была бы возможна лишь при
условии последующей выпарки об-
разующегося раствора, что потре-
288
бовало бы установки дополнитель-
ных аппаратов и увеличения расхо-
да тепла.
Применение мокрых методов
улавливания пыли становится воз-
можным при совмещении процес-
сов грануляции и сушки в одном
агрегате БГС (барабанный грану-
лятор-сушилка). Использование
агрегатов БГС в значительной сте-
пени меняет баланс воды в систе-
ме, благодаря чему образующийся
раствор возвращается в производ-
ство без упарки. Это обусловлено
тем, что в агрегат БГС может по-
даваться на грануляцию и сушку
пульпа влажностью 20—25 %. При
переводе сушильных барабанов на
работу в режиме БГС в систему
можно добавлять дополнительно
до 4 тыс. кг/ч воды. Дополнитель-
ная вода подается в цикл мокро-
го пылеулавливания, при этом об-
разуется пульпа влажностью 90 %.
В такую пульпу затем вводят пыль
сухих циклонов, за счет чего ее
влажность снижается до 60 %. Пуль-
па влажностью 60 % затем смеши-
вается с пульпой влажностью 15—
16 %, поступающей из реакторно-
го отделения; полученную смесь
направляют далее на питание аг-
регатов БГС.
Очистка отходящих газов от
пыли мокрым методом осуществля-
ется в турбулентном промывателе,
который обеспечивает остаточное
содержание пыли в газах не более
3—5 мг/м3. Схема обеспыливания
газов по этому методу показана на
рис. 7.26.
Отходящие газы из агрегатов БГС
и воздух из охлаждающего барабана 7
подвергаются двухступенчатой очи-
стке: сначала в сухих батарейных
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.26. Схема очистки отходящих газов в сушильном отделении производства слож-
ных удобрений:
1 — охлаждающий барабан; 2 — батарейный циклон; 3 — вентилятор; 4 — напорный бак; 5 —
турбулентный промыватель; 6 — циклон-каплеуловитель; 7 — бак с мешалкой; 8 — ротаметр;
9, 10, 12 — центробежные насосы; 11, 13 — сборники
циклонах 2, а затем в турбулентном
промывателе 5.
Турбулентный промыватель изго-
товлен из нержавеющей стали марки
12Х18Н10Т, диаметр камеры 1610 мм,
диаметр сопла 1110 мм, диаметр гор-
ловины 500 мм, общая длина аппа-
рата 9120 мм. Промыватель снабжен
тремя рабочими форсунками центро-
бежного типа. Аппарат работает под
избыточным давлением 10 тыс. Па.
Напор орошающей жидкости перед
форсунками 1,2 • 10s Па. На очистку
поступают 50—60 тыс. м3/ч газов, со-
держащих до 70—80 г/м3 пыли (нит-
рофоски); скорость газа в горловине
составляет 80 м/с. Транспортирова-
ние газов через батарейные цикло-
ны, их подача в турбулентный про-
мыватель и выброс в атмосферу
осуществляются вентилятором 3.
Турбулентный промыватель (труба
Вентури) орошается водным 10%-м
раствором нитрофоски, который
собирается в бакс с мешалкой 7 со
взвешенными в нем нерастворимы-
ми компонентами (сульфат кальция
и др.). Раствор подается в форсун-
ки турбулентного промывателя цен-
тробежными насосами 9. Благода-
ря тонкому распылению жидкости
и большим скоростям газожидкост-
ных потоков в турбулентном про-
мывателе достигается почти полное
улавливание пыли.
Очищенная от пыли газожидкост-
ная смесь проходит два параллель-
но установленных каплеуловителя 6,
где происходит отделение капель-
ной жидкости от газа. Жидкость из
каплеуловителей затем снова возвра-
щается на орошение турбулентного
289
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
промывателя. На подпитку подает-
ся 3500 кг/ч воды, расход которой
контролируется с помощью рота-
метров 8.
Отработанный раствор, содер-
жащий до 10 % нитрофоски и дру-
гие примеси, из бака 7 отводится в
сборники 11 и далее используется
для гидравлического транспорта
пыли из сухих циклонов 2. При сме-
шивании пульпы с пылью нитрофос-
ки, выгружаемой из сухих циклонов,
образуется пульпа 60%-й влажности,
которая собирается в сборниках 13.
Затем эта пульпа направляется в
сборники БГС, где смешивается с
пульпой влажностью 15—16 %. По-
лученная смесь (влажностью 23 %)
нагнетается в форсунки БГС. Для
предотвращения загустевания пуль-
пы сборники 13 снабжены рубаш-
ками для обогрева паром.
Схемой предусмотрена также ути-
лизация смывных вод после мокрой
уборки производственных помеще-
ний. Смывные воды (на рис. 7.26 обо-
значены СВ) направляются в сбор-
ники 11 и вводятся в цикл мокрого
пылеулавливания.
Степень улавливания пыли 99,5 %.
7,4,4. Очистка отходящих газов
в производстве экстракционной
фосфорной кислоты и аммофоса
Аммофос представляет собой
сложное азотно-фосфорное удобре-
ние, содержащее не менее 60,5 %
питательных веществ. Азот и фосфор
в удобрении находятся в водно-ра-
створимой форме в виде моноаммо-
нийфосфата NH4H2PO4 (80 %) и ди-
аммонийфосфата (NH4)2HPO4 (20 %).
В качестве сырья для производства
аммофоса применяют жидкий амми-
ак и экстракционную фосфорную
290
кислоту, получаемую разложением
апатитового концентрата серной
кислотой:
Cas(PO4)3F + 5H2SO4 =
= 5CaSO. + ЗН.РО4 + HF
4 3 4
Выделяющиеся в производстве
газы содержат фтористый водород
и пары серной и фосфорной кис-
лот. Кроме того, в производстве
имеют место выбросы пыли апати-
тового концентрата.
Очистка отходящих газов от ука-
занных примесей производится на
установках, входящих в состав тех-
нологической схемы производства
(рис. 7.27).
Апатит со склада поступает в
бункеры 5. Для предотвращения за-
висания сырья в нижнюю часть бун-
керов непрерывно подают воздух.
Воздух, содержащий пыль апатито-
вого концентрата, проходит после-
довательно циклоны 6, рукавный
фильтр 7, после чего вентилятором 8
выбрасывается в атмосферу. На про-
изводстве применяются, циклоны
ЦН-15 НИИОгаз. Степень очистки
воздуха от пыли в циклонах состав-
ляет 80 %. Для более полной очист-
ки воздух пропускают через рукав-
ный фильтр ФВК-90, состоящий из
6 секций (108 рукавов). Суммарная
степень очистки воздуха от пыли с
учетом рукавного фильтра состав-
ляет 96 %.
Апатитовый концентрат из бун-
керов 5 через дозаторы 9 поступает
в промежуточные бункеры 4, а за-
тем в общий бункер 5, откуда
транспортером 2 направляется в эк-
страктор 7, состоящий из несколь-
ких секций. Из бака 10 в первую сек-
цию экстрактора подается 56%-я
серная кислота При перемешивании
Часть IL Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.27. Схема получения экстракционной фосфорной кислоты с очисткой отходящих
газов:
1 — экстрактор; 2 — транспортер; 3, 4, 5 — бункеры; 6 — циклон; 7 — рукавный фильтр; 8, 14,
21— вентиляторы; 9 — дозатор; 10, 11— баки; 12, 13, 20— трубы; 15 — вакуум-испаритель; 16 —
промывная башня; 17— барометрический конденсатор; 18— карусельный вакуум-фильтр; 19 —
сборник; 22, 23 — скрубберы Вентури; 24, 25— сепарационные камеры; 26, 27 — сборники; 28,
29 — погружные насосы; 30— газоход; 31— мешалка; 32, 33, 34, 35— насосы
апатитового концентрата с серной
кислотой протекает реакция, в ре-
зультате которой образуется пуль-
па, состоящая из гипса и фосфор-
ной кислоты.
Выделяющиеся фтористые газы
из экстрактора по газоходу 30 на-
правляют на очистку в двухступен-
чатый скруббер Вентури 23, ороша-
емый водой. Подача воды на оро-
шение производится центробежны-
ми насосами 33 и 34. Очищенные
газы через трубу 20 выбрасываются
в атмосферу.
Пульпа из экстрактора погруж-
ными насосами 28 перекачивается
в вакуумный испаритель 15. Выде-
ляющиеся в испарителе пары содер-
жат HF. Их очистка от HF прово-
дится в три ступени: сначала в про-
мывной башне 16, орошаемой кис-
лой водой, затем в барометричес-
ком конденсаторе 17, орошаемом
проточной водой, и в скруббере
Вентури 22. Очищенные пары со-
единяются с парами, выходящими
из скруббера Вентури 23, и по об-
щей трубе 20 выбрасываются в ат-
мосферу.
Кислые стоки, образующиеся в
промывной башне 16, барометри-
ческом конденсаторе /7 и в скруб-
берах Вентури 22 и 23, собирают в
общем коллекторе и подают на
дальнейшую обработку. Частично
упаренную пульпу из испарителя 15
возвращают в экстрактор, а затем
погружным насосом 29 подают на
291
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
карусельный вакуум-фильтр 18.
Здесь отделяется фосфорная кис-
лота, которую после очистки со-
бирают в сборнике 19 и затем на-
правляют в производство аммофо-
са. Выделяющиеся в вакуум-филь-
тре пары фосфорной кислоты и
фтористые газы отсасываются вен-
тилятором 14 и по трубе 13 выбра-
сываются в атмосферу.
Производство аммофоса осу-
ществляется в несколько стадий:
нейтрализация фосфорной кисло-
ты аммиаком, сушка пульпы ам-
мофоса в распылительной сушил-
ке, гранулирование порошкообраз-
ного аммофоса, затем сушка, клас-
сификация, охлаждение и затари-
вание готового продукта. На всех
этих стадиях возможно выделение
в атмосферу вредных выбросов: ам-
миака, фтористых соединений,
пятиокиси фосфора и пыли аммо-
фоса. На рис. 7.28 показана техно-
логическая схема производства ам-
мофоса с одновременной очист-
кой отходящих газов.
Фосфорная кислота концентра-
цией 26—28 % из отделения экст-
ракции поступает в сатураторы 2 и
3, где ее нейтрализуют аммиаком.
Если реакция протекает при стехи-
ометрическом соотношении реаги-
рующих компонентов, получают
моноаммонийфосфат:
НТО. + NH, = NH.H?PO. + Q
3 4 3 4 2 4 ^
На практике, с целью получе-
ния более подвижной пульпы и
увеличения содержания связанно-
го азота, реакцию проводят при
некотором избытке аммиака, что
позволяет наряду с моноаммоний-
фосфатом получать диаммоний-
фосфат:
NH4H2PO4 + NH3 = (NH4)2HPO4 + Q
Рис. 7.28. Схема производства аммофоса с очисткой отходящих газов:
/ — сушильная башня; 2, 3 — сатураторы;’5 — бак; 6, 12, 16 — скрубберы; 7, 8, 11, 20 — насосы;
9, 10, 17, 18— трубы; 4, 13, 30, 31— вентиляторы; 14, 19, 26 — циклопы; 15, 27— кошевые
элеваторы; 21 — бункер; 22 — бак с пульпой; 23 — смеситель; 24 — гранулятор; 25 — сушильный
барабан; 28 — грохот; 29 — охладитель
292
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Соотношение моно- и ди-соли в
готовом продукте составляет обыч-
но 4 : 1. В реакторе возможно проте-
кание побочных реакций за счет
присутствия в фосфорной кислоте
примесей. Так как все протекающие
реакции экзотермичны, то темпе-
ратура в сатураторах увеличивается
до 105—110 °C. Дальнейшего повы-
шения температуры не происходит,
так как часть тепла расходуется на
испарение влаги. При температуре
105—110 “С из сатураторов выделя-
ются водяной пар и газообразный
аммиак. Вентилятором 4 парогазовую
смесь подают в скруббер Дойля 6,
орошаемый фосфорной кислотой из
напорного бака 5. Использованная
для улавливания аммиака кислота
вновь возвращается в бак 5. Степень
очистки паров от аммиака состав-
ляет 98—99 %, после чего они выб-
расываются в атмосферу.
Пульпа аммофоса из сатурато-
ров центробежным насосом 7 по-
дается в напорный бак и далее в
распылительную сушилку 1. Крис-
таллизация и сушка пульпы аммо-
фоса производятся при 400—500 °C
топочными газами, получаемыми в
топке при сжигании природного
газа. Пульпа и топочные газы по-
ступают в распылительную сушил-
ку прямотоком. В сушилке распылен-
ная пульпа, соприкасаясь с горя-
чими газами, кристаллизуется, и
полученный продукт при темпера-
туре 100 °C оседает в виде мелких
частиц на днище сушилки. Порош-
кообразный аммофос скребковым
механизмом выгружается из сушил-
ки и с помощью ковшового элева-
тора 15 направляется на дальней-
шую переработку.
Выходящие из сушилки горя-
чие топочные газы (120—125 °C)
содержат пыль аммофоса, аммиак
и фтористые соединения. Для пред-
варительной очистки газы проходят
циклон 74, а затем центробежным
вентилятором 13 направляются в
скруббер Дойля 72, орошаемый ре-
циркулирующей водой. Вода аб-
сорбирует аммиак, фтористые га-
зы, а также остатки пыли аммо-
фоса.
Работа скруббера Дойля характе-
ризуется следующими показателями:
Содержание аммиака, г/м5:
на входе..................6—8
на выходе..;..............3—6
Степень очистки газа
от NHP %......................50
Содержание фтора, г/м5:
на входе.............0,06—0,1
на выходе..................30
Степень очистки газа
от фтора, %................30—50
Содержание пыли
аммофоса на входе,
г/м5..........................10
Степень очистки газа
от пыли, %...................100
Порошкообразный аммофос по-
ступает в бункер 27 и далее в сме-
ситель 23. Для получения гранули-
рованного продукта в смеситель из
бака 22 подается пульпа аммофо-
са, которая образует центры фор-
мирования гранул. Масса из сме-
сителя направляется в окаточный
барабан 24, при вращении которо-
го образуются гранулы. Сушка гра-
нул производится топочными га-
зами в сушильном барабане 25. То-
почные газы, содержащие пыль
аммофоса, из сушильного бараба-
на отсасываются вентилятором 31
и проходят двухступенчатую очист-
293
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
ку в циклоне 26 и в скруббере Дой-
ля 76, после чего они выбрасывают-
ся в атмосферу.
Высушенные гранулы элевато-
ром 27 подаются на грохот 28. Стан-
дартные гранулы поступают в ох-
ладитель с кипящим слоем 29 и да-
лее затариваются в мешки. Охлаж-
дение гранулированного аммофоса
осуществляется воздухом, подавае-
мым воздуходувкой 30. Выходящий
из охладителя воздух, содержащий
пыль аммофоса, очищают в цикло-
не 19, после чего его выбрасывают в
атмосферу.
7.4.5. Очистка отходящих газов
в производстве суперфосфата
Производство суперфосфата ос-
новано на разложении фосфорного
сырья серной или фосфорной кис-
лотами:
CasF(PO4)3 + 5H2SO4 + 2,5Н2О =
= ЗН3РО4 + 5CaSO4- 0,5Н2О +HFT
Ca5F(PO4)3 4- 7Н3РО4 + 5Н2О =
= 5Са(Н2РО4)2’ Н2О + HFT
В результате этого взаимодей-
ствия в атмосферу выделяется фто-
ристый водород. В 1 м3 отходящих
газов суперфосфатного производ-
ства содержится от 15 до 35 г фто-
ра, что составляет 50 % его содер-
жания в апатите. Дальнейшее выде-
ление остаточного фтора происхо-
дит при нагревании суперфосфата
в процессе сушки и грануляции. Ко-
личество фтора, выделяющегося в
процессе получения суперфосфата,
зависит от параметров технологи-
ческого процесса. Чем выше темпе-
ратура процесса, концентрация и
норма расхода серной кислоты, тем
больше фтора выделяется в газовую
фазу.
294
Фторсодержащие газы суперфос-
фатного производства должны быть
обязательно очищены. Улавливае-
мый фтор используется как сырье
для производства различных фтори-
стых солей. Наиболее распространен
в промышленности абсорбционный
способ улавливания фторсодержа-
щих газов, при этом получают крем-
нефторид натрия, используемый в
сельском хозяйстве.
Технологическая схема процес-
са улавливания фторсодержащих
газов в производстве суперфосфата
показана на рис. 7.29.
Газовая смесь, содержащая фтор
в виде SiF4, газодувкой 7 подается
в горизонтальный абсорбер 2, снаб-
женный устройством для разбрыз-
гивания жидкости, а затем, для бо-
лее полной очистки от фтора, по-
ступает в вертикальные абсорбе-
ры 3 и 4. На орошение последнего
абсорбера подается вода, которая
взаимодействует с SiF4 по реакции:
3SiF4 + ЗН7О 2H,SiF, + H,SiO4
4 2 2 О Z J
Процесс абсорбции SiF4 проте-
кает при 30—40 °C. За счет циркуля-
ции раствора в системе орошения
последнего абсорбера концентрация
H2SiF6 в воде постепенно увеличи-
вается. Этот раствор перекачивают
в систему орошения абсорбера 5, а
затем в горизонтальный абсорбер 2.
Вследствие многократной циркуля-
ции раствора в вертикальных и го-
ризонтальном абсорберах концент-
рация H2SiF6 достигает 8—12 %. Ра-
створ выводят из абсорбера, охлаж-
дают в теплообменнике 14 и сме-
шивают в реакторе 13 с насыщен-
ным раствором NaCl. При этом об-
разуется кремнефторид натрия:
H,SiF, + 2NaCl = Na,SiF, + 2НС1
Z о Zu
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.29. Схема очистки газов в производстве суперфосфата:
/ — газодувка; 2 — горизонтальный абсорбер; 3, 4 — вертикальные абсорберы; 5, 6 — насосы; 7 —
сушилка; 8 — вентилятор; 9 — центрифуга; 10, 11 — отстойники; 12 — бак; 13 — реактор; 14 —
теплообменник
Для увеличения скорости выса-
ливания Na2SiF4 в солянокислый ра-
створ вводят 2,0—2,5%-й избыток
NaCl и процесс ведут при понижен-
ной температуре. Из реактора 13 ра-
створ сливают в отстойник 11, где
отделяются кристаллы Na2SiF6. Ос-
ветленный раствор, содержащий во
взвешенном состоянии гель крем-
невой кислоты (H2SiO3), отводится
из отстойника 11 в отстойник-де-
кантатор 10. Здесь отделяется гель
H2SiO3, а раствор возвращается на
орошение абсорбера 3.
Сгущенную пульпу из отстойни-
ка 77 направляют в центрифугу 9, где
кристаллы Na2SiF6 отделяют от ма-
точного раствора и промывают для
удаления соляной кислоты. Кристал-
лы Na2SiF6 после центрифуги, со-
держащие до 10 % влаги, сушат при
температуре 300 °C в сушилке 7, упа-
ковывают в тару или направляют на
дальнейшую переработку. Степень
очистки газов от фтора в этом про-
цессе составляет 99 %. Недостатком
метода является образование сточ-
ных вод, содержащих 3—4 % НО. Эти
кислые воды нейтрализуют известью
и сбрасывают в канализацию.
На рис. 7.30 показана одна из аб-
сорбционных установок с примене-
нием аппаратов типа трубы Венту-
ри для очистки отходящих фторис-
тых газов в цехе двойного суперфос-
фата, работающем по поточному
методу.
Отходящие газы из распылитель-
ной сушилки (сушильного барабана)
перед поступлением в абсорбцион-
ную установку очищаются от пыли
в одиночном циклоне 2. Во избежа-
ние зарастания стенок циклона пы-
лью двойного суперфосфата циклон
снабжается механическим очистите-
лем (цепь), приводимым во враще-
ние электроприводом. Улавливаемая
пыль двойного суперфосфата возвра-
295
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.30. Схема абсорбции
фтористых газов:
1— затвор; 2 — циклон; 3—
привод механический очист-
ки циклона; 4—абсорбер типа
Вентури; 5 — напорные бачки
для орошения I—Ш ступеней;
6 — выхлопная труба; 7 —
хвостовой вентилятор; 8 —
гидрозатвор; 9 — сборник раз-
бавленной H2SiF6; 10— сбор-
ник продукционной H2SiF6
щается в процесс. Коэффициент по-
лезного действия циклонов равен
85-92 %.
Очищенный от пыли газ после-
довательно проходит первый, второй
и третий абсорберы Вентури, посту-
пает в вентилятор 7 и выбрасывает-
ся через выхлопную трубу 6 в атмос-
феру. Вода, поступающая на ороше-
ние третьей ступени абсорбции, по-
дается в напорный бак 5, из него по
четырем резиновым шлангам — на
орошение в горловину абсорбера 4.
Здесь вода распыляется и уносится
с потоком газа. Отделенная в брыз-
гоотбойнике и сепараторе разбавлен-
ная кремнефтористоводородная кис-
лота через сливной штуцер поступа-
ет в напорный бак, откуда вновь воз-
вращается на орошение абсорбера, а
избыток ее переливается в напорный
бак второй ступени абсорбции. Пос-
ле второй ступени абсорбции крем-
нефтористоводородная кислота идет
на орошение абсорбера первой сту-
пени, откуда направляется в сбор-
ник 10.
В сборнике 9 собирается крем-
нефтористоводородная кислота, на-
капливаемая (за счет орошающей
жидкости и отделения уносимых
брызг) в нижней части газоходов аб-
296
сорберов Вентури, и конденсат кис-
лоты после вентилятора. По мере на-
капливания кислоты в сборнике 9 ее
подают насосом на орошение в ап-
параты третьей или второй ступени
абсорбции. Применение на послед-
ней ступени абсорбции в качестве
абсорбента известкового молока,
позволяет резко снизить содержание
туманообразных фтористых соедине-
ний. Содержание фтора в отходящих
газах при этом в 2—3 раза ниже, чем
после водной промывки. Газы, об-
разующиеся при охлаждении в хо-
лодильниках кипящего слоя или ба-
рабанах-охладителях товарной фрак-
ции готового продукта, кроме зна-
чительного количества пыли со-
держат 0,05—0,1 % фтора. Поэтому
их, как правило, подвергают двух-
ступенчатой очистке (рис. 7.31). Схе-
ма включает группу циклонов, ру-
кавный фильтр и пенный аппарат с
орошаемой взвешенной насадкой. По
конструкции этот аппарат состоит
из двух рабочих секций и одной верх-
ней секции для улавливания брызг.
При этом достигается довольно вы-
сокая степень очистки газов от пыли
(99 %) и фтора (92 %).
Часть Л. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
В атмосферу
Рис. 7.31. Схема очистки газов после аппарата кипящего слоя:
1 — аппарат кипящего слоя; 2 — вентиляторы; 3 — групповой циклоп; 4 — рукавный фильтр;
5 — абсорбер фтористых газов; 6 — циклон
7.5. Очистка газов в производ-
стве желтого фосфора
Процесс получения желтого
фосфора из природных фосфатов
осуществляется в электрических пе-
чах при нагревании шихты, состо-
ящей из фосфата, угля и кремнезе-
ма, до 1400—1600 °C.
Учитывая сложность исходных
веществ и протекание сопутствую-
щих реакций, восстановление фос-
фата кальция углеродом при учас-
тии кремнезема в качестве плавня
может быть представлено схематич-
но в следующем виде:
(4 + 4у) Ca5F(PO4)3 +
+ (20К + 1 - 9у) SiO2 +
+ (30 + ЗОу) С -> (3 + 2у) Р4 +
+ 20 (СаО + SiO2 • yCaF2) +
+ (1 — 9y)SiF4 + (30 + ЗОу) СаО
Степень удаления фтора из ших-
ты при работе на апатите составля-
ет 80 %, для фосфоритов Каратау
эта величина равна 15—27 %. В газо-
вой фазе фтор присутствует в виде
соединений SiF4 и HF. Часть его мо-
жет выделиться в виде CF4 и CHF3.
Пылегазовые выбросы образуют-
ся при выпуске шлака из фосфор-
ных печей и представляют собой
сложные аэрозольные системы, со-
держащие соединения фтора, фос-
фора, серы в относительно невы-
соких концентрациях. Пылевая фаза
аэрозоля представлена высокодис-
персными частицами сложного хи-
мического состава.
Химический состав пыли от
шлаковых леток и желобов приве-
ден в табл. 7.2.
Таблица 7.2
Химический состав пыли, % (мае.)
'Компонент F (общ.) Р2О5 СаО + MgO SiO2 Fc2O, А12О3 С Смолы Н,О
Слив шлака: непрерывный 2,68 29,8 0,85 1,07 2,61 0,72 45,7 0,27 16,30
периодический 1,74 42,7 0,60 1,75 2,08 1,00 24,0 0,26 25,1
297
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Плотность пыли, выделяющей-
ся при сливе шлака, 2,4 г/см3. Ме-
дианный диаметр пылевых частиц
1,2—1,4 мкм. Содержание фракции
с диаметром частиц 0—5 мкм бо-
лее 70 %.
Концентрация газообразных со-
единений фтора и фосфина в шла-
ковых газах из печей различной
мощности характеризуется данны-
ми, представленными в табл. 7.3.
Из приведенных данных видно,
что, хотя наблюдается некоторое
увеличение запыленности с ростом
производительности печи, четкая
взаимосвязь между этими парамет-
рами отсутствует.
Одной из технологических схем
очистки отходящих газов является
схема на базе многополочных пен-
ных газовых промывателей типа
ПГП-ЛТИ.
Схема очистки аспирационных
газов узла слива шлака в аппарате
ПГП-ЛТИ-45-П с установкой венти-
лятора на стороне «грязного» газа
приведена на рис. 7.32. Пенный ап-
парат 6 снабжен двумя противо-
Таблица 7.3
Содержание фтористых газов и фосфина в шлаковых газах
Компонент Концентрация, мг/мл
минимальная максимальная средняя
Фтористые газы Фосфин Фтористые газы Фосфин Мощность печи 48 МВ • А 0,965 • 7,30 3,28 1,13 3,60 2,38 Мощность печи 75 МВ • А 0,23 8,00 1,93 0,80 2,90 1,50
Рис. 7.32. Схема очистки аспирацион-
ного газа от шлаковых леток и же-
лобов в пенном аппарате:
1 — бак для приготовления содового ра-
створа; 2 — насос; 3 — бак содового
раствора; 4 — расходомеры; 5 — отстой-
ник; б— пенный аппарат; 7 — каплеу-
ловитель; 8 — форсунка; 9 — решетки
♦провального» типа; 10 — газораспре-
дслитель; 11 — вентилятор; 12— аспи-
рационный зонт
298
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
точными «провальными» дырчатыми
решетками со свободным сечением
0,193 м2/м2, с отверстиями диаметром
6 мм и шагом 18 мм. На орошение ап-
парата по проекту должен подавать-
ся содовый раствор (pH = 10—11) при
удельном расходе 0,9—1,0 ^л/м3 газа.
Средняя эффективность очистки
при орошении аппарата водой и
гидравлическом сопротивлении 830—
890 Па во время испытаний состави-
ла: от газообразных фтористых соеди-
нений — 59,5 %; от пыли — 86 %; от
фосфина — 56,1 %. Надежность схе-
мы и эффективность очистки резко
понижены вследствие установки
вентилятора на стороне «грязного»
газа. Пыль, содержащая смолистые
соединения, оседает на рабочем ко-
лесе вентилятора, вызывает его де-
баланс и выход из строя всей уста-
новки. Необходимость в чистке вен-
тилятора возникает 4—5 раз в месяц.
Кроме того, залипание ротора вен-
тилятора приводит к снижению его
производительности и нарушению
гидродинамических условий образо-
вания равномерного слоя пены в
пенном аппарате.
Снижение скорости газа в отвер-
стиях решеток аппарата способству-
ет увеличению «провала» жидкости
через отверстия решетки, а следо-
вательно, понижению высоты пен-
ного слоя и уменьшению эффектив-
ности аппарата.
Наличие токсичных соединений
в очищаемых газах обусловливает
герметичность исполнения газоочи-
стного оборудования при работе его
под давлением. Однако установлен-
ные до и после аппарата газоотсс-
кательные шиберы по своей конст-
рукции не могут обеспечить надеж-
ного отключения на время ремонта.
К конструктивным недостаткам пен-
ного аппарата относится отсутствие
в нем люков, что связано в случае
осмотра и ревизии нижней пено-
образующей решетки с разборкой
всего аппарата.
Аналогичный пенный аппарат с
установкой вентилятора на сторо-
не «чистого» газа характеризуется
более надежными эксплуатацион-
ными показателями и лучшей эф-
фективностью (см. табл. 7.4).
В соответствии с проектом на оро-
шение аппарата подавался 3%-й со-
довый раствор. Высота пены на ре-
шетке в аппарате была равна 100—
120 мм, гидравлическое сопротивле-
ние — 1,05—1,20 кПа. Потери воды на
брызгоунос и испарение — 1,5 т/ч.
Несмотря на то, что фактичес-
кая эффективность очистки газооб-
разных компонентов оказалась не-
сколько ниже проектной, концен-
трация загрязнений в газе после ап-
парата не превышала санитарных
норм в приземном слое. Дальнейшее
повышение эффективности может
Таблица 7.4
Характеристика очистки газов в пенном аппарате
Содержание на входе в аппарат, мг/.м3 Эффективность очистки, %
Фтористые газы 4,4/12,3 МГП,6
Оксиды фосфора 62,5/51,0 70/65,3
Оксиды серы 62,5/23,4 96/72,4
Пыль 100,0/37,4 70/89,0
Примечание: 3 числителе — проектные данные, в знаменателе — фактические.
299
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
быть достигнуто интенсификацией
процесса очистки путем примене-
ния турбулизованного или стабили-
зированного пенного слоя.
На рис. 7.33 приведена схема скруб-
берной установки фирмы «Уде», со-
стоящей из орошаемого газохода 2 и
трех параллельных скрубберов 5 с за-
вихрителями потока. Для орошения
скрубберов 5 подают оборотную воду
из отстойных танков шлакопереработ-
ки (по проекту — техническую воду)
с целью уменьшения количества об-
разующихся сточных вод. Во время
испытаний на каждый скруббер по-
ступало 2 м’/ч промывной жидкости
(1—2 м3/ч по проекту) и на вертикаль-
ный орошаемый газоход — 40 м3/ч. Об-
щее количество промывной жидкости
на скрубберную установку достигало
46 м3/ч, или около 0,4 л/м3 газа. При
проектном удельном орошении и
производительности установки 95—
108 тыс. м3/ч общее гидравлическое
сопротивление составляло 2,15—
2,25 кПа, сопротивление одного
скруббера было равно 0,45—0,50 кПа.
Эффективность очистки в рабочем
режиме (%): от газообразных фтори-
стых соединений — 55,5; от пыли —
26,2; от фосфина — 43,3. Таким об-
разом, эффективность скрубберной
установки ниже, чем эффектив-
ность пенного аппарата.
Известно, что эффективность
массопередачи в значительной сте-
пени является функцией энергети-
ческих затрат. Полезное гидравли-
ческое сопротивление скруббера
(около 500 Па) позволяет отнести
3
В отстойник
и
S
о
03
А
Рис. 7.33. Схема очистки аспи-
рационных газов от шлаковых
леток в скрубберной батарее
фирмы «Уде»:
1 — газоход; 2 — орошаемый га-
зоход; 3 — коллектор; 4 — гидро-
затвор; 5 — скрубберы; 6 — газо-
сборник; 7 — вентилятор; 8 —
выхлопная труба; 9 — напорный
бак; 10 — перелив; 11 — расхо-
домер; 12 — насос
Из отстойника
печного цеха
Газ
11 1Z
н
> I
I I
300
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
его к малоэнергоемким аппаратам.
По-видимому, достигнутая при ис-
пытаниях эффективность скруббер-
ной установки близка к предельной.
В то же время применение вместо
технической воды оборотной нельзя
считать оптимальным для газоочи-
стки, так как взвеси, присутствую-
щие в оборотной воде, способству-
ют забиванию аппаратуры и сниже-
нию интенсивности орошения.
На рис. 7.34 приведена схема
очистки газов в турбулентных га-
зопромывателях (скрубберах Венту-
ри) с регулируемыми горловинами,
установленными на печах РКЗ-72.
Каплеуловителями служат прямо-
точные циклоны. Для орошения
скруббера служит содовый раствор
(pH > 9), подаваемый через шест-
надцать форсунок.
Техническая характеристика
скруббера
Горловина, мм:
сечение........... 1250 х (770 +115)
длина........................150
Угол раскрытия,
градус:
конфузора....................23
диффузора.....................8
Длина, мм:
кбнфузора..................1025
диффузора................. 5550
Гидравлическое сопротивление
(совместно с каплеуловителем),
кПа.......................... 10,5
Скорость газов
в горловине, м/с............90—110
Удельное орошение, л/м3....0,8—1,2
Эффективность очистки газов
составляет (%): от газообразных
фтористых соединений — 55; от
пыли — до 90; от оксидов фосфо-
ра — до 75; от оксидов серы —
94-96.
В табл. 7.5 и 7.6 приведены свод-
ные характеристики газопылсвых
выбросов и характеристики абсорб-
ционной аппаратуры в производ-
ствах минеральных удобрений и
желтого фосфора.
Рис. 7.34. Схема очистки аспирационных
газов от шлаковых леток в турбулентных
газопромывателях с регулируемой горло-
виной:
/ — турбулентный газопромыватель с регули-
руемой горловиной; 2 — циклоп-каплеулови-
тель; 3 — вентиляторы; 4 — бак для приго-
товления содового раствора; 5 — циркуляци-
онный сборник; 6 — насосы
301
Lu
О
Ю
Характеристика газопылевых выбросов по стадиям некоторых производств
Таблица 7.5
Продукт Стадия Количество поступающего на абсорбцию газа, тыс. м3/ч Содержание общего фтора в газовой фазе Содержание пыли в газо- вой фазе, г/м3 Примеси в газовой фазе
форма г/м3
Желтый фосфор Слив шлака 70—100 SiF4, HF, CF, CHF 0,0002—0,0023 0,017—0,338 Оксиды фосфора 51,0— 62,5 мг/м . Оксиды серы 23,4—62,5 мг/м3. Фосфин 0,8—3,6 мг/м3
Простой супер- фосфат Операционное отделение 20—30 SiF4 15—40 — —
Гранулированный суперфосфат Сушка Охлаждение 30—35 SiF4 + 2HF 0,3—0,5 0,05-0,10 8—10 30—70 Пары воды
Экстракционная фосфорная кис- лота Экстракция в дигидратном процессе Полугидратный процесс, смеситель оборотной фос- форной и серной кислот Концентрирование в вакум- испаритсле Концентрирование в барбо- тажном концентраторе 20—25 30 SiF4 SiF4 + HF SiF4 + 2HF SiF4 + 2HF 0,3—0,5 100 0,3—0,4 3—9 — Пыль, пары серной кислоты Пары серной и фосфорной кислот Пары воды и фосфорной кислоты То же
Двойной супер- фосфат Камерный метод: операци- онное отделение Сушка Поточный метод: сушка в распылительной сушилке Охлаждение 13—35 20—50 30 20—30 SiF4 SiF4 + 2HF SiF4 + 2HF SiF4 + 2HF 0,1—0,6 1,1—7,0 2,8—5,0 0,05-0,10 10—20 10—20 30—70 Пары воды и серной кисло- ты Пары воды То же »
Аммофос Нейтрализация Грануляция Сушка 20—50 20—50 SiF4, HF, NH4H 0,1—0,5 0,050—0,060 0,015—0,020 4,5—5 1,5—14.9 Аммиак 0,01—0,04 г/м3 Аммиак 8—10 г/м3 Аммиак 0,4—5 г/м3
Обссфторснныс фосфаты — 40—50 SiF4 + 2HF 1—3 0,5—1 —
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Таблица 7.6
Сравнительные характеристики абсорбционных колонн различных конструкций
Абсорбер Система Скорость газа, м/с Плотность оро- шения, м3/(м2-ч) Гидравличе- ское сопро- тивление, Па Объемный коэффициент абсорбции, тыс. ч ~1 Степень абсорб- ции, %
Механический абсорбер (частота вращения SiF4— Н2О Глубина погружс- 600—750 2—3,4 30—35
ва. ков 420 — 450 об/мин) ння валков 30 мм
Абсорбер с плоскопараллельной насадкой SiF-r- Н2О 1—1,6 6,2—5,6 15—25 3 60—80
2HF + SiF4 + Н2О 1,3—2,0 3,5—18,6 10—25 1,4—4,5 40—90
Абсорбер с хордовой насадкой S1F4—Н2О 1,3—1 >95 6,7—18,5 200—300 5—8 77—88
2HF + SiF4 — Н2О 0.6—1,6 6,7—15,3 200—300 2,7—6,0 80—92
Насадочный абсорбер (кольца 25x25 мм) 2HF + SiF4 — Н2О 1,5 3,6 1580—1660 7 92—95
Абсорбер с провальными тарелками (3 шт.) SiF<—Н?О 0,8—1,4 0,35—0.52 — 18—27 94—99
Абсорбер с колпачковыми тарелками (2 шт.) 2HF + SiF4—Н2О 2,0 . — 1500 — 97
Скруббер Вентури SiF4 — 15%H2SiF6 — — — 6 90—98
2HF + SiF4 —H2O 50—90* 0,8—1,5 л/м3 — — 95
HF — 5 % Na;COj 20—22* «— 1000—1300 6—12 84—96
Абсорбер APT (двухконусный) HF —H2O 5,2—6,2 56-83 1170—1460 20—30 93—97
Пенный абсорбер с орошаемой взвешенной SiF4 — H2O 3,0—5,0 6,4 800—1200 30—50 90—92
шаровой насадкой SiF4 — 9%H2SiF6 3,0—4,0 6,4 800—1200 25—35 88—90
SiF4 —1,5 % Ca(OH)2 3,0—1,0 6,4 900—1500 20—38 70—90
2HF + SiF4—H2O 3,0—5,0 6,4 800—1200 — 92—96
2HF + SiF4 — 9%H2SiF6 3,0—4,0 6,4 800—1200 — 90—94
2HF + SiF4—1,5 % Ca(OH)2 3,0—5,0 6,4 900—1500 — 75—92
HF — H2O 3,0—5,0 6,4 ’ 800—1200 40—70 94—98
- HF — 9%H2SiF6 3,0—4,0 6,4 800—1200 40—55 92—95
HF— 1,5 % Ca(OH)2 3,0—5,0 6,4 900—1500 30—55 80—93
Пенный аппарат со стабилизатором пенного SiF4— 15%H2SiF6 . 2,6—3,2 20—30 1000—1990 50—80 97—99
слоя 2HF + SiF4 —H2O 3,0—3,2 12—20 600—1900 45—75 91—95
HF —H2O 2,6—3,0 10—15 850—1950 30—78 80—99
HF —3 % Na.CO, 2,16 15 500—700 75 98
* Скорость газа, отнесенная к сечению горловины. -
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
1.6. Очистка отходящих газов
в производстве хлора
и его соединений
Хлор является ценным сырьем
химической промышленности. Он
находит широкое применение для
производства различных видов хи-
мической продукции. В то же время
хлор и его соединения обладают
сильными токсическими свойства-
ми, вследствие чего их выброс в
окружающую среду строго регламен-
тирован. В связи с этим все техно-
логические процессы, связанные с
выбросом соединений хлора в ат-
мосферу, оборудуются очистными
сооружениями.
7.6.1. Очистка отходящих газов
в производстве соляной кислоты
Синтетическая соляная кислота
получается путем абсорбции сухо-
го хлористого водорода водой. Сте-
пень переработки хлористого водо-
рода в соляную кислоту составляет
92—96 %. Не поглощенные в абсорб-
ционной системе хлористый водо-
род, инертные газы и водяные пары
направляются на санитарную очист-
ку. Для этой цели обычно служат
два последовательно установленные
абсорбера Z, 2, орошаемые водой
(рис. 7.35).
Абсорберы представляют собой
фаолитовые царги, соединенные
на тугоплавком пеке и заполнен-
ные насадкой из фарфоровых ко-
лец 25 х 25 мм. Очищенный от НС1
газ выбрасывается в атмосферу, а
образующиеся в системе кислые
воды в зависимости от условий про-
изводства из сборника 3 могут либо
поступать на нейтрализацию, либо
использоваться для получения тех-
нической соляной кислоты. Остаточ-
ное содержание НС1 в отходящих
газах не превышает 30 мг/м3. Для бо-
лее полного улавливания НС1 раз-
бавленная соляная кислота, служа-
щая абсорбентом, охлаждается в
оросительном холодильнике 5.
В некоторых случаях для очист-
ки отходящих газов от НС1 целесо-
образно применять раствор NaOH.
Рис. 7.35. Схема очистки га-
зов в производстве соляной
кислоты:
/, 2 — абсорберы; 3 — сбор-
ник соляной кислоты; 4 — цен-
тробежный насос; 5 — ороси-
тельный холодильник
304
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Образующаяся при этом соль NaCl
может быть использована в цехе
электролиза.
7.6.2. Очистка отходящих газов от
хлора в цехах электролиза NaCl и НС1
При электролизе NaCl и НС1 из
электролизеров выделяется газооб-
разный хлор с примесью воздуха, дву-
окиси углерода, водяного пара, во-
дорода и других газов. В газах содер-
жится до 80—90 % хлора, его выде-
ляют из смеси в виде товарного про-
дукта методом сжижения. В зависи-
мости от условий производства ис-
пользуются различные технологичес-
кие схемы сжижения хлора, отлича-
ющиеся давлением, температурой
конденсации и оборудованием. От
применяемого метода зависит и сте-
пень извлечения хлора. На практике
методы сжижения хлора подразделя-
ются на три группы (см. табл. 7.7).
С технико-экономической точки
зрения наиболее приемлемым яв-
ляется комбинированный метод
сжижения хлора, однако он обес-
печивает сравнительно низкую сте-
пень сжижения.
Для более полного выделения
хлора из хлоргаза (до 98—99 %) ис-
пользуют двухступенчатую комбини-
рованную схему. По этой схеме осу-
шенный хлоргаз вначале комприми-
руют до 1,2 МПа и охлаждают обо-
ротной промышленной водой до 30—
33 °C. При этом сжижается 85—90 %
хлора. Далее газ поступает во вто-
рую ступень, где при том же давле-
нии он охлаждается до температу-
ры —15 + —20 °C. Степень сжижения
хлора при этом достигает 96—98 %.
Для охлаждения газа использу-
ют фреоновую холодильную уста-
новку или испаряют часть жидко-
го хлора в испарителе. После вто-
рой ступени абгазы содержат еще
некоторое количество хлора, по-
этому перед выбросом в атмосфе-
ру они направляются на санитар-
ную очистку.
Санитарная очистка газов про-
изводится различными методами.
Наибольшее распространение полу-
чила санитарная очистка с помо-
щью растворов щелочи или извест-
кового молока. Образующиеся при
этом растворы гипохлоритов натрия
или кальция используют как товар-
ную продукцию.
Абгазы после сжижения могут
быть использованы для получения
синтетической соляной кислоты, бер-
толетовой соли или хлорной извести.
Однако спрос на эти продукты огра-
ничен. Кроме того, из-за присутствия
в газе различных примесей не всегда
обеспечивается требуемое качество по-
лучаемых продуктов. Поэтому для пол-
ного обезвреживания газов целесооб-
разно дальнейшее выделение хлора в
виде товарной продукции.
Более полное выделение хлора из
абгазов возможно методом глубокого
Таблица 7.7
Параметры сжижения хлора
Показатели Метод высокого давления Метод глубокого охлаждения Комбинированный метод
Давление, МПа 1,2 0,17—0,2 0,3—0,5
Температура, °C 25—30 Ог—35 до —40 От—15 до—20
Степень сжижения 80—85 85—90 85—90
305
Глава 7 Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
охлаждения под давлением. Для этого
абгазы компримируют до 1,2 МПа и
охлаждают до —60 °C. Существуют
также методы выделения хлора из
абгазов с помощью жидких или твер-
дых сорбентов. Наиболее эффектив-
ными сорбентами хлора являются
вода (под давлением), четыреххлори-
стый углерод, четыреххлористый
титан, хлориды серы и др. Раствори-
мость хлора в этих соединениях при-
ведена в табл. 7.8.
Известен метод очистки абгазов
от хлора с помощью четырсххлори-
стого углерода, с последующей от-
дувкой хлора горячим паром. Схема
установки двухступенчатой абсорб-
ции хлора из абгазов приведена на
рис. 7.36.
Абгазы, содержащие до 0,5—5,0 %
хлора*, подают в абсорбционную
колонну 7, работающую под давле-
нием 1,5 • 105—2,0 • 105 Па. Сюда же
для предотвращения образования
взрывоопасной смеси подается воз-
дух. В нижней части абсорбционной
колонны имеется теплообменник,
служащий для охлаждения абгазов
перед абсорбцией. В качестве хладо-
агента применяется рассол при тем-
пературе —15 + —20 ’С. Охлажден-
ные абгазы поднимаются в верхнюю
часть аппарата, заполненную коль-
цами Рашига и орошаемую четырех-
хлористым углеродом, охлажден-
ным до температуры — 15 + —20 С
в холодильнике 2. При взаимодей-
ствии абгазов с охлажденным че-
тыреххлористым углеродом проис-
ходит поглощение хлора. Очищен-
ный газ выбрасывают в атмосферу,
а отработанный поглотительный
раствор направляют на регенерацию.
Насыщенный хлором чстырех-
хлористый углерод'собирается в
нижней части абсорбера 1 и далее
центробежным насосом подается в
теплообменник 3, где он предвари-
тельно охлаждает свежий СС14, иду-
щий на орошение абсорбера, а за-
тем поступает в ректификационную
колонну 4 для выделения хлора. Рек-
тификационная колонна работает
под давлением 3,5 • 10s Па, она со-
стоит из трех частей: нижней, сред-
ней и верхней. Нижняя часть колон-
ны заполнена насадкой, которая
орошается чстыреххлористым угле-
родом, предварительно подогретым
в теплообменнике 3. Растворитель
Таблица 7.8
Растворимость хлора в некоторых растворителях (при Р = 105 Па)
Растворитель Температура, °C
—10 0 20 30 40 60 80 100
Мольные дачи
Четыреххлористый углерод 0,276 0,231 0,117 0,10 0,079 0,52 0,034 —
Четыреххлористый титан 0,381 0,184* 0,162** 0,423 "—• — — —
г/л
Вода — ♦ ♦♦ 5,29 4,30 3,61 2,80 2,35 2,08
* При Р = 0,68- 105Па. * * При Р = 3,4- 10s Па. * ** Выпадает гидрат хлора.
306
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
В атмосферу
Рис. 7.36. Схема абсорбции хлора из абгазов четыреххлористым углеродом:
1 — абсорбер; 2 — холодильник СС14; 3 — теплообменник; 4 — ректификационная колонна; 5 —
конденсатор хлора; 6 — кипятильник; 7 — абсорбер паров СС14; 8 — холодильник гсксахлорбу-
тадиена; 9 — теплообменник; 10 — ректификационная колонна для очистки СС14; 11, 12 —
теплообменники
стекает вниз по насадке, а навстре-
чу поднимаются пары хлора, выде-
ляющиеся в кипятильнике 6. Далее
пары хлора проходят среднюю часть
колонны, также заполненную коль-
цами Рашига.
На орошение насадки поступа-
ет жидкий хлор, сконденсирован-
ный в дефлегматоре, расположен-
ном в верхней части колонны, ко-
торая также охлаждается рассолом.
После промывки жидким хлором
газообразный хлор, почти не содер-
жащий примеси четыреххлористо-
го углерода, направляется в конден-
сатор 5, где сжижается и откуда в
виде товарного продукта отправля-
ется к потребителю. Регенерирован-
ный четыреххлористый углерод
после охлаждения в теплообменни-
ке 3 и холодильнике 4 вновь идет
на орошение абсорбера 7.
Абгазы, очищенные описанным
методом и выбрасываемые в атмос-
феру, могут содержать некоторое
количество паров СС14, что приво-
дит к загрязнению атмосферы и
потере ценного химического реаген-
та. Поэтому в схеме предусмотрена
вторая ступень очистки газов, пред-
назначенная для улавливания паров
четыреххлористого углерода, уноси-
мого с абгазами. Во второй ступени
происходит также более глубокая
307
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
очистка абгазов от остатков хлора,
не поглощенного в абсорбере 1.
Вторая ступень очистки абгазов,
содержащих примеси четыреххло-
ристого углерода и хлора, анало-
гична первой. Различие заключает-
ся в том, что на орошение абсор-
бера 7, куда поступают абгазы пос-
ле первой ступени очистки, пода-
ется гексахлорбутадиен, который
растворяет пары СС14 и С12. При
температуре абсорбции гексахлор-
бутадиен не испаряется, и его по-
тери с очищенными абгазами прак-
тически равны нулю.
Использованный гексахлорбута-
диен регенерируют в ректификаци-
онной колонне 10. После предва-
рительного нагревания в теплооб-
меннике 9 его подают на ороше-
ние нижней части ректификацион-
ной колонны. Раствор гексахлорбу-
тадиена стекает в кипятильник. 72,
обогреваемый паром. При нагрева-
нии четыреххлорйетый углерод и
хлор испаряются и в виде паров
поднимаются вверх по колонне.
Пройдя среднюю часть колонны и
дефлегматор, пары СС14 и С12 сжи-
жаются в конденсаторе 77, откуда
возвращаются на орошение абсор-
бера первой ступени. Регенериро-
ванный гексахлорбутадиен, прой-
дя теплообменник 9 и холодиль-
ник 8, вновь поступает на ороше-
ние абсорбера 7.
При двухступенчатой схеме аб-
сорбции потери хлора, четыреххло-
ристого углерода и гексахлорбута-
диена весьма незначительны. На 1 т
жидкого хлора, извлекаемого из
абгазов, расходуются:
Холод, ккал...............300—500
Вода, м3....................8—10
308
Пар, т.......................0,7—0,8
Электроэнергия, кВт • ч.....10—15
Потери, кг:
С12..........................2
СС14.........................2
Недостатком этого метода явля-
ется наличие в жидком хлоре 0,3 %
четыреххлористого углерода.
Аналогичная схема извлечения
хлора из абгазов может быть осу-
ществлена с использованием в ка-
честве абсорбента четыреххлористо-
го титана. Однако в этом случае на
очистку следует направлять тща-
тельно высушенные хлорвоздушные
смеси, так как в присутствии влаги
происходит гидролиз TiCl4 с обра-
зованием TiCl2, который выпадает
в осадок и может забивать трубо-
проводы и аппаратуру.
7.6.3. Очистка отходящих газов
в производстве хлорной извести
В основе производства хлорной
извести лежит реакция хлорирова-
ния сухого гидрата окиси кальция
газообразным хлором, получаемым
электролизом насыщенных раство-
ров NaCI, предварительно очищен-
ных от примесей. Такой хлор раз-
бавляют воздухом в соотношении
1:1, осушают серной кислотой и
далее направляют на хлорирование
пушонки. Пушонку получают путем
обжига и последующего гашения
известняка.
В производственных условиях
хлорированию подвергают пушон-
ку, содержащую до 1 % свободной
влаги. Используемый в процессе
хлорный газ также содержит неко-
торое количество влаги. Реакция
получения хлорной извести проте-
кает последовательно в несколько
стадий:
Часть IL Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
5Са(ОН)2 + 2С12 =
= Са(С10)2 -2Са(ОН)2 +
+ СаС12 • Са(ОН)2 • 2Н2О + 0,5Н2О
3[Са(С1О)2- 2Са(ОН)2] + 2Н2О =
= ЗСа(С1О)2 • 2Са(ОН)2 • 2Н2О +
+ 4Са(ОН)2
2Са(ОН)2 + 2С12 =
= Са(С10)2 + СаС12 + 2Н2О
Дальнейшее хлорирование про-
дуктов реакции приводит к разру-
шению дветретиосновной соли
ЗСа(С1О)2 • 2Са(ОН)2' 2Н2О с перехо-
дом ее в гипохлорит кальция
Са(С1О)2 • 2Н2О. В готовом продукте
содержится также некоторое коли-
чество основного хлорида кальция
CaCI • Са(ОН)2 • Н2О. Благодаря свя-
зыванию свободной влаги и перехо-
ду ее в форму кристаллогидратов
продукт получается сухим и рассып-
чатым.
. . Процесс хлорирования ведут при
стехиометрическом расходе хлора,
однако из-за неполноты протекания
реакции некоторое количество хло-
ра не вступает во взаимодействие и
выбрасывается в атмосферу с отхо-
дящими газами. Кроме того, в про-
цессе получения хлорной извести
протекают побочные реакции, при-
водящие к образованию хлора:
2Са(С1О)2 + 2СО2 = '
= 2СаСО3 + 2С12Т + О2
2Са(С1О)2 + 2Н2О =
= 2Са(ОН)2 + 2С12? + О2
В связи с этим в отходящих газах
содержится до 1,0—1,5 г/м3 свобод-
ного хлора, что обусловливает не-
обходимость их тщательной очист-
ки перед выбросом в атмосферу. Схе-
ма очистки отходящих газов в про-
изводстве хлорной извести показа-
на на рис. 7.37.
Рис. 7.37. Схема очистки отходящих газов в производстве хлорной извести:
1 — насос; 2 — камера хлорирования; 3 — аппарат для сушки хлора; 4 — регенератор; 5, б —
абсорбционные колонны; 7— емкость для приготовления Са(ОН)2; 8, 9, 11 — сборники; 10 —
насос
309
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Электролитический хлор разбав-
ляют воздухом и направляют на
осушку в аппарат барботажного
типа 3, орошаемый серной кисло-
той. В процессе осушки серная кис-
лота загрязняется хлором, причем
его содержание достигает 1,0—1,5 %.
Очистку кислоты от хлора прово-
дят в регенераторе 4 продувкой воз-
духом. Вследствие этого выходящий
из регенератора воздух содержит до
0,5 г/м3 хлора. Он направляется в об-
щий коллектор отходящих газов и
вместе с газами, выходящими из
камеры 3, поступает на очистку. Ре-
генерированная серная кислота со-
бирается в сборнике Рис помощью
насоса 10 вновь возвращается на оро-
шение колонны 3.
Осушенный хлор-газ, содержащий
до 50 % хлора, направляют в каме-
ру хлорирования 2, представляю-
щую собой полочный вертикальный
аппарат непрерывного действия, в
центре которого установлен вал,
приводимый во вращение электро-
двигателем через редуктор. Вал снаб-
жен гребками, служащими для пе-
ремешивания пушонки. При враще-
нии вала происходит передвижение
и просыпание пушонки через спе-
циальные отверстия с верхних на
нижние полки. Хлорный газ движет-
ся противотоком навстречу просы-
пающейся пушонке. Образующаяся
хлорная известь выводится из ниж-
ней части камеры, а непрореаги-
ровавший хлор с отходящими газа-
ми выходит из верхней части аппа-
рата и поступает на очистку в гум-
мированные абсорбционные колон-
ны 5 и 6, орошаемые известковым
молоком, содержащим 100—110 г/л
Са(ОН)2. Сюда же поступает загряз-
ненный хлором воздух из регенера-
тора 4. Рабочий раствор циркули-
рует в системе орошения до тех пор,
пока концентрация Са(ОН)2 снизит-
ся до 1,0—1,5 г/л, после чего отра-
ботанный раствор сбрасывают в ка-
нализацию.
Приготовление свежего раство-
ра осуществляется в емкости 7, куда
подается СаО и Н2О. Свежеприго-
товленный раствор перекачивают в
сборник 8 и затем подают на оро-
шение башен. Очищенный газ, со-
держащий не более 0,06 г/м3 хлора,
либо выбрасывается в атмосферу,
либо может быть использован вме-
сто воздуха для разбавления элект-
ролитического хлор-газа.
В целях предотвращения попа-
дания газа в рабочее помещение
через неплотности оборудования
процесс очистки ведут при разре-
жении, которое поддерживается в
системе хвостовым вентилятором
высокого давления.
Ниже приведена характеристи-
ка работы очистных сооружений:
Концентрация хлора
в газе, г/м3:
доочистки....................1,0—1,5
после первого
абсорбера...................0,15
после второго
абсорбера...................0,06
Степень очистки газа, %........99,4
Концентрация Са(ОН)2
в рабочем растворе, г/л.......100—0
Состав сточных вод, г/л
(не более):
Са(ОН)2..................1,0-1,5
Са(С1О)2.................1,0-3,0
СаС12....................0,7-2,5
Недостатком данного метода
очистки газа является наличие
сточных вод и хлора.
310
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
7.6.4. Очистка отходящих газов
в производстве хлористого кальция
Сырьем для получения хлорис-
того кальция служат соляная кис-
лота и известняк, при взаимодей-
ствии которых протекает реакция:
СаСО3 + 2НС1 = СаС12 + СО2 + Н2О
За счет неполноты реакции в
отходящих газах кроме СО2 и пыли
СаС12 могут присутствовать пары
НС1, поэтому все современные про-
изводства хлористого кальция обо-
рудованы очистными сооружения-
ми. Схема получения хлористого
кальция с утилизацией отходящих
газов показана на рис. 7.38.
Измельченный известняк из
бункера 3 с помощью дозирующе-
го устройства подается в бак-ра-
створитель 2, футерованный изнут-
ри двумя слоями диабазовой плит-
ки. В нижней части бака располо-
жена решетка из диабазовых пли-
ток, на которой удерживается слой
известняка.
Соляную кислоту, разбавленную
до 14 %, подают из напорного бака 4.
Образующийся раствор хлористо-
го кальция, содержащий не более
15 г/л НС1, вытекает из нижней ча-
сти бака-растворителя и направля-
ется в реактор 1. Выделяющиеся в
баке-растворителе пары воды, НС1
и СО2 хвостовым вентилятором 8
протягиваются через санитарную
башню 6 и каплеотбойник 7 и выб-
расываются в атмосферу.
Рис. 7.38. Схема очистки отходящих газов в производстве хлористого кальция:
I — реактор; 2 — бак-растворитель; 3 — бункер; 4 — напорный бак; 5, 18 — емкости; 6 — санитарная
башня; 7 — каплеотбойник; 8 — вентилятор; 9, II — циклоны; 10 — сушильная башня; 12 —
пенный аппарат; 13 — промежуточный бак; 14 — скруббер; 15 — вентилятор; 17, 20, 21, 22 —
насосы; 16 — топка; 19 — фильтр-пресс
311
Глава 7. Очистка отходящих газов в различныхотраслях промышленности
Санитарная башня 6 представ-
ляет собой цилиндрический аппа-
рат, выполненный из нержавеющей
стали и футерованный изнутри диа-
базовой плиткой, высота которо-
го составляет 4 м, диаметр — 1 м.
В нижней и верхней части аппарата
установлены текстолитовые решет-
ки, на которых уложены двумя сло-
ями керамические кольца. Верхний
слой служит сепаратором брызг,
уносимых из аппарата.
Санитарная башня орошается во-
дой из емкости 5, подаваемой цент-
робежным насосом 20. Образующий-
ся раствор НС1 насосом 21 перио-
дически перекачивается в напорный
бак 4.
Каплеотбойник 7 имеет такую же
конструкцию, как и санитарная баш-
ня, но отличается от нее высотой
(1200 мм) и отсутствием орошения.
Реактор 1 предназначен для уда-
ления из сырого раствора приме-
сей Fe, Mg, Al и SO4, для осажде-
ния которых в сырой раствор до-
бавляют хлористый барий и извест-
ковую пульпу. Раствор подогревают
острым паром до 70—75 °C и насо-
сом 22 подают в фильтр-пресс 19.
Очищенный и отфильтрованный
раствор, содержащий 450—500 г/л
СаС12, собирается в емкости 18.
Для получения безводного су-
хого продукта раствор СаС12 посту-
пает сначала в пенный аппарат 72,
где предварительно упаривается за
счет тепла топочных газов, выхо-
дящих из циклонов 9 и 11. Частич-
но упаренный раствор из проме-
жуточного бака 13 насосом пода-
стся в распылительные форсунки
сушильной башни 10. Сушильная
башня с коническим днищем и
крышкой имеет диаметр 5,5 м и
312
высоту 11 м. В ее верхнюю часть по-
ступает смесь горячего воздуха и
топочных газов, образующихся в
печи 16 при сжигании природного
газа. Процесс сушки протекает при
температуре 200—250 °C.
Распыленный раствор СаС12 и
топочные газы движутся в сушиль-
ной башне прямотоком сверху вниз.
За это время влага из раствора вы-
паривается и на дно сушилки осе-
дает почти безводный продукт в виде
сухого порошка. Часть продукта с
топочными газами уносится из су-
шилки и улавливается в циклонах 9
и 77. После циклонов в отходящих
газах содержится еще некоторое ко-
личество СаС12. Эти газы при темпе-
ратуре выше 100 °C поступают в пен-
ный аппарат 72, где отдают свое теп-
ло для предварительного упаривания
раствора. Одновременно здесь же све-
жий раствор поглощает пыль из от-
ходящих газов. Таким образом пен-
ный аппарат 72 является утилизато-
ром пыли и тепла отходящих газов.
Готовый продукт СаС12 выводят
из сушильной башни и циклонов и
затаривают в мешки. Выделяющую-
ся при этом пыль СаС12 отсасывают
вентилятором 75 и направляют в
скруббер 74, орошаемый раствором
СаС12. Скруббер диаметром 900 мм
и высотой 350 мм выполнен из не-
ржавеющей стали и заполнен коль-
цами Рашига. Подача раствора СаС12
осуществляется через форсунки. За-
пыленный воздух и поглотительный
раствор движутся противотоком.
Очищенный воздух выбрасывается
в атмосферу, а раствор СаС12 воз-
вращается в производство. В описы-
ваемых очистных сооружениях дос-
тигается достаточная очистка отхо-
дящих газов (см. табл. 7.9).
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Таблица 7.9
Показатели работы очистных сооружений
в производстве хлористого кальция
Очистные сооружения Улавливаемый компонент Концентрация, % Степень очистки, %
вход выход
Санитарная башня HCI 0,1 0,006 99,4
Пенный абсорбер СаС12 (пыль) 10,44 1,93 82,7
Скруббер СаС12 (пыль) 1,78 0,38 82.0
7,7. Очистка газов в производ-
стве поливинилхлорида
Улавливание ВХ из абгазов про-
водят в несколько стадий. Большая
часть нсзаполимеризовавшегося ви-
нилхлорида содержится в абгазах,
сдуваемых из реакторов и кололи
дегазации. Все высококонцентриро-
ванные сдувки направляются в газ-
гольдер мокрого типа (рис. 7.39),
служащий накопителем газообраз-
ного ВХ и буфером, исключающим
неравномерность работы установки
рекуперации. Газовая смесь из газголь-
дера поступает в одноступенчатый
поршневой компрессор, который
сжимает ее до давления 0,6 МПа, а
затем охлаждается в водяном холо-
дильнике до 5—10 °C.
Сжиженный ВХ через фазораз-
делитель поступает на осушку твер-
дой щелочью и далее на ректифи-
кацию для очистки от примесей,
образующихся в процессе полиме-
ризации. Учитывая незначительное
Рис. 7.39. Принципиальная технологическая схема выделения винилхлорида из высоко-
концентрированных абгазов:
1 — газгольдер; 2 — компрессор; 3 — уравнительная емкость; 4 — холодильник-конденсатор; 5 —
фазораздслитсль; 6 — осушитель; 7 — сборник сырца ВХ; 8 — насос; 9 — кипятильник; 10 —
колонна дистилляции; 1]— конденсатор
313
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
количество примесей и относитель-
но небольшую долю назаполимери-
зовавшегося ВХ, уловленный ВХ
после осушки иногда направляют
непосредственно на полимериза-
цию, подмешивая его к основному
потоку сырья.
Несконденсировавшийся ВХ,
оставшийся в абгазе, подают на сле-
дующую ступень очистки, смеши-
вая его с другими среднеконцент-
рированными абгазами производ-
ства ПВХ. В производствах ПВХ для
очистки средне- и малокоцентри-
рованных абгазов от винилхлорида
применяют двухступенчатые кон-
денсационно-адсорбционные и аб-
сорбционно-адсорбционные уста-
новки. На рис. 7.40 представлена
принципиальная технологическая
схема конденсационно-адсорбцион-
ной установки улавливания и реге-
нерации винилхлорида из абгазов и
вентвыбросов. Абгазы, содержащие
до 40 % ВХ, с температурой до 40 °C
и относительной влажностью 100 %
поступают в конденсатор 3, охлаж-
даемый захоложенной до 5 °C во-
дой. Пары влаги конденсируются,
и конденсат, содержащий в раство-
ренном состоянии « 0,2 % ВХ, от-
водится в сборник конденсата 16, а
осушенный газ поступает из фазо-
разделителя 4 в один из конденсато-
ров — 5 или 6, охлаждаемых рассо-
лом при температуре около —35 °C.
Конденсаторы работают поочередно:
один — в рабочем режиме, а дру-
Рис. 7.40. Принципиальная технологическая схема улавливания и регенерации винил-
хлорида конденсационно-адсорбционным способом:
1, 2, 9, 19—огнепреградитсли; 3, 17, 18 — конденсаторы водяных паров; 4, 20 — фазораздслител и;
5, б — конденсаторы ВХ; 7, <? —адсорберы; 10 — вентилятор; II — десорбер; 12 — холодильник; 13,
16 — сборники конденсата; 14, 22 — насосы; 15 — теплообменник; 21 — сборник жидкого ВХ
314
Часть //. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
гой — в режиме оттаивания льда,
образующегося при конденсации
остатков влаги из абгазов. Сконден-
сировавшийся винилхлорид посту-
пает в сборник 21, откуда возвра-
щается на стадию полимеризации.
Частично очищенный в этих ус-
ловиях абгаз содержит до 170 г/м3
ВХ. Он смешивается с вентвыбро-
сами, содержащими около 15 г/м3
ВХ, и поступает на адсорбционную
ступень очистки, состоящую из двух
поочередно работающих угольных
адсорберов, в которых очищается и
выбрасывается в атмосферу; степень
очистки достигает 99,9 %. Уловлен-
ный ВХ извлекается из адсорбента
в режиме регенерации острым во-
дяным паром. Паровой конденсат
сливается в сборник 16, а газооб-
разный ВХ возвращается на вход
установки, где смешивается с по-
ступающими на очистку абгазами.
Для извлечения из конденсата ра-
створенного ВХ служит десорбер 11.
Конденсат после обработки паром
охлаждается и отводится на стадию
очистки сточных вод, а газообраз-
ный ВХ возвращается на вход уста-
новки.
Принципиальная технологичес-
кая схема установки для улавлива-
ния винилхлорида из абгазов абсорб-
ционно-адсорбционным способом
приведена на рис. 7.41. В качестве
абсорбента используется N-метил-
очистки сточных вод
Рис. 7.41. Принципиальная технологическая схема улавливания винилхлорида из абга-
зов абсорбционно-адсорбционным способом:
1 — холодильник; 2 — колонна абсорбции; 3 — колонна десорбции; 4 — конденсатор; 5 — нагре-
ватель; 6 — адсорбер; 7 — конденсатор; 8 — фазоразделитель; 9 — калорифер; 10 — газодувка;
11 — вентилятор; 12 — сборник конденсата; 13, 16 — насосы; 14 — сборник горячего N-МП; 15 —
теплообменники; 17 — сборник холодного N-МП
315
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
пирролидон (N-МП). Абгазы под
давлением 0,5—0,7 МПа подаются
в абсорбционную колонну 2 с на-
садкой из металлических колец Ра-
шита 25 х 25 х 0,5, орошаемую ох-
лажденным N-МП. Очищенные аб-
газы смешиваются с малоконцент-
рированными абгазами, поступаю-
щими от продувки аппаратов и вент-
отсосов, и подаются в адсорбцион-
ную колонну 6, в которой очища-
ются до санитарных норм. Насыщен-
ный ВХ абсорбент из колонны 2 отво-
дится через группу теплообменни-
ков 15, в которых нагревается за счет
тепла регенерированного N-МП, и
поступает в десорбционную наса-
дочную колонну 3. При подогреве
до температуры « 100 °C из N-МП
десорбируют ВХ и влага, которые
отводятся в коллектор 4, пары вла-
ги конденсируются, конденсат от-
водится на стадию очистки сточ-
ных вод, а газообразный ВХ направ-
ляется в газгольдер. Регенерирован-
ный абсорбент после обмена теп-
лом с насыщенным N-МП возвра-
щается в сборник 17 и далее идет
на абсорбцию. Винилхлорид после ре-
генерации адсорбента паром отводит-
ся в виде газовой смеси через фазо-
разделитель 8 и конденсатор 7 на
смешение с исходными абгазами, а
конденсат — на стадию очистки
сточных вод. Насыщение раствори-
теля ВХ составляет от 10 до 29 %
(мае.) в зависимости от режима по-
лимеризации и расхода N-МП на
орошение. Степень десорбции ВХ из
N-МП в среднем составляет 93 %,
остаточное содержание ВХ в абсор-
бенте нс превышает 2,5 % (мае.).
В рассмотренных схемах улавли-
вания ВХ ступень адсорбционной
очистки имеет один существенный
316
недостаток, связанный с примене-
нием в качестве адсорбента акти-
вированного угля. Под воздействи-
ем кислорода, присутствующего в
абгазах, он окисляется и даже спо-
собен возгораться. Поэтому усовер-
шенствование этой стадии должно
идти в направлении поиска него-
рючих, но достаточно эффективных
адсорбентов. В этом отношении зас-
луживает интерес использование в
качестве адсорбента для улавлива-
ния ВХ из абгазов высокопористых
полимеров с большой удельной по-
верхностью.
В некоторых случаях остаточный
ВХ в отходящих газах целесообразно
обезвреживать путем термического
разложения. Уничтожение ВХ в аб-
газах проводят двумя методами, вы-
сокотемпературным сжиганием и ка-
талитическим окислением. В обоих
случаях в дымовых газах образуется
НС1, а также хлор, который улавли-
вают в скрубберах. Вначале улавлива-
ют НС1 водой, получая при этом
20%-ю соляную кислоту, а затем вод-
ным раствором каустической соды
удаляют из газового потока хлор.
На рис. 7.42 приведена одна из та-
ких схем, согласно которой получа-
ется соляная кислота. Абгазы обра-
батываются высокотемпературными
топочными газами в камере окисле-
ния 1, откуда газовая смесь направ-
ляется в башню, разделенную на две
части. В закалочной башне 2 проис-
ходит охлаждение горючих газов кон-
центрированной соляной кислотой,
а в скрубберной башне 3 — абсорб-
ция НС1 из газа водой и образование
20%-й соляной кислоты. Затем газы
направляются в санитарный скруб-
бер 6, где раствором каустика погло-
щается свободный хлор. Очищенный
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.42. Принципиальная схема очистки газа от ВХ и система восстановления кислоты:
1 — камера окисления; 2 — закалочная башня; 3 — скрубберная башня; 4 — насосы; 5 — тепло-
обменник; б — санитарный скруббер
газ выбрасывается в атмосферу. Пред-
ложенные схемы предусматривают
утилизацию тепла.
В Японии разработаны установки
по очистке отходящих газов от ВХ в
производстве ПВХ методом терми-
ческого сжигания. Температура сжи-
гания — выше 650 °C, время прохож-
дения газов в зоне горения — 0,3 с.
Газы из печи поступают в закалива-
ющую башню, предварительно ох-
лажденную до температуры, при ко-
торой коррозия от действия НС1 ми-
нимальна. Закаливание газа происхо-
дит за счет резкого охлаждения при
прохождении газов через пары ох-
лаждающей воды. Охлажденные газы
направляются в абсорбер, в нижней
части которого происходит абсорб-
ция кислотным, а в верхней — ще-
лочным растворами для полного уда-
ления HCI из абгазов.
Имеется технология каталити-
ческого окисления хлорорганичес-
ких веществ в отходящих газах. При
использовании двухслойного ката-
лизатора (палладий на оксиде алю-
миния) содержание хлороргани-
чсских веществ в газе сокращается
с 1,5 до 0,6 г/м3. Температура окис-
ления — 450 °C, время контакта —
0,18-0,3 с.
Очистку абгазов от ВХ и других
хлорсодержащих углеводородов про-
водят также окислением озоном
при 0—250 °C. В реакционную зону
вводят смесь озона и отходящих га-
зов в мольном соотношении 0,5 : 2,0.
Озон непосредственно вводится в
газовый поток. Для удаления 1 моль
хлорсодержащих продуктов необхо-
димо не менее I моль озона. Коли-
чество хлорсодержащих углеводоро-
дов в абгазах составляло до 10 000
млн-1, озона — 0,2—0,6 %. Содер-
жание ВХ в абгазах после очистки
составляет не более 3 млн-1. После
реакции с озоном выбросы содер-
жат НС1, СО2 и пары воды.
Методы термического и катали-
тического обезвреживания абгазов
достаточно эффективны и позволя-
ют утилизировать значительное ко-
личество ВХ. Однако в результате
окисления образуется слабая соля-
ная кислота, которая не находит
317
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
широкого применения в промыш-
ленности. Поэтому наиболее прием-
лемым является способ нейтрали-
зации соляной кислоты щелочью с
получением хлорида натрия, возвра-
щаемого в качестве сырья в произ-
водство хлора.
7.8. Очистка отходящих газов в
производстве вискозного волокна
Вискозное волокно получают
путем химической обработки серо-
углеродом природной целлюлозы.
Технологический процесс получе-
ния вискозного волокна включает
три основные стадии: приготовле-
ние прядильного раствора, формо-
вание волокна и заключительная
отделка, после чего следует тек-
стильная обработка волокна. На 1 т
волокна расходуется 300—400 кг се-
роуглерода, который после исполь-
зования в технологических опера-
циях выбрасывается в атмосферу.
7.8.1. Очистка вентиляционных
выбросов от сероводорода
Для очистки вентиляционных
выбросов от H2S применяются ме-
тоды каталитического окисления.
Железосодовый метод. В качестве
поглотительного раствора исполь-
зуют взвесь гидроокиси двух- и трех-
валентного железа. Водную суспен-
зию приготавливают смешением
10%-го раствора Na2CO3 с 18%-м ра-
створом железного купороса:
FeSO4 + Na2CO3 + Н2О ->
- > Fe(OH)2 + Na2SO4 + СО2
Пропуская воздух через полу-
ченный раствор, переводят закис-
ное железо в окисное:
4Fe(OH)2 + О2 + 2Н2О -» 4Fe(OH)3
При промывке воздуха, содержа-
318
щего сероводород, протекают сле-
дующие реакции:
H2S + Na2CO3 -> NaHS+NaHCO3
3NaHS + 2Fe(OH)3 ->
- > Fe2S3 + 3NaOH + 3H2O
3NaHS + 2Fc(OH)3 -»
- > 2FeS + S + 3NaOH + 3H2O
Для регенерации поглотительно-
го раствора через него пропускают
воздух, при этом происходит взаи-
модействие кислорода с отработан-
ным раствором:
2Fe2S3 + 6Н2О + ЗО2 -»
-> 4Fe(OH)3 + 6S
4FcS + 6Н2О + ЗО2 -> 4Fe(OH)3 + 4S
NaHCO3 + NaOH -> Na2CO3 + H2O
2NaHCO3 -> Na2CO3 + H2O + CO2
Таким образом, окочо 70 % H2S
переводится в элементарную серу,
а 30 % — окисляется до тиосульфа-
та натрия:
2NaHS + 2О2 -> Na2S2O3 + Н2О
На рис. 7.43 представлена прин-
ципиальная схема очистки венти-
ляционных выбросов (воздуха) от
сероводорода.
Вентиляционный воздух пропус-
кают через две последовательно ус-
тановленные горизонтальные каме-
ры, вначале через камеру /, назы-
ваемую абсорбционной, а затем че-
рез камеру 2, называемую промыв-
ной. В камере 1 протекает абсорб-
ция H2S и регенерация поглотитель-
ного раствора кислородом воздуха.
Поглотительный раствор из сбор-
ника 4 с помощью центробежного
насоса 8 подается в распиливающие
форсунки камеры 1. Отработанный
раствор вновь возвращается в сбор-
ник 4. Сюда же подается воздух для
аэрации поглотительного раствора
с целью выделения серы.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.43. Схема очистки воздуха от сероводорода железосодовым методом:
1 — абсорбционная камера; 2 — промывная камера; 3 — каплсотделитель; 4 — сборник поглоти-
тельного раствора; 5 — сборник воды; 6, 7, 8— насосы; 9 — сборник свежей суспензии Рс(ОН)3;
10 — псносборник; II — вакуум-фильтр; 12 — течка; 13 — автоклав; 14 — сборник расплавлен-
ной серы; 15 — изложница
Пена серы скапливается на по-
верхности раствора в сборнике 4, а
затем направляется в пеносборник 10.
Для подпитки системы в сборник 4
насосом 7 подается свежий погло-
тительный раствор из емкости 9.
Очищенный от сероводорода вен-
тиляционный воздух из камеры 1 че-
рез каплеотбойник 3 поступает в
промывную камеру 2, предназначен-
ную для улавливания капель раство-
ра, уносимого из камеры 1. Промыв-
ная камера орошается водой из
сборника 5, подаваемой центробеж-
ным насосом 6. По мере циркуля-
ции раствора в цикле орошения
промывной башни концентрация
сероводорода в нем постепенно воз-
растает, поэтому часть раствора пе-
риодически перекачивается из сис-
темы орошения камеры 2 в систему
орошения камеры 7.
После камеры 2 вентиляцион-
ный воздух проходит каплеотбой-
ник и направляется на очистку от
сероуглерода.
Из пеносборника 10 сера посту-
пает в вакуум-фильтр 77, а затем
по течке 72 в автоклав 13. Фильтрат
возвращается в сборник 4. В авто-
клаве 13 происходит плавление серы
острым паром. После плавки сера
собирается в сборнике 14, откуда она
разливается в изложницы 75. Полу-
ченная в виде товарного продукта
сера может быть использована для
производства сероуглерода или сер-
ной кислоты.
Степень очистки может дости-
гать 90—96 %.
Щелочно-гидрохиноновый метод.
Сущность метода состоит в том, что
сероводород поглощается из возду-
ха водными щелочными раствора-
ми гидрохинона. В процессе регене-
рации рабочих растворов выделяют-
ся элементарная сера и тиосульфат
(гипосульфит) натрия, которые яв-
319
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
ляются товарными продуктами. Гид-
рохинон в этом методе играет роль
катализатора, и его расход зависит
от протекания побочных реакций.
Применение гидрохинона позволи-
ло достичь более полного извлече-
ния H2S при значительно меньшем
расходе сырья, электроэнергии и
транспортных средств.
Процесс извлечения сероводо-
рода из вентиляционных газов —
многостадийный и слагается из сле-
дующих составляющих процесса:
— взаимодействия сероводоро-
да с содой с образованием гидро-
сульфида натрия и эквивалентного
количества бикарбоната натрия:
Na2CO3 + H2S -> NaHS + NaHCO,
(л)
(бикарбонат натрия с сероводоро-
дом не реагирует и поэтому являет-
ся балластом в рабочем растворе);
— окисления гидросульфида на-
трия хиноном (окисленная форма
гидрохинона) до свободной серы:
NaHS 4- О=/\=О + На0-->
\=/ • (б)
--НО—/ОН 4-SJ 4-NaOH
— регенерации кальцинирован-
ной соды путем взаимодействия би-
карбоната натрия и едкого натра:
NaHCO, + NaOH -» Na^O, + Н20 (в)
— регенерации хинона путем
окисления гидрохинона кислоро-
дом воздуха:
Последняя реакция осуществля-
ется за счет кислорода, содержаще-
гося в вентиляционном воздухе, и
протекает параллельно с процесса-
ми поглощения и окисления серо-
водорода. Более полная регенерация
хинона проводится в регенераторах
путем барботирования сжатого воз-
духа через поглотительный раствор.
Хинон играет роль переносчика
кислорода и катализатора процес-
са, при это.м он переходит из ак-
тивной окисленной (хинон) фор-
мы в восстановленную пассивную
(гидрохинон). Чем выше содержание
в растворе хинона, тем активнее
рабочий раствор.
Кроме указанных основных ре-
акций, протекающих при очистке
газов от сероводорода, этот процесс
сопровождается побочной нежела-
тельной реакцией окисления гид-
росульфида натрия кислородом до
тиосульфата натрия:
2NaHS + 2О2 -> Na2S2O3 + Н20
(д)
Таким образом, в результате ре-
акций (а) и (б) в поглотительном
растворе постепенно накапливаются
две балластные соли: тиосульфат на-
трия и эквивалентное ему количество
бикарбоната натрия. Это приводит к
снижению поглотительной способно-
сти раствора вследствие постоянно-
го уменьшения концентрации карбо-
ната натрия и снижения pH среды
(увеличение содержания бикарбона-
та). Кроме того, накопление в раство-
ре тиосульфата натрия повышает вяз-
кость раствора, что также затрудня-
ет абсорбцию сероводорода. В резуль-
тате раствор приобретает восстано-
вительные свойства, что снижает
способность гидрохинона к окисле-
нию в регенераторе.
Для поддержания активности по-
глотительного раствора в техноло-
320
Часть II. Технологические решении по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбро ах
гическом процессе очистки предус-
мотрены следующие мероприятия:
1) непрерывное добавление в
рабочий раствор свежих растворов
соды и гидрохинона для возмеще-
ния их потерь и для компенсации
соды, расходуемой на образование
гипосульфита натрия;
2) непрерывное добавление в
рабочий раствор 42%-го раствора
едкого натра для поддержания pH
среды в пределах 9—9,5;
3) сброс в канализацию авто-
клавной жидкости и части фильт-
рата, получаемого при фильтрации
серной пены на вакуум-фильтре.
Технологическая схема процес-
са очистки вентиляционных выбро-
сов от сероводорода щелочно-гид-
рохиноновым методом показана на
рис. 7.44. Очищаемые от сероводо-
рода вентиляционные газы отсасы-
ваются из центрифугальных гнезд
прядильных машин, с барок кис-
лотных станций вискозных произ-
водств, с агрегатов формирования
целлофановой пленки и барок кис-
лотной станции целлофанового про-
изводства и собираются в общий
коллектор, откуда направляются на
очистку. В этот же коллектор могут
направляться газы с участка дега-
зации сточных вод. Отсасывание и
подача на очистку вентиляционных
газов проводятся специально уста-
новленными вытяжными вентиля-
торами (на схеме не показаны).
При аварийной остановке цеха
очистки вентиляционные газы, ми-
нуя абсорбер, выбрасываются в ат-
мосферу через трубу рассеивания.
В абсорбере 3 газы промывают
Рис. 7.44. Схема очистки от H2S гидрохиноновым методом:
1 — каплеуловитель, 2 — коллектор, 3 — воздухоочистнзя камера; 4 — циркуляционный резерву-
ар со всасывающей камерой; 5, 7, 9, 11 — регуляторы уровня пены; 6, 8, 10, 12 — регенерато-
ры; 13 — псносборник; 14 — барабанный вакуум-фильтр; 15 — течка для серной пасты; 16 —
автоклав; 17 — сборник расплавленной серы; 18 — изложница; 19 — сборник щелочи; 20 —
сборник соды; 21 — растворитель гидрохинона; 22 — растворитель соды
321
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
от H2S щелочно-гидрохиноновым
поглотительным раствором, содер-
жащим 10 г/л соды, 1 г/л гидрохи-
нона, не более 200 г/л гипосуль-
фита и 3—15 г/л серы в виде сус-
пензии коллоидных частиц.
Абсорбер 3 выполнен в виде по-
лого горизонтального полуцилинд-
ра с прямоугольным основанием.
В нижней части вдоль абсорбера
с двух сторон установлено по во-
семь оросительных секций. В каж-
дой секции орошения имеются два
ряда разбрызгивающих форсунок,
расположенных в шахматном по-
рядке, — в каждом ряду по 9 фор-
сунок (18 на секции); всего в каме-
ре установлено по 144 форсунки с
каждой стороны.
Оси форсунок направлены под
углом 45° по отношению к горизон-
тали поперечного сечения камеры
и отклоняются от этого сечения на
10° навстречу движущемуся потоку
газа. Выходное отверстие форсунки
сделано в виде щели, широкая сто-
рона которой направлена парал-
лельно оси камеры. При таком рас-
положении форсунок образуется
плотная и равномерная завеса из
брызг раствора.
Поглотительный раствор посту-
пает к форсункам из коллектора 2
и разбрызгивается внутри абсорбе-
ра в виде встречных вееров в плос-
костях, перпендикулярных направ-
лению движения очищаемого газа.
Очищаемый воздух проходит в
абсорбере через завесы брызг погло-
тительного раствора и поступает в
двухсекционный брызгоуловитель 1.
Затем газы через конфузор по вса-
сывающему газоходу поступают в
технологические вентиляторы и да-
лее через трубу выбрасываются в
322
атмосферу. Отработанный поглоти-
тельный раствор стекает в цирку-
ляционный резервуар 4, располо-
женный под камерой, и далее на-
правляется через фильтровальные
сетки во всасывающую камеру, от-
куда циркуляционным насосом по-
дается в регенераторы 6, 8, 10 и 12.
В регенераторах насыщенный
раствор поднимается снизу вверх,
через него барботирует сжатый воз-
дух. При этом происходят окисле-
ние гидрохинона до хинона и фло-
тация выделившейся серы, которая
в виде пены собирается на поверх-
ности раствора в верхней части ре-
генератора. Одновременно здесь же
происходит окисление части гид-
росульфида до тиосульфата. Сжатый
воздух к регенераторам подводится
по трубе, высота которой равна вы-
соте регенератора, образующийся
гидрозатвор служит для предотвра-
щения попадания рабочего раство-
ра в линию сжатого воздуха при вне-
запном снижении в ней давления.
Серная пена по мере накопле-
ния переливается в пенный карман,
откуда самотеком сливается в пено-
сборник 13, где поддерживается во
взвешенном состоянии с помощью
мешалки, а далее поступает на филь-
трацию в вакуум-фильтр 14. Регене-
рированный раствор через регулято-
ры уровня 5, 7, 9 и 11 поступает в
форсунки абсорбционной камеры.
Фильтрация серной пены осуще-
ствляется периодически один раз в
смену по мере накопления серной
пены в пеносборнике для суточно-
го запаса. Серная паста снимается с
вакуум-фильтра ножом и через теч-
ку 15 поступает в автоклав 16. Здесь
она плавится острым и глухим па-
ром. По окончании плавки подачу
Часть /7. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
пара прекращают и дают сере отсто-
яться. При отстаивании в автоклаве
образуются два слоя: нижний — сера,
верхний — примеси и паровой кон-
денсат. Сера выдавливается из авто-
клава паром в сборник расплавлен-
ной серы 77, а затем разливается в
изложницы 18, где застывает в виде
слитков.
Для компенсации потерь и под-
держания требуемых концентра-
ций реагентов в систему абсорб-
ции непрерывно подается свежий
10%-й раствор соды, 42%-й ра-
створ NaOH и щелочной раствор
гидрохинона.
Процессы абсорбции и регене-
рации протекают при 20—30 °C и
небольшом разрежении в системе
(2—3 тыс. Па), создаваемом хвосто-
выми вентиляторами.
Степень очистки от сероводоро-
да — 90 %, от сероуглерода — до 10 %.
Мышъяково-содовый метод (ме-
тод Джаммарко—Ветрококк), Мы-
шьяково-содовый метод обеспечи-
вает высокую степень очистки вен-
тиляционных газов от сероводоро-
да, однако недостаток этого мето-
да обусловлен необходимостью
применения для очистки токсич-
ных реагентов. Первоначально мы-
шьяково-содовый метод использо-
вался для очистки коксового газа
от сероводорода, для очистки вен-
тиляционных выбросов применяет-
ся несколько видоизмененный его
вариант.
Химизм процесса очистки зак-
лючается во взаимодействии H2S с
щелочным раствором трех- и пяти-
валентного мышьяка и может быть
представлен следующими химичес-
кими реакциями:
— хемосорбция сероводорода:
H2S + Na3AsO3 -> Na3AsSO2 + Н2О
— образование монотиоарсена-
та натрия:
Na3AsSO2 + Na3AsO4 ->
—> Na3AsO3S + Na3AsO3
— расщепление монотиоарсената
с выделением серы и арсенита натрия:
Na3AsO3S —> Na3AsO3 + S
— окисление арсенита натрия:
2Na3AsO3 + О2 -> 2Na3AsO4
Технологическая схема очистки
вентиляционных газов мышьяково-
содовым методом показана на рис. 7.45.
Вентиляционные выбросы газо-
дувками направляются по коллекто-
ру в промывной абсорбер 7, ороша-
емый щелочным раствором, кото-
рый с помощью насосов нагнетает-
ся в форсуночный коллектор, уста-
новленный в верхней части аппара-
та. Щелочной раствор движется
сверху вниз противотоком очищае-
мому воздуху. В верхней части абсор-
бера установлен каплеотбойник 2,
служащий для улавливания брызг,
уносимых воздушным потоком из
аппарата. Поглотительный щелочной
раствор собирается в нижней части
абсорбера и циркуляционным насо-
сом 13 перекачивается в теплообмен-
ник 3, обогреваемый паром. Раствор,
подогретый до 45 °C, вновь подает-
ся на орошение абсорбера.
Часть поглотительного раствора
после теплообменника направляет-
ся в окислитель 5. Здесь в присут-
ствии кислорода воздуха, подавае-
мого в окислитель воздушным ком-
прессором 10, происходит его ре-
генерация. Пузырьки воздуха барбо-
тируют через слой жидкости и ув-
лекают серную пену, которая со-
323
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.45. Схема очистки вентиляционного воздуха от сероводорода мышьяково-содо-
вым методом (метод Джаммарко—Ветрококк).
/ — абсорбер; 2 — каплеотбойник; J — теплообменник; 4 — сборник; 5 — окислитель; 6 — сборник
серной пены; 7— вакуум-фильтр, 8, 9, 12, 13 — насосы; 10 — компрессор, 11 — сборник раствора,
14 — скруббер, 15— каплеотдслитсль
бирается в верхней части аппарата.
Здесь происходит частичное отделе-
ние серной пены от щелочного ра-
створа. Последний через сборник 4
стекает в сборник 77 и насосом 12
подается на орошение абсорбера 7.
Серная пена поступает в сбор-
ник 6, а затем направляется на ваку-
ум-фильтр 7, где маточный раствор
полностью отделяется от серы. Ма-
точный раствор и промывная вода
из вакуум-фильтра поступают в сбор-
ник 77, откуда вновь возвращаются в
абсорбер 7, а отфильтрованная сера
поступает на плавку и выдается в
виде товарного продукта.
Очищенный в абсорбере 7 воздух
проходит промывной скруббер 14, оро-
шаемый водой, каплеотделитель 75 и
выбрасывается в атмосферу или на-
правляется на очистку от сероугле-
рода.
В процессе работы установки в
системе возможно образование нс-
324
значительных количеств сульфата и
тиосульфата натрия, которые пери-
одически выводятся из раствора.
Степень очистки газов от серо-
водорода достигает 98 %.
7.8.2. Очистка вентиляционных
выбросов от сероуглерода
Сероуглерод малоактивен при
обычной температуре, поэтому и
хемосорбционные методы его из-
влечения из воздуха малоэффектив-
ны. Наиболее перспективными и
экономически выгодными являют-
ся адсорбционные методы с ис-
пользованием в качестве адсорбен-
тов активированных углей. Эффек-
тивными сорбентами по отноше-
нию к сероуглероду являются ак-
тивные угли марки APT и СКТ с
развитой удельной поверхностью
до 1000 м2/г.
В некоторых случаях вентиляци-
онные выбросы, содержащие серо-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
углерод, могут быть обезврежены
сжиганием их в топках котлов ТЭЦ,
однако при этом попутно образует-
ся сернистый ангидрид, который
выбрасывается в атмосферу.
Адсорбционные методы имеют
различное аппаратурное оформле-
ние, но во всех случаях для улав-
ливания сероуглерода использует-
ся активированный уголь, кото-
рый может быть применен в ап-
паратах с кипящим и стационар-
ным слоем.
Очистка вентиляционных выбросов
от сероуглерода в аппаратах с кипя-
щим слоем. Очищенный от сероводо-
рода вентиляционный воздух далее
направляется на очистку от сероуг-
лерода (рис. 7.46). Воздух поступает в
теплообменник 7, где подогревает-
ся, и подается в нижнюю часть ад-
сорбера с кипящим слоем 3.
Адсорбер представляет собой
цилиндрический аппарат, по высоте
которого установлено несколько
перфорированных сеток. На каждой
сетке расположен слой активиро-
ванного угля. Проходя слои акти-
вированного угля, вентиляционный
воздух очищается от сероуглерода,
после чего направляется в циклопы 4
для очистки от угольной пыли и
далее выбрасывается в атмосферу.
Улавливаемая в циклонах угольная
пыль с помощью шнека 5 вновь воз-
вращается в адсорбер.
Активированный уголь, насы-
щенный сероуглеродом, подается в
Рис. 7.46. Схема очистки воздуха от CS2 активированным углем в кипящем слое:
1, 7 — теплообменник; 2 — элеватор; 3 — адсорбер; 4 — циклоп; 5 — шпек, 6 — отпарная
колонна, 8 — сепаратор; 9— промывная башня, 10 — отстойник; 11 — насос; 12 — регенератор;
13 — вентилятор; 14 — охладитель; 15 — транспортер; 16 — сборник
325
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отрасляхпромышленности
отпарную колонну-сушилку 6. Здесь
при нагревании паром до 120 °C из
угля десорбируется сероуглерод. Да-
лее активированный уголь спуска-
ется в нижнюю часть отпарной ко-
лонны-сушилки, где подвергается
сушке паром при 150 °C, а затем
направляется в аппарат 14 и охлаж-
дается воздухом, нагнетаемым вен-
тилятором 13. Уголь, охлажденный
до температуры 100 еС, поступает
на транспортер 75 и с помощью эле-
ватора 2 возвращается в адсорбер с
кипящим слоем.
В процессе адсорбции сероугле-
рода на поверхности активирован-
ного угля образуются соединения,
которые не удаляются при десорб-
ции в отпарной колонне. Поэтому
часть активированного угля после
очистки его от сероуглерода отво-
дят в регенератор 72, где нагревают
перегретым паром высокого давле-
ния до 350 °C.
После глубокой регенерации уголь
вновь возвращается в аппарат 14, где
охлаждается и смешивается с ос-
новным потоком адсорбента.
Пары воды и сероуглерода из
отпарной колонны 6 поступают в
межтрубное пространство теплооб-
менника 7, охлаждаясь, нагревают
поступающий на очистку воздух и
направляются в холодильник 7, ох-
лаждаемый проточной водой. Ох-
лажденные пары сероуглерода кон-
денсируются, и жидкий сероугле-
род отделяется в сепараторе 8. Из
емкости 76 сконденсированный се-
роуглерод поступает на повторное
использование.
Несконденсировавшисся пары
воды и сероуглерода направляются в
промывную башню 9, орошаемую
холодной водой, которая подается
326
насосом 11. Циркулирующая вода вме-
сте со сконденсировавшимся сероуг-
леродом стекает в сепаратор 10, где
происходит отделение сероуглерода.
Очистка вентиляционных выбро-
сов от сероуглерода методом «Суль-
фосорбон». Рассмотренные ранее ме-
тоды очистки вентиляционных выб-
росов от сероводорода и сероугле-
рода отличаются одним весьма су-
щественным недостатком — нерен-
табельностью, т.е. эксплуатацион-
ные затраты при осуществлении
этих методов очистки всегда выше
стоимости получаемых продуктов.
Лишь комплексная очистка венти-
ляционных выбросов от сероводо-
рода и сероуглерода позволяет ком-
пенсировать эксплуатационные рас-
ходы за счет стоимости регенери-
руемых продуктов (серы и сероуг-
лерода). Такое решение проблемы
обеспечивается применением мето-
да «Сульфосорбон», разработанно-
го фирмой «Лурги» и успешно экс-
плуатируемого в ряде стран.
Суть метода «Сульфосорбон»
заключается в том, что очистка
вентиляционного воздуха от серо-
водорода и сероуглерода проводит-
ся в одном аппарате с помощью
двух сорбентов, селективно погло-
щающих сероводород и сероуглерод.
В результате такой очистки можно
получать ценные химические про-
дукты — серу и сероуглерод.
Процесс очистки протекает в
двухступенчатых адсорберах со ста-
ционарным слоем активированно-
го угля. В нижней части абсорбера
(первая ступень) расположен слой
активированного угля типа «суль-
фосорбон». На этом сорбенте про-
текает процесс каталитического
окисления сероводорода до элемен-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
тарной серы, которая отлагается в
порах активированного угля. Для по-
вышения адсорбционной способно-
сти активированный уголь обраба-
тывают водным раствором йодис-
того калия, что позволяет увели-
чить его сероемкость до 70—80 %
(мае.).
Очистка вентиляционных выбро-
сов от сероуглерода проводится ак-
тивированным углем типа «суперсор-
бон», который расположен в верх-
ней части адсорбера (вторая ступень).
Загрязненный воздух поступает в
адсорбер снизу, проходит слой угля
«сульфосорбон», где очищается от
сероводорода, а затем слой угля «су-
псрсорбон», где очищается от се-
роуглерода.
Основной операцией в процессе
очистки газов по описываемому
методу является регенерация акти-
вированного угля и его подготовка
к последующим циклам адсорбции
газов.
Вследствие различной концент-
рации сероводорода и сероуглерода
в поступающем на очистку воздухе,
а также более низкой адсорбцион-
ной способности угля «сульфосор-
бон» по отношению к сероуглероду
верхний слой угля регенерируют
чаще, чем нижний.
Процесс регенерации угля авто-
матизирован. Верхний слой угля
«сульфосорбон» регенерируется об-
работкой острым паром при 100—
120 °C. При этом из него отгоняется
сероуглерод, который вместе с во-
дяными парами поступает на кон-
денсацию. Для регенерации нижне-
го слоя угля «сульфосорбон» исполь-
зуют жидкий сероуглерод, который
экстрагирует из угля накопившую-
ся серу. Раствор серы в сероуглеро-
де поступает на разгонку, а затем
сера и сероуглерод отправляются на
склад готовой продукции.
В результате протекания побоч-
ных реакций на угле «суперсорбон»
постепенно накапливаются сера и
серная кислота, снижающие его
активность. Эти продукты образуют-
ся за счет окисления части серово-
дорода, который не поглотился в
слое «сульфосорбон», а также за
счет частичного разложения CS2 при
десорбции.
Вначале для удаления серной
кислоты адсорбер периодически
промывают умягченной водой, об-
разующиеся сточные кислые воды
сбрасывают в канализацию. Для очи-
стки угля «суперсорбон» от серы его
промывают жидким сероуглеродом,
при этом одновременно экстраги-
руется сера из нижнего слоя угля
«сульфосорбон».
Импрегнирование угля «супер-
сорбон» раствором йодистого калия
проводится через каждые пять эк-
стракций сероуглерода.
Технологическая схема очистки
вентиляционного воздуха методом
«Сульфосорбон» показана на рис. 7.47.
Вентиляционные выбросы, содер-
жащие сероводород и сероуглерод,
поступают по газоходу в приемную
камеру 7Ри брызгоуловитель 18, пос-
ле чего направляются в теплообмен-
ник 77. Подогретая до 40 °C газо-
воздушная смесь (ГВС) поступает
в адсорбционное отделение, состо-
ящее из десяти адсорберов 77. Каж-
дый из адсорберов заполнен дву-
мя слоями адсорбента типа «суль-
фосорбон А» и «суперсорбон WS».
В технологическом процессе очистки
принят следующий режим работы ад-
сорберов: восемь адсорберов работа-
327
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.47. Схема установки рекуперации CS2 и H2S методом «Сульфосорбон»:
1 — сбориик-усрсднитель для S + CS2, 2 — сборник для CS2 + S слабой концентрации; 3, 7, 13 —
сепараторы; 4, 14 — уравнительные сосуды, 5, 15 — холодильники экстракции, 6, 16 — конден-
саторы; 8 — холодильник; 9, 17— теплообменники; 10 — испарительная емкость; 11 — адсор-
бер; 12 — сборник для S + CS2 высокой концентрации; 18 — брызгоуловитель, 19 — приемная
камера
ют в режиме адсорбции, один — в
режиме десорбции и один — в ре-
жиме промывки.
Переключение адсорберов на раз-
личные режимы работы проводит-
ся автоматически. Вентиляционный
воздух, пройдя два слоя активиро-
ванного угля в адсорберах, очища-
ется от сероводорода и сероуглеро-
да и выбрасывается в атмосферу. По
достижении определенной степени
насыщения слоя угля «суперсорбон»
и проскоке сероуглерода подача воз-
духа на очистку прекращается. Ад-
сорбер отключают и проводят реге-
нерацию активированного угля.
Адсорбер предварительно проду-
вают азотом для вытеснения возду-
ха, который в смеси с сероуглеро-
дом может образовывать взрывоопас-
ную смесь. Затем в адсорбер подают
острый пар давлением 5 • 10s Па
(5 кгс/см2) и при температуре 100 °C,
в результате чего происходит десорб-
ция сероуглерода. По окончании де-
сорбции в адсорбер вновь поступает
загрязненный воздух. Сушка и охлаж-
дение угля происходят поступающим
на очистку воздухом.
Смесь паров сероуглерода и воды
выводится из адсорбера и поступа-
ет в испарительную емкость 10, а
затем в теплообменник 9. Здесь па-
рогазовая смесь охлаждается, отда-
вая свое тепло воде, циркулирую-
щей в системе теплообменников 9
и 77. Подогретая до 90 °C вода ис-
пользуется для нагревания поступа-
ющего на очистку воздуха в тепло-
обменнике 77.
Далее парогазовая смесь подает-
ся,в конденсатор 8, охлаждаемый
холодной водой, а затем в сепара-
тор 7, где происходит разделение
328
Часть Л. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
сконденсировавшихся водяных па-
ров и сероуглерода. Водяной кон-
денсат после отстоя сбрасывается в
канализацию, а сероуглерод посту-
пает в промежуточный сборник 1,
откуда перекачивается на дистил-
ляцию и на склад сероуглерода.
Несконденсировавшиеся пары
сероуглерода при повышении дав-
ления автоматически сбрасывают-
ся через огнепреградитель в линию
загрязненного воздуха. При нагрева-
нии паров выше 50 °C они также
автоматически через огнепрегради-
тсль сбрасываются в атмосферу. Про-
мывка аппаратов умягченной водой
проводится при накоплении на угле
«суперсорбон» до 6 % (мае.) сер-
ной кислоты. При этом в слое нахо-
дится до 1 % серы. Регенерация ниж-
него слоя начинается при накопле-
нии на нем до 70 % серы.
Промывка угля умягченной водой
и экстракция серы сероуглеродом
проводятся в одном рабочем цикле,
причем процессу экстракции непре-
менно предшествует промывка во-
дой, чтобы предупредить повышение
температуры угля. Промывка умягчен-
ной водой проводится путем много-
кратного заполнения ею всего адсор-
бера и спуска воды в канализацию.
Отмывка угля проводится до оста-
точного содержания серной кисло-
ты в угле 1—2 % и pH промывных
вод 1,7—2. Обычно это достигается
после четырех-пяти наполнений ад-
сорбера. Промытый от серной кис-
лоты уголь обрабатывают жидким се-
роуглеродом для извлечения серы.
Вначале сероуглерод (~ 30 м3)
поступает только в нижний слой
угля «сульфосорбон». После необ-
ходимой выдержки насыщенный ра-
створ серы в сероуглероде через
конденсатор 16, холодильник 15 и
уравнительный сосуд 14 насосом
подается в сепаратор 13, где отде-
ляется от воды. Из сепаратора ра-
створ поступает в промежуточный.
сборник 12, а далее из сборника 1 •
идет на дистилляцию.
После экстракции нижнего слоя
угля жидким сероуглеродом запол-
няется весь адсорбер до верхнего
перелива (60 м3). При этом происхо-
дит экстракция серы, как из ниж-
него, так и из верхнего слоя. В про-
цессе выдержки в адсорбер двукрат-
но добавляют по 10 м3 свежего се-
роуглерода и такой же объем раство-
ра выводят из абсорбера. Затем ра-
створ сливают через конденсатор 6
и холодильник 5 в уравнительный
сосуд 4 и далее насосом подают в
сепаратор 3, где сероуглерод отде-
ляется от воды, увлеченной из ад-
сорбера.
Из сепаратора раствор самоте-
ком поступает в сборник разбавлен-
ного раствора 2 и затем в общий
сборник 1.
Степень очистки газов от серо-
водорода составляет 90—95 %, от се-
роуглерода — 90 %.
7.9. Очистка отходящих газов
в производстве капролактама
7.9.1. Очистка отходящих газов
на стадии окисления циклогексана
воздухом
При окислении циклогексана
воздухом в атмосферу выбрасыва-
ются отходящие газы, содержащие
непрореагировавший циклогексан,
циклогексанон, циклогексанол,
эфиры адипиновой кислоты, ди-
карбоновые кислоты, окись и дву-
окись углерода, азот, кислород и
329
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
некоторые другие примеси. Для очи-
стки отходящих газов и рекуперации
ценных химических продуктов в схе-
му включена очистная установка, по-
казанная на рис. 7.48. На установку
поступают отходящие газы, образу-
ющиеся при дросселировании орга-
нического слоя в интервале давле-
ний от 0,5 • 105 Па до 16 • 105 Па, и
реакционные газы реактора окисле-
ния циклогексана. Эти газы имеют
аналогичный химический состав, но
отличаются давлением.
Газы дросселирования органи-
ческого слоя (газы низкого давле-
ния) поступают в холодильник /,
охлаждаемый оборотной водой, и
частично конденсируются; конден-
сат возвращается в производство. Не-
сконденсировавшиеся примеси в
смеси с воздухом проходят каплеу-
ловитель 2 и поступают в абсорбер
низкого давления 3.
Абсорбер представляет собой мно-
гополочный аппарат с ситчатыми та-
релками, орошаемый смесью цикло-
гексанона, циклогексанола и Х-мас-
ла или чистым гексанолом. Эта смесь
обладает высокой абсорбционной спо-
собностью по отношению к приме-
сям отходящих газов. Для отвода теп-
ла абсорбции на тарелках абсорбера
уложены змеевиковые холодильники,
в которых циркулирует рассол. После
очистки газы проходят каплеулови-
тель 4 и выбрасываются в атмосферу.
Газы высокого давления из реак-
торов окисления также поступают в
В атмосферу
В атмосферу
Абсорбент
Гззы на
Об. вода
Газы из "
реакторов
окисления
Рис. 7.48. Технологическая схема агрегата абсорбции паров циклогексана из реакционных газов:
/ — холодильники; 2, 4 — каплеуловители; 3 — абсорбер низкого давления; 5 — абсорбер
высокого давления; 6 — хвостовой абсорбер; 7— насос
330
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
холодильник 7, сконденсировавшая-
ся часть возвращается в производ-
ство. После каплеуловителя 2 газы
поступают в абсорбер высокого дав-
ления 5, орошаемый таким же аб-
сорбентом, что и абсорбер низкого
давления. Затем отходящие газы, со-
держащие остатки циклогексана,
СО, СО2, Н2, О2 и N2, проходят хво-
стовой абсорбер 6, где полностью очи-
щаются от примесей, и выбрасыва-
ются в атмосферу. Отработанный ра-
створ из абсорберов низкого и высо-
кого давления 5, 5 и хвостового аб-
сорбера 6 сливается в общий коллек-
тор и насосом 7 перекачивается для
использования в производстве.
Степень очистки газа достигает
99,4 %.
7.9.2. Очистка отходящих газов
на стадии омыления и нейтрали-
зации органического слоя
Водный раствор адипината натрия
образуется при омылении и нейтра-
лизации органического слоя продук-
тов реакции окисления циклогексана
воздухом. При обработке двуокисью
углерода соль превращается в адипи-
новую кислоту и соду. Однако вслед-
ствие неполноты'протекающих реак-
ций в производстве образуются сточ-
ные воды, содержащие адипинат на-
трия; их сжигают в циклонных печах.
При 1000—1100 °C соль разлага-
ется по реакции:
/пи \ COONa
(СН2)4 + g 50? ->
COONa
->5CO2 + 4H2O + Na2CO3
В состав образующихся отходя-
щих газов помимо продуктов сгора-
ния горючих газов входят твердые
частицы кальцинированной соды.
На рис. 7.49 показана схема очист-
ки отходящих газов.
Циклонная печь 1 состоит из двух
цилиндрических секций, одна из
которых расположена вертикально,
вторая — горизонтально. Изнутри
печь футерована огнеупорным кир-
пичом, а снаружи имеет водяную
рубашку, в которой циркулирует
охлаждающая вода. В верхней части
печи установлены четыре горелки
для сжигания природного газа и во-
семь форсунок для распыления ра-
створа адипината натрия. Собираю-
щийся в нижней части печи плав
Na2CO3 непрерывно выводится че-
рез летку на дисковый кристаллиза-
тор и далее поступает па склад.
Из циклонной печи газы, содер-
жащие до 30 г/м3 Na2CO3 в виде час-
тиц размером 1—4 мкм, поступают
при температуре 350—400 °C на очи-
стку в полый скруббер 2, орошаемый
раствором адипината натрия. Здесь
отходящие газы охлаждаются до 75—
80 °C, а раствор нагревается до 90—
95 °C и поступает в циклонную печь
на сжигание. Поскольку степень очи-
стки газов в полом скруббере неве-
лика (40 %), их направляют на даль-
нейшую очистку в скруббер Венту-
ри 5, орошаемый водой.
На орошение скруббера Венту-
ри подают 100 м3/ч воды. Отрабо-
танная вода собирается в сепарато-
ре 4 и в емкости 72, после чего на-
сосом 13 вновь подается на ороше-
ние. По мере насыщения щелочной
раствор выводят из системы и пос-
ле нейтрализации сбрасывают в ка-
нализацию.
Отходящие газы после очистки в
скруббере Вентури поступают во вто-
рой полый скруббер 5, также оро-
331
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.49. Принципиальная схема сжигания адипинатов натрия:
I — циклонная печь; 2, 5 — полые скрубберы; 3 — скруббер Вентури; 4 — каплеотбойник;
6 — дымосос; 7 — труба; 8 — выпарная установка; 9, 11, 13, 15 — насосы; 10, 14 — емкости
с мешалкой; 12 — емкость циркулирующей воды
шаемый свежим раствором адипина-
та натрия. Здесь происходит оконча-
тельная очистка отводящих газов, ко-
торые дымососом 6 через трубу 7 выб-
расываются в атмосферу. Эффектив-
ность очистки газов во второго полом
скруббере невелика, поэтому он в ос-
новном выполняет роль каплеулови-
теля. Раствор адипината натрия на-
сосом 9 подают на выпарную уста-
новку 8 и далее из емкости 10 насо-
сом 11 через скруббер 5 перекачива-
ют в емкость 14, затем насосом 15 че-
рез скруббер 2 подают на сжигание.'
Степень очистки газов после
первого скруббера — 40 %, после
второго — 95 %.
7.9.3. Очистка отходящих газов
при сжигании кубовых остатков
и сточных вод
При производстве адипиновой
кислоты и капролактама образуют-
ся сточные воды, содержащие про-
332
дукты окисления циклогексана, ку-
бовые остатки ректификации и др.
Для очистки сточных вод такого со-
става применяются термические ме-
тоды обезвреживания в циклонных
печах, которые обеспечивают пол-
ное разложение органических при-
месей. Однако при этом образуются
газообразные отходы, выбрасывае-
мые в атмосферу, поэтому наряду с
печами устанавливают аппараты для
очистки отходящих газов.
Технологическая схема установ-
ки по сжиганию сточных вод и ку-
бовых остатков показана на рис. 7.50.
Кубовые остатки поступают в сбор-
ник 1. Здесь они усредняются и по-
догреваются паром, а затем насо-
сом 2 направляются в фильтры-по-
догреватели 3, где смесь нагревает-
ся до 80—150 °C и очищается от ме-
ханических примесей. Из фильтра-
подогревателя кубовые остатки
под давлением (3—4) • 105 Па по-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.50. Схема сжигания кубовых остатков и сточных вод:
1, 6 — сборники; 2, 5 — насосы; 3 — подогреватель; 4 — циклонная печь; 7 — воздухоподог-
реватель; 8 — вентилятор; 9 — смеситель; 10 — труба; 11 — скруббер; 12 — отстойник
даются в нижнюю часть циклонной
печи 4.
Циклонная печь выполнена в
виде вертикальной шахты, футеро-
ванной изнутри огнеупорным кир-
пичом. Снаружи печь имеет водя-
ную рубашку для охлаждения. В печи
установлены форсунки для подачи
горючего газа и распыления сточ-
ных вод. В нижней части печи ус-
тановлены четыре форсунки для
распыления кубовых остатков про-
изводительностью 250 л/ч каждая.
В средней части печи установлены
девять форсунок для распыления
сточных вод, производительность
каждой — 1500 л/ч. К форсункам
подведены семь горелок инжекци-
онного типа для сжигания природ-
ного газа, производительность ко-
торых составляет 100—150 м’/ч газа.
Кубовые остатки собирают в двух
баках по 10 м3, что обеспечивает их
суточный запас. Каждый бак снаб-
жен двумя греющими элементами
(общая поверхность 17,2 м2) и на-
клонной мешалкой. В одном бакс
усредняется состав кубовых остат-
ков, а из другого кубовые остатки
направляются в печь.
Сточные воды собираются в
баке 6, изготовленном из углероди-
стой стали, емкостью 10 м3, что
обеспечивает их запас на 1 ч. Бак
для сточных вод также обогревает-
ся острым паром.
Сточные воды насосом 5 подают
в печь для сжигания. Сюда же возду-
ходувкой подается воздух, который
проходит межтрубное пространство
воздухоподогревателя 7, нагревается
до 350 °C отходящими газами и по
333
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
системе воздухопроводов направля-
ется к форсункам и горелкам печи 4.
Часть горячего воздуха из подо-
гревателя 7 возвращается в смеси-
тель 9, где воздух подогревается до
50 °C перед подачей его вентилято-
ром 8 в межтрубное пространство
воздухоподогревателя.
Воздухоподогреватель при высо-
кой температуре отходящих газов
(800 °C) обеспечивает достаточно
высокую рекуперацию тепла. Пло-
щадь теплообмена составляет 940 м2
(трубки диаметром 45x2,5, 1387
штук, длиной 4,9 м).
Кубовые остатки сгорают в ниж-
ней части печи при температуре
1700 °C. Температура верха печи под-
держивается на уровне 900—1000 °C.
При этой температуре и наличии
избыточного воздуха в продуктах
сгорания, поступающих из нижней
зоны, происходит сжигание орга-
нических примесей, содержащихся
в сточной воде.
Отходящие газы при 800 °C по-
ступают из верхней части печи в труб-
ное пространство воздухоподогрева-
теля, где охлаждаются воздухом, по-
даваемым на горение, до 450 °C.
Для очистки газов от твердых ча-
стиц, уносимых из печи, они про-
ходят два параллельно работающих
скруббера 77, орошаемых водой.
Вода собирается в отстойнике 72.
Здесь она освобождается от твердых
частиц, и затем погружными насо-
сами вновь подается на орошение
скрубберов. Помимо двух погружных
насосов отстойник снабжен двумя
независимыми отсеками как в от-
стойной, так и в насосной части,
что позволяет вести выгрузку осад-
ка без остановки отстойника. Уно-
симая отходящими газами вода ком-
пенсируется подачей свежей воды.
334
В кубовом остатке от дистилля-
ции лактама содержится щелочь, ко-
торая взаимодействует с ионами
хлора, образующимися при сжига-
нии трихлорэтилена, содержащего-
ся в сточных водах. Выделяющиеся
при этом хлористый натрий и ги-
похлорит натрия выпадают в осадок.
Отходящие очищенные газы при
температуре 200 °C через трубу 10
выбрасываются в атмосферу. Состав
отходящих газов следующий, %:
N2.......................41,5
Н2О......................49,6
СО2.......................5,1
О2........................3,7
органических соединений...0,1
7.9.4. Очистка отходящих газов
на стадии окисления циклогексано-
ла азотной кислотой
При окислении циклогексанола
62%-й азотной кислотой в газовую
фазу выделяются окислы азота. В про-
цессе абсорбции окислов азота про-
исходит окисление NO до NO2 и
последующее поглощение образую-
щейся NO2 конденсатом в абсорб-
ционной колонне (рис. 7.51).
Абсорбционная колонна имеет
насадку из 40 барботажных колпач-
ковых тарелок, на 35 из них уложе-
ны змеевики для отвода реакцион-
ного тепла с помощью оборотной
воды или рассола. Отходящие газы
предварительно охлаждаются в хо-
лодильнике и после очистки в аб-
сорбционной колонне выбрасыва-
ются в атмосферу через трубу вы-
сотой 60 м. Получаемая в процессе
абсорбции азотная кислота исполь-
зуется в этом же производстве.
Степень очистки отходящих га-
зов достигает 99,4 %.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.51. Схема установки абсорбции окислов азота, выделяющихся при окислении
циклогексанола азотной кислотой:
7 — насос; 2 — сборник конденсата; 3 колонна абсорбции; 4 — вентилятор; 5 — холодильник
7.9.5. Очистка отходящих газов
на стадии сушки адипиновой кис-
лоты
Для улавливания пыли адипи-
новой кислоты, выделяющейся при
сушке, используется пенный скруб-
бер (рис. 7.52). Отработанный воз-
дух от сушильных барабанов посту-
пает в нижнюю часть скруббера 1.
Сверху на орошение скруббера по-
дается 10—15 м3/ч деминерализован-
ной воды из сборника 2. При насы-
щении воды адипиновой кислотой
до 7—10 % раствор насосом 3 пере-
качивается в сборник раствора ади-
пиновой кислоты 4.
В скруббере имеются две полки:
на одной из них в пенном слое про-
текает процесс очистки газов, на
второй — уложен слой колец Раши-
та для улавливания капельной жид-
кости, уносимой с нижней тарелки.
Очищенный воздух вентилятором 5
выбрасывается в атмосферу.
Содержание адипиновой
кислоты, мг/м1;
до очистки................5,6—8,6
после очистки.............1,6—2,2
7.9.6. Очистка отходящих газов
на стадии получения гидроксил-
аминсульфата
Гидроксиламинсульфат в цехе кап-
ролактама получают восстанов-
лением нитрита натрия с помощью
бисульфита натрия и двуокиси серы:
NaNO2+NaHSO3 + SO2 ->
-> HON(SO3Na)2
2HON(SO3Na)2 + 4Н О —>
-»(NH3OH)2SO4 + Na2SO3 + 2NaHSO3
В отходящих газах производства
гидроксиламинсульфата содержатся
от 0,2 до 0,3 % (объемн.) SO2, поэто-
му отходящие газы перед выбросом
в атмосферу подвергаются очистке
(рис. 7.53) в абсорбере 7, заполненно.м
кольцами Рашига и орошаемом суль-
фит-бисульфитными щелоками.
335
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.52. Схема пылеулавливающей установки в цехе адипиновой кислоты (узел сушки):
1 — пенный скруббер, 2 — сборник циркуляционного раствора; 3 — насос, 4 — сборник адипи-
новой кислоты; 5 — вентилятор
Рис. 7.53. Принципиальная схема установки очистки отходящих газов от SO2 в производ-
стве гидроксиламинсульфата:
I — абсорбер; 2 — напорный бак; 3 — холодильник: 4 — сборник; 5 — насос; 6 — электрофильтр
|336
Часть IL Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Сульфит-бисульфитный раствор
из сборника 4 насосами 5 через хо-
лодильник 3 и напорный бак 2 по-
дается на орошение абсорбера 7,
а затем самотеком снова сливается
в сборник 4. Газ после абсорбера,
содержащий туман сульфит-бисуль-
фитного раствора, проходит элект-
рофильтр 6 (МБ-5,4), где очищает-
ся и выбрасывается в атмосферу.
Содержание SO2 составляет не бо-
лее 0,003 % (объемн.), степень улав-
ливания SO2 — 98,5—99 %. Сульфит-
бисульфитпые щелока из электро-
фильтра сливаются в сборник 4.
7.9.7. Очистка отходящих газов
при производстве олеума
Олеум, используемый в произ-
водстве капролактама, получают
путем каталитического окисления
двуокиси серы с последующей аб-
сорбцией образующейся SO3 водой:
SO2 + 1/2О2 = SO3
SO,+H?O = H,SO.
За счет неполноты протекания
реакции окисления в отходящих га-
зах содержится до 0,3 % SOr Очист-
ка (рис. 7.54) отходящих газов про-
изводится в абсорбере диаметром
1800 мм и высотой 6 м. В нижней
части абсорбера установлены пер-
форированные решетки с перелив-
ными патрубками для создания
пенного слоя. На верхней полке уло-
жен слой колец Рашига. В верхней
части абсорбера установлен капле-
отбойник.
Улавливание SO2 аммиачной во-
дой протекает с получением суль-
фитных и бисульфитных солей:
SO2 + 2NH4OH (NH4)2SO3 + Н2О
SO, 4- NH4OH NH4HSO,
2 4 4 3
Отходящие газы, поступающие
из моногидратного абсорбера в ко-
Конденсат
Рис. 7.54. Схема очистного сооружения
для очистки газов от сернистого ан-
гидрида в производстве олеума
Соли в
цех ГАС
337
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
личестве 13 150 м3/ч (объем газа при
н.у.), проходят через распредели-
тельное устройство и поступают в
абсорбер для очистки. На ороше-
ние абсорбера подаются 15 -25%-я
аммиачная вода и конденсат в ко-
личестве 70—80 л/ч. Постоянный
уровень раствора в абсорбере под-
держивается с помощью автома-
тического клапана, который нахо-
дится на линии нагнетания цир-
куляционного насоса. Избыток ра-
створа сульфит-бисульфитных со-
лей отводится в цех гидроксил-
аминсульфата и даже на перера-
ботку в сульфат аммония. Отходя-
щие газы после очистки выбра-
сываются в атмосферу. Степень очи-
стки составляет 90—92 %. Отходя-
щие газы содержат не более 0,03 %
SO2 и 0,001 % NH3.
7.9.8. Очистка отходящих газов
при получении нитрита аммония
Нитрит аммония является полу-
продуктом для получения гидро-
аминсульфата. Он образуется при
взаимодействии карбоната аммония
и окислов азота:
(NH.),CO3 + N2O3 = 2NH.NO, + СО,
На этой стадии в атмосферу выб-
расываются отходящие газы, содер-
жащие 0,2 % окислов азота. Для очи-
стки 10—12 тыс. м3/ч газов, выде-
ляющихся в цехе нитрита аммония,
установлены два полых скруббера.
В качестве поглотителя применяют
карбонат аммония. Работа промыш-
ленной установки характеризуется
следующими показателями, приве-
денными в табл. 7.10.
Образующийся в процессе очи-
стки нитрит аммония используется
в этом же производстве.
Таблица 7.10
Характеристика работы установки
Показатели Скруббер I ступени Скруббер II ступени
Диаметр аппарата, м 3,8 3,2
Высота аппарата, м 23 11,5
Расход поглотителя, м3/ч 250—300 100—110
Состав поглотитель- ного раствора, г/л: общая щелочность аммиак карбонат аммония нитрит аммония 35 2—3 85—90 45—55 15—18 1,0—3,0 30—40 25—40
Температура раствора, °C ±3 ±3
Содержание окислов азота, %: на входе на выходе 0,5—0,6 0,2—0,25 0,2—0,25 70—95
Степень очистки газа, % 60 70—95
7.10. Очистка отходящих газов
в производстве минеральных
пигментов
Минеральные пигменты находят
широкое применение для производ-
ства различных красок и эмалей.
Наибольшее распространение в на-
шей стране получили двуокись ти-
тана и красный железоокисный
пигмент. Процесс производства ми-
неральных пигментов состоит из
большого числа технологических
стадий и операций, в которых при-
нимает участие множество химичес-
ких реагентов. Вследствие несовер-
шенства этих процессов и операций
возможен выброс вредных веществ
в атмосферу.
Сырьем для получения двуоки-
си титана служит ильменит FeTiO3,
при переработке которого исполь-
зуются и другие химические соеди-
нения: жидкое стекло, чугунная
338
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
стружка, серная кислота, кальци-
нированная сода и др. Первой ста-
дией производства двуокиси тита-
на является подготовка сырья: иль-
менита, жидкого стекла и чугунной
стружки.
7.10.1. Очистка отходящих газов
в цехе подготовки сырья
Подготовка ильменита заключа-
ется в его измельчении и фракцио-
нировании. Эти довольно сложные
и громоздкие процессы сопровож-
даются выделением значительного
количества пыли, для улавливания
которой имеется система аспираци-
онных установок (рис. 7.55).
Ильменитовый концентрат по-
дается грейферным краном со скла-
да в бункер 1, откуда с помощью
ленточного транспортера 2, элева-
тора 3 и транспортера 4 поступает
в накопительный бункер 6. Отсюда
концентрат элеватором 7 и редле-
ром 8 подается в накопительный
бункер 9, а далее с помощью диско-
вого питателя — в центробежный
сепаратор 12. Мелкая фракция кон-
центрата из сепаратора отделя-
ется и поступает в бункер размоло-
того продукта 27, а крупная фрак-
ция шнековым питателем 14 направ-
ляется в шаровую мельницу 75. Пос-
ле измельчения концентрат посту-
пает в бункер 27 и направляется на
дальнейшую переработку. В цехе ус-
тановлены три сепаратора и три
шаровые мельницы.
При размоле и транспортирова-
нии ильменитового концентрата в
производственное помещение выде-
ляется пыль. Местными отсосами за-
пыленный воздух собирают в кол-
лекторы и перед выбросом в атмос-
Рис. 7.55. Схема очистки аспирационного воздуха в отделении подготовки ильменита:
1, 6, 9, 21 — бункеры; 2, 4 — ленточные транспортеры; 3, 7, 10, 20 — ковшовые элеваторы; 5,
17, 18— рукавные фильтры; 8, 3, 22 — редлсры; 11, 14— шнековидные элеваторы; 12 —
центробежный сепаратор, 15 — шаровая мельница; 16, 19 — циклоны
339
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
феру очищают в пылеулавливающих
установках. Всего в цехе функцио-
нируют четыре пылеулавливающие
системы: первая система состоит
только из рукавных фильтров 5 типа
РФГ-4МС, остальные четыре —
представляют собой двухступенчатые
установки, состоящие из батарейных
циклонов 16 и 19 типа ЦН-15 (пер-
вая ступень) и рукавных фильтров
17 и 18 типа РФГ-4МС (вторая сту-
пень).
В систему I на очистку поступа-
ет воздух, отсасываемый из бунке-
ра 7, транспортера 2, элеватора 5,
ленточного транспортера 4 и бун-
кера 6. В системы II—IV на очистку
поступает запыленный воздух из се-
паратора, шаровых мельниц, бун-
керов, транспортеров и элеваторов.
Степень очистки достигает 99,8 %.
Производство жидкого стекла.
Схема очистки аспирационного воз-
духа в отделении производства жид-
кого стекла приведена на рис. 7.56.
Влажный песок со склада грейфер-
ным краном 1 подается в сушилку-
бункер 5, обогреваемую паром. За-
пыленный воздух из сушилки-бун-
кера отсасывается вентилятором
через циклон 2 и выбрасывается в
атмосферу. Высушенный песок
(влажность 5 %) загружают в кон-
тейнер 4, установленный на тележ-
ке, и с помощью подъемника 5 и
подвесного крана загружают в бун-
кер 6. Сюда со склада подают каль-
цинированную соду. Смесь соды и
песка поступает в тарельчатый сме-
ситель 7, а затем тарельчатым пи-
тателем 8 загружается во вращаю-
щуюся печь 9, где происходит спе-
кание шихты с образованием жид-
кого стекла:
SiO2 + Na2CO3 = Na2O - SiO2 + CO2
Запыленный воздух от загрузоч-
ного устройства 6, смесителя 7 и та-
рельчатого питателя 8 проходит очи-
стку в рукавном фильтре 10, после
чего выбрасывается в атмосферу.
Степень очистки газов достига-
ет 95-97 %.
Рис. 7 56. Схема очистки аспирационного воздуха в отделении жидкого стекла:
I — грейферный кран; 2 — циклон; 3 — сушилка; 4 — контейнер; 5 — подъемник; 6 — бункер;
7 — смеситель; 8 — тарельчатый питатель; 9 — вращающаяся печь; 10 — рукавный фильтр
340
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
7.10.2. Очистка отходящих газов
в производстве пигментной двуоки-
си титана
Производство двуокиси титана
включает четыре основные стадии:
получение растворов сульфата ти-
тана, гидролиз, прокаливание и
поверхностная обработка продукта.
Получение растворов сульфата
титана. Раствор сульфата титана по-
лучают разложением ильменитово-
го концентрата 85—89%-й серной
кислотой:
FeTiO3 + 2H3SO4
-» TiOSO4- Н2О + FeSO4- Н2О
Схема получения сульфата тита-
на с очистными сооружениями по-
казана на рис. 7.57.
Предварительно высушенный и
размолотый ильменит поступает в
бункер 1 и, пройдя бункерные весы 5
и скребковый конвейер Р, поступа-
ет в реактор разложения 10; сюда
же предварительно заливают серную
кислоту из сборника 8. Степень раз-
ложения концентрата составляет
95—97 %. После охлаждения плава
до 80—90 °C в реакторе проводят
выщелачивание серно-кислых солей
водой.
Растворы, получаемые после вы-
щелачивания и содержащие сульфа-
ты титана и железа, из реактора
разложения направляют на непре-
рывное восстановление в аппарат 11.
Восстановление осуществляют до
полного перехода Fe3+ в Fe2+. Для
восстановления используют чугун-
ные стружки, получаемые в цехе
сырья. Растворы после выщелачи-
вания и восстановления отделяют
от шлама, состоящего в основном
из кремневой кислоты и неразло-
Рис. 7.57. Схема очистки аспирационного воздуха при получении растворов сульфата титана:
/, /2, 15 — бункеры; 2, 6, 16 — циклопы; 3, 7 — рукавные фильтры; 4 — газодувка, 5 — весы; 8 —
сборник, 9 — транспортер, 10 — реактор; 11 — аппарат восстановления; 13, 22 — сгустители; 14,
19 — емкости; 17 — вакуум-фильтр; 18— кристаллизаторы; 20 — подогреватель; 21 — центрифуга
341
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
жившегося концентрата, в сгустите-
ле 13 с помощью коагулянта, вводи-
мого в сгуститель из емкости 14. Сгу-
щенный шлам отделяют от раство-
ра и промывают на барабанном ва-
куум-фильтре 17 с намывным сло-
ем из древесной муки. Промывной
раствор направляется в реактор раз-
ложения, а шлам перекачивают на
станцию нейтрализации.
Осветленный раствор из сгусти-
теля 13 непрерывно поступает в ем-
кость 19 и затем на вакуум-кристал-
лизационную установку 18, где при
о,хлаждении раствора кристаллизу-
ется сульфат железа. Пульпа из ва-
куум-кристаллизатора подается че-
рез сгуститель 22 на центрифугу 21,
где железный купорос выделяют из
раствора и направляют в цех для
получения красных железоокисных
пигментов. Раствор, содержащий
сульфат титана, упаривают в ваку-
ум-выпарных аппаратах и направ-
ляют на дальнейшую переработку.
Степень очистки газов достига-
ет 95 %.
Прокаливание и поверхностная об-
работка двуокиси титана. Для про-
каливания продукта гидролиза суль-
фата титана применяются трубча-
тые вращающиеся печи, обогрева-
емые продуктами сгорания мазута
и природного газа. Техническая схе-
ма очистки аспирационного возду-
ха приведена на рис. 7.58. Паста,
образующаяся после гидролиза, по-
дается непрерывно в печь 1, темпера-
тура в которой достигает 800—900 °C.
Продолжительность пребывания
продукта в печи 8—15 ч.
Отходящие газы от прокалочных
печей поступают в полый охлади-
тельный скруббер 23, где они охлаж-
Рис. 7.58. Схема очистки аспирационного воздуха при прокаливании и поверхностной
обработке двуокиси титана:
1 — печь; 2 — транспортер; 3 — охлаждающий барабан; 4, 9, 14, 19, 20 — рукавные фильтры; 5, 8,
12, 77—ковшовые элеваторы; 6, 13, 24 — бункеры; 7, 11, 15, 16 — шнековые транспортеры; 10 —
мельница; 18 — расфасовочная машина; 21, 25 — насосы; 22 — скруббер насадочный; 23 —
скруббер полый
342
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
даются и частично очищаются от
пыли при орошении технической
водой. Охлажденные и частично
очищенные от пыли газы поступа-
ют в скруббер 22 с насадкой из ко-
лец Рашига, где опять очищаются
от пыли, SO2 и SO3, а затем выбра-
сываются в атмосферу.
Суспензия, содержащая улов-
ленную пыль, из полого и насадоч-
ного скрубберов сливается в сбор-
ник 24, откуда насосом 25 подается
на орошение охладительного скруб-
бера и сливается в канализацию.
Степень очистки газов прокалоч-
ной печи — 80 %, от SO2 — 75 %, от
SO3 - 100 %.
Аспирационный воздух, содер-
жащий только пыль TiO2, очищает-
ся в рукавных фильтрах, где сте-
пень очистки достигает 96 %.
7.10.3. Очистка отходящих газов
в производстве красных железо-
окисных пигментов
Группа красных железоокисных
пигментов цветом от оранжево-крас-
ного до фиолетово-красного содер-
жит главным образом окись железа
Fe2O3. Между химическим составом
и цветом железоокисных пигментов
существует определенная зависи-
мость: желтые пигменты являются
гидратами окиси железа, красные —
окисью железа, черные — закись-
окисью железа, а коричневые —
гидратированной окисью железа
или смесью желтых и красных пиг-
ментов, Наибольшее применение
нашли красные железоокисные
пигменты. Сырьем для получения
красных пигментов служит серно-
кислое железо (железный купорос),
являющееся отходом производства
двуокиси титана.
Технологический процесс полу-
чения красных пигментов состоит
из следующих операций: обезвожи-
вания (дегидратации) железного
купороса, прокаливания обезво-
женного продукта, промывки, раз-
мола, классификации и фильтра-
ции пигмента, а также сушки, раз-
мола и упаковки товарного продук-
та — пигмента.
Обезвоживание железного купоро-
са происходит при нагревании его
до температуры 350—400 °C.
Технологическая схема обезвожи-
вания железного купороса с газопы-
леулавливающими установками по-
казана на рис. 7.59. Железный купо-
рос FeSO4 • 7Н2О подается со склада
в двухвальный смеситель 7. Здесь он
смешивается с одноводным продук-
том FeSO4 • Н2О для предотвраще-
ния плавления железного купороса
в кристаллизационной воде и с по-
мощью элеватора 2 и ленточного
транспортера 3 подастся во враща-
ющийся бункер 4, откуда с помо-
щью питателя 5, транспортера 6, ве-
сового дозатора 7 и элеватора 14 по-
ступает в бункер 12 Далее смесь по-
дастся шнеком 13 во вращающуюся
барабанную печь 15, где происходит
обезвоживание железного купороса
за счет тепла сжигания природного
газа. Из печи 15 обезвоженный же-
лезный купорос частично (в виде
ретура) возвращается в двухвальный
смеситель 1, основная его масса по-
ступает на последующую переработку
в прокалочное отделение.
На всем пути следования желез-
ного купороса и ретура возможны
выбросы этих веществ в виде пыли,
поэтому технологическое оборудо-
вание цеха имеет местные отсосы.
Запыленный воздух собирается в
343
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
проколочное
отделение
Рис. 7.59. Схема очистки аспирационного воздуха в отделении дегидратации железного
купороса:
1 — двухвальный смеситель; 2, 14 — ковшовые элеваторы; 3, 6 — транспортеры; 4 — вращаю-
щийся бункер; 5 — дозатор; 7 — весы; 8 — циклон, 9 — рукавный фильтр; 10 — выхлопная
труба; 11, 18 — вентиляторы; 12 — бункер-усреднитель; 13 — шнек, 15 — вращающаяся
барабанная печь, 16 — мультициклоны; 17 — пенный промыватель
общем коллекторе и направляется
на очистку в циклон 8 и рукавные
фильтры 9, после чего вентилято-
ром 11 через трубу 10 выбрасывает-
ся в атмосферу. Уловленную в цик-
лонах и рукавных фильтрах пыль
возвращают в печь дегидратации.
Отходящие газы из печи дегид-
ратации 75, содержащие пыль мо-
ногидрата, очищают в мультицик-
лонах 16 и пенных аппаратах /7 и
выбрасывают в атмосферу. Промыв-
ные воды после пенных аппаратов
сбрасывают в канализацию. На очи-
стку в систему «циклон — рукав-
ный фильтр» поступает запылен-
ный воздух от ковшовых элеваторов
2 и 14, ленточных транспортеров 3
и 6, весовых дозаторов 7, вращаю-
щихся бункеров 4 и 12.
344
На очистку в систему «мульти-
циклон — пенный промыватель» по-
ступают запыленные топочные газы
от вращающихся барабанных печей.
В отделении дегидратации же-
лезного купороса степень очистки
отходящих газов от печи составля-
ет 97 %, а степень очистки аспира-
ционного воздуха — 98 %.
Прокаливание обезвоженного мо-
ногидрата. Технологическая схема
очистки аспирационного воздуха в
отделении прокалки железного ку-
пороса представлена на рис. 7.60.
Обезвоженный продукт FcSO4 • Н О
поступает из печи дегидратации
при 200—250 °C на валковые дробил-
ки /, где происходит дробление
крупных кусков спекшегося моно-
гидрата. Отсюда редлерами 2 и
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
В фильтр U
А
/7
Fe2O3
Рис. 7.60. Схема очистки аспирационного воздуха в отделении прокалки железного
купороса:
1 — валковая дробилка; 2 — редлер; 3, 11 — ковшовые элеваторы; 4 — вибрационное сито;
5, 7 — бункеры; 6 — транспортер; 8 — питатель; 9 — весы; 10 — смеситель; 12 — мульти-
циклон; 13 — электрофильтр; 14 — вентилятор; 15 — абсорбер очистки от SO2; 16 — прока-
лочная печь; 17 — охлаждающий барабан; 18 — шнек; 19 — емкость
элеватором 3 продукт подается на
вибрационное сито 4. Крупная фрак-
ция возвращается на повторное
дробление, а мелкая — из бункера 5
ленточным транспортером 6 направ-
ляется в промежуточный бункер 7,
откуда с помощью дозатора 5 и лен-
точных весов 9 подается в смеси-
тель 10. Сюда же в качестве мине-
рализатора подаются поваренная
соль и мазут. Эти компоненты слу-
жат катализаторами разложения
железного купороса в прокалочной
печи 16, где поддерживается темпе-
ратура 700—800 °C. При прокалива-
нии железного купороса протекает
реакция:
2FeSO. • Н,О-> Fe,O. + SO, +
4 2 2 3 2
+ SO3 + 2Н2О
Из прокалочной печи продукты
диссоциации поступают в охлажда-
ющий барабан /7 и после охлажде-
ния шнековым транспортером ZZ? по-
даются в емкость 19 и на дальней-
шую переработку.
Отходящие от прокалочной печи
газы содержат пыль, SO2 и SO3, по-
этому очистка ведется в последова-
тельно установленных циклоне 12,
электрофильтре 13 и насадочном аб-
сорбере. Степень очистки отходящих
газов от пыли достигает 100 %, от
SO2 - 95 %, от SO3 - 100 %.
Аспирационный воздух очища-
ется в рукавных фильтрах, так как
он содержит только пыль. Степень
его очистки достигает 95 %.
345
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Сушка, размол и упаковка пигмен-
та. После промывки мокрого раз-
мола и фильтрования готовый про-
дукт (красный железоокисный пиг-
мент) направляют на сушку, раз-
мол и упаковку. Эти операции со-
провождаются выделением в окру-
жающую среду пылевидного пиг-
мента. На рис 7.61 показана схема
отделения сушки, размола и упа-
ковки продукта, включающая очи-
стные сооружения.
Паста красного железоокисного
пигмента влажностью 45 % из про-
мывного отделения транспортера-
ми 1 и 2 направляется в сушилку 3,
где осуществляется сушка продукта
топочными газами при температу-
ре 500 °C. Отходящие топочные газы
при этом очищаются от пыли в ба-
тарейном циклоне 4 и пенном про-
мывателе 7, после чего выбрасыва-
ются в атмосферу. Промывные воды
из пенного промывателя использу-
ют в технологическом процессе, а
пигмент из батарейного циклона
поступает в шнек 5, где он присое-
диняется к основному потоку пиг-
мента, выходящему из сушильного
барабана. Высушенный пигмент эле-
ватором 8 направляют в бункер 9 и
далее в размольный агрегат 12, где
происходит его измельчение до ча-
стиц необходимого размера. Готовый
продукт поступает в бункер 14, а за-
тем с помощью шнека 75— в рас-
фасовочную машину 16, где пигмент
расфасовывают в крафтцеллюлоз-
ные четырехслойные мешки. Раз-
мол, транспортирование и расфа-
совка пигмента сопровождаются его
пылением, поэтому отсасываемый
Рис. 7.61. Схема очистки аспирационного воздуха в отделении сушки, размола и упаков-
ки красного железоокисного пигмента:
1, 2, 5, 13, 15 — шнеки; 3 — сушильный барабан; 4, 11, 17 — батарейные циклоны; 6 — газодувка;
7 — пенный промыватсль; 8 — элеватор; 9, 14 — бункеры; 10, 18 — трубы рассеивания; 12 —
размольный агрегат; 16 — расфасовочная машина
346
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
газ подвергается очистке. Отходя-
щие газы сушильного барабана очи-
щают в батарейном циклоне 4 и пен-
ном газопромывателе 7, при этом
степень очистки достигается 99,5 %.
Аспирационный воздух очищается
в рукавичных фильтрах, степень
очистки составляет 98 %.
7.11. Очистка отходящих газов
при получении безводного сульфи-
та натрия
При производстве фенола об-
разуются сточные воды, содержа-
щие сульфит натрия. Последний
извлекают из сточных вод и выда-
ют в виде товарного продукта. Про-
изводство безводного сульфита
натрия состоит из нескольких пос-
ледовательно протекающих стадий:
фильтрования осветленных раство-
ров, кристаллизации, деканта-
ции, обезвоживания, сушки и
упаковки готового продукта. На
стадиях сушки и упаковки возмож-
но выделение пыли сульфита на-
трия в окружающую среду. Очист-
ка воздуха от пыли производится
на установке, схема которой по-
казана на рис. 7.62.
Влажный сульфит натрия из
бункера 3 шнеком-дозатором 4 по-
дается в пневмосушилку, состоя-
щую из вентилятора I производи-
тельностью 2500 м3/ч, трехсекцион-
ного калорифера 2 типа КФБ-4,
поверхность теплообмена которого
64,2 м2, и стального трубопровода
диаметром 200 мм и длиной 45 м. На-
гретый в калорифере до 100—115 °C
воздух смешивается в трубопроводе
с влажным сульфитом натрия и ув-
лекает его по трубопроводу. Трубо-
провод в этом случае играет роль
сушилки сульфита натрия и пнев-
мотранспорта.
Высушенный безводный сульфит
натрия поступает в бункер 6, здесь
за счет снижения скорости воздуш-
ного потока он осаждается.
Воздух через фильтр 5 вентиля-
тором 8 подается в гидроловушку 9
и очищенный от пыли выбрасыва-
ется в атмосферу. Фильтр для очист-
В атмосферу
Рис. 7.62. Схема получения безводного сульфита натрия с очисткой отходящих газов:
1, 8, 12 — вентиляторы; 2 — калорифер; 3, 6 — бункеры; 4 — шнек-дозатор; 5 — фильтр; 7 —
расфасовочная машина; 9, 10 — гидроловушка; 11 — сборник маточного раствора
347
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
ки воздуха представляет собой аппа-
рат, в котором вмонтированы тринад-
цать рам с пружинами и натянутыми
на них капроновыми полотнами. В гид-
роловушку 9 заливают 150 л воды. Пос-
ле насыщения раствора сульфитом на-
трия до содержания 14 % его самоте-
ком спускают в сборник маточного
раствора 11.
Безводный сульфит натрия из
бункера 6 поступает на расфасовку
в машину 7. Выделяющаяся при
этом пыль сульфита натрия цент-
робежным вентилятором 12 отсасы-
вается от расфасовочной машины
и нагнетается в гидроловушку 10, где
улавливается водой. Когда концен-
трация раствора Na2SO3 в ловушке
достигнет 14 %, его самотеком спус-
кают в сборник маточника 11. Ма-
точный раствор из сборника направ-
ляется на повторную переработку.
Степень очистки воздуха от пыли в
фильтре и гидроловушке составля-
ет 90—96 %.
7.12. Очистка отходящих газов
в производстве сернистого, натрия
и сульфит-сульфатных солей
Сточные воды, образующиеся в
производстве сульфурационного фе-
нола и содержащие сульфит-суль-
фатные соли, могут быть перерабо-
таны в сернистый натрий. На рис. 7.63
показана технологическая схема
процесса получения сернистого на-
трия из сточных вод и очистки от-
ходящих газов.
Сточные воды из сборника по-
ступают в распылительную сушил-
Рис. 7.63. Технологическая схема получения плава NazS и сульфит-сульфатных солей с
очисткой отходящих газов:
1 — циклонная печь; 2 — скруббер; 3 — вентилятор; 4 — распылительная сушилка; 5 — циклон
НИИОгаз; б — циклон; 7 — вентилятор; 8 — осадитель; 9 — рукавный фильтр; 10 — бункер;
11— бункер угля; 12, 13 — дозаторы; 14 — шнек-смеситель; 15 — бункер; 16 — дробилка; 17 —
плавильная печь-копильник
348
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
ку 4. В нижнюю ее часть из циклон-
ной печи 1 и копильника 17 пода-
ются топочные газы. При темпера-
туре 800—1000 °C в сушилке проис-
ходит интенсивное испарение рас-
пыленной жидкости и на дно ап-
парата осаждаются твердые части-
цы сульфит-сульфатных солей. То-
почные газы, выходящие из распы-
лительной сушилки, содержат зна-
чительное количество пыли суль-
фит-сульфатных солей, поэтому
перед выбросом в атмосферу они
очищаются в циклонах 5 и в мок-
ром скруббере 2, орошаемом про-
мышленными стоками. Очищенный
газ выбрасывают в атмосферу, а от-
работанный раствор выводят из
скруббера и направляют в распы-
лительную сушилку. Сульфит-суль-
фатные соли из распылительной
сушилки поступают в дробилку 16,
после измельчения их расфасовы-
вают в мешки в качестве товарного
продукта или направляют на пере-
работку в сернистый натрий.
Переработка сульфит-сульфатных
солей осуществляется по следующей
схеме. Измельченная соль пневмотран-
спортом из дробилки 16 подастся че-
рез циклон 6 в рукавный фильтр 9.
Сульфит-сульфатные соли из осади-
теля 8 и после фильтра 9 ссыпаются
в бункер-ворошитель 10 и с помо-
щью дозатора 12 направляются в
шнек-смеситель 14. Сюда же из бун-
кера 11 подается измельченный уголь.
Полученную шихту в соотношении
1 : 2 (уголь, сульфит-сульфатные
соли) пневмотранспортом из бунке-
ра 75подают в циклонную печь 7. При
температуре 1300—1500 °C, получае-
мой за счет сжигания природного газа
в печи, сульфит-сульфатные соли
разлагаются с образованием серни-
стого натрия и двуокиси углерода.
Для сжигания природного газа в
циклонной печи имеются горелки
типа МГП с принудительной пода-
чей воздуха.
Частицы шихты, попадая в цик-
лонную камеру под действием цент-
робежной силы, отбрасываются к
стенке, плавятся и в виде жидкой
пленки стекают через диафрагму в
копильник 77, где происходит дозре-
вание плава. Плав из нижней части
копильника через охлаждаемую теч-
ку заливают в железные барабаны.
Степень очистки отходящих га-
зов от распылительной сушилки при-
ближается к 100 %, аспирационный
воздух очищается до 97—98 %.
7.13. Очистка газов от HCN
вакуум-поташным методом
В некоторых производствах хи-
мической промышленности в ат-
мосферу выбрасываются отходящие
газы, содержащие цианистый водо-
род. В литературе описан ряд мето-
дов очистки газов от HCN, осно-
ванных на поглощении его захоло-
женной водой, водной суспензией
Са(ОН)2 или СаО.
Для очистки разбавленных газов
предложен метод извлечения HCN
гранулированным К2СО3 во враща-
ющемся барабане Процесс протекает
при 200—400 °C, выход — 93—95 %
KCN.
Известен также метод адсорбции
HCN гранулированной массой, со-
держащей Fe2O3 и F^COj.
Ниже описан циклический ваку-
ум-поташный метод, который на-
шел широкое применение в коксо-
химической промышленности при
очистке коксового газа. Этот метод
по сравнению с другими имеет ряд
349
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
преимуществ: он может применяться
для улавливания HCN при низком
содержании его в газе (менее 1 %), не
требует применения высоких тем-
ператур, исключает образование
сточных вод и позволяет утилизи-
ровать ценный продукт — синиль-
ную кислоту:
К,СО, + HCN KCN + КНСО3
Технологическая схема установ-
ки, предназначенной для очистки
отходящих газов от HCN, показана
на рис. 7.64.
Газы, содержащие HCN, посту-
пают в нижнюю часть барботажной
колонны ситчатого типа 2, по вы-
соте которой установлено десять та-
релок со свободным сечением 10 %.
На орошение колонны поступа-
ет раствор К2СО3 из напорного бач-
ка 3. Газ барботирует через слои
пены на тарелках и после очистки
выбрасывается в атмосферу.
Отработанный раствор сливается
в емкость 13, откуда с помощью на-
соса 12 подается в подогреватель 9.
Здесь раствор нагревается и посту-
пает далее в регенератор 7, пред-
ставляющий собой башню, запол-
ненную кольцами Рашига. В нижней
части башни расположен обогрева-
емый паром куб. Стекая по насад-
ке, поглотительный раствор взаи-
модействует с парами Н2О и HCN,
которые выделяются из раствора в
нижней части. За счет выделения
экзотермического тепла происходит
многократное испарение и конден-
сация паров, в результате чего ра-
створ регенерируется с образовани-
ем HCN и KpDj. Пары HCN и Н2О
Рис. 7.64. Принципиальная схема очистки газов от HCN вакуум-поташным методом:
/ — вентилятор; 2 — абсорбер; 3 — барометрическая емкость; 4 — сборник поташного раство-
ра; 5— вакуум-насос; 6 — дефлегматор; 7 — регенератор; 8 — холодильник; 9— подогрева-
тель; 10 — сборник регенерированного раствора; //, 12 — центробежные насосы; 13 — сборник
отработанного раствора
350
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
поднимаются в верхнюю часть ко-
лонны. Здесь они промываются
флегмой и направляются в дефлег-
матор 6, охлаждаемый проточной
водой. Сконденсированный HCN
насосом 5 отводится из сборника в
виде товарной продукции. Часть его
в виде флегмы поступает на оро-
шение верхней части колонны для
промывки паров HCN.
Регенерированный раствор из
регенератора 7 проходит холодиль-
ник 8, затем направляется в сбор-
ник 10 и далее вновь поступает на
орошение абсорбера. Свежий ра-
створ К2СО для наполнения систе-
мы готовят в сборнике 4. Наиболь-
шая эффективность работы установ-
ки достигается при наличии в от-
ходящих газах двуокиси углерода,
которая взаимодействует с К2СО3 с
образованием КНСО3. Последняя
способствует регенерации раствора.
Ниже приведены оптимальные
условия работы установки: ,
Концентрация HCN
в газах, г/м........................0,2—9
Концентрация К2СО3
в растворе, %........................................ 35
Концентрация КНСО3
в растворе, г/л........................40
Скорость газа
в абсорбере, м/с..................0,4—0,5
Плотность орошения, м’/(м2-ч):
в абсорбере........................0,6
в регенераторе......................I
Температура регенерации, ’С:
в кубе..............................80
в верхней части
колонны............................60
Вакуум в регенераторе,
Па...................................6000
Степень очистки
от HCN, %...........................98—99
7.14. Очистка отходящих газов
на заводах технического углерода
Технический углерод представ-
ляет собой тонкодисперсный поро-
шок, получаемый разложением га-
зообразных или жидких углеводо-
родов в условиях ограниченного
доступа или без доступа воздуха.
Выпускается множество марок
технического углерода, различаю-
щихся способом производства, ви-
дом используемого сырья, физико-
химическими характеристиками и
элементным составом.
При диффузионном способе тех-
нический углерод образуется в ре-
зультате неполного сгорания природ-
ного газа или его смеси с маслом в
горелочных камерах, снабженных
щелевыми горелками. Полученный
из диффузионного пламени техни-
ческий углерод осаждается на ме-
таллических швеллерах (каналах).
При печном способе производит-
ся неполное сжигание и термичес-
кое разложение распыленных жид-
ких ароматических углеводородов
(масел) или их смеси с природным
газом в специальных печах. Образу-
ющийся технический углерод выно-
сится из печей в виде аэрозоля с
продуктами сгорания.
При термическом способе природ-
ный газ или ацетилен подвергают тер-
мическому разложению в специаль-
ных реакторах без доступа воздуха.
Основные виды технического уг-
лерода и способы его производства
приведены в табл. 7.11. Характерис-
тики основных видов технического
углерода даны в табл. 7.12Г
В производстве технического уг-
лерода источниками загрязнения
атмосферы, заводской территории
и окружающей местности являют-
351
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Таблица 7.11
Основные виды технического углерода и способы его производства
Способ обработки сырья Вид сырья Вид технического углерода
Неполное сгорание в печи: в ламинарном пламени в турбулентном пламени в щелевых горелках осаждение на движущихся швеллерах осаждение на вращающихся барабанах Твердое Газообразное » Смесь газообразного и жидкого Ламповый Форсуночный, газовый печной Газовый канальный Антраценовый активный
Термическое разложение в отсутствие воздуха Природный газ То же + водород Ацетилен Термический Термический дисперсный Ацетиленовый
ся технологические газы от реакто-
ров, дымовые газы сушилок мокрой
грануляции технического углерода,
а также выбросы из линий пневмо-
транспорта продукта. Максимальная
разовая концентрация техническо-
го углерода в атмосферном воздухе
не должна превышать 0,15 мг/м3. Ни
один из существующих типов пы-
леуловителей, кроме хорошо отла-
женных рукавных фильтров, не в
состоянии, как правило, обеспе-
чить поддержание этой величины
на указанном уровне даже с уче-
том рассеивания выбросов в атмос-
фере. Поэтому в подавляющее боль-
шинство систем очистки промыш-
ленных газов от технического уг-
лерода входят пылеуловители раз-
ных типов.
Таблица 7.12
Храктеристики основных видов технического углерода
и параметры пылегазового потока
Вид технического углерода Средний диаметр час- тиц, мкм Удельная поверхность, м2/г Концентрация в газах, посту- пающих на очистку, г/м3 Температура газов, посту- пающих на очистку, °C
Форсуночный ТМ-30 0,1—0,12 26—18 80—100 1200—1250
Ламповый ТМ-15 0,14—0,19 18—12 120—140 1150—1200
Печной газовый TI М-33 0,05—0,06 40—30 12—15 1100—1150
Печной активный: ТМ-100 ТМ-70 0,02—0,03 0,03—0,04 95—110 70—85 40—46 55 —
Печной полуактивный ТМ-50 0,03—0,04 40—50 58—65 —
352
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
При улавливании лампового
технического углерода по схеме «цик-
лон — электрофильтр — циклон» кон-
центрация технического углерода в
газах была понижена до 0,13 г/м3 при
исходной концентрации 135 г/м3, а
схема «электрофильтр — циклон —
циклон» дала снижение запыленно-
сти со 135 до 0,27 г/м3.
При начальной концентрации
форсуночного технического углеро-
да 96 г/м3 в системах «циклон — элек-
трофильтр — циклон» и «электро-
фильтр — циклон — циклон» газы
были очищены до остаточного со-
держания технического углерода 0,42
и 0,72 г/м3 соответственно.
С целью повышения степени
улавливания форсуночного техничес-
кого углерода на Кадиевском, Омс-
ком и Электроуглинском заводах тех-
нического углерода электрофильтры
СГ были модернизированы: к трем
электрическим полям были добавле-
ны еще два. При скорости потока в
аппарате 0,57 м/с и температуре га-
зов 220 °C в пятипольном электро-
фильтре содержание технического
углерода было понижено с 69,4 г/м3
на входе до 0,019—0,05 г/м3 на выходе.
На выходе трехпольного электро-
фильтра при этих же условиях оста-
точное содержание технического уг-
лерода составляло 2—4 г/м3.
Схема улавливания печного по-
луактивного технического углерода
ПМ-50 с мокрой доочисткой газов
показана на рис. 7.65.
Из реакторов газовая смесь, ох-
лажденная до 250—280 еС и увлаж-
ненная до содержания 35—37 %
(объемн.) водяных паров, поступает
в систему улавливания. Вначале газы
проходят через трехпольный элект-
рофильтр /, где осаждается часть тех-
нического углерода и происходит
электрическая коагуляция частиц.
Последующая очистка газов осуще-
ствляется в двух последовательно
установленных циклонах 2 типа
СК-ЦН-34. Далее следует доочистка
газов в аппаратах мокрого типа, со-
единенных последовательно по схеме
«пенный аппарат — труба Вентури —
пенный аппарат». Первый пенный
аппарат 3 — однополочный, работа-
ет в провальном режиме. Его назна-
чение — предварительная очистка
газов, их охлаждение до 75—80 °C и
подготовка (насыщение влагой) пе-
ред трубой Вентури. Размеры аппа-
рата в плане 1,2 х 1,7 м, высота 4,1 м.
Рис. 7.65. Схема очистки газов с мокрым доулавливанием технического углерода ПМ-50:
1 — электрофильтр; 2 — циклоны типа СК-ЦН-34; 3, 5 — одно- и двухполочный пенные
аппараты; 4 — труба Вентури; 6, 7, 8 — вентилляторы; 9 — циклон
353
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Живое сечение решетки 30 %. В тру-
бе Вентури 4 при скорости газа
100 м/с осуществляется коагуляция
мелких частиц углерода, не улов-
ленных в предыдущих аппаратах.
Благоприятные условия для более
полной коагуляции создаются
вследствие того, что газы охлажда-
ются ниже точки росы. Труба Вен-
тури 4 орошается оборотной водой,
осветленной в отстойниках. Труба
расположена вертикально, факел
воды из форсунки направлен вниз.
Установленный за трубой Вентури
двухполочный пенный аппарат 5,
используемый в качестве каплеуло-
вителя, работает в беспровальном
режиме с переливом жидкости че-
рез пороги. Аппарат прямоугольно-
го сечения размером 1,7 х 1,2 м, вы-
сотой 5,4 м. Живое сечение решет-
ки 22,5 %.
Уловленный в циклонах техни-
ческий углерод поступает в систе-
му пневмотранспорта. С помощью
вентиляторов 6 и 8 давление в цик-
лонах на 1—2 кПа превышает дав-
ление в линии пневмотранспорта,
что облегчает выгрузку продукта из
бункеров. Газ для пневмотранспор-
тирования отбирается от напорной
линии вентилятором 7. В системе
пневмотранспорта установлен цик-
лон 9. Технический углерод отде-
ляется в нем от транспортирующе-
го потока и через шлюзовой затвор
подается в шнек электрофильтра,
а газ направляется на доочистку в
электрофильтр.
Некоторые результаты работы
описанной системы приведены в
табл. 7.13.
Основной недостаток мокрого
способа улавливания заключается в
наличии большого оборота загряз-
ненной техническим углеродом кис-
лой воды от пенных аппаратов.
Освоение выпуска стеклоткани,
устойчивой к влажным газам при
200—250 °C, расширило возможно-
сти использования рукавных филь-
тров в производствах технического
Таблица 7.13
Характеристика работы системы улавливания технического углерода ПМ-50
Показатели Электро- фильтр Два последова- тельных цикло- на СК-ЦН-34 Однополочный пенный аппа- рат Труба Вентури — двухполочный пен- ный аппарат
Расход газа, м3 6,^-6,9 6,2—6,6 2,6—2,9 —
Гидравлическое сопро- тивление, кПа 0,33—1,54 9,2—13,1 3,8—8,4 26,8—47,5
Температура газов, °C 250—260 230 172—185 69—72
230 172 — 185 69 — 72 30—40
Запыленность газов, г/м3 40 — 53 5,5 — 26,1 2,4 — 3 8 1,17 — 1,55
5,5 — 26,1 2.5—3,6 1,17 — 1,55 0.044—0,081
Степень улавливания, % 51—86 54—86 36,6—60 94,7—97,4
Примечание. В числителе приведены данные измерений на входе в пылеуловитель, в зна-
менателе — на выходе.
354
Часть И. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
углерода. Этими аппаратами осна-
щаются новые заводы, производя-
щие технический углерод активно-
го и полуактивного видов.
Приведенная на рис. 7.66 схема
улавливания технического углерода
по сухому методу включает цикло-
ны и рукавный фильтр.
В сажегазовую смесь после реак-
торов в холодильнике впрыскивают
распыленную форсунками воду. При
таком способе охлаждения создают-
ся благоприятные условия для коа-
гуляции частиц технического углеро-
да, таким образом повышается сте-
пень осаждения его в циклонах. Из
холодильника поток направляется в
четыре последовательно установлен-
ных циклона 7 типа СК-ЦН-34. Пос-
ледующая очистка осуществляется в
фильтре 2 со стеклотканевыми рука-
вами. Корпус фильтра разделен на
восемь секций, под которыми име-
ются конусообразные бункеры. Газы
по входному коллектору поступают
в нижнюю бункерную часть фильтра.
Некоторая доля частиц оседает в бун-
керах. Остальные вместе с газом че-
рез отверстия в горизонтальных пли-
тах, к которым крепятся нижние кон-
цы рукавов, направляются в рукава
и задерживаются на их внутренней
поверхности. Очищенные газы про-
ходят в пространство между рукава-
ми, а затем через коллектор чистого
газа удаляются из фильтра.
Очистка рукавов путем обратной
продувки воздухом недопустима,
так как очищаемые газы взрыво-
опасны. Поэтому рукава продувают
очищенными газами. Обдувочный
вентилятор 3 отбирает часть газа из
коллектора очищенных газов и на-
гнетает их через коллектор обдувоч-
ного газа и дроссель в ту секцию
фильтра, которая в данный момент
регенерируется. Обдувочные газы
проходят через ткань рукавов с
внешней стороны и сдувают осадок
с внутренней поверхности в бункер.
На время регенерации закрывается
дроссель, соединяющий регенери-
руемую секцию с коллектором очи-
щенного газа. Более высокий напор,
создаваемый вентилятором 5, по-
зволяет направить обдувочные газы
во входной коллектор грязных га-
зов, откуда они распределяются по
секциям фильтра. Очищенные в
фильтре газы через секторный гид-
розатвор 4 вентилятором 5 подают-
ся на сжигание в котлы-утилизато-
Рис. 7.66. Схема улавливания технического углерода по сухому способу:
1 — циклоны типа СК-ЦН-34; 2 — фильтр; 3 — обдувочный вентилятор; 4 — секторный
гидрозатвор; 5, 8 — вентиляторы; 6 — задвижка; 7 — шлюзовые затворы
355
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
ры. За первым циклоном предус-
мотрена задвижка 6, позволяющая
направлять газы в атмосферу во вре-
мя растопки реактора или в случае
аварийного повышения их темпера-
туры перед рукавным фильтром бо-
лее чем до 250 еС. Все аппараты ра-
ботают под избыточным давлением
до 7 кПа в циклонах и до 2,5 кПа в
рукавных фильтрах. Это исключает
подсос наружного воздуха, который
мог бы привести к возникновению
взрывов в аппаратах.
Технический углерод, уловлен-
ный в циклонах, через шлюзовые
затворы 7 выводится в линию пнев-
мотранспорта. Транспортирование
технического углерода, поступаю-
щего от шлюзовых питателей бун-
керов рукавного фильтра, осуще-
ствляется газами, отбираемыми от
основного потока вентилятором 8.
Давление в линии пневмотранспор-
та на 2—4 кПа ниже, чем в секциях
рукавного фильтра, что облегчает
выгрузку продукта из бункеров.
Основные данные по работе ап-
паратов сухой системы улавливания
технического углерода приведены в
табл. 7.14.
Отбросные газы заводов, выра-
батывающих технический углерод,
содержат его частицы и загрязнены
вредными газами. Наиболее токсич-
ны сероводород и окись углерода,
концентрация которых в выбрасы-
ваемых газах может достигать соот-
ветственно 0,3 и 14 % (объемн.).
Как взвешенные, так и газооб-
разные примеси в выбросах могут
быть обезврежены в дожигательных
установках.
Котел типа СК 29/24 имеет цик-
лонную топку с четырьмя горелка-
ми. Газы на дожигание поступают
356
Таблица 7.14
Характеристика работы аппаратов
улавливания технического углерода
по сухому способу
Показатели Циклоны Фильтр
Скорость газов, м/с 1,5—1,7 —
Удельная газовая нагруз- ка, м5/(м2 • мин) — 0,35
Гидравлическое сопро- тивление, кПа 4—8* 16—18
Содержание техническо- го углерода в газах на выходе из аппарата, г/м5 10 0,1
Температура газа, °C: на входе на выходе 270 230 230 200
Степень улавливания, % 80—85 96—99
* Гидравлическое сопротивление одного циклона.
из отделения улавливания техничес-
кого углерода. Горелки позволяют
сжигать отбросный газ совместно с
природным газом (работа с подсвет-
кой), один отбросный газ (работа
без подсветки), а также только при-
родный газ. Для сжигания газов в
горелки подается предварительно
подогретый воздух. Он забирается из
помещения котельной вентилято-
ром и подается в калорифер, где
нагревается примерно до 100 °C. За-
тем воздух направляется в воздухо-
подогреватель котла и там приоб-
ретает температуру 250—350 °C. От-
сюда он по двум общим воздухово-
дам поступает на две пары горелок.
Перед горелками воздуховоды раз-
дваиваются.
При работе получены следующие
результаты. Температура отбросного
газа составляла 180—215 С, влаго-
содержание 400 г/м5 сухого газа, дав-
ление газа 1—2 кПа. Расход отброс-
ного газа 20—25 тыс. м5/ч. Концент-
рация технического углерода в газе
колебалась в пределах 1,0—2,0 г/м5.
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
На горелки подавалось 10,5—21,6 тыс.
м3/ч воздуха. Давление воздуха перед
горелками было равно 1—1,36 кПа.
Коэффициент избытка воздуха под-
держивался в диапазоне 0,9—1,3. Тем-
пература дымовых газов на выходе
из котла изменялась в широких пре-
делах — от 160 до 275 °C.
Концентрация технического уг-
лерода в газе после дожигания
была менее 0,05 г/м3. Температура в
циклонной топке составляла 1100—
1200 °C. Небольшое количество при-
родного газа, подаваемое в топку
котла, резко повышало эффектив-
ность выгорания. При запыленности
отбросного газа 4,0 г/м3 Т| =95,0 %,
а при запыленности менее 2,0 г/м3
г] > 99,0 %.
7.15. Очистка отходящих газов
от пыли на шинных заводах и
предприятиях резинотехнических
изделий
Основным полуфабрикатом в
производстве шин и РТИ являют-
ся резиновые смеси, приготавли-
ваемые в подготовительном цехе.
Сырьем служат каучуки, техничес-
кий углерод, сыпучие ингредиен-
ты и жидкие, легкоплавкие и ту-
гоплавкие мягчители. Подготовка
сырья — резка каучуков на мелкие
доли, сушка и просев мела и ка-
нифоли, дробление канифоли,
плавление и фильтрование мягчи-
телей и прочее — на шинных заво-
дах осуществляется в условиях по-
точного производства. Резиновые
смеси, как правило, приготовля-
ют в две стадии. После первой ста-
дии получают маточные (без вул-
канизующего агента) смеси. После
второй стадии готовые смеси по-
ступают к технологическим агрега-
там — потребителям резины. В под-
готовительном цехе все виды сы-
рья и материалов подаются со
складов в отделение развешивания
и смешения, там же маточные сме-
си передают с первой на вторую
стадии смешения, а готовые рези-
ны — либо на промежуточное хра-
нение, либо потребителям. Калан-
дровый цех оснащен поточными ка-
ландровыми линиями для обрези-
нивания технических тканей, в ос-
новном специальных кордов. Про-
резиненный корд после соответ-
ствующей обработки направляется
к сборочным станкам для форми-
рования покрышки. В заготовитель-
но-сборочном цехе осуществляют-
ся операции раскроя и сквиджева-
ния корда (накладка резиновой
прослойки на полосу обрезиненно-
го корда).
В отличие от шинных заводов,
современные заводы РТИ представ-
ляют собой комплекс отдельных
производств с самостоятельным тех-
нологическим процессом. В составе
завода имеются автономные произ-
водственные участки — рукавные,
неформованных изделий, формо-
ванных литьевых изделий и прес-
совых формовых изделий. Склады
сырья, подготовительный цех, цех
каландров с участком пропитки яв-
ляются общезаводскими объектами,
предназначенными для производ-
ства полуфабрикатов, используемых
во всех цехах завода.
В подготовительных цехах шин-
ных заводов и предприятий РТИ
широко применяются сыпучие ма-
териалы в виде порошков и гранул.
Применение порошкообразных ин-
гредиентов приводит к образова-
нию сложной по составу пыли, об-
357
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
ладающей фиброгенным действи-
ем. В смешанной пыли преобладает
технический углерод, слабое фиб-
рогенное действие которого усили-
вает наличие даже незначительных
количеств светлых ингредиентов.
Выделение пыли в воздушную
среду связано с операциями транс-
портировки, рассева, дозирования
и смешения ингредиентов резино-
вой смеси. Чтобы предупредить или
хотя бы сократить запыление возду-
ха, производственные процессы на
шинных заводах и заводах РТИ орга-
низованы с учетом минимального
распиливания порошкообразных
материалов, а там, где это неизбеж-
но, пыль по возможности локали-
зуется в местах образования и уда-
ляется с помощью местных отсосов.
Как правило, на шинных заво-
дах применяется до 30—40 наиме-
нований ингредиентов, а в произ-
водствах РТИ — иногда больше.
При приготовлении резиновых
смесей светлые вещества (мел, као-
лин, окись цинка и т.д.) расходуют-
ся в значительных количествах и
большими дозами. В то же время су-
ществуют ингредиенты, расходуемые
в небольших количествах — от не-
скольких десятков граммов до 3—5 кг.
В подготовительном цехе имеются
отдельные аспирационные системы,
обслуживающие технологическое обо-
рудование первой и второй стадии
приготовления резиновых смесей.
В качестве пылеуловителей в та-
ких системах применяются фильт-
ры каркасного типа с вибрацион-
ным встряхиванием фильтрующих
элементов. Воздух, отсасываемый от
оборудования автоматической раз-
вески, от мест загрузки ингредиен-
тов и от уплотнений подшипников
358
резиносмесителей первой стадии
смешения очищается на фильтрах
ФР-440 и НВФЭ. Системы аспира-
ции воздуха от оборудования авто-
матической развески, от мест заг-
рузки ингредиентов и от уплотне-
ний подшипников резиносмеситс-
лей второй стадии смешения осна-
щаются фильтром НВФН.
Корпусы фильтров сварные, пря-
моугольные. В фильтрах размещены
плоские фильтровальные элементы
из ткани с распорными сетками внут-
ри. Предусмотрено пружинное на-
тяжное устройство, связанное с рас-
порной сеткой и рамой крепления.
Отряхивание накопленной пыли
осуществляется с помощью встря-
хивателя эксцентрикового типа, при-
водимого в движение электродвига-
телем через редуктор с кулачком на
выходном валу. Удары эксцентрика
сообщаются посредством толкателя
раме, на которой закреплены филь-
тровальные элементы. Фильтрация
воздуха осуществляется снаружи
внутрь фильтровальных элементов.
Во время отряхивания регенерируе-
мая секция фильтра отключается.
Фильтр оснащен роторным зат-
вором, имеющим индивидуальный
привод с редуктором. Таких затво-
ров у фильтра ФР-440 четыре, а у
фильтров НВФЭ и НВФН — по од-
ному. Фильтры НВФЭ и НВФН
снабжены пневмосистемой, управля-
ющей переключающими заслонками.
В фильтре ФР-440 эту работу выпол-
няют электрические исполнитель-
ные механизмы типа ПР-IM. В пнев-
мосистему фильтров НВФЭ и НВФН
входят влагоотделитсль, два крана-
распределителя и трубопроводы.
Опыт эксплуатации каркасных
фильтров и их обследование выя-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
вили ряд недостатков конструкции
этих фильтров. В частности, узел ме-
ханического встряхивания сложен и
включает подвижные части, изна-
шиваемые в процессе работы. В ре-
зультате заклинивают отключающие
заслонки, выхолят из строя кулач-
ки, толкатели узлов встряхивателей
и т.д. Крепление фильтрующих эле-
ментов, их технический осмотр и
обслуживание сложны, а эксплуа-
тационные затраты на обслужива-
ние и ремонт фильтров довольно
значительны.
Для подготовительных цехов шин-
ных заводов и предприятий РТИ це-
лесообразна замена морально уста-
ревших фильтров современными, в
частности рукавными фильтрами с
импульсной регенерацией.
В системах аспирации для обес-
пыливания воздуха, отсасываемого от
рсзиносмесителей, находят приме-
нение рукавные фильтры типа ФВК.
В табл. 7.15 приводятся результа-
ты обследования работы фильтров
ФВК в аспирационных системах од-
ного из предприятий. Фильтры на
данном производстве предназначе-
ны для обеспыливания аспирацион-
ного воздуха, отсасываемого от ре-
зиносмесителсй РСВД-140-30 и
РСВД-140-40. В системе параллельно
установлены два фильтра ФВК-90.
В связи с организацией выпуска
отечественных фильтров с импульс-
ной продувкой в ближайшие годы
шинные заводы и предприятия ре-
зинотехнических изделий будут снаб-
жаться фильтрами типа ФРКИ в
обычном исполнении и фильтрами
ФРКИ-В во взрывобезопасном ис-
полнении, обеспечивающими эф-
фективную работу при более высо-
ких удельных воздушных нагрузках.
7.16. Очистка газов от летучих
растворителей
Рекуперация органических ра-
створителей имеет как экономичес-
кое, так и экологическое значение,
поскольку потери их с выбросными
газами весьма велики: в 1993 году,
например, в атмосферу России было
выброшено 1,6 млн. т летучих орга-
нических растворителей и 2,5 млн. т
других углеводородов. Выбросы па-
ров растворителей происходят при
их хранении и при использовании в
технологических процессах. Для их
рекуперации наибольшее распрост-
ранение получили методы адсорб-
ции. Улавливание паров возможно
любыми мелкопористыми адсорбен-
тами: активными углями, силикаге-
лями, алюмогелями, цеолитами,
пористыми стеклами и т.п. Однако
активные угли, являющиеся гидро-
фобными адсорбентами, наиболее
предпочтительны для решения этой
задачи: при относительной влажно-
сти очищаемых паровоздушных или
парогазовых потоков до 50 % влага
практически не влияет па сорбиру-
емость паров органических раство-
рителей. Рентабельность адсорбцион-
ных установок с использованием ак-
тивных углей зависит от концентра-
ции в очищаемых газах паров лету-
чих органических растворителей.
Наименьшие концентрации (С) ра-
створителей в очищаемом воздухе,
при которых обеспечивается рента-
бельность рекуперационных устано-
вок, приведены ниже:
Растворитель С, г/м3
Ацетон 3,0
Бензин 2,0
Бензол 2,0
Бузил ацетат 1,5
359
та
о\
Таблица 7.15
Результаты обследования рукавных фильтров типа ФВК в аспирационной системе
Фильтровальная ткань — сукно № 2 (арт. 212). Режимы работы встряхивающих механизмов: I — работают постоянно; II —
включаются на 4 мин периодически с интервалом 90 мин; III — включаются на 4 мин периодически с интервалом 150 мин.
о
Ой
Ей
Показатели ФВК-901 ФВК-90 II В общем воздуховоде фильтров I и II
режим I режим II режим III режим I режим II режим III режим I режим II режим III
Разрежение в воздуховоде, 15 14,5 13,4 15 14,5 13,4 15 14,5 13,4
кПа 21 21,5 21,3 21 21,3 21,3 21 21,5 21,3
Температура воздуха, °C 24 23 23 24 23 23 24 23 23
24 23 23 24 23 23 24 23 23
Скорость потока в воздухово- 7,67 8,15 8,2 5,68 7,76 5,56 8,15 9,6 8,4
де, м/с 3,91 4,24 4,17 4,35 4,35 3,54 83 8,6 7,7
Расход воздуха, тыс. м5/ч:
при рабочих условиях 3,12 3,23 3,34 2,32 317 2,28 5,44 6 40 5,62
4,01 4,32 4,25 4,43 4,43 3,60 8,44 8,75 7,85
2,75 2,85 2,96 2,05 2,80 2,00 4,80 5,65 4,96
при нормальных условиях 3,49 3,79 3,74 3,88 3,88 3,14 7,37 8,67 6,88
Удельная газовая нагрузка, м3/(м2 мин) 0,837 0,885 0,892 0,767 0,890 0,691 — —
Гидравлическое сопротивле- ние, кПа 6,36 7,41 8,10 6,36 7,41 8,10 6,36 3,41 8,10
996 778 788 1220 854 791 1092 815 790
Запыленность воздуха, мг/м —- -
161 8,1 7,7 122 6,8 7,0 140 7,4 7,4
Степень очистки воздуха, % 79,5 98,7 98,8 81,0 98,9 98,6 80,3 98,6 99 0
Пылевой баланс 2,74 2,22 2,34 ' 2,50 2 39 1,58 5,24 4,61 3,92
- —
0,56 0,03 0,03 0,50 0,03 0,02 1,04 0,06 0,05
П р и м е ч а н и е. В числителе приведены данные измерений на входе в фильтр, в знаменателе — на выходе.
Часть II. Технологические решения но обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Растворитель С, г/м3
Ксилол 2,1
Метил ацетат 2,1
Метилснхлорид 2,0
Сероуглерод 6,0
Тетрахлоруглерод 4,5
Толуол 2,0
Трихлорэтилен 1,8
Этиловый спирт 1,8
На рис. 7.67 в качестве примера
представлена схема адсорбционно-
го отделения работающей по двух-
фазному циклу установки улавли-
вания паров органических раство-
рителей из паровоздушных смесей,
образующихся при окраске кож
нитроэмалями.
В соответствии с этой схемой
паровоздушную смесь с содержани-
ем паров растворителей (бутилаце-
тат, бутиловый спирт, толуол или
бензол, этиловый спирт, ацетон)
5—6 г/м3 вентилятором через кало-
риферы подают в адсорберы, за-
полненные активным углем ЛР-3,
очищают в них и выбрасывают в
атмосферу через выхлопную трубу.
В начале процесса поглощения па-
ровоздушную смесь в течение 2 ч
подают в слой горячего и влажно-
го поглотителя подогретой до 50—
60 °C, в течение последующего вре-
мени нагрев не производят (про-
цесс насыщения длится 8—12 ч).
Таким образом, параллельно с по-
глощением паров растворителей из
очищаемой паровоздушной смеси
в течение первой фазы этого цик-
ла проводят высушивание и охлаж-
дение поглотителя. По окончании
адсорбции поглощенные раствори-
тели удаляют из угля острым па-
ром. В течение этой второй фазы
цикла температуру в адсорбере под-
держивают между 115 и 118 °C. Де-
сорбцию прекращают при достиже-
нии плотности дистиллята, обра-
зующегося в конденсаторе, равной
0,966 г/см3. Дистиллят (конденсат)
из конденсатора через разделитель
Рис. 7.67. Схема адсорбционного отделения установки улавливания паров органичес-
ких растворителей из паровоздушных смесей процессов окраски кож нитроэмалями:
1 — вентилятор; 2 — калориферы; 3 — адсорберы; 4 — конденсатор; 5 — разделитель фаз; 6 —
расслаиватсль
361
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
фаз и расслаиватель передают в хра-
нилище, откуда часть продукта воз-
вращают непосредственно в произ-
водство, а часть перекачивают в от-
деление ректификации для даль-
нейшей переработки.
С целью достижения более глу-
бокой очистки обрабатываемых по-
токов от паров летучих растворите-
лей используют комбинированные
методы, сочетающие различные
процессы.
На рис. 7.68 в качестве примера
представлена схема установки реку-
перации фенола и этанола из отхо-
дящих газов производства слоистых
пластиков, работающей по комбини-
рованному методу. Для улавливания
паров фенола на этой установке ис-
пользуют абсорбционный метод, а
для улавливания паров этанола —
адсорбционный.
В соответствии с этой схемой па-
ровоздушную смесь с содержанием
0,2—0,5 г/м3 фенола и 5—7 г/м3 эта-
нола при 120 °C подают в контакт-
ный холодильник, где охлаждают ее
до 30—40 °C и одновременно очища-
ют от смолистых включений цирку-
лирующим раствором едкого натра.
Последний охлаждают в теплообмен-
нике. Смолистые вещества выделяют
в отстойнике и периодически удаля-
ют на сжигание. Очищенную от смо-
листых включений паровоздушную
смесь направляют в абсорбер, где
фенол абсорбируют раствором ед-
кого натра (эффективность очист-
ки 98—99 %). Насыщенный фенолом
раствор собирают в емкость и на-
правляют на переработку. Освобож-
денную от фенола паровоздушную
смесь через фильтр подают в адсор-
бер, где на активном угле очищают
Рис. 7.68. Схема установки рекуперации фенола и этанола из отходящих газов производ-
ства слоистых пластиков:
/ — холодильник; 2 — теплообменник; 3 — отстойник; 4 — емкость; 5 — абсорбер; 6 — фильтр;
7 — адсорберы; 8 — теплообменники; 9 — емкость; 10 — ректификационная колонна
362
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
от паров этанола. Насыщенный по-
глотитель регенерируют острым па-
ром с получением 10—22%-го вод-
но-этанольного конденсата, кото-
рый направляют на ректификацию
в колонну. Установка обеспечивает
очистку воздуха от фенола и этано-
ла до требований санитарных норм
и возврат в производство практи-
чески всего уловленного количества
фенола и этанола.
7.17. Очистка газов при произ-
водстве синтетических моющих
средств
Основными загрязнителями ат-
мосферы в данном производстве яв-
ляются отработанный теплоноси-
тель после распылительной сушил-
ки, воздух из эрлифта и воздух ас-
пирационных систем, отсасывае-
мый от узлов пыления при транс-
портировке и переработке исходных
компонентов и готового продукта.
В настоящее время в стране дей-
ствуют ряд импортных и отечествен-
ных установок, выпускающих по-
рошкообразные СМС. Эти установ-
ки оснащены различными система-
ми улавливания пыли СМС из от-
ходящих газов (рис. 7.69).
Установка «Кестнер» (Франция)
имеет двухступенчатую систему
очистки, включающую группу из
четырех циклонов «Кестнер» диа-
метром 1800 мм и два тарельчатых
скруббера типа «Диссон», работа-
ющих параллельно. Циклон «Кест-
нер» имеет тангенциально располо-
женный входной патрубок нсболь-
Рис. 7.69. Промышленные схемы улавливания пыли на предприятиях СМС:
а — установка «Кестнер»(/— сушилка; 2 — циклоны (4 шт., D = 1800 мм); 3 — скрубберы (2 шт.,
D = 2400 мм); 4 — система пневмотранспорта уловленной в циклонах пыли); б — установка
«Лурги* ( / — сушилка; 2 — циклоны (4 шт., D = 1600 мм); 4 — система пневмотранспорта пыли
из батарейного циклона; 5 — батарейный циклон (2x6/16-230); 6 — прсдуловитечь); в— уста-
новка «Баллсстро» ( / — сушилка; 2 — циклоны (12 шт., D = 1000 мм); 3 — скруббер; 4 — система
пневмотранспорта циклонной пыли); г — установка в г. Кивиыли (7 — сушилка; 2 — циклоны
ЦН-15 (6 шт., D - 800 мм); 3— скруббер)
363
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
шого сечения, короткую конусную
часть и малое сечение пылевыгруз-
ного патрубка. Выхлопная труба ци-
линдрическая. Уловленная пыль че-
рез шлюзовые затворы, установлен-
ные под каждым из циклонов, ссы-
пается на транспортер порошка либо
пневмотранспортом возвращается в
сушилку. Газы из циклонов нагнета-
ются дымососом в скрубберы. Скруб-
бер «Диссон» — цилиндрический
аппарат диаметром 2400 мм, с ко-
нусным днищем. Газ подводится тан-
генциально в нижнюю часть ап-
парата. В корпусе установлены три
линзообразные тарелки. В межтаре-
лочном пространстве расположены
жалюзи в виде кольца с наклонны-
ми радиальными лопатками. Скруб-
беры орошаются раствором СМС с
концентрацией до 40 %, который по-
дается на каждую из тарелок.
В связи с повышенными выбро-
сами продукта в атмосферу на ряде
установок «Кестнер» проведена ре-
конструкция системы пылеулавли-
вания. Так, на Свердловском жир-
комбинате установлен инерционный
пылеуловитель с вертикальной пе-
регородкой для предварительной се-
парации грубых фракций СМС. На
однотипных производствах в Толь-
ятти и в Ташкенте по рекомендаци-
ям ГосНИИхлорпроект перед цик-
лонами смонтированы прямоточные
циклоны «Тайфун». Центробежный
эффект в «Тайфуне» достигается за
счет установки во входном патрубке
закручивающего элемента типа «ро-
зетка». Одновременно на указанных
установках реконструированы та-
рельчатые скрубберы. Внутренние
устройства в них демонтированы, и
применена верхняя подача ороша-
ющего раствора на стенки через во-
364
семнадцать тангенциально располо-
женных форсунок диаметром 10 мм.
В таком виде скрубберы стали по-
лыми центробежными пылеуловите-
лями с пленочным орошением, по-
добными скрубберам ЦС-ВТИ.
Значительные работы по рекон-
струкции мокрой ступени очистки
отработанного теплоносителя вы-
полнены на Волгодонском химичес-
ком заводе. Доочистка газов в на-
стоящее время проводится здесь в
двух скрубберах Вентури с подачей
орошающего раствора в конфузор-
ную часть. В тарельчатых же скруб-
берах демонтированы, все внутрен-
ние устройства, и они эксплуати-
руются как каплеуловители.
Система очистки газов из распы-
лительных сушилок фирмы «Лурги»
(ФРГ) трехступенчатая. Первая сту-
пень — предварительный пылеуло-
витель, где отделяются наиболее
крупные частицы СМС при резком
повороте газового потока на 90°. Вто-
рая ступень — группа из четырех цик-
лонов Давидсона. Циклон имеет уд-
линенный конус с форбункером.
Спиральные входной и выхлопной
патрубки большого сечения. Третья
ступень очистки — батарейный цик-
лон типа 2x6/16-230, состоящий из
двух секций, в каждой из которых
по 96 циклонных элементов диамет-
ром 230 мм с восьмилопаточными
закручивающими устройствами типа
«розетка». Уловленная пыль из пыле-
осадителя и циклонов через шлюзо-
вые затворы сбрасывается по течкам
на транспортер порошка из сушилки.
Пыль из батарейного циклона пнев-
мотранспортом возвращается в су-
шилку, а очищенные газы выбрасы-
ваются эксгаустером (проектная про-
изводительность 130 тыс. м’/ч, пол-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
ный напор 33,7 кПа) в атмосферу.
На ряде производств данная схема
дополнена мокрой ступенью очист-
ки — двумя скрубберами «Диссон».
Установки «Баллестро» (Италия)
укомплектованы только одной сту-
пенью очистки — группой из две-
надцати циклонов Ван-Тонгерепа
диаметром 1000 мм. Они имеют спи-
ральный входной патрубок, разви-
тую коническую часть с цилиндри-
ческой вставкой. Отличительная осо-
бенность этого циклона — наличие
спирального пылеспускного канала
на боковой поверхности. Назначение
канала следующее. В силу особеннос-
тей аэродинамики потока в цикло-
нах с плоской крышкой в верхней
части циклона, под крышкой, об-
разуется пылевой тор. В процессе ра-
боты масса пыли, зависающей под
крышкой, нарастает и затем обру-
шивается. В этот момент наблюдает-
ся повышенный вынос пыли из цик-
лона. Канал на боковой стенке пре-
пятствует образованию пылевого
жгута, отводит его в конус аппарата.
Выгрузка уловленной пыли осуще-
ствляется периодически через двой-
ные плоские мигалки с пневмопри-
водом в систему пневмотранспорта
на возврат в сушилку. Система обес-
пыливания отработанного теплоно-
сителя на однотипных отечествен-
ных установках производительностью
60 тыс. т СМС в год дополнена цент-
робежным скруббером ВТИ диамет-
ром 3416 мм и высотой 12 860 мм.
Воздух из сепараторов эрлифта на
установках фирмы «Баллестро» очи-
щается в группе из шести циклонов
Ван-Тонгерсна диаметром 800 м. На
однотипных отечественных PC в си-
стеме эрлифта дополнительно уста-
навливаются центробежные скруб-
беры ВТИ.
Установка СМС в г. Кивиыли ос-
нащена двухступенчатой системой
улавливания пыли, включающей
группу из шести циклонов ЦН-15
диметром 800 мм и тарельчатый
скруббер.
Аспирационный воздух на пред-
приятиях СМС обеспыливается
обычно по двухступенчатой схеме с
применением циклонов ЦН-15 и ру-
кавных фильтров ФВ. В последние
годы морально устаревшие и изно-
шенные всасывающие фильтры заме-
няются на фильтры типа СМ Ц-166
или фильтры с импульсной продув-
кой типа ФРК.
Характеристика работы систем
обеспыливания газов в производ-
стве СМС приведена в табл. 7.16.
7.18. Очистка газов при производ-
стве кормовых дрожжей и белко-
во-витаминных концентратов
Завершающими процессами тех-
нологического цикла производства
кормовых дрожжей являются суш-
ка суспензии и улавливание полу-
ченного продукта. В большинстве
случаев сушка осуществляется в рас-
пылительных сушилках; при этом
80—88 % высушенных дрожжей па-
дают на днище сушильной камеры,
откуда непрерывно выгружаются, а
12—20 % уносятся с отработанным
сушильным агентом в пылеулавли-
вающие аппараты. Концентрация
дрожжей в газах, поступающих на
очистку, составляет 2—5 г/м3, тем-
пература газов — 80—95 °C. В систе-
ме пневмотранспорта от распыли-
тельной сушилки к циклону-разгру-
зителю концентрация дрожжей со-
ставляет 200—300 г/м3.
В настоящее время сушка кор-
мовых дрожжей, БВК и кормовых
365
UJ
сл
сл
Характеристика систем обеспыливания газов в производствах СМС
Таблица 7.16
Предприятие Расход газа, тыс. м3/ч Запыленность, г/м3 Степень очистки, % Гидравличе- ское сопро- тивление системы, кПа Примечания
на входе на выходе по ступеням общая
Установка «Кестнер»
Волгодонский химический завод 59,5 16,0 0,08—2,29 25,7—56,3; 61,2—98,4 85,0—99,0 85,0 2-я ступень — две трубы Вентури с каплеуловителями
Свердловский жиркомбинат 57,5 9,7 0,15 30,0,90,0; 78,0 98,5 29,0 1-я ступень — инерционный пылеосади- тель
Ташкентский завод СМС 64,8 4,9 0,13 69,0; 79,2; 57,0 97,3 27,6 1-я ступень — прямоточный циклон «Тайфун»
ПО «Куйбышсвфосфор» 65.6 15.2 0.20 67,3; 85,5; 66,4 99.0 26,4 То же
Шебекинский химический завод 68.7 10,2 0,57 91,9, 29,4 94,3 41.0 1-я ступень — шесть циклонов «Кестнер»
Установка «Лурги»
Красноводский нефтеперера- батывающий завод 122 8,2 0,67—1,05 5,4, 58; 64,0—77,7 85,7—91,1 22,7 —
Ленинградский комбинат СМС им. Карпова 96,3 16,1 0,05 5,3; 94.3; 80,5; 64,5 99,7 25,9 4-я ступень — два скруббера «Диссон»
Славянское ПО «Химпром» 88,4 7,5 0,09 8,3; 94,3; 75,2 98.8 16,9 —
Установка «Баллестро»
Ангарский нсфтсхимкомбинат 117 93 0,65 93.0 93,0 17.3 2-я ступень — скруббер — не работает
Сумгаитский завод СМС 102 2.6 0.09 71.5; 86,3 96,1 38,0 —.
Распылительная сушилка
СХК «Кивиыли» 48.1 3,8 1,9 93,9 93,9 13,2 2-я ступень — скруббер — не работает
Эрлифты
Ангарский нсфтсхимком- бинат 41,7 9,9 0,26 97,3 97,3 25,5 1-я ступень — шесть циклонов Ван Тонгсрена D = 800 мм
СХК «Кивиыли» 27,8 22,0 1,5 91,8 91,8 7,5* 1 -я ступень — шесть циклонов СИОТ; 2-я ступень— скруббер «Диссон»
Сумгаитский завод СМС 47,6 2,3 0,5 До 40 %; 63,0—74.0 75,0 30 1-я ступень — шесть циклонов Ван-Тон- гсрсна; 2-я ступень — скруббер ЦС-ВТИ
* Гидравлическое сопротивление циклонов.
"лава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Часть II. Технологические решения но обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
антибиотиков осуществляется пре-
имущественно в распылительных су-
шилках, а отделение сухого продук-
та от сушильного агента — в груп-
повых циклонах (рис. 7.70).
Сушильный агент, состоящий из
смеси дымовых газов и воздуха, при
300—400 °C под действием разреже-
ния, создаваемого дымососом 75,
поступает в верхнюю зону сушиль-
ной камеры 8, в эту же зону насо-
сом подается дрожжевая суспензия.
С помощью центробежного меха-
низма 7 суспензия распыливается и
высушивается в потоке горячих га-
зов. Основная часть высушенного
продукта поступает в коническую
часть сушилки, а оттуда — в систе-
му пневмотранспорта. Высокодис-
персные частицы уносятся сушиль-
ным агентом и отделяются в груп-
повых циклонах 6. Уловленный про-
дукт также поступает в систему
пневмотранспорта. Отделение про-
дукта от воздушного потока в сис-
теме пневмотранспорта осуществля-
ется в циклоне-разгрузителе 4, от-
куда продукт поступает в накопи-
тельный бункер упаковочного отде-
ления 2. Очищенный от продукта
воздух подается вентилятором 14 в
групповой циклон, где осуществля-
ется дополнительное улавливание
мелких фракций продукта.
Если топливом служат мазут или
лигнин, газы могут содержать при-
меси, отрицательно отражающиеся
на качестве продукта, поэтому в не-
которых случаях в качестве сушиль-
ного агента используют воздух, на-
гретый в стальном трубчатом воз-
духонагревателе топочными газами,
полученными от сжигания мазута
или лигнина. Сепарационные уст-
ройства остаются без изменения.
На всех отечественных распыли-
тельных сушильных установках в ка-
честве пылеулавливающих аппара-
Дрожжевая суспензия
Рис. 7.70. Схема очистки газов дрожжевой сушильной установки с центробежной распы-
лительной сушилкой СРЦ-3200:
1 — затвор; 2 — накопительный бункер для дрожжей; 3 — предохранительные клапаны; 4 — циклоп
системы пневмотранспорта; 5 — дымовая труба; 6 — групповые циклоны системы сепарации; 7 —
распылительный механизм; 8 — сушильная камера, 9 — топочная камера; 10 — газовая горелка, II —
газоход для подачи газон ыл с вой смеси к групповым циклонам; 12 — шлюзовые затворы, 13 —
трубопровод пневмотранспорта, 14 — вентилятор системы пневмотранспорта; 15 — дымосос
367
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
той используются групповые цик-
лоны ЦН-15 или одиночные СК-
ЦН-34. За рубежом для этих целей
иногда применяют рукавные филь-
тры с импульсной продувкой, обес-
печивающие более высокую степень
очистки.
Для снижения взрывоопасности
(взрывы особенно часто возникают
в сборных бункерах) групповые
циклоны выполняются с отдельны-
ми течками или заменяются на ин-
дивидуальные, каждый из которых
имеет собственное пылевыгрузное
устройство. Пылевые бункеры, су-
шильная камера и газоходы снаб-
жаются предохранительными раз-
рывными мембранами.
В связи с тем, что кормовые ан-
тибиотики, в частности бацитра-
цин, имеют более высокую дисперс-
ность и обладают чрезвычайно не-
приятным запахом, очистка газов
осуществляется по двух-, а иногда
и трехступенчатой схеме. После очи-
стки в циклонах газы поступают для
доочистки в насадочный скруббер
(насадка — кольца Рашига), а за-
тем барботируют через слой воды
или направляются на каталитичес-
кое дожигание органических ве-
ществ, как показано на рис. 7.71.
В последнем случае газы дымо-
сосом 4 подаются в трубчатый теп-
лообменник 5, где нагреваются до
120—140 °C за счет теплоты газов,
поступающих из реактора 2. Из теп-
лообменника газы идут в печь-по-
догреватель 7, где, смешиваясь с то-
почными газами, подогреваются до
220—250 °C. При этой температуре
они поступают в реактор, там в слое
катализатора происходит окисление
органических веществ до углекис-
лого газа и воды. Очищенные газы,
проходя теплообменник, через тру-
бу выбрасываются в атмосферу.
Реактор для каталитического до-
жигания представляет собой цилин-
дрический аппарат из нержавеющей
стали Х18Н10Т с решеткой для ка-
тализатора. Высота слоя катализа-
Рис. 7.71. Схема очистки газов в производстве бацитрацина:
1 — топочная камера; 2 — реактор каталитического дожигании; 3 — теплообменник: 4 — дымо-
сос; 5 — скруббер с насадкой; 6 — циклон системы сепарации; 7 — распылительная сушилка;
<? — трубопровод системы пневмотранспорта, 9 — вентилятор системы пневмотранспорта; 10 —
циклон-разгрузитель
368
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
тора обычно составляет 120—150 мм.
Скорость газового потока, проходя-
щего через катализатор, 0,5—0,8 м/с,
гидравлическое сопротивление слоя
катализатора 1,5—1,6 кПа. Рекомен-
дуется использовать медно-хромо-
вый катализатор следующего химичес-
кого состава: Сг2О3 — 14 %, СиО —
19,4 %, СаО - 0,6 %, А12О3 - 63 %,
влага — 3,0 %. Катализатор постав-
ляется в виде таблеток диаметром
12—13 мм и высотой 10—13 мм. Мо-
жет быть использован и более де-
шевый железохромовый катализа-
тор следующего химического соста-
ва: Fe2O3 - 84-90 %; Сг2О3 - 9,4-
11,4 %; SO4 — менее 0,15 %. Как по-
казывают технико-экономические
расчеты, проведенные Дзержинс-
ким филиалом НИИОгаз, катали-
тическое дожигание более чем вдвое
дешевле высокотемпературного.
Иногда ограничиваются очист-
кой газа от органических составля-
ющих путем барботирования через
слой воды. Этот метод не дает удов-
летворительной очистки, вызывает
загрязнение водной среды и не мо-
жет быть.рекомендован для широ-
кого использования.
В установках с распылительны-
ми сушилками типа СРЦ-3200 се-
парация дрожжей из отходящего
сушильного агента осуществляется
в двух групповых циклонах, состо-
ящих из шести циклонных элемен-
тов типа ЦН-15 диаметром 800 мм.
В целях обеспечения взрывобезопас-
ности сборный бункер заменен теч-
ками, а выхлопные трубы циклон-
ных элементов выполнены расши-
ряющимися, что позволяет ликви-
дировать горизонтальные площад-
ки, а следовательно, и отложения
пыли в сборниках очищенного газа.
Степень очистки в групповых цик-
лонах составляет 92—95 %, унос про-
дукта — 0,07—0,24 г/м3 и гидравли-
ческое сопротивление — 7,8—11 кПа.
В целях снижения уноса пыли в
последние годы для сепарации ис-
пользуются более эффективные ко-
нические циклоны СК-ЦН-34. В этом
случае степень очистки составляет
97,5—99 %, гидравлическое сопротив-
ление увеличивается до 19—20 кПа.
В качестве циклонов-разгрузите-
лей в установках с распылительной
сушилкой СРЦ-3200 используются
циклоны ЦН-15 диаметром 650 мм,
концентрация пыли на входе в це-
лом обычно составляет 250—500 г/м3,
степень очистки — 99—99,5 %, гид-
равлическое сопротивление — 6—
7,5 кПа. Высокая степень очистки
объясняется значительной концен-
трацией пыли.
Для обеспечения надежной ра-
боты системы очистки газов тем-
пература стенок циклонов не дол-
жна быть ниже 70°. Поэтому стенки
циклонов, газоходов и пневмотран-
спорта покрываются теплоизоляци-
ей из минеральной ваты или штуч-
ных материалов.
7.19. Очистка газов в процессе
крекинга нефти
В процессе каталитического кре-
кинга сырье превращается в бензин,
газ, кокс и газойлевые фракции.
Целевым продуктом является бен-
зин. Значительная часть остальных
продуктов крекинга, называемых
побочными, используется или для
получения дополнительных коли-
честв бензина, или для приготов-
ления других товарных продуктов.
Каталитические процессы осуще-
ствляют в условиях контакта газа, в
369
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
котором происходят каталитические
превращения, с твердым катализа-
тором. Катализаторами служат мел-
кодисперсные пористые алюмоси-
ликатные активированные глины,
или же применяют синтетические
алюмосиликатные катализаторы.
Катализатор представляет собой
сыпучий материал, легко транспор-
тируемый потоками воздуха или
паров сырья.
Крекинг нефтяных фракций со-
провождается отложением кокса на
развитой поверхности катализатора.
Последний регенерируют, выжигая
кокс в потоке воздуха в регенераторе.
Регенерированный, в значительной
степени освобожденный от кокса
катализатор снова используется в
крекинг-процессе. Процесс каталити-
ческого крекинга проводят в адиаба-
тических условиях, в паровой фазе
при 450—500 °C, а процесс регене-
рации катализатора — в атмосфере
воздуха или смеси его с продуктами
сгорания при температуре 540—680 °C
и давлении 0,01—0,16 МПа.
Первые промышленные установ-
ки с неподвижным слоем катали-
затора к настоящему времени вы-
теснены более экономичными — с
подвижным катализатором; послед-
ний циркулирует непрерывно через
реактор и регенератор; перемеще-
ние производится пневматически —
газовым потоком. В таких установ-
ках катализатор помимо своей пря-
мой роли выполняет также функ-
ции подвода теплоты для эндотер-
мического процесса крекинга и вы-
вода кокса из реактора. В системах с
подвижным катализатором достига-
ется непрерывность процесса, лег-
кая регулировка температуры кре-
кинга и регенерации. Активность
370
катализатора благодаря непрерыв-
ному выводу части дезактивирован-
ного катализатора и подводу свеже-
го поддерживается на некотором
постоянном уровне.
В газе, покидающем свободное
(сепарационное) пространство над
взвешенным слоем, содержатся ча-
стицы катализатора. Для улавлива-
ния катализатора с целью возврата
в производство, а также для очист-
ки выбрасываемых в атмосферу га-
зов от катализаторной пыли установ-
ки каталитического крекинга оснаща-
ются пылеуловителями. Пылеулавли-
вающие устройства (циклоны) раз-
мещаются внутри реактора и реге-
нератора. Для дополнительной очи-
стки выбрасываемых в атмосферу
дымовых газов до санитарных норм
применяются выносные пылеулови-
тели. Процесс улавливания катали-
затора внутри технологических ап-
паратов и возврата его в производ-
ство является условием осуществле-
ния крекинг-процесса во взвешен-
ном слое, а предотвращение потерь
катализатора с выбросами в атмос-
феру улучшает экономические по-
казатели установки и предупрежда-
ет загрязнение окружающей среды.
В установке ГК-3 каталитическо-
го крекинга нефти (рис. 7.72) «отра-
ботанный» (закоксованный) ката-
лизатор реакционного объема реак-
тора 7, пройдя секцию 2, где про-
исходит отпарка увлеченных ката-
лизатором нефтепродуктов, по
транспортной линии потоком воз-
духа подается в регенератор 3. Вы-
жиг кокса с поверхности зерен ка-
тализатора осуществляется в кипя-
щем слое во внутренней полости
регенератора. Дымовые газы, обра-
зующиеся в процессе выжига кок-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.72. Установка ГК-3 католического
крекинга нефти:
1 — реактор; 2 — отпарочная секция; 3 — ре-
генератор; 4 — циклоны; 5 — котел-утилиза-
тор; 6 — спускные стояки; 7 — выносные цик-
лоны; 8 — дымовая труба; 9 — бункер
са, направляются в восемь групп
циклонов 4, каждая из которых
включает три последовательно со-
единенных циклона. На выходе из
регенератора дымовые газы имеют
температуру 600 °C. Они направля-
ются в четыре котла-утилизатора 5.
Каждый котел соединен с двумя
группами внутренних циклонов.
Уловленный в циклонах катализа-
тор по спускным стоякам 6 возвра-
щается в кипящий слой. Регенери-
рованный катализатор возвращает-
ся в реактор 1. Газы же после кот-
лов-утилизаторов поступают в че-
тыре выносных циклона 7. Очищен-
ные дымовые газы через дымовую
трубу 8 выбрасываются в атмосфе-
ру. Уловленный катализатор по спуск-
ным стоякам направляется в бун-
кер 9 и оттуда дастся в зону кипя-
щего слоя регенератора.
В табл. 7.17 приведены показате-
ли работы выносных циклонов типа
СЦКН доочистки дымовых газов
регенераторов.
В установке 1А/1М (рис. 7.73) во
внутренней полости регенератора 3,
в верхней его части, размещены
попарно (первая 4 и вторая 5 ступе-
ни) двадцать четыре циклона. Цик-
лоны, первой ступени типа ЦН-15У
диаметром 1600 мм имеют опуска-
ющийся в кипящий слой катали-
затора пылеспускной стояк 6 диа-
метром 478 мм с дисковыми отра-
жателями на конце. Циклоны вто-
рой ступени также типа ЦН-15У ди-
аметром 1200 мм оборудованы сто-
яками 7 диаметром 219 мм, с зат-
вором-мигалкой. Уловленный ката-
лизатор по стоякам возвращается в
кипящий слой, а дымовые газы,
пройдя котел-утилизатор 8, посту-
пают на дополнительную очистку.
В качестве выносных пылеулови-
телей на установке 1А/1М катали-
тического крекинга нефти приме-
нены два электрофильтра 10 типа
СГ-15-3. Перед электрофильтрами
дымовые газы охлаждают до тем-
пературы не выше 250 °C, орошая
водой в скруббере-увлажнителе 9.
Уловленная электрофильтрами ка-
тализаторная пыль пневмотранспор-
том возвращается в регенератор.
В табл. 7.18 приведены показате-
ли работы электрофильтров доочи-
стки дымовых газов регенератора
для различных предприятий.
371
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Таблица 7,17
Показатели работы выносных циклонов
доочистки дымовых газов регенератора
Параметры Проектная производи- тельность Заниженн при дого ая производительность эании окиси углерода
при догрузке катализатора без догрузки катализатора
Номер циклона 1 4 4 1 4
Температура газов, °C 410 375 410 375 850 750 510 450 510 450
Расход газа при рабочих условиях, тыс. м3/ч 46,1 33,8 66,6 33,8 —
Скорость газа в сечении циклона, м/с 2,1 1,54 3,0 1,54 3,0
Запыленность газа, г/м3 22,4 2,3 8,8 0,6 475 25 62 3 125 45
Степень улавливания, % 88,6 93,1 94 95,2 95,5
П р и м е ч а н и е. В числителе приведены данные измерений на входе в циклон, в знаменате- ле — на выходе.
Показатели работы электрофильтров СГ-15-3
установок 1А/1М каталического крекинга нефти
Таблица 7.18
Измеряемые параметры Ангарский НПЗ Красноводский НПЗ Ново-Ярославский НПЗ
I 11 I 11 1 И
Температура газов, °C 274 231 282 239 243 203 242 200 210 180 180 150
Давление (+), разреже- ние (-) в газоходе, Па +1640 +70 + 1650 +80 +257 -186 +150 -266 — —
Расход газа, тыс. м^/ч: при рабочих условиях при нормальных условиях 9L65 82,20 47,77 41,32 92,10 82,20 46,2 40,8 81,5 83,4 44,5 48,4 82,8 88,3 45,4 51,4 69,1 65,0 38,4 38,5 70,8 69,0 41,9 43,8
Скорость газа в сечении аппарата, м/с 1,65 1,48- -1,54 ' 1,28- -1,31
Запыленность газа, г/м3 18,2 1,5 18,5 2,21 9,5 0,6 9,2 0,3 11,7 0,16 15,4 0,26
Степень улавливания, % 88- -92 94- -97 98- -98,5
Примечание. В числителе приведены данные измерений на входе в электрофильтр, в зна-
менателе — на выходе.
372
Часть //. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.73. Установка 1А/1М ка-
талитического крекинга, нефти:
1 — реактор; 2 — секция отпарки;
3 — регенератор; 4 и 5 — цикло-
ны; 6 и 7 — пылеспускные сто-
яки; 8 — котел-утилизатор; Р —
скруббер-увлажнитель; 10 — элек-
трофильтры
7.20. Очистка газов в производ-
стве цемента
Все сырьевые материалы, приме-
няемые для изготовления цемента,
после добычи в карьерах и доставки
на завод подсушивают, дробят и из-
мельчают (при сухом способе произ-
водства цемента — до пылевидного
состояния), чтобы увеличить их ре-
акционную поверхность. Полученную
сырьевую шихту (после усреднения
ее состава в силосах) обжигают при
высокой температуре в клинкерооб-
жигательных вращающихся или шахт-
ных печах, затем охлаждают в холо-
дильниках. После этого она поступа-
ет на промежуточный склад. Продукт
обжига клинкера с гипсом и други-
ми добавками измельчают в мельни-
цах; полученный при этом цемент
транспортируется на склад (в сило-
сы), откуда он в специальной таре
отправляется потребителю.
Основными источниками пыле-
выделения на цементных заводах
являются печи для обжига клинке-
ра мокрого и сухого способов про-
изводства. При мокро.м способе про-
изводства на каждую тонну обжи-
гаемого клинкера из вращающихся
печей выносится с запыленными
газами 5,3—7,3 т пыли с температу-
рой 140—400 °C, содержащей (даже
при хороших внутрипечных пылепо-
давляющих устройствах — гирлянд-
ных цепных завесах) от 80 до 250 кг
полуобожженной сырьевой шихты
в виде дисперсной пыли.
При сухом способе производства
количество сухих запыленных газов,
выносимых из современных печей,
на 25—45 % меньше, однако темпе-
ратура их достигает 350—400 ’С, а
масса тонкодисперной пыли состав-
ляет 50—120 кг на 1 т клинкера.
Кроме того, из колосниковых
холодильников клинкера, устанав-
ливаемых у всех мощных современ-
ных печей, выбрасывается на каж-
дую тонну клинкера 1,1 —1,8 т сухо-
го горячего воздуха (с температу-
рой 150—290 °C), содержащего 7—
10 кг клинкерных частиц.
Общее количество запыленного
аспирационного воздуха, содержа-
щего в среднем 500 кг пыли на 1 т
клинкера из сырьевой и цементной
мельниц, составляет примерно 25 %
от массы отходящих газов печи мок-
рого способа.
В табл. 7.19 дана характеристика
пылей цементного производства.
373
Характеристика пылей цементного производства
Таблица 7.19
Технологическое оборудование Параметры пылевого потока Удельное элек- трическое со- противление, Ом • м Дисперсный состав час- тиц разме- ром менее 5 мкм, % Угол есте- ственного откоса, град Плотность, кг/м3
объем про- дукта, м3/кг температура, °C температура точки росы, °C концентра- ция пыли, г/м3
Печи длиной: до 100 м 3,8—6,0 225—385 60—67 10—48 1,0- Ю’—2-109 17—36 37—45 2670—2820
100—127 м 3,5—6,8 180—300 58—67 10—66 1,8-10—23-108 8—30 37—42 2540—2990
127—150 м 3.5—6.0 170—260 58—71 10—49 2,5 107—9 • Ю9 10—41 37—47 2630—3300
170 м 4,2—5,9 195—250 62—73 10—60 2,5 • 10—3,3 • 10s 19—52 39—52 2710—2870
185 м 3,9—5,7 180—250 66—75 10—55 1,8 • 107—2 • 109 36—49 35—49 2650—2950
Печи с концентра- тами шлама 3,7—5,7 175—250 62—66 40—99 2,7- 109—8- 1О’° 6—20 36—45 2700—2900
Печи с конвейерным кальцинатором з,з—4,з 110—210 32—48 10—28 3,9- Ю7—4-109 10—20 38—45 2750—2800
Печи с циклонными теплообменниками 2,5—3,3 190—380 29—44 16—60 1,0-Ю8—1,0 10" 51—75 45—51 2640—2840
Колосниковые холо- дильники 1,0—2,9 90—290 — 5—40 2,8-108—13-109 15—17 35—41 3060—3300
Цементные мельни- цы открытого цикла 0,2—0,5 70—170 22—60 300—960 2 10—2- Ю10 5—39 42—52 2780—3220
Цементные мельни- цы сепараторные 0,5—0,7 65—90 30—44 545—850 1,0- 107—1 - Ю10 15—35 38—50 2750—3180
Сырьевые мельницы открытого цикла 0,2—0,7 60—100 35—50 120—410 1,0- 108—6- ю'° 26—65 45—46 2690—2790
Сырьевые мельницы сепараторные 0,8—1,4 50—70 35—53 400—500 1,0-108—6- 1О‘° 20—30 44—46 2700—2760
Сушильные бара- баны 0,5—1,1 70—150 42—62 15—70 - 1,2- 107—3- Ю‘° 5—36 36-^6 2630—2710
Реакторные сушилки 1,2—1,6 100—150 45—47 25—80 1,0- 10—3- 10'° 10—40 38—45 2690—2800
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Более 80 % пыли, выбрасывае-
мой в атмосферу, выделяется вра-
щающимися печами, а остальное
количество — цементными и сырь-
евыми мельницами (сухого помо-
ла), дробильно-сушильными уста-
новками, а также силосами хране-
ния сырьевых материалов, добавок,
клинкера и цемента.
Установки обеспыливания газов,
отходящих из клинкерообжигатель-
ных печей. Для обеспыливания га-
зов печей мокрого способа произ-
водства применяют в основном
многопольные электрофильтры
типа УГ и ЭГЛ. Электрофильтры
размещают снаружи здания под
шатром между пылеосадительной
камерой печи и дымовой трубой
(рис. 7.74). Пыль, уловленная элек-
трофильтром, системой шнеков из
бункеров подается в пневмовинто-
вой насос, с помощью которого по
трубопроводу она возвращается в
цепную завесу печи. Иногда осаж-
денную пыль этим же насосом по-
дают в специальный силос; отку-
да спецтранспортом направляют
потребителям. Если температура га-
зов, отходящих от печи, по каким-
либо причинам стабильно превы-
шает допустимую для электрофиль-
тров, то для .ее снижения прини-
мают меры по усовершенствованию
цепной завесы печи либо решает-
ся вопрос возможности примене-
ния высокотемпературных электро-
фильтров, допускающих нормаль-
ную эксплуатацию при температу-
ре газов до 400 °C. При выборе элек-
трофильтра исходят из того, что
скорость газов в нем не должна
превышать 1,2 м/с, а их время пре-
бывания в активной зоне электро-
фильтра должно быть не менее 8 с.
Следует учитывать неизбежное уве-
личение объема газов (до 20 %) при
отклонениях от оптимального режи-
ма работы печи. Эффективность рас-
смотренной схемы при запыленно-
сти газов на входе в электрофильтр
10—20 г/м3 составляет 98—99 %, что
Рис. 7.74. Установка электрофильтра за вращающейся печыо:
/ — печь; 2 — пылсосадитеяьная камера; 3 — шламопитатель; 4 — электрофильтр; 5 — дымосос;
6 — дымовая труба; 7 — ппевмовинтовой насос
375
Глава 7 Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
определяет вынос пыли в преде-
лах 0,1—0,5 г/м1. Подобная эффек-
тивность обеспыливания недоста-
точна, здесь не учтено, что надеж-
ность, а следовательно, и коэффи-
циент использования по сравнению
с вращающимися печами и колос-
никовыми холодильниками у элек-
трофильтров ниже, а это приводит
к снижению эффективности пыле-
улавливания. Поэтому рекомендует-
ся применять двухступенчатую си-
стему очистки, используя в каче-
стве первой ступени циклоны с
эффективностью улавливания круп-
ной пыли (размером свыше 20 мкм)
до 80 %, а в качестве второй сту-
пени — новые, более совершен-
ные электрофильтры типа ЭГА,
допускающие работу при темпера-
туре газов до 330 °C.
Обеспыливание газов печей сухо-
го способа производства. К катего-
рии печей сухого способа произ-
водства относятся короткие или
длинные полые вращающиеся печи
без внутрипечных или запечных
теплообменников и короткие по-
лые вращающиеся печи с запечны-
ми циклонами или циклонно-шахт-
ными теплообменниками. Наиболее
распространенными и экономич-
ными для обжига клинкера явля-
ются высокопроизводительные ко-
роткие полые вращающиеся печи
с запечными теплообменниками.
Отходящие газы этих печей обес-
пыливают в двухступенчатых пы-
леулавливающих установках, в ко-
торых первой ступенью служат
циклоны, а второй — либо элект-
рофильтры, либо рукавные филь-
тры с рукавами из гидрофобизи-
рованной и графитизированной
стеклоткани.
376
Удельное электрическое сопро-
тивление тонкодисперсной пыли,
улавливаемой из газов печей сухо-
го способа производства, выше
предельного значения, при кото-
ром обеспечивается работа элект-
рофильтра без образования обрат-
ной короны. Поэтому их эффектив-
ность в названных условиях состав-
ляет 75—80 %, что вынуждает ув-
лажнять газы после циклонов пе-
ред подачей их в электрофильтры.
Увлажняют и охлаждают газы раз-
личными способами. Применяют
специальные полые скрубберы-
стабилизаторы, в которых при вхо-
де устанавливают газораспредели-
тельные устройства и группу фор-
сунок, распыляющих воду в пото-
ке запыленных газов под давлени-
ем 2—3 МПа. Во избежание отло-
жений в бункере и на стенках
скруббера диаметр его с учетом
угла раскрытия факела принима-
ют таким (5—7 м), чтобы неиспа-
рившиеся капли влаги не попада-
ли на стенки, а высота (25—35 м)
определяется необходимостью
полного испарения капель до вы-
хода газов из скруббера. Такие ус-
тановки для увлажнения и охлаж-
дения печных газов сооружают как
в нашей стране, так и за рубежом
(рис. 7.75). Для печей сухого спосо-
ба производства ряда цементных
заводов Гипроцементом и НИПИ-
ОТстромом разработана и внедре-
на установка испарительного ох-
лаждения печных газов перед
электрофильтрами в вертикальном
газоходе (рис. 7.76).
Частичное увлажнение и охлаж-
дение газов, отходящих от совре-
менных печей сухого способа про-
изводства, а также из колоснико-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
Рис. 7.75. Обеспыливающая
установка за печью сухого
способа производства це-
мента:
1 — печь; 2 — циклоны; 3 —
скруббер-стабилизатор; 4 —
электрофильтр
Рис. 7.76. Установка для испарительного охлаждения газов, отходящих из вращающейся
печи сухого способа производства:
1 — насос; 2 — форсунка; 3 — насосы
вых холодильников, в последнее
время осуществляют в сушильно-
дробильных или в сушильно-по-
мольных установках (рис. 7.77), ис-
пользуя тепло газов для подсушки
влажных сырьевых материалов. Если
влагосодержание и температура га-
зов не достигают требуемых значе-
ний, газы предварительно увлажня-
ют в кондиционере перед сырьевой
мельницей (рис. 7.78).
По подобной схеме осуществля-
ют обеспыливание газов мощных пе-
чей для обжига клинкера сухого
способа производительностью свы-
ше 3 тыс. т/сут, а также работаю-
щих в одной линии сырьевых су-
шильно-помольных установок (вал-
ковых или шаровых мельниц либо
сушильных барабанов).
В схему входит двухступенчатая
пылеулавливающая установка в со-
377
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
Рис. 7.77. Схема обеспыливания техноло-
гической линии сухого способа производ-
ства с одним электрофильтром (стрелка-
ми указано направление движения газов):
1 — печь; 2 — колосниковый холодильник;
3 — угольная мельница; 4 — сырьевая мель-
ница; 5 — электрофильтр
Рис. 7.78. Схема обеспыливания газов мощной вращающейся печи сухого способа про-
изводства, колосникового холодильника и сырьевой мельницы;
7 — рукавный фильтр; 2 — колосниковый холодильник; 3 — вращающаяся печь; 4 — декарбо-
низатор; 5 — циклонные теплообменники; 6 — кондиционер; 7 — дымосос печи; 8 — сырьевая
мельница (валковая); 9 — электрофильтр; 10 — дымовая труба; 11 — вентилятор мельницы
ставе: кондиционер и двух- или трех-
польный электрофильтр со встро-
енными жалюзийными или прямо-
точно-циклонными элементами,
осаждающими 80 % поступающей
пыли. Подобная схема позволяет
очищать газы до конечной концен-
трации порядка 75 кг/м3. Однако по
условиям компоновки сырьевых
мельниц и печей приведенный спо-
соб не всегда можно использовать
на действующих заводах. В этом слу-
чае целесообразна установка водных
форсунок у входа в четвертую сту-
пень циклонного теплообменника.
Диспергирование воды при кон-
диционировании отходящих газов
обычно осуществляют с помощью
специальных форсунок при давле-
нии 0,5—1 МПа. Однако с учетом
того, что скорость испарения кап-
ли пропорциональна квадрату ее
размера, диспергирование воды в
кондиционирующих установках пе-
чей сухого способа производства
рационально осуществлять под дав-
лением не менее 2 Мпа. Скорость
очищаемых газов в активной зоне
электрофильтра должна находить-
ся в пределах 0,8—1 м/с.
378
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
При условии снижения УЭС кон-
диционированием и рекомендуемой
скорости газов эффективность обес-
пыливания в электрофильтрах мо-
жет достигать 99 %.
Обеспыливание воздуха колосни-
ковых холодильников клинкера. Для
обеспыливания избыточного возду-
ха клинкерных холодильников при-
меняют электрофильтры, рукавные
или зернистые фильтры. На первых
этапах применения электрофильт-
ров эффективность их работы была
низкой и составляла 70—75 %, что
объяснялось в первую очередь вы-
соким удельным сопротивлением
пыли, приводящим к возникнове-
нию в электрофильтре обратной
короны. Для снижения УЭС до при-
емлемой величины (10* Ом • м) при-
меняют метод увлажнения газов
перед электрофильтром.
Этот процесс осуществляют, ис-
пользуя различные, способы и уст-
ройства: в специальном полом
скруббере, оснащенном распилива-
ющими воду форсунками под дав-
лением до 2,1 МПа и устанавливае-
мом перед электрофильтром; на-
правляя избыточный воздух колос-
никового холодильника в сушильно-
дробильную или сушильно-помоль-
ную установку для подсушки сырья
или угля и одновременного увлаж-
нения и охлаждения; распыляя воду
под давлением примерно 0,5 МПа
непосредственно в колосниковом хо-
лодильнике (в более холодной час-
ти) над клинкером (рис. 7.79).
В этом случае применяют цент-
робежные механические форсунки
с винтовыми завихрителями, вве-
денные в холодильник сверху через
отверстия в его своде. Форсунки за-
щищены металлическим чехлом от
контакта с горячим воздухом; в этот
чехол подастся воздух от вентиля-
тора острого или общего дутья. Ди-
аметр выходных отверстий форсу-
нок около 6 мм, что позволяет ис-
пользовать техническую воду. Уста-
новка оснащена системой автома-
тической блокировки и регулиро-
вания подачи в зависимости от тем-
пературы избыточного воздуха на
выходе из холодильника. Подача
Рис. 7.79. Схема увлажнения избыточного воздуха колосникового холодильника печи
перед электрофильтром:
/ — электрофильтр; 2 — подача воды; 3 — холодильник; 4 — печь; 5 — острое дутье; 6 — общее дутье
379
Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности
воды в холодильник прекращается
при остановке печи или холодиль-
ника либо при снижении темпера-
туры воздуха, отходящего из холо-
дильника, ниже определенного зна-
чения.
В результате использования та-
кой автоматической установки для
регулирования подачи и распыли-
вания воды (примерно 50—90 г на
1 кг клинкера) в холодильнике с
увлажнением избыточного воздуха
до влагосодержания 60—65 г/м3
(точка росы 40—45 °C) эффектив-
ность трехпольного электрофильт-
ра типа УГ (при скорости в актив-
ной зоне до 15 м/с) составила 98,5—
99,5 %. Это обеспечило принятую
норму запыленности очищенного
воздуха (ниже 100 мг/м3); входная
запыленность достигла 10 г/м3, а
температура избыточного воздуха
при входе в электрофильтр не пре-
высила 180 °C.
При подаче воды в холодильник
может нарушаться технологический
режим электрофильтра при колеба-
ниях параметров пылегазового по-
тока. Поэтому для обеспыливания
избыточного воздуха колосниковых
холодильников наряду с электро-
фильтрами применяются рукавич-
ные и зернистые фильтры, так как
их эффективность нс зависит от ве-
личины УЭС пыли.
Обеспыливание газов цементных
мельниц. Высокая концентрация
пыли (до 500 г/м3), повышенное
значение УЭС и относительно низ-
кое влагосодсржанис пылегазового
потока создают определенные труд-
ности для применения сухих элек-
трофильтров. Поэтому распростра-
нение получили схемы с примене-
нием высокопроизводительных ру-
380
кавных фильтров с рукавами из гид-
рофобизированного и графитизиро-
ванного фильтровального материала.
Обеспыливание газов сушильных
барабанов. В сушильных барабанах
создается непосредственный кон-
такт высушиваемого материала с
горячими газами твердого топли-
ва, сжигаемого в виде угольной
пыли, либо с мазутом и природ-
ным газом, сжигаемыми в вынос-
ных топках или непосредственно
в барабане. У разгрузочной части
сушильного барабана газы отсасы-
ваются из бункера и мест пересып-
ки на конвейер.
Обычно аспирационно-обеспы-
ливающая система сушильного ба-
рабана состоит из двухступенчатой
пылеулавливающей установки. Пер-
вой ступенью является циклон,
эффективность которого составля-
ет 65 %. В качестве второй ступени
применяют многопольные электро-
фильтры, а при низкой температу-
ре газов и высокой точке росы —
ротоклоны.
При эксплуатации электро-
фильтров иногда возникают труд-
ности в связи с широким диапазо-
ном колебаний запыленности га-
зов и высоким значением УЭС
пыли, что влечет за собой возник-
новение обратной короны, а иног-
да залипание электродов при час-
тых понижениях температуры до
точки росы, связанных с останов-
ками сушильного барабана. Во из-
бежание залипания электродов
электрофильтры перед включени-
ем питателей сушильных устройств
прогревают незапыленными газами.
Для эффективной работы электро-
фильтров стабилизируют режим
работы сушильного барабана (лик-
Часть II. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах
видируют подсосы по тракту, уп-
лотняют места выгрузки пыли из
бункеров циклонов и электрофиль-
тров). При скорости газа в актив-
ной зоне электрофильтра 0,8 м/с
эффективность аппарата составля-
ет 95—98 %. На рис. 7.80 приведена
схема аспирационно-обеспыливаю-
щей системы прямоточного су-
шильного барабана.
Рис. 7.80. Установка обеспыливания газов сушильного барабана:
1 — сушильный барабан; 2 — топка; 3 — течка; 4 — питатель; 5 — бункер; 6 — конвейер; 7 —
зонт; 8 — циклоны
381
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
ЧАСТЬ III
ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ СИСТЕМ
ГЛАВА 1
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУХИХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ
1.1. Свойства промышленных
пылей, золы энергетических углей
и сланцев. Оценка эффективнос-
ти пылеулавливания
Для разработки технологии очи-
стки отходящих пылегазовых систем
необходимо знать основные свой-
ства пылей, к которым относятся:
химический состав, плотность, аб-
разивность, угол естественного от-
коса, смачиваемость, удельное
электрическое сопротивление, фор-
ма и структура частиц, дисперс-
ность, токсичность, воспламеняе-
мость и взрываемость, адгезионные
свойства.
Химический состав пыли опре-
деляется характером производства и
технологическими условиями фор-
мирования частиц. По химическому
составу пыли судят о се токсичнос-
ти, коррозионной активности.
Плотность пыли. Различают ис-
тинную (физическую) плотность
частиц (масса единицы объема ча-
стиц, не имеющих внутренних
пор); кажущуюся (масса единицы
объема, включая объем внутрен-
них закрытых пор); объемную (мас-
са единицы объема частиц, вклю-
чая объем открытых и закрытых
пор) и насыпную плотность, ко-
382
торая определяется отношением
массы свеженасыпанных частиц к
занимаемому ими объему с учетом
газовых прослоек между частица-
ми.
На практике в расчетах массы
частиц чаще всего используют ка-
жущуюся плотность, для гомоген-
ных структур она равна истинной.
Насыпная плотность связана с ка-
жущейся плотностью соотношением
Р е “ Р ,
“ нас "т’
где е — порозность насыпного слоя.
Насыпная плотность слежавше-
гося слоя пыли в 1,2—1,5 раза боль-
ше, чем свеженасыпного.
Плотность пыли играет значи-
тельную роль в эффективности ра-
боты газоочистной аппаратуры: бо-
лее плотные частицы легче высаж-
даются из газовых потоков, при про-
чих равных условиях.
Абразивность частиц. Абразив-
ность пыли характеризует интенсив-
ность износа металла при одинако-
вых скоростях газов и концентраци-
ях пыли. Она зависит от твердости,
формы, размера и плотности час-
тиц. Абразивность учитывают при
расчетах аппаратуры (выбор скоро-
сти газа, толщины стенок аппара-
туры и облицовочных материалов).
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Угол естественного откоса пыли.
Представляет собой угол между об-
разующей и основанием свободно
сформированного конуса сыпучего
материала. Величина угла естествен-
ного откоса учитывается при кон-
струировании и выборе бункеров
аппаратов газоочистки.
Смачиваемость частиц пыли.
Характеризуется их способностью
смачиваться жидкостями. Чем мень-
ше размер частиц, тем меньше их
способность к смачиванию. Гладкие
частицы смачиваются лучше, чем
частицы с неровной поверхностью,
так как последние в большей сте-
пени оказываются покрытыми аб-
сорбированной газовой оболочкой,
затрудняющей смачивание.
По характеру смачивания все
твердые тела разделяют на три ос-
новные группы: 1) гидрофильные ма-
териалы — хорошо смачиваемые:
кальций, кварц, большинство си-
ликатов и окисленных минералов,
галогениды щелочных металлов; 2)
гидрофобные материалы — плохо
смачиваемые: графит, уголь, сера;
3) абсолютно гидрофобные — пара-
фин, тефлон, битумы.
Удельное электрическое сопро-
тивление пыли. Этот показатель оце-
нивается по удельному электричес-
кому сопротивлению слоя пыли рсл,
которое зависит от свойств отдель-
ных частиц (от поверхностной и
внутренней электропроводности,
формы и размеров частиц), а так-
же от структуры слоя и параметров
газового потока. Оно оказывает су-
щественное влияние на работу элек-
трофильтров.
В зависимости от удельного элек-
трического сопротивления, пыли
делят на три группы:
I) низкоомные пыли рсл< 104 Омх
х см. При осаждении на электроде
частицы пыли мгновенно разряжа-
ются, что может привести ко вто-
ричному уносу;
2) пыли срм = 104—1010 Ом • см.
Эти пыли хорошо улавливаются в
электрофильтре, так как разрядка
частиц происходит не сразу, а в те-
чение времени, необходимого для
накапливания слоя;
3) пыли с рсл=1010—10° Ом • см.
Улавливание пылей этой группы в
электрофильтрах вызывает большие
трудности. Частицы пыли этой груп-
пы образуют на электроде порис-
тый изолирующий слой.
Форма и структура частиц пыли.
Пыль в аэрозолях может состоять из
частиц различной формы: от час-
тиц, имеющих каноническую фор-
му (шар, куб, цилиндр, тетраэдр и
т.д.), до частиц неправильной фор-
мы. Поэтому в газоочистке обыден-
ное понятие диаметра частицы
лишено смысла. На практике исполь-
зуют в расчетах величину эквивалент-
ного диаметра частицы, представ-
ляющего собой диаметр шара с
объемом, равным объему частицы
при одинаковой их массе. Величина
эквивалентного диаметра может
быть найдена по зависимости
V п
В ряде случаев удобно использо-
вать понятие седиментационного ди-
аметра; это диаметр шара с плотнос-
тью, равной плотности частицы, и
имеющий равную с частицей скорость
осаждения в идентичных условиях.
Неправильность формы частицы
характеризуется коэффициентами
сферичности и несферичности,
383
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
носящих объединенное понятие
«фактор формы частицы».
Коэффициент сферичности —
это величина, характеризующая от-
ношение площади сферы, эквива-
лентной по объему частице, к пло-
щади поверхности частицы:
V = SJSa.
Коэффициент несферичности —
это величина, обратная коэффици-
енту сферичности, между ними су-
ществует соотношение
v=i/Z
При гидродинамических расче-
тах не имеет принципиального зна-
чения, каким образом выражен
фактор формы. Следует только по-
мнить, что v < I, а /> 1, причем
для шара у = / = 1.
Для оценки фактора формы ре-
альных материалов можно пользо-
ваться следующими обобщенными
величинами:
Форма частиц у
Округлые без
резких выступов............0,8—0,9
Округлые с резкими
выступами.................0,65—0,8
Угловые, шероховатые......0,4—0,65
Пластинчатые,
хлопьевидные, волокнистые...0,2—0,4
Частицы неправильной формы
хуже осаждаются в пылеулавлива-
ющих устройствах, при расчете си-
стем с такими частицами существу-
ет большая вероятность получения
больших величин погрешностей.
Дисперсный состав пылей. Дис-
персный состав является одной из
важнейших характеристик тонкоиз-
мельченных материалов, определя-
ющих их физико-химические свой-
ства. В технике пылеулавливания и
очистки газов дисперсный состав
пыли имеет решающее значение,
так как основной круг вопросов по
расчету и выбору оборудования свя-
зан с этим параметром подлежащей
улавливанию пыли.
Дисперсным (зерновым, грану-
лометрическим) составом пыли на-
зывается характеристика состава
дисперсной фазы по размерам или
скоростям оседания частиц. Она по-
казывает, какую долю по массе,
объему, поверхности или числу ча-
стиц составляют частицы в любом
диапазоне их размеров или скорос-
тей оседания. Дисперсный состав
может быть выражен в виде табли-
цы, кривой или формулы распре-
деления частиц пыли.
Степень дисперсности представ-
ляет собой качественный показа-
тель, характеризующий «тонкость»
пыли. В качестве условных показа-
телей этого же свойства использу-
ются удельная поверхность, сред-
ний диаметр частиц, медианный
диаметр и другие величины.
Проходом D (остатком R) назы-
вается выраженная в процентах доля
массы пыли, прошедшая через сито
(оставшаяся на сите) с заданными
размерами ячеек, от общей массы
просеиваемой пробы пыли. Терми-
ны «проход» и «остаток» применя-
ют и для подситовой области, под-
разумевая при этом долю массы ча-
стиц, являющуюся меньшей или
большей заданного размера.
Результаты определения дисперс-
ного состава в большинстве случа-
ев представляются в виде таблиц.
Наиболее часто данные дисперси-
онного анализа даются в виде фрак-
ций, выраженных в процентах от
общего числа или массы (табл. 1.1).
384
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.1
Фракции пыли
Размеры частиц на 1ранииах фракций, мкм Фракции, % от общей массы частиц Размеры частиц на границах фракций, мкм Фракции, % от общей массы частиц
<1,6 2,08 10—16 18,74
1,6—2,5 3,61 16—25 14,57
2,5^1 8,32 25—40 12,50
4—6,3 17,56 >40 2,02
6,3—10 20,60
Результаты дисперсионного ана-
лиза можно представить в виде гра-
фиков. Принимая равномерным рас-
пределение частиц по размерам
внутри каждой фракции, строят
ступенчатый график, называемый
гистограммой. По оси абсцисс от-
кладывают размеры частиц, а по
оси ординат — относительное со-
держание фракций, т.е. процентное
содержание каждой фракции, от-
несенное к массе всего материала
(рис. 1.1, а).
Если процентное содержание
каждой фракции разделить на раз-
ность размеров частиц, принятых в
качестве граничных, и найденные
значения отложить в системе коор-
динат как ординаты точек, абсцис-
сы которых равны среднему для со-
ответствующих фракций размеру ча-
стиц, то через полученные точки
можно провести плавную диффе-
ренциальную кривую распределения
частиц по размерам (рис. 1.1, б). Из
этой кривой видно, что максималь-
ную долю в распределении состав-
ляют частицы с размером dM. Эта
величина называется модальным
размером, или модой. Однако наи-
более удобным является графичес-
кое изображение результатов дис-
персионных анализов в виде интег-
ральных кривых R (d4) или D (J),
каждая точка которых показывает
относительное содержание частиц
с размерами больше или меньше за-
данного (рис. 1.1, в). Абсцисса точ-
ки, соответствующей D (dj = R
(d4) = 50 %, называется медианным
диаметром, который обозначается
как dm или т75О.
Интегральные кривые для час-
тиц с логарифмически нормальным
распределением удобно строить в
вероятностно-логарифмической си-
стеме координат, где они приобре-
тают вид прямых линий (рис. 1.1, г).
Для построения такой системы ко-
ординат по оси абсцисс в логариф-
мическом масштабе откладывают
значения J4, а по оси ординат —
значения D (J4) или R (dt). Относи-
тельные длины огрезков х, соответ-
ствующих различным значениям D
(d4) или R (d4), которые для пост-
роения вероятностно-логарифми-
ческой системы координат следует
откладывать в выбранном масшта-
бе от начала оси абсцисс, приведе-
ны в табл. 1.2.
385
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Величины отрезков х, соответствующих
различным значениям D (е/) или R (</)
Таблица 1.2
% % X % X
50 0 30; 70 0,524 10; 90 1,282
48, 52 0,050 28; 72 0,583 8; 92 1,405
46; 54 0,100 26; 74 0,643 6; 94 1,555
44; 56 0,151 24; 76 0,706 5; 95 1,645
42; 58 0 202 22, 78 0,772 4; 96 1,751
40; 60 0,253 20; 80 0,842 3; 97 1,881
38,62 0,305 18,82 0915 2, 98 2,054
36; 64 0.358 16; 84 0,994 1; 99 2,326
34; 66 0,412 14, 86 1,080 0.5; 99,5 2,576
32; 68 0,468 12:88 1,175 0,3; 99,7 2.748
Поскольку в вероятностно-лога-
рифмической системе координат
ось абсцисс начинается от точки на
оси ординат, соответствующей зна-
чению 50 %, значения х для D (J4)
или R (d4) больше 50 % откладыва-
ются вверх от начала оси абсцисс,
а значения меньше 50 % — вниз.
Построив по результатам диспер-
сионного анализа интегральную
функцию распределения частиц по
размерам в вероятностно-логариф-
Рис. 1.1. Графическое изображение дисперсного состава.
о — распределение по фракциям; б — дифференциальная кривая распределения; в — интеграль-
ное распределение в линейном масштабе координат; г — интегральное распределение в вероят-
ностно-логарифмической системе координат
386
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
мической системе координат, мож-
но (если получившийся график име-
ет вид прямой линии, свидетель-
ствующий о логарифмически нор-
мальном характере изучаемого рас-
пределения) выразить это распре-
деление в виде параметров dm и 1g оч
(табл. 1.3).
Значению dm отвечает точка пе-
ресечения построенного графика с
осью абсцисс, a 1g ач находят из со-
отношения, которое является свой-
ством интеграла вероятности: 1g оч =
“ te dIS.9 - <,= >8 *8 rf«4.P если
строился график функции R (J4), или
lg ~ 1g ^84,1 ~ ^15.9’
если строился график функции D (J4).
Здесь d84л и Jl3 9 — абсциссы то-
чек, ординаты которых имеют зна-
чения соответственно 84,1 и 15,9.
В табл. 1.4 и 1.5 приведен диспер-
сный состав летучей золы при сжи-
гании различных твердых топлив в
слоевых и циклонных топках.
Таблица 1.3
Дисперсный состав пылей,
образующихся при некоторых технологических процессах
Технологическое оборудование Материал частиц Запыленность газов, г/м3 я 1g СГчэ
Вращающаяся обжш овая печь Магнезит 100—120 43 0,615
Доломит 35—45 28 0,506
Шахтная мельница Магнезит 1200 72 0,95
Вращающаяся цементная печь (сухой способ производства) Клинкер 40 11 0,345
Смесь шлака и трепела 20 20 0,652
Электролизер алюминия (боковой токоподвол) Окислы алюминия 1 20 0,352
Печь для обжига клинкера (мокрый способ производства) Клинкер 25—30 9—9,6 28,5 18,5 23 9,5 14 8 0,501 0,602 0,535 0,494
Цементная мельница » 45 17 0,421
Распылительная сушилка Двойной супер- фосфат 3—5 80 0,210
Барабанная сушилка » 12—16 35 0,360
Мусоросжигательная печь Зола 17 41 0,472
Печь кипящего слоя Известняк 27 29 0,502
387
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Таблица 1.4
Дисперсный состав летучей золы из котлов
со слоевым сжиганием различных топлив
Вид топлива Тип топки Фракционный состав, %
Размеры частиц, мкм
0—10 10—20 20—30 30-40 40—50 50—60 60—86 86—100 > 100
Антрацит АК (дроб- леный) С ручным обслуживанием 3 3 4 3 4 3 7 6 67
Антрацит С ручным обслуживанием 3 6 7 8 7 4 14 5 46
\РШ ПМЗ с подвижной решеткой 7 9 11 10 8 6 И 5 33
Антрацит С механической ценной решеткой 11 -
АС и АРШ 9 18 7 6 5 13 4 27
С ручным обслуживанием 32 15 И 8 6 5 9 3 11
Подмосков- С механической цепной решеткой 6 4 9 22 18 12 15 5 9
ный уголь Б ПМЗ с неподвижной решеткой 9 10 8 7 6 5 9 4 42
ПМЗ с решеткой обратного хода 26 18 10 7 5 4 11 2 17
Воркутин- С ручным обслуживанием 26 20 12 10 11 6 6 2 7
ский уголь С механической цепной решеткой 6 10 10 10 8 8 10 3 35
ПЖ ПМЗ с неподвижной решеткой 10 9 8 7 5 4 9 4 44
Донецкий ПМЗ с неподвижной решеткой 19 И 8 6 5 4 8 3 36
уголь Г ПМЗ с решеткой обратного хода 16 14 10 8 7 6 11 4 24
Донецкий ПМЗ с неподвижной решеткой 12 11 7 6 5 4 8 4 43
уголь Д ПМЗ с решеткой обратного хода 19 14 10 8 6 4 10 4 25
Донецкий ПМЗ с неподвижной решеткой 8 9 8 7 6 5 12 5 40
уголь ПЖ Донецкий уголь Т ПМЗ с решеткой обратного хода 17 13 10 8 7 5 10 4 26
Торф куско- вой С механической цепной решеткой 13 19 18 12 8 6 9 2 13
388
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
Дисперсный состав летучей золы из котлов
с пылевидным сжиганием различных топлив
Таблица 1.5
Тип топлива Тип мельницы Доля частиц с размерами крупнее данного, %
Размеры частиц, мкм
>5 >15 >30 >40 >60
Донецкий уголь АШ 91,0 67,0 44,0 34,0 18,0
Донецкий тощий уголь Кузнецкий тощий уголь Шаровая барабанная 92,0 88,0 75,0 49,0 58,0 29,0 47,0 23,0 27,0 13,0
Кемеровский уголь 92,0 62,5 40,0 30,0 16,0
Экибастузский уголь Шаровая барабанная Молотковая 94,0 94,5 71,0 75,0 38,0 54,3 29,7 46,0 23,0 33,8
Челябинский бурый уголь Подмосковный бурый уголь Шаровая барабанная 93,5 89,0 71,5 57,5 46,0 34,0 37,0 26,0 24,0 14,0
Челябинский бурый уголь Подмосковный бурый уголь Молотковая 95,0 68,0 40,5 30,5 18,0
Ткварчсльский уголь Шаровая барабанная Сред неходкая 95,5 97,0 72,0 85,0 39,5 57,0 31,1 41,0 22,0 27,0
Интинский уголь Молотковая 92,5 63,0 25,0 16,0 8,0
Средн сходная 92,5 66,0 39,0 30,0 19,0
Воркутинский уголь Молотковая 90,5 57,0 25,0 13,0 5,0
Срсднсходная 90,5 57,0 26,0 19,0 1,0
Кузнецкий уголь 96,5 83,0 53,0 38,0 26,0
Александровский уголь Молотковая 95,0 69,0 35,0 23,0 11,0
Канский уголь 96,0 77,0 47,0 34,0 18,0
Фрезерный торф 88,0 72,0 56,0 47,0 34,0
Оценка эффективности пыле-
улавливания. Степень очистки, или
коэффициент очистки, является ос-
новным показателем, характеризу-
ющим работу пылеулавливающих
аппаратов в тех или иных конкрет-
ных случаях их применения, %:
т] = . юо = . юо =
(1.1)
_ ул 100 = ~ | QQ
см(?„
где Л/ М. Л/ — массы частиц,
ВЛ yj| ВЫХ
содержащихся в газах до их поступ-
ления в аппарат, уловленных в ап-
парате и в газах после выхода из
аппарата;
Свх и Свых — средние концентра-
ции частиц в газах на входе в аппа-
рат и на выходе из него;
(?вх и фвых — количества газов,
поступающих в аппарат и выходя-
щих из него.
Если QBK = <?ВЬ1Х, что имеет место
при отсутствии присосов воздуха
или утечки газов из аппарата, а так-
же при отсутствии сильного увлаж-
389
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
нения газов, то справедливо соот-
ношение:
ч = 1 - Ст/С„. 100. (1.2)
В тех случаях, когда необходимо
оценить конечную запыленность
или сравнить относительную запы-
ленность газов на выходе из различ-
ных аппаратов, удобно пользовать-
ся коэффициентом проскока (%),
который связан с коэффициентом
очистки соотношением:
е=100 —г). (1.3)
Значения коэффициентов очист-
ки, которые могут быть получены
с помощью тех или иных пылеулав-
ливающих аппаратов, зависят от
условий их эксплуатации, в том
числе от дисперсного состава улав-
ливаемых частиц.
Степень совершенства того или
иного пылеулавливающего аппара-
та характеризуют достигаемые с его
помощью фракционные (или парци-
альные) коэффициенты очистки
при оптимальных технико-эконо-
мических условиях эксплуатации.
Фракционный коэффициент
(г]) равен отношению массы пыли
данной фракции, уловленной в ап-
парате, к количеству входящей мас-
сы пыли той же фракции.
Парциальный коэффициент
(т]я/) равен отношению количества
частиц данного размера, уловлен-
ных в аппарате, к количеству час-
тиц этого же размера на входе в
аппарат:
Полный коэффициент очистки
может быть рассчитан по фракци-
онному (парциальному) составу
пыли на входе в аппарат и по фрак-
ционным (парциальным) коэффи-
циентам очистки:
_ дя,вх
о-5)
n .. (1.5, а)
I" 1Оо 1я' 4
На практике чаще пользуются
фракционным коэффициентом
очистки.
Если пылеосадительная система
состоит из нескольких последователь-
но установленных аппаратов, степень
очистки в каждом из которых соот-
ветственно равна T|t, ... пл, то пол-
ная степень очистки всей системы
аппаратов будет находиться по урав-
нению:
п = 1 — (1 — П,)(1 — чг) - (1 — п„)
(1.6)
Коэффициент проскока для каж-
дой отдельной фракции будет на-
ходиться по выражению
1 V°-
е' W
(1.7)
Многочисленные исследования
различных типов сухих и мокрых
инерционных пылеуловителей (цик-
лоны, ВПУ, инерционные осадите-
ли) показали, что функция степе-
ни очистки этих аппаратов также
подчиняется логарифмически-нор-
мальному распределению, т.с.
Ч = Ф(*) =
где параметр х равен:
„ 1g 4 ~lg <,,so lg«/</n.S0)
^lg2 о + lg2 ^lg2CT + lg2 On
В зависимости (1.9) о и
o^ — соответственно средний диаметр
фракции, диаметр частиц, улавли-
390
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ваемых в аппарате со степенью очи-
стки 50 %, дисперсия состава мате-
риала и дисперсия степени очист-
ки в данном аппарате.
Таким образом, зная распреде-
ление частиц пыли, параметры за-
кона распределения дисперсного
состава и пылеулавливающего уст-
ройства, по уравнениям (1.9) и (1.8)
и табл. 1.6 значений нормальной
функции распределения можно оп-
ределить фракционную степень очи-
стки. Затем, зная состав материала,
по уравнению (1.5) определяется
полная степень очистки в данном
аппарате.
Таблица 1.6
Значения нормальной функции распределения
X Ф(х) X Ф(х) X Ф(х) X Ф(х)
1 2 3 4 5 6 7 8
-2,70 0,0035 -1,00 0,1587 0,12 0,5478 1,26 0,8962
-2,60 0,0047 -0,98 0,1635 0,14 0,5557 1,28 0.8997
-2,50 0,0062 -0,96 0,1685 0,16 0,5636 1,30 0,9032
-2,40 0,0082 -0,94 0,1736 0,18 0,5714
-2,30 0,0107 -0,92 0,1788 0,20 0,5793 1,32 0,9066
-2,20 0,0139 -0,90 0,1841 0,22 0,5871 1,34 0,9099
-2,10 0,0179 -0,88 0,1894 0,24 0,5948 1,36 0,9131
-2,00 0,0228 -0,86 0,1949 0,26 0,6026 1,38 0,9162
-1,98 0,0239 -0,84 0,2005 0,28 0,6103
-1,96 0,0250 -0,82 0,2061 0,30 0,6179 1,40 0,9192
-1,94 0,0262 -0,80 0,2119 0,32 0,6255 1,42 0,9222
-1,92 0,0274 -0,78 0,2177 0,34 0,6331 1,44 0,9251
-1,90 0,0288 -0,76 0,2236 0,36 0,6406 1,46 0,9279
-1,88 0,0301 -0,74 0,2297 0,38 0,6480
-1,86 0,0314 -0,72 0,2358 0,40 0,6554 1,48 0,9306
-1,84 0,0329 -0,70 0,2420. 0,42 0,6628 1,50 0,9332
-1,82 0,0344 -0,68 0,2483 0,44 0,6700 1,52 0,9357
-1,80 0,0359 -0,66 0,2546 0,46 0,6772 1,54 0,9382
-1,78 0 0375 -0,64 0,2611 0,48 0,6844
-1,76 0,0392 -0,62 0,2676 0,50 0,6915 1,56 0,9406
-1,74 0,0409 -0,60 0,2743 0,52 0,6985 1,58 0,9429
-1,72 0,0427 -0,58 0,2810 0,54 0,7054 1,60 0,9452
-1,70 0,0446 -0,56 0,2877 0,56 0,7123 1,62 0,9474
-1,68 0,0465 -0,54 0,2946 0,58 0,7190
-1,66 0,0485 -0,52 0,3015 0,60 0,7257 1,64 0,9495
-1,64 0,0505 -0,50 0,3085 0,62 0,7324 1,66 0,9515
-1,62 0,0526 -0,48 0,3156 0,64 0,7389 1,68 0,9535
-1,60 0,0548 -0,46 0,3228 0,66 0,7454 1,70 0,9554
-1,58 0,0571 -0,44 0,3300 0,68 0,7517
-1,56 0,0594 -0,42 0,3372 0,70 0,7580 1,72 0,9573
-1,54 0,0618 -0,40 0,3446 0,72 0,7642 1,74 0,9591
-1,52 0,0643 -0,38 0,3520 0,74 0,7703 1,76 0,9608
-1,50 0,0668 -0,36 0,3594 0,76 0,7764 1,78 0,9625
-1,48 0 0694 -0,34 0,3669 0 78 0,7823
-1,46 0,0721 -0,32 0,3745 0,80 0,7881 1,80 0,9641
-1,44 0,0749 -0,30 0,3821 0,82 0,7939 1,82 0,9656
391
Глава 1 Оборудование для сухих методов очистки
Продолжение табл. 1.6
1 2 3 4 5 6 7 8
-1,42 0,0778 -0,28 0,3897 0,84 0,7995 1,84 0,9671
-1,40 0,0808 -0,26 0,3974 0,86 0,8051 1,86 0,9686
-1,38 0,0838 -0,24 0,4052 0,88 0,8106
-1,36 0,0869 -0,22 0,4129 0,90 0,8159 1,88 0,9699
-1,34 0,0901 -0,20 0,4207 0,92 0,8212 1,90 0,9713
-1,32 0,0934 -0,18 0,4286 0,94 0,8264 1,92 0,9726
-1,30 0,0968 -0,16 0,4364 0,96 0,8315
-1,28 0,1003 -0,14 0,4443 0,98 0,8365 1,94 0,9738
-1,26 0,1038 -0,12 0,4522 1,00 0,8413 1,96 0,9750
-1,24 0,1075 -0,10 0,4602 1,02 0,8461 1,98 0,9761
-1,22 0,1112 -0,08 0 4681 1,04 0 8508
-1,20 0,1151 -0,06 0,4761 1,06 0,8554 2,00 0,9772
-1,18 0,1190 -0,04 0,4840 1,08 0,8599 2,10 0,9821
-1,16 0,1230 -0,02 0,4920 1,10 0,8643 2,20 0,9861
-1,14 0,1271 -0,00 0,5000 1,12 0,8686
-1,12 0,1314 0,00 0,5000 1,14 0,8729 2,30 0,9893
-1,10 0,1357 0,02 0,5080 1,16 0,8770 2,40 0,9918
-1,08 0,1401 0,04 0,5160 1,18 0,8810 2,50 0,9938
-1,06 0,1446 0,06 0,5239 1,20 0,8849
-1,04 0,1492 0,08 0,5319 1,22 0,8888 2,60 0,9953
-1,02 0,1539 0,10 0,5398 1,24 0,8925 2,70 0,9965
Токсичность пыли. Чем мельче
частицы пыли, тем больше их спо-
собность проникать вместе с возду-
хом в органы дыхания человека и
вызывать различные заболевания.
Особенно опасны в этом отноше-
нии туманы. Токсичность пыли за-
висит и от материала, из которого
она образована (например, свинец,
мышьяк, ртуть и т.д.).
Воспламеняемость и взрывае-
мость пыли. Чем меньше размеры и
чем более пористая структура час-
тиц, тем больше их удельная поверх-
ность и выше физическая и хими-
ческая активности пыли. Высокая хи-
мическая активность некоторых ви-
дов пыли является причиной ее вза-
имодействия с кислородом воздуха.
Окисление частиц пыли сопровож-
дается повышением температуры. По-
этому в местах скопления пыли воз-
можны ее самовоспламенение и
392
взрыв. Ввиду большой удельной по-
верхности пыли сложного химичес-
кого состава, например, содержащей
неокислснныс металлы, углерод,
серу, углеводороды и клетчатку, воз-
можно самовозгорание. Удельная по-
верхность частиц пыли может быть
рассчитана по зависимости
Адгезионные свойства частиц.
Эти свойства определяют склон-
ность частиц к налипанию на по-
верхность оборудования. Повышен-
ная адгезия частиц может привес-
ти к частичному или полному за-
биванию аппаратов.
Чем меньше размер частиц пыли,
тем легче они прилипают к поверх-
ности аппарата. Пыли, у которых
60—70 % частиц имеют диаметр
меньше 10 мкм, ведут себя как
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
слипающиеся, хотя те же пыли с
размером частиц более 10 мкм об-
ладают хорошей сыпучестью.
По слипаемости пыли делятся
на 4 группы (см. табл. 1.7).
Со слипаемостью тесно связана
другая характеристика пыли — ее
сыпучесть. Сыпучесть пыли оцени-
вается по углу естественного отко-
са, который принимает пыль в све-
женасыпанном состоянии.
За счет адгезионных сил идет и
коагуляция (укрупнение) частиц
пыли. Частицы размером более 5—
10 мк почти не коагулируются в га-
зовом потоке.
Основы выбора проектных реше-
ний. Требования к полноте улавлива-
ния золы или пыли могут опреде-
ляться санитарно-гигиеническими
условиями обеспечения чистоты ат-
мосферного воздуха, необходимостью
защиты технологического оборудова-
ния или требованиями самой техно-
логии, например, защитой вентиля-
торов от быстрого износа в результа-
те эрозии лопаток ротора абразив-
ными частицами, предупреждением
загрязнения катализатора при ката-
литических методах обезвреживания
аспирационного воздуха или забив-
ки промывных колонн пылью при аб-
сорбции из газов необходимых состав-
ляющих. Наконец, в некоторых слу-
чаях полнота улавливания обуслов-
ливается стоимостью продукта, на-
ходящегося в пылевидном состоянии.
К основным требованиям, предъ-
являемым к системам пылеулавли-
вания, относятся высокая эффек-
тивность и эксплуатационная на-
дежность. Эффективность практи-
чески всех пылеуловителей зависит
от дисперсного состава частиц. Од-
нако на работу электрофильтров не
менее важное влияние оказывают и
удельное электрическое сопротив-
ление слоев пыли, температура и
влажность газов. Эксплуатационная
надежность многих аппаратов зави-
сит от слипаемости частиц и ах аб-
разивности, начальной запыленно-
сти газов и их агрессивности.
Размеры частиц, образующихся
при некоторых технологических
процессах, и целесообразность их
улавливания в различных типах ап-
паратов можно оценить по диаграм-
ме на рис. 1.2.
В табл. 1.8 приведены характе-
ристики различных пылеуловите-
Таблица 1.7
Характеристика пыли по слипаемости
Характеристика пыли; прочность на разрыв Вид пыли
Неслипающаяся; < 60 Па Сухая шлаковая, кварцевая; сухая глина
Слабослипающаяся; 60—30 Па Коксовая; магнезитовая сухая; апатитовая сухая; доменная; колошни- ковая летучая зола, содержащая много нссгоревших продуктов; слан- цевая зола
Срсднсслнпающаяся; 300—600 Па Торфяная, влажная магнезитовая; металлическая, содержащая колче- дан, оксиды свинца, цинка и олова, сухой цемент; летучая зола без нсдожига; торфяная зола; сажа, сухое молоко; мука, опилки
Сильнослипающаяся; > 600 Па Цементная; выделенная из влажного воздуха; гипсовая и алебастровая; содержащая нитрофоску, двойной суперфосфат, клинкер, соли натрия; волокнистая (асбест, хлопок, шерсть)
393
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
лей, а на рис. 1.3 представлена за-
висимость минимального размера
частиц, улавливаемых в пылеулови-
теле, от энергозатрат. Эти сведения
значительно облегчают выбор под-
ходящего оборудования для систем
очистки сушильного агента от взве-
шенных частиц.
Литейный песок
Пыль от
Цементная
Пылевидный каменный уголь
ШИ I I I НИН I
Пыль флотационных Выбросов
Летучая зола при сжигании угля
в топках с цепной решеткой *-
IIIII I I IIHI
вагранок с дутьем
'’“"‘iiiiili :::::
Летучая зола--------.....
Ликоподий
спорь/1|
Колошниковая пыль
Конденсационный туман H2SO^
\целочные1туманы
Силикозоопасные пыли
Обычная сажа
х НП|—|ТТ
Смоляной туман —-------
Летучая зола при сжигании
“ [ ^пылевидного угля |
- пыль в игольных1 шахтах
. Ч11 । 1 1 U,,u
Агрегированная цинковая пыль
Возгоны окиси, цинка
l___ _________________Металлургические пыли
----------О I llllllll 1“ mffll I
. Д^озгоныжелеза;туман контактной fySOi
— — - ‘Аэрозоли химических процессов
_ 11 1 fl ill IJ I 111HJ
— -Дымы аммонийных солеи I
— | | I П11 |xiwtf.n/nwwliM 'возгоны
Ifmili J
...... сажи из спецмасел сублимационные возгоны
ТГП1 III IIIIII I I II
_ _ Возгоны от мартеновских печей
-*Дым окиси мазния 1111 | | |
Возгоны окисей цинка и свинца
Обычная атмосферная пыль
Табачный дым
d4
0,01
0,1
1 10 100 1000 МКМ
23 5 10~s 2 3 5 Ю'*23 5 Ю'^З 510’12 3 5 1 23510 2 3 5 10г 2 3 5 из,м/с
iii» । ill lit t iiii tilt । f ii ii t [ । i d____________________________________________
/1ыледса/^ные'кймёрь1 1 ~
Талыййе'циклоны Г~
1-ГПТГЛ1 I I iflinZZLCl
Циклоны ф 1-2
Г7Е I J llilEZZE
Циклоны ф 1-2 м
. .Id 1,1 IL T~.L I J-LU-n,:" l_L.l l.LL
Циклоны малого диаметра 0 </л/
~ТТч 1 11 I L | Т ГТ1ТГ11 "гГ I ITT
Скрубберы
-±11111111_________1-1 rilfril 1 1 1 Г-ГТТТТТ
Тканевые фильтры
-•Т-ГТТТТТН Т I 111 НН I ГШП1
Волокнистые материалы__________
" I I I I I 1 I I! I 1 14 I I I I I I Г’1 I I 1 f I
•IIIII I I I I IIIII I I I I Hill -------r-1
Скоростные промыватели Вентури
I I I I 1111г~~~rri'i i гнп ' I'TrYnrii—
Тонковолокнистые бумажные фильтры
I" I I IIIII---Г I ~1 'П 1'Н'Г'' Г Н"'Т'
1_1
Электрические фильтры
1“Т ГГГПГГ J ’I I r i I
Рис. 1.2. Область применения пылеулавливающих установок (диаграмма фирмы «ВЕТН», ФРГ)
394
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.8
Сравнительные характеристики различных систем пылеулавливания*
Показатели Пылеуловители Фильтры
гравита- ционные центробежные мокрые
низко- напорные средне- напорные низко- напорные высоко- напорные тканевые электри- ческие
1 2 3 4 5 6 7 8
Гидравличе- ское сопротив- ление. Па До 100 100—300 750— 1250 750— 1500 5000— 12500 750—1500 100—400
Характерный параметр о Stk При </г <0,3 мм D, при > > 0,3 мм Stk *£
Зависимость эффективности улавливания: от размера частиц При dT <0,3 мм ДсМ- при dr >0,3 мм >Х) /WcJ
от температу- ры Прак- тиче- ски не влияет ЖЛч) Практически не влияет При dj <0,3 мм Дс.ДЮ; при d? >0,3 мм JW mJ Hr)
от концентра- ции Не влияет Определяется . диаметром аппа- рата и свойствами пыли Определяется сис- темой водоснабже- ния и возможными затратами энергии Определяется типом фильтра (обычно не более 20 г/м3) Пре- дельная 12^£
от влажности Нс влияет Способствует рос- ту эффективности Не влияег Способст- вует рос- ту эффек- тивности
Ориентировоч- ный минималь- ный размер час- тиц. улавливае- мых с высокой эффективно- стью. мкм 50—40 40—30 25—8 5—2 1—0,1 0,1 1,0—0,25
Максимально допустимая температура газа, °C Определяется материалом, из которого изготовлен аппарат Определяется ма гериалом фильтрующей перегородки (< 220—250) Определя- ется со- ставом газа и свойства- ми пыли
Нижняя пре- дельная темпе- ратура газа Выше точки росы Любая Выше точки росы
395
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Продолжение табл. 1.8
1 2 3 4 5 6 7 8
Стойкость к коррозии Достаточно стойки При наличии в газах кислот, щелочей требуется антикорро- зионная защита Стойки при температу- ре, превышающей точку росы
Взрыво- и огне- опасность Незначительная Минимальная Большая
Ориентировоч- ная стоимость очистки по от- ношению к низ- конапорным циклонам — 1,0—1,5 1 2,0—3,0 2,5 7,0—15,0 3,0—7,5 5,0—15,0
Обозначения: тТ </т, — масса, диаметр частицы; ш — центробежный фактор осаждения; Stk^cfr2 рт Pi) — критерий Стокса; D — коэффициент диффузии; КЕ — коэффициент на- пряженности; с — концентрация пыли; Гг, рг, иг, рг — абсолютная температура, динамическая вязкость, скорость, плотность газа; ли — концентрация ионов в 1 м'\ е — величина заряда; £й — диэлектрическая постоянная, Е — напряженность электрического поля.
Рис. 1.3. Зависимость минимального разме-
ра частиц J., улавливаемых в пылеулови-
телях, от энергозатрат q:
1 — осадительная камера; 2 — инерционные
пылеуловители, 3 — оросительная камера; 4 —
электрофильтр; 5 — рукавный фильтр; 6 —
циклон; 7— мокрый циклон; 8~ полый фор-
суночный скруббер; 9— газопромыватель удар-
но-инерционного действия; 10 — дисковый
скруббер; 11 — низконапорный скруббер Вен-
тури; 12 — высоконапорный скруббер Венту-
ри (Л — энергозатраты при инерционном ме-
ханизме осаждения частиц)
396
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
1.2. Характеристика промышленных пылей
Перечень принятых обозначений:
Qp — низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;
— зольность топлива, %;
BZP — влажность топлива, %;
5Р — общее содержание серы в топливе, % (характеристики топлива даны
в пересчете на рабочую массу);
S — удельная поверхность частиц, см2/г;
с? — средний диаметр частиц пыли, мкм;
g — содержание частиц диаметром более d, % (мае.);
J50 — медианный диаметр, мкм;
о — скорость витания частиц пыли в воздухе, см/с;
о — стандартное отклонение;
ум — плотность материала частиц пыли, кг/м3;
уну — насыпная плотность в неуплотненном состоянии, кг/м3;
уу — насыпная плотность при максимальном уплотнении, кг/м3;
аст — статический угол естественного откоса (угол обрушения), град;
ад — динамический угол естественного откоса, град;
Р — разрывная прочность пылевого слоя, Па;
К — коэффициент абразивности (в пересчете на сталь СтЗ), м2/кг;
pH — водородный показатель (кислотность) раствора;
п.п.п. — потери при прокаливании;
t — температура газа перед системой пылеулавливания, °C;
Z — запыленность газового потока, г/м3;
/р2 — температура точки росы при наличии диоксида серы, °C;
ф _ температура точки росы при наличии триоксида серы °C;
t — температура точки росы (по воде), °C;
/ — влагосодержание газа, г/м3 сухого газа;
т| — эффективность пылеулавливающего аппарата;
УЭС — удельное электрическое сопротивление пыли, Ом • м.
1.2.1. Зола энергетических углей и сланцев
1. Летучая зола от сжигания эстонских сланцев {Q»~ 10,36 МДж/кг;
Ар = 48 %; = 12 %; 5₽ = 1,2 %) на Прибалтийской ГРЭС. Проба
отобрана из бункера электрофильтра.
Морфология частиц золы: частицы неправильной формы с оплавлен-
ными гранями, с включением блестящих сферических частиц размером от
5 до 30 мкм. Мелкие частицы в проходящем свете серовато-белые, плас-
тинчатые. Большинство частиц размером до 30 мкм бледно-розового цвета.
В общей массе цвет пыли бежевый (d5Q — 13 мкм; о = 2,55; 5^= 3350 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 94,2- 88 79 Ы 45 25 10
и, см/с 0,04 0,12 0,3 0,77 1,97 4 12
397
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Механические свойства золы: ум = 2560 кг/м3; у = 880 кг/м3; у =
= 1060 кг/м3; аст= 50°; ад = 35°; Р= 34 Па; КЛ = 3,3 - IO’” м2/кг.
УЭС слоя золы при различных температурах:
УЭС, Омм 1,8-10ю 6-Ю10 4,8-Ю10 4-10ю 2-Ю10 6,5-10*°
Т,‘С 50 100 150 200 250 ,110
Химический состав золы (pH водной вытяжки 10,0):
Компоненты п.п.п. SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО MgO TiO2 Na2O I^O SO3
Содержание, %
(мае.) 7,0 25,2 5,6 5,0 43 5,0 1,0 1,8 0,7 5,0
Равновесная влажность золы фп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв:
Фп’ % 0,84 1,02 1,2 1,38 1,56
ФВ’ % 20 40 60 80 95
2. Зола от сжигания угля Березовского месторождения (фр = 13,6 МДж/кг;
Ар = 7 %; И/р = 35,5 %; 5Р = 0,2 %; размол мельницей МВ-50-160) в котле
типа БКЗ-210-140. Проба отобрана из газохода перед электрофильтром.
Морфология частиц золы: частицы неправильной формы, с включе-
нием сферических блестящих частиц с голубоватым оттенком в проходя-
щем свете и крупных оплавленных частиц коричневого цвета. Частицы
размером менее 20 мкм в основном светлые, волокнистой формы. В общей
массе цвет пыли коричневый (^50= 11,5 мкм; о = 2,67; 5уд = 5800 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
J, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 93,5 87 75 57 32 12 2,5
о, см/с 0,04 0,1 0,26 0,66 1,71 4,18 10,7
Механические свойства золы: ум = 2800 кг/м3; у = 1010 кг/м3; у =
= 1330 кг/м3; аст= 69,5°; ад= 40,7°; Р = 102 Па; Ка= 4,25 • Ю’” м2/кг.
Химический состав золы (pH водной вытяжки 10,0):
Компоненты п.п.п. SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО MgO TiO2 SO3 К2О Na2O
Содержание, %
(мае.) 1,6 31,4 11,8 11,5 33,5 4,7 0,6 2,2 0,6 0,7
Равновесная влажность золы фп при различной относительной влаж-
пости воздуха фв (при смачивании водой пыль схватывается):
Ф„, % 0,16 0,18 0,27 0,54 1,56 3,90
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 120 °C; z = 4,1 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 11,6 RO2; 7,8 О2.
3. Зола от сжигания угля Назаровского месторождения (Qp= 15,7 МДж/кг;
Ар = 9 %; IP = 33 %; 5Р = 0,2 %) в котле типа БКЗ-320 Новосибирской ТЭЦ-3.
Проба отобрана из бункера электрофильтра (т| ~ 99 %).
Морфология частиц золы: частицы овальной и сферической формы,
серого цвета, мелкие частицы размером до 5—10 мкм и грубые более 50 мкм
398
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
неправильной формы с острыми гранями. Мелкие частицы — светло-
серого, грубые — темно-коричневого цвета. В общей массе цвет пыли
серо-коричневый (dw = 17 мкм; о= 3,55; 5уд = 4900 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 92,5 87 79 67,4 52 37 23
и, см/с 0,04 0,10 0,26 0,66 1,71 4,15 10,6
Механические свойства золы: ум = 2810 кг/м3; у = 1240 кг/м3; у = 1670 кг/м3;
а = 55°; а = 44,5е; Р = 310 Па; К = 1,9 • Ю’" м2/кг.
ст ’д’’ ’а’ '
Химический состав золы (pH водной вытяжки 10,0):
Компоненты Содержание, % п.п.п. SiO2 Fe2O, Л12О3 СаО MgO SO3 Na2O к2о
(мае.) 0,9 34,6 9,3 11,6 32,0 8,1 2,4 0,3 0,6
Равновесная влажность золы срп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (при смачивании водой пыль схватывается):
<ря, % 0,2 0,3 0,37 0,65 1,1 2,05
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 150 °C; z = 6,5 + 9,5 г/м3.
4. Зола от сжигания смеси углей Назаровского и Ирша-Бородинского
месторождений (<?р = 16,1 МДж/кг; Ар= 4,35 %; РГ= 30,56 %; 5Р= 0,3 %)
на Красноярской ТЭЦ-1 в котле БКЗ-320-140. Проба отобрана из бункера
электрофильтра (т| = 93,3 %).
Морфология частиц золы: частицы крупнее 5 мкм в основном сфери-
ческой формы, блестящие, бледно-розовые и желтоватые в проходящем
свете и темно-коричневые пористые с развитой поверхностью. Мелкие ча-
стицы пластинчатой формы в проходящем свете серовато-белые. В общей
массе цвет пыли серо-коричневый (dSQ = 22 мкм; о= 2,35; S' = 1840 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 98 96 92 83 67 42 19
и, см/с 0,05 0,13 0,3 0,8 2,2 5,2 13,5
Механические свойства золы: ум = 2760 кг/м3; уну = 1390 кг/м3; у =
= 1570 кг/м3; <хст = 58е; ад= 32°; Р = 19 Па; Кз = 1,7 ЛО’11 м2/кг.
УЭС слоя золы при различных температурах:
УЭС, Ом • м 340s 2,5-10s 1,7-10? 1,61 - Ю9 4- 10s 2,3-IO9
Г, ’С 20 50 100 150 200 120
Химический состав золы (pH водной вытяжки 11,0):
Компоненты п.п.п. SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО MgO TiO2 Na2O K.0 so3
Содержание, %
(мае.) 1,4 45,6 4,4 10,3 27,3 5,3 0,5 1,0 0,7 2,2
Равновесная влажность золы <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (при смачивании водой пыль схватывается):
399
Глава 1, Оборудование для сухих методов очистки
Фп, % 0,2 0,32 0,55 0,88 1,11 1,3
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 148 °C; z — 5,36 г/м3.
5. Зола от сжигания угля Черемховского месторождения ( Q*= 17,4 МДж/кг;
Ар— 27,8 %; И/р = 13,3 %; 5Р= 0,96 %; размол мельницей Ш-16 до остатка
на сите 70 мкм, равного 30,6 %) в котле типа ПК-10 Иркутской ТЭЦ-1.
Проба отобрана из бункера электрофильтра.
Морфология частиц золы: частицы пыли оплавлены, неправильной и
овальной формы, с включением сферических частиц размером 5—30 мкм.
Мелкие частицы — светло-серые, неправильной формы. Частицы грубее
100 мкм — темно-серого цвета, с пористой поверхностью. В общей массе
цвет пыли серый (cf50 = 19 мкм; о = 3,3; 5уд = 3720 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 95 90 83 70 55 40 23
о, см/с 0,02 0,06 0,17 0,44 1,72 2,75 6,4
Механические свойства золы: ум= 2070 кг/м = 960 кг/м3; ат = 62°; ад= 36°; Р = 68 Па. УЭС слоя золы при различных температурах: ’5 L.y = 690 кг/м3; Yу =
УЭС, Ом-м 2-Ю9 Т, °C 20 Химический состав 6,2 • 1(У 3 50 золы (pH водной • 10ю . 100 вытяжки 3,8-1010 150 7,5): 0,8 • 10ю 200
Компоненты п.п.п. Содержание, % SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО 1 4gO SO3 К2О Na2O
(мае.) 2,1 63,5 17,9 6,7 4,5 0,7 0,4 1,2 0,2
Равновесная влажность золы <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 92 %):
Фп, % 0,15 0,18 0,24 0,33 0,44 0,55
Фв, % 10 ‘ 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 190 + 210 °C; z — 22,9 +25,6 г/м3;
содержание в газе, % (объемн.): 13 RO2; 1,4 О2.
6. Зола от сжигания угля Львовско-Волынского месторождения (Q,P =
— 13,4 МДж/кг; Ар = 29 %; = 6,2 %; 5Р = 3,74 %; размол мельницей
ШБМ-50) в котле типа ТП-100 Бурштынской ГРЭС. Проба отобрана из
газохода перед электрофильтром.
Морфология частиц золы: частицы до 4—6 мкм и крупнее 50 мкм не-
правильной формы с оплавленными гранями. Частицы размером 5—50 мкм
в основной массе сферические, 20—30 % из них в проходящем свете се-
рые блестящие. Частицы размером 10—50 мкм сферической и овальной
формы, с развитой поверхностью коричневого цвета. В общей массе цвет
пыли светло-коричневый (diQ = 25 мкм; о= 2,19; 5д = 1950 см2/г).
400
Часть 111. Основное оборудование для очистки газовых систем
Дисперсный состав (седиментация в этиловом спирте):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 98,5 97,3 94,5 87,5 73 50 23
и, см/с 0,03 0,08 0,22 0,56 1,45 3,57 9,1
Механические свойства золы: ум= 2420 кг/м3; у = 1120 кг/м3; уу= =
1500 кг/м3; аст= 62°; ад= 39°; Р = 91 Па.
УЭС слоя золы при различных температурах:
УЭС, Ом -м 2,8-10” 1,8-109 1,2-10'° 7-109 2,8 - Ю9
Г, °C 20 50 100 150 200
Химический состав золы (pH водной вытяжки 7,0):
Компоненты п.п.п. SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО MgO SO3 Na2O К2О
Содержание, % •
(мае.) 1,9 48,0 22,6 13,3 2,7 1,6 0,8 0,6 2,2
Равновесная влажность золы <pi при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 77 %):
Фп, % 0,1 0,12 0,2 0,35 0,46 0,80
. <рв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 148 °C; z — 24 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 11 RO2; 8,8 О2.
7. Зола от сжигания угля Подмосковного бассейна ((?нр = 9,58 МДж/кг;
Ар= 29,6 %; И/р = 30,6 %; размол мельницей ШБМ-280/470) в котле типа
ТП-51 (t = 1200 °C; а~ 1,3) Черепетской ГРЭС. Проба отобрана из газохо-
да перед электрофильтром.
Морфология частиц золы: частицы с оплавленными гранями, с вклю-
чением частиц размером 5—40 мкм сферической формы, в проходящем
свете полупрозрачных, блестящих, серого цвета. Частицы крупнее 40 мкм
серого цвета, пластинчатой формы с оплавленными гранями. Встречают-
ся частицы коричневого цвета овальной формы. В общей массе пыль свет-
ло-серого цвета (t/50= 15 мкм; а= 4,0; 5уд= 3950 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в промышленных условиях)
J, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 88 82 74 62 49 33 20
о, см/с 0,04 0,11 0,3 0,7 1,8 4,2 11,0
Механические свойства золы: ум= 2240 кг/м3; уну= 780 кг/м3; уу= 960 кг/м3;
ает= 58е; ад= 35е; Р = 134 Па; = 1,48 • Ю’" м2/кг.
УЭС слоя золы при различных температурах:
УЭС, Ом • м 1,5-107 2,5-10” 6-Ю9 1,5-109 5-10” 2,7- 10s 6-Ю9
Г, °C 20 ' 50 100 150 200 250 100-120
Химический состав золы (pH водной вытяжки 5,5):
Компоненты п.пп. SiO2 А12О3 Fe2Oj СаО MgO Na2O К2О TiO2 SO3
Содержание, %
(мае.) 0,6 51 32,1 7,4 3,6 0,7 0,7 1,7 0,4 1,2
401
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Равновесная влажность золы <рп при
ности воздуха фв (смачиваемость 96 %):
Фп, % 0,21 0,27 0,30 0,33
Фв, % 10 20 40 60
различной относительной влаж-
0,48 1,24
80 95
Характеристика газа-носителя: t - 160 °C; z = 28 г/м3; t3p ~ 142 °C; f =
= 54,6 г/м3; содержание в газе, % (объемн.): 8,1 СО2; 5,8 О2; 0,05 СО; 0,36 SO2.
8. Зола от сжигания угля марки Г Донецкого бассейна (Qp = 19,5 МДж/кг;
Ар = 35 %; И/р= 8,3 %; 8Р= 2,3 %) в котле типа ТПП-312-А Запорожской
ГРЭС. Проба отобрана из бункера электрофильтра.
Морфология частиц золы: частицы сферической и овальной формы,
имеются включения крупных (более 30 мкм) частиц неправильной фор-
мы, аморфной структуры, черного и коричневого цвета. В общей массе
цвет пыли серо-коричневый (= 20 мкм; о = 3,2; 5 = 2680 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 96 92 85 74 60 40 25
в, см/с 0,05 0,13 0,32 0,82 2,12 5,0 13
Механические свойства золы: у = 2740 кг/м3; у — 910 кг/м3; у =
= 1130 кг/м3; аст= 50°; а = 34е; Р = 89 Па; /С = 1,67 • 16" м2/кг.
УЭС слоя золы при различных температурах:
УЭС, Ом • м 2 -109 6-10» 1,8-Ю'о 1 • 1010 3-10» 1,8 • 1010
Г, ’С 50 100 150 200 250 150
Химический состав золы (pH водной вытяжки 6,0):
Компоненты Содержание, % п.п п. SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО MgO ТЮ; Na2O К2О SO3
(мае.) 2,4 51,4 18,6 14,2 3,4 1,7 1.0 0,6 0,7 3,9
Равновесная влажность золы Фп при различной относительной вл аж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 91,5 %):
Ф„, % 0,78 0,95 1,15 1,33 1,5
Ф„, % 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 135 еС.
9. Зола от сжигания угля марки Т Донецкого бассейна (Qp = 27,2 МДж/кг;
Лр= 17 %; = 4,5 %; Sp= 2,5 %; размол мельницей ММА 1640/2024) в
котле типа ТП-170 (с шахтно-мельничной топкой) Ярославской ТЭЦ № 2.
Проба отобрана из бункера опытного батарейного циклона.
Морфология частиц золы: частицы менее 20 мкм в основной массе
имеют игольчатую и пластинчатую форму с оплавленными гранями, в
проходящем свете светло-серые. Среди частиц размером 10—40 мкм 30—
40 % частиц сферических блестящих, светлых тонов в отраженном свете.
Крупные частицы неправильном формы черного цвета. В общей массе
пыль темно-серая (J50 = 23 мкм; о= 2,56; 5уд= 1650 см2/г).
402
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Дисперсный состав (седиментация в этиловом спирте):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 97,6 95 90,5 80 65 45 23
в, см/с 0,04 0,11 0,29 0,73 1,85 4,0 11
Механические свойства золы: ум = 2410 кг/м3; уну = 890 кг/м3; уу =
= 1030 кг/м3; ает = 48е; ад= 35°; Р = 23 Па; tfa = 1,2 • Ю"11 м2/кг.
УЭС слоя золы при различных температурах:
УЭС, Ом • м 5* КГ 4.10'0 1,0-10" 3 • 10ю 8-КГ 1,0-10”
Т, ’С 50 100 150 200 250 140-150
Химический Компоненты состав П.П.П. । золы (pH SiO2 А12О водной вытяжки 7,5): Fe2O3 CaO MgO TiO2 Na2O К2О so3
Содержание, %
(мае.) 2,7 46,7 18,6 17,7 3,4 4,0 0,2 0,9 0,9 1,3
Равновесная влажность золы <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 93 %): •
Фп, % 0,47 0,55 0,64 0,73 ' 0,84
<ра, % 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 155 °C; z — 14,3 г/м3;/р2=123 *С;/=
= 65,5 г/м3.
10. Зола от сжигания угля марки ПЖ Воркутинского месторождения
(Qy= 20 МДж/кг; Лр= 35 %; И/₽= 5,5 %; Sp = 0,7 %; размол мельницей LU-
10) в котле типа ТП-170 (t — 1900 еС; а = 1,35) Воркутинской ТЭЦ. Проба
отобрана из бункера батарейного циклона. ' 1
Морфология частиц золы: большая часть частиц сферической фор-
мы, 30—40 % частиц размером до 30 мкм — блестящие прозрачные шари-
ки, бесцветные в отраженном свете. Мелкие частицы серовато-белые,
пластинчатые и волокнистые. Среди частиц размером 30—40 мкм встре-
чаются оплавленные частицы коричневого цвета с развитой поверхнос-
тью. Частицы более 100 мкм черные, неправильной формы. В обшей массе
цвет пыли серо-коричневый (dJ0 = 24 мкм; о= 2,02; 5уд= 1970 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 99,5 99 96 88 70 48 22
о, см/с 0,02 0,1 0,3 0,6 1,7 4,0 10,4
Механические свойства золы: ум = 2100 кг/м3; ун = 560 кг/м3; у =
= 670 кг/м3; ает= 59е; ад= 43°; Р = 36 Па; КЛ = 1,43 • 10Л* м2/кг.
УЭС слоя золы при различных температурах:
УЭС, Ом • м 2,5- 10s 1,3-Ю10 4,5 • 1010 8-Ю9 3,5-КГ 1,7-109 4,5-10'°
Т, °C 20 50 100 150 200* 250 100
Химический состав золы (pH водной вытяжки 7,0):
Компоненты П.П.П. SiO2 А12О3 Fe2O3 CaO MgO TiO2 Na2O К2О SO3
Содержание, %
(мае.) 1,9 62,2 19,1 8,6 3,1 1,6 1,0 0,4 2,0 0,8
403
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Равновесная влажность золы (рп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 98 %):
Фп, % 0,12 0,14 0,15 0,20 0,43 0,83
Ф., % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 160 °C.
11. Зола от сжигания угля Интинского месторождения (Q„ = 18,2 МДж/кг;
Ар = 25,8 %; № = 11,0 %; 5Р = 2,6 %) в котле типа ТП-170 Котласской
ТЭЦ. Проба отобрана из бункера мокропруткового золоуловителя типа
МП-ВТИ (п = 90 %).
Морфология частиц золы: частицы овальной и сферической формы,
с включением игольчатых. В основном цвет частиц серый в проходящем
свете, встречаются частицы размером 10—40 мкм коричневого цвета.
В общей массе цвет пыли серый (^50= 19 мкм; о= 2,93; 5 = 2400 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в этиловом спирте):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
£ % (мае.) 96,8 93 88 77 60 40 24
и, см/с 0,03 0,08 0,21 0,5 1,35 3,3 8,0
Механические свойства золы: ум = 2240 кг/м3; ун = 1000 кг/м3; у =
= 1300 кг/м3; аст= 63е; ад= 30°; Р = 50 Па; Кй = 0,948 “У10-" м2/кг.
УЭС слоя золы при различных температурах:
УЭС, Ом-м 4,3-106 2 10й 4-1(Г 6,2-107 4,8-10» 2-10* 1 • 10»
Г, °C 20 50 100 150 200 250 300
Химический состав золы (pH водной вытяжки 10,0):
Компоненты п.п.п. SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО MgO SO3 К2О Na2O
Содержание, %
(мае.) 2,9 55,1 9,8 20,3 3,1 2,6 • 1,4 1,0 1,0
Равновесная влажность золы фп при различной относительной влаж
ности воздуха фв (смачиваемость 91 %):
Ф„, % 0,05 0,06 0,07 0,28 0,53 1,0
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 140 °C; z = 42 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 12,1 СО2; 0,2 SO2; 73,6 N2; 5,5 О2; 8,6 Н2О.
12. Зола от сжигания угля марок КР и КСШ Карагандинского бассейна
{Q» = 20,4 МДж/кг; Лр= 30,1 %\ W* = 7,7 %; 5Р= 0,9 %; размол мельницей
ШБМ-287/470) в котле типа ТП-240 Черепетской ГРЭС. Проба отобрана
из газохода перед электрофильтром.
Морфология частиц золы: частицы игольчато-волокнистой и оваль-
ной формы. В проходящем свете большая часть частиц светло-серого цве-
та, в отраженном — бесцветные; сферические частицы темно-серые. Ча-
стицы крупнее 50 мкм в основном коричневого и черного цветов. В общей
массе пыль серого цвета (t/50 = 15,5 мкм; о= 2,83; Эул = 6900 см2/г).
404
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Дисперсный состав (седиментация в этиловом спирте):
d, мкм 2,5 4,0 ' 6,3 Ю 16 26 40
g, % (мае.) 94,8 90 82 68 49 30 13
и, см/с 0,03 0,07 0,19 0,47 1,21 2,94 7,5
Механические свойства золы: ум = 2020 кг/м3; уну = 632 кг/м3; уу =
= 900 кг/м3; аст= 58°; ад = 44°; Р = 58 Па.
УЭС слоя золы при различных температурах:
УЭС, Ом • м 5,8 • 107 2,3-108 5,6 -109 1,2-1010 1,6-10ю 1,8 • 1010
Г, ’С Химический 20 состав 50 100 150 золы (pH водной вытяжки 7,0): 200 160-170
Компоненты Содержание, % п.п.п. SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО . MgO SO3 Na2O К2О
(мае.) 3,6 57,7 24,8 3,8 3,0 3,5 0,48 0,6 1,4
Равновесная ности воздуха <р( влажность золы <рп при различной относительной влаж- , (смачиваемость 86 %):
<рп, % 0,07 0,10 0,18 0,28 0,40 0,57
Ф,, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 150 + 160 °C; z — 43,2 г/м3;/= 56 г/м3;
содержание в газе, % (объемн.): 12,5 RO2; 4,5 О2.
13. Зола от сжигания угля марки СС Нерюнгринского месторождения
(<2НР=24,8 МДж/кг, Лр= 12,5 %, И/р= 10 %; размол мельницей ШБМ 250/300)
в котле типа ЦКТИ 75-39-2Ф (t = 2000 °C; а= 1,2) Чульманской ГРЭС. Проба
отобрана из газохода перед воздухоподогревателем.
Морфология частиц золы: мелкие частицы овальной и волокнис-
той формы светлых тонов, с включением темных частиц неправиль-
ной формы с металлическим блеском в отраженном свете. Частицы
крупнее 50 мкм в основном неправильной формы с острыми гранями,
пористые, черные. В общей массе пыль темно-серого цвета (<У50 = 15 мкм;
о = 2,20; Sya = 8350 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 98 94 87 73 49 22 10
и, см/с 0,04 0,11 0,26 0,68 1,75 4,2 10,8
Механические свойства золы: ум = 2230 кг/м3; уну = 420 кг/м3; аст= 55°; ад = 39°; Р = 35 Па; Ка= 1,28 • Ю1" УЭС слоя золы при различных температурах: = 340 кг/м м2/кг. 3; Yy =
УЭС, Ом • м 6,3- 10я 6-КУ 9-109 9-1(Г 6-109 3,4-КГ 5-1(У
Г, ’С 20 50 100 150 200 250 120
УЭС приведены для золы, прокаленной при 550 ’С. Исходная зола при
20 ’С имеет УЭС ~ 2 • 10б Ом • м.
405
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Химический состав золы (pH водной вытяжки 7,5):
Компоненты п.п.п. SiO2 А12О3 Fe2O3 CaO MgO TiO2 Na2O К2О SO3
Содержание, %
(мае.) 22,6 44,9 20,3 3,3 2,7 1,5 0,85 0,45 1,3 0,60
Равновесная влажность золы фп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 13 %):
Фп, % 0,14 Фв, % 10 0,37 0,44 20 40 0,49 60 0,74 80 1,10 95
Характеристика газа-носителя: Г = 485 °C; содержание в газе, %
(объемн.): 16,0 СО2; 4,0 О2.
1,2.2. Пыли металлургических производств
1. Пыль печи спекания бокситной шихты (производительность печи по
спеку 6 т/ч; диаметр 2,5 м; длина 50 м) алюминиевого завода. Проба ото-
брана из газохода перед системой газоочистки.
Морфология частиц пыли: частицы крупнее 10 мкм кристаллической
формы со сглаженными гранями. Частицы мельче 5 мкм волокнистой и
пластинчатой формы, светлых тонов (</50 = 8 мкм; о= 4,7; 5уд = 17 500 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в изобутиловом спирте):
d, мкм 1,0 2,5 4,0 6,3 10 16 •25 40
g, % (мае.) 90 78 68 57 43 32 20 12
в, см/с 0,007 0,045 0,11 0,21 0,72 1,83 4,5 10,3
Механические = 1080 кг/м3; аст = свойства пыли: ум — 2400 кг/м3; 63°; а = 39е; Р = L51 Па. д ун у= 800 кг/м3; V — 'у
УЭС слоя пыли при различных температурах:
УЭС, Ом • м 6-105 6,5-10s 7-10s 7-106 2,1 • 10* 1,2-10*
Т, °C 20 50 100 150 200 250
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,0):
Компоненты П.П.П. SiO2 А12О3 Fe2O3 CaO 1 MgO SO3 Na2O K2O
Содержание, %
(мае.) 13,8 3,2 22,2 5,7 2,5 0,7 0,7 24,0 2,2
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 100 %):
<рп, % 0,4 0,6 и.85 1,4 2,1 3,5
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 300 °C.
2. Пыль печи кальцинации алюминиевого завода. Проба отобрана из газо-
хода перед системой газоочистки.
Морфология частиц пыли: основная масса частиц имеет форму округ-
ленных зерен; среди частиц мельче 5 мкм встречаются частицы пластин-
чатой формы; цвет пыли белый 9,6 мкм; о = 2,06; Sya — 8560 см2/г).
406
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Дисперсный состав (седиментация в бензине):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25
g, % (мае.) 95 88 73 48 14 2,5
в, см/с 0,06 0,15 0,38 0,96 2,46 6,0
Механические свойства пыли: ум ~ 3220 кг/м3; уну = 889 кг/м3; уу =
= 1263 кг/м3; аст = 66°; ад= 49°; Р = 403 Па.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 8,0):
Компоненты Содержание, % П.П.П. SiO2 А1Д Fe2O3 СаО MgO Na2O к;о
(мае.) 3,1 21,1 72,2 0,6 0,7 0,1 0,8 0,2
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв:
Ф„, % 1,35 1,7 2,55 3,9 6,25 10,5
<рв, % 10 20 40 60 80 . 95
Характеристика газа-носителя: t = 200 °C; z — 600 г/м3; содержание в
газе, % (объемн): 9,0 СО2; 1,0 О2; следы СО; 90,0 N2.
3. Пыль печей получения кремния на алюминиевом заводе. Проба отобра-
на из бункера рукавного фильтра (т) = 99,3 %).
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с оплав-
ленными гранями; среди частиц крупнее 1 мкм встречаются сферические
и овальные; цвет пыли серый (J50 = 0,65 мкм; с — 2,6; 5уя = 56 тыс. см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в воде в центробежном поле):
d, мкм 0,25. 0,40 0,63 1,0 1,6 2,5 4,0
g, % (мае.) 82 . 68 . 51 33 18 8,5 3,1
в, см/с 0,00045 0,0012 0,0028 0,0072 0,018 0,045 0,12
Механические свойства пыли: ум — 2400 кг/м3; ун =180 кг/м3; у —
= 320 кг/м3; аст= 72°; ад= 52°; Р = 1230 Па. ’
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 6,0):
Компоненты SiO2 RjO3 СаО MgO SO3
Содержание, % (мае.) 95,2 1,0 1,2 0,6 0,5
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 97 %):
Фп, % 0,55 0,65 0,90 1,2 2,95 7,5
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 120 °C; z ~ 1,2 + 3,8 г/м3.
4. Пыль, выделяющаяся при выплавке меди в конвертере (производитель-
ность по сырью 80 т/суг) медеплавильного завода. Проба отобрана из бун-
кера электрофильтра (ц = 92,5 %).
Морфология частиц пыли: пыль мелкодисперсная, большинство час-
тиц волокнистой и ветвистой формы, образующие лучистые агрегаты;
цвет пыли белый (d = 1,5 мкм; о= 2,3; 5. = 45 тыс. см2/г).
ди уд
407
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Дисперсный состав (седиментация в центробежном поле, среда —
ацетон):
d, мкм 0,4 0,63 1,0 1,6 2,5 4,0
g, % (мае.) 92 87 69 47 22 8,0
v, см/с 0,002 0,005 0,012 0,032 0,078 0,2
Механические свойства пыли: ум = 4200 кг/м3; у = 275 кг/м3; уу =
= 328 кг/м3; аст = 61°; ад= 47°; Р = 400 Па.
Химический состав пыли:
Компоненты PbO2 ZnO CuO СаО Л12О3 Fe2O3 MgO SO3
Содержание, %
(мае.) 24,2 24,4 0,3 3,3 0,1 0,2 1,0 27,8
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха фа (смачиваемость 100 %):
Фп, % 0,4 0,5 1,7 5,7 14 24
<рв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 275 °C; z = 61 г/м3; ^=156 °C;f= 35 г/м3;
содержание в газе, % (объемн.): 3,5 SO2; 16,5 О2; 1,1 СО2.
5. Пыль обжига ртутъсодержащей руды Белокаменского карьера во вра-
щающейся трубчатой печи (производительность по руде 3 т/ч) при пироме-
таллургическом способе получения ртути на ртутном заводе. Проба отобра-
на из бункеров группы циклонов.
Морфология частиц пыли: частицы размером до 10 мкм неправиль-
ной формы, более мелкие — иглообразной и чешуйчатой формы. Боль-
шинство частиц в проходящем свете светлых тонов, с включением час-
тиц желтовато-зеленого и бурого цветов. В общей массе цвет пыли светло-
серый (J50 = 23 мкм; 5уя = 4600 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лабораторных условиях):
J, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
Ъ % (мае.) 96,5 93 88 79 65 45,5 18
о, см/с 0,05 0,12 0,29 0,74 1,9 4,6 11,9
Механические свойства пыли: ум = 2470 кг/м3; уну = 820 кг/м3; у —
= 1088 кг/м3; асг — 60°; ая = 40°; Р = 246 Па; tfa= 0,61 ."10-" м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 8,8):
Компоненты п.п.п. SiO2 Л12О3 Fe2O3 СаО so3 Hg
Содержание, % (мае.) 3,2 76,3 10,5 2,3 5,5 1,2 0,021
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 76 %):
Ф„, % 0,04 0,12 0,33 0,8 5,27 25,2
Ф„ % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 380 + 435 °C; z = 105 г/м3; содержа-
ние в газе, % (объемн.): 8,0 СО2; 5,1 О2.
408
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
6. Пыль обжига ртутьсодержащей руды Сахалинского месторождения во
вращающейся трубчатой печи при пирометаллургическом способе получения
ртути на ртутном заводе. Проба отобрана из бункера рукавного фильтра
типа ФРОС-60 (п = 99,8 %).
Морфология частиц пыли: частицы пористые, неправильной формы с
оплавленными гранями, с включением мелких иглообразных и пластин-
чатых частиц. Большинство частиц в проходящем свете имеют оттенок от
от бесцветного до серовато-голубого; 15—20 % частиц мельче 20 мкм жел-
той и красно-бурой окраски. В общей массе цвет пыли серый (dSQ = 19 мкм;
5уд = 6600 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лабораторных условиях):
d, мкм 2,2 4,0 6,3 10 16 26 40
g, % (мае.) 98 96 92 85 70 46 16
в, см/с 0,045 0,115 0,29 0,72 1,84 4,49 11,5
Механические свойства пыли: уч = 2400 кг/м3 = 1040 кг/м3;аст = 62°;ад = 58е; Р= 287 Па; Ка= 1,0 Химический состав пыли (pH водной вытяжки > Тн.у • 10" 8,0): = 630 кг/м3; 11 м2/кг. у ~ •у
Компоненты п.п.п. SiO2 А12О3 Fe2O3 Содержание, % СаО Hg so3
(мае.) 2,1 78,1 10,7 4,7 2,2 0,028 0,7
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 81 %):
Ф„, % 0,07 0,11 0,19 0,28 0,38 1,13
<рв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 390 + 430 °C; z = 80 + 120 г/м3;
содержание в газе, % (объемн.): 7,3 СО2; 5,4 О2.
7. Пыль, выделяющаяся при разложении сурьмяной руды в рудно-термичес-
кой печи (производительность по руде 5 т/ч) на сурьмяном комбинате. Про-
ба отобрана из бункеров аппаратов системы газоочистки (ц = 99 %).
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы со сгла-
женными гранями. В проходящем свете частицы бесцветные, серые и
бледно-голубые. В общей массе цвет пыли светло-серый (dSQ = 14,5 мкм;
о = 4,8; 5уд= 9749 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лабораторных условиях):
d, мкм 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25
g, % (мае.) 89 85,6 79 70 59 48 33,5
в, см/с 0,03 0,083 0,21 0,52 1,31 3,35 8,2
Механические свойства пыли: ум = 4440 кг/м3; уи = 1100 кг/м3; Y =
= 2100 кг/м3; аст = 58°; ая = 46°; Р= 641 Па; Ка < 1,0 • I0'12 м2/кг. • J
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 5,8):
Компоненты Содержание, % п.п.п. SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО К2О S
(мае.) 0,8 5,8 0,55 0,9 0,9 0,3 4,4
409
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной, влажнос-
ти воздуха фв (смачиваемость 46,9 %):
<рл, % 0,08 0,15 0,35 0,7 2,3 21,5
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 240 + 265 °C; z — 35 г/м3; содержа-
ние в газе, % (объемн.): 3,2 СО2; 12,4 О2; 0,6 СО.
8. Пыль системы санитарной очистки плавильного цеха сурьмяного ком-
бината (на очистку поступают газы после системы газоочистки рудно-
термической печи и газы аспирации при выгрузке штейна и металла из
печи). Проба отобрана из бункера фильтра (т] = 96,5 %).
Морфология частиц пыли: частицы крупнее 10 мкм неправильной
формы с оплавленными гранями, более мелкие частицы пластинчатой и
игольчатой формы. Поверхность частиц пористая. В проходящем свете ос-
новная масса частиц серого цвета, встречаются частицы бурого и черно-
го цветов (f/50= 3,0 мкм; о = 3,0; 5уд = 17 080 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лабораторных условиях):
d, мкм 1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25
& % (мае.) 84 73 56 39 23 10 3,5 1,0
V, см/с 0,013 0,034 0,082 0,21 0,52 1,32 3,35 8,24
Механические свойства пыли: у = 1 м 4400 кг/м3; Y = 1 н.у 820 кг/м3; уу =
= 1420 кг/м3; ат = 53°; ад = 47°; Р = 880 Па.
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 68 %):
Фп, % 0,1 0,5 1,1 2,1 15
<рв, % 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 60 °C; z — 1 г/м3; f = 46 + 64 г/м3;
содержание в газе, % (объемн.): 0,8 СО2; 19,0 О2; 0,1 СО.
9. Пыль литейного двора металлургического завода. Проба — сметы с
металлоконструкций литейного двора.
Морфология частиц пыли: большая часть частиц крупнее 10 мкм имеет
форму листочков, а частицы мельче 10 мкм — форму зерен. Крупные час-
тицы в отраженном свете блестящие серые, частицы менее 15 мкм корич-
невого цвета. В обшей массе цвет пыли черный (d50 = 30 мкм; о — 1,76;
5уд= 3350 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лабораторных условиях):
d, мкм 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 99 96,5 86 60 30
и, см/с 0,32 0,81 2,08 5,07 12,0
Механические свойства пыли: ум = 2710 кг/м3; ун •= 471 кг/м3; уу =
= 585 кг/м3; аст= 49°; ад= 39°; Р= 122 Па; Ха< 0,5 • 1ОН1|2м2/кг.
410
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,6):
Компоненты п.п.п. SiO2 Fe2O3 FeO СаО Л12О3 S MgO MnO
Содержание, %
(мае.) 21,7 4,1 47,3 20,1 3,8 0,33 0,15 0,2 0,2
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 2,0 %):
фп, % 0,027 0,031 ~,038 0,044 0,051 0,068
Ф", % 10 20 н0 60 80 95
10. Пыль агломашины К-1-75 (высота слоя шихты 250 мм; температура
горна 1200 °C; состав шихты, %: руда — 70, известняк — 12, окалина — 8,
шлам — 4, кокс — 6) аглофабрики металлургического завода. Проба ото-
брана из газохода перед батарейным циклоном и из бункера циклона.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с острыми
гранями. Большинство частиц от коричневого до черного цвета. Среди
мелких частиц встречаются светлые частицы иглообразной формы. В об-
щей массе цвет пыли черный (J50 = 45 мкм; о= 3,91).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в промышленных условиях):
d, мкм 4 6,3 10 16 25 40 63
g, % (мае.) 95,9 93 87 78,5 67,5 53,5 40
D, см/с 0,19 0,47 1,2 • 3,06 7,48 18 39
Механические свойства пыли: ум = 4 тыс. кг/м3; уну = 2150 кг/м3;.уу =
= 2480 кг/м3; аст= 55°; ад’= 39°; Р = 78 Па; Ха = 8,8 • Ю"11 м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 8,0):
Компоненты п.п.п. FeO Fe2O3 Л12О3 СаО MgO SiO2 .. S
Содержание, %
(мае.) 3,2 18,9 56,8 1,6 6,3 2,95 6,5 0,2
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 36 %):
Фп, % 0,07 0,08 0,09 0,10 0,36 0,94
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t ~ 96 °C; z = 8,35 г/м3; f = 60 г/м3;
содержание в газе, % (объемн.): 4,3 СО; 16,5 О2; 0,65 СО; 0,35 Н; 0,15 СН4;
78,0 N2; 0,00245 SO2.
11. Пыль участка сортировки агломерата аглофабрики металлургичес-
кого завода. Проба отобрана из газохода перед системой газоочистки.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с развитой
поверхностью. Частицы менее 2 мкм светлые, пластинчатые. В проходя-
щем свете частицы в основном темные, непрозрачные, встречаются с
металлическим блеском. В общей массе цвет пыли черный (J50 — 20 мкм;
о= 3,4; ^уд= 1800 см2/г).
411
Глава I. Оборудование для сухих методов очистки
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
d, мкм 2,5 4 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 95,9 92,2 86 75 58 40 20
v, см/с 0,07 0,19 0,46 1,13 2,97 7 18
Механические свойства пыли: ум = 4 тыс. кг/м3; у1|у = 1390 кг/м3; у=
= 1590 кг/м3; аст= 58°; ул = 40°; Р= 258 Па; Ка= 7,64 10-" м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 10,0):
Компоненты п.п.п. SiO2 Fe2O3 FeO А12О3 СаО MgO Nap+Kp
Содержание, % (мае.) 5,5 14,6 56,8 10,1 1,6 8,6 4 0,3
Равновесная влажность пыли <рп при различной
ности воздуха <рв (смачиваемость 99 %):
Фп, % 0,66 0,08 0,10 0,15 0,30
Фв, % 10 20 40 60 80
относительной влаж-
0,80
95
Характеристика газа-носителя: t = 60 °C; z = 29,5 г/м3; /= 22,1 г/м3;
состав: 100 % воздуха.
12. Пыль участка подготовки сырья (шихтоподача) доменного цеха ме-
таллургического завода. Проба — сметы с металлоконструкций оборудо-
вания.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с острыми
гранями. В проходящем свете большинство частиц коричневого цвета раз-
личных оттенков, встречаются иглообразные и пластинчатые частицы
серого цвета. В общей массе цвет пыли темно-коричневый (d50 = 15,5 мкм;
о= 5,5; 5уд- 4640 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
(7, МКМ 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 90,5 85 78 70 61 49,5 39 26
и, см/с 0,026 0,063 0,16 0,4 1,0 2,64 6,3 16
Механические свойства пыли: у„ = 3350 кг/м3; ун = 1060 кг/м3; Y =
= 1457 кг/м3; а = 63°; а = е д 56s; Р = 287 Па; К = 2,34 • ГО'" м!/кг. Z
УЭС слоя пыли при различных температурах:
УЭС, Ом • м 1,9-106 1 • 106 2,5 • 10* 3,8 • 108 0,5 •107
Т, ’С 20 50 100 150 200
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 8,1):
Компоненты п.п.п. SiO2 А1О3 Fe2O3 СаО MgO МпО2 S Р2О5
Содержание, % (мае.) 20,8 1,2 1,35 59,7 10,0 3,4 0,37 1,62 0,4
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 83 %):
Ф„, % 0,1 0,15 0,29 0,45 0,66 1,44
Фв, % 10 20 40 60 80 95
412
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
13. Пыль доменной печи металлургического завода. Проба отобрана из
бункера рукавного фильтра (т) = 96,2 %).
Морфология частиц пыли: оплавленные частицы неправильной формы
с развитой поверхностью. Большинство частиц в проходящем свете темных
оттенков с блеском. Мелкие частицы размером до 3 мкм коричневого цвета,
с включением светлых частиц игольчатой и чешуйчатой формы. В общей
массе цвет пыли черный (dx = 12 мкм; и~ 3,42; .S' = 5280 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
Е, % (мае.) 90 83 73 60 40 19 5
см/с 0,06 0,15 0,37 0,94 2,4 6 15
Механические свойства пыли: ум = 3110 кг/м3; у = 860 кг/м3; у = =
1040 кг/м3; аст= 58°; а = 42,5°; Р = 75 Па; \= 2,46 - Ю'" м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,5):
Компоненты п.п.п. SiO2 Fe2O3 Д12О3 MnO СаО MgO SO3
Содержание, %
(мае.) 37,5 6,2 37,8 1,65 0,15 8,1 1,2 ’ 0,5
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв:
Фп, % 0,1 0,2 0,5 1,2 2,9 7,2
Фв, % 10 20 40 60 . 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 255 °C; z — 2,1 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 22,3 СО; 18,8 СО2; 8,0 Н2; 49,9 Nr
14. Пыль мартеновской печи (вес садки — 600 т; сырье: металлолом, руда,
чугун, известь, известняк, доломит, магнезит, окись хрома, титан и др.)
Проба отобрана из бункера электрофильтра типа ПГДС-4-70 (г] = 96 %).
Морфология частиц пыли: частицы с развитой поверхностью, зернис-
той и пластинчатой формы, с включением мелких волокнистых частиц. Ок-
раска большинства частиц крупнее 10 мкм густо-коричневая, почти непроз-
рачная. Более мелкие частицы в проходящем свете имеют окраску от желто-
вато-красной до коричневой. Пыль склонна к образованию прочных агрега-
тов размером до 200 мкм (J50 = 6,9 мкм; о = 2,6; 5д = 11 200 см2/г). Дисперсный состав (седиментация в этиловом спирте):
d, мкм 1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25
g, % (мае.) 96 92 86 72 54 38 16 7
и, см/с 0,012 0,032 0,078 0,21 0,49 1,24 3,19 7,8
Механические свойства пыли: ум= 4160 кг/м3; у = 480 кг/м3; у = =
840 кг/м3; аст = 66°; ад= 52°; Р= 904 Па; Ка< 0,5 • 1042м2/кг.
*• - М с
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 4,5):
Компоненты Содержание, % SiO2 Fe2O3 FeO СаО MgO к2о MnO Р2О5 S ’
(мае.) 0,3 57,9 22,3 1,59 1,04 3,32 0,52 ' 0,18 4,07
413
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 100 %):
<рп, % 0,1 0,3 0,8 1,8 4,4 16,7
<р", % 10 20 40 ’ 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 620 °C; z = 1,51 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 12,0—14,0 О2; 5,5—7,0 СО2; до 0,0023 СО; 7,3 Н2О; ос-
тальное — N2.
75. Пыль, выделяющаяся при помоле известняка в шахтной мельнице на
аглофабрике металлургического завода. Проба отобрана из бункера бата-
рейного циклона (г] = 90 %).
Морфология частиц пыли: крупные частицы зернистой формы, мел-
кие — пластинчатой и волокнистой; грани частиц острые. В проходящем
свете частицы бесцветные или светло-серые, встречаются желтовато-бу-
рые размером 10—30 мкм (J50 = 25 мкм; о = 2,0; 5 = 2350 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лабораторных условиях):
d, мкм 2,5 4 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 98,5 97 93 86 72 50 20
и, см/с 0,05 0,13 0,32 0,81 2,08 5,07 13,0
Механические свойства пыли: у = 2706 кг/м3; у = 924 кг/м 3; уу =
= 1208 кг/м3; аст= 67°; а = 5 >0°; Р = 178 Па; Ка = 0,66 • IO'11 м2/кг.
УЭС слоя пыли при различных температурах:
УЭС, Ом • м 6,4 108 3,8-10® 4-109 8,1-109 1,240’
Г, ‘С 20 50 100 150 200
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,2):
Компоненты п.п.п. SiO2 Содержание, % А12О3 Fe2O3 СаО MgO К2О Na2O so3
(мае.) 34,8 7,1 0,5 1,8 48,1 5,8 0,3 0,4 0,7
Равновесная влажность пыли <р(1 при различной относительной влажнос-
ти воздуха <рв (смачиваемость 87,5 %):
Фп, % 0,07 0,08 0,11 0,13 0,18 0,22
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 60 °C; z = 100 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 0,2 СО2; 19—20 О2; 5—6 Н2О; остальное — N2.
16. Пыль обжига известняка Студеновского месторождения в известко-
во-обжиговой печи (производительность 5 т/ч) известково-доломитного цеха
металлургического завода. Проба отобрана из газохода перед скруббером.
Морфология частиц пыли: частицы оплавлены, неправильной и оваль-
ной формы с развитой поверхностью. В проходящем свете — от бесцвет-
ных до светло-серых тонов, с включением коричневатых частиц. В общей
массе цвет пыли светло-серый (J50 = 29 мкм; 5уд= 2400 см2/г).
414
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
Дисперсный состав (ротационная сепарация в промышленных усло-
виях):
d, мкм 4,0 6,3 10 . 16 25 40
g, % (мае.) 98,5 96,9 92,5 82 59 28
ц, см/с 0,129 0,29 0,8 2,06 5,04 12
Механические свойства пыли: у = 2700 кг/м3; у = 700 кг/м3; у = 880 кг/м3;
а = 60°; а = 40°; Р = 178 Па; К = 4,8 • 10-пм2/кг.
УЭС слоя пыли при различных температурах:
УЭС, Ом-м 1,8-10s 5,9 -109 6 i,7 • 1010 4-1010 9 • 109
Г, ’С 20 50 Химический состав пыли (pH водной 100 вытяжки 150 10,0): 200
Компоненты п.п.п. СаО MgO Fe2O. Содержание, % , А12О3 SO3 SiO2 Na2O К2О
(мае.) 8,1 66,8 2,34 4,5 2,9 4,9 7 0,3 2,5
Равновесная влажность пыли <рп при ности воздуха <рв (смачиваемость 99 %): Фп, % 0,65 0,80 1,20 3,0 <рв, % 10 20 40 60 различной относительной 7,25 14,2 80 95 вл аж-
Характеристика газа-носителя: t - 150 °C; z = 0,58 г/м3.
17. Пыль обжига доломита Щелковского месторождения во вращающейся
печи (производительность 10 т/ч) известково-доломитного цеха металлур-
гического завода. Проба отобрана из газохода перед электрофильтром.
Морфология частиц пыли: частицы оплавлены, неправильной и оваль-
ной формы, с включением мелких иглообразных частиц. В проходящем
свете имеют окраску от бесцветной до желтовато-красной. В общей массе
пыль бежевого цвета (6^ = 25 мкм; 5уд= 3400 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в промышленных усло-
виях):
J, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 95 92 89 80 69 50 26
и, см/с 0,05 0,14 0,35 0,89 2,3 5 14
Механические свойства пыли: ум = 2960 кг/м3; ун = 980 кг/м3; у =
= 1220 кг/м3; аст = 57е; ад= 36е; />=116 Па; Ка= 4,28 • 1011 м2/кг.
УЭС слоя пыли при различных температурах:
УЭС, Ом • м 3-10* 3,1 -107 2,5 • 109 2,1-1010 1 • Ю‘° 9,1-IO9
Г, еС 20 50 100 150 200 250
Химический состав пыли:
Компоненты п.п.п. SiO2 Fe2O3 ЧОз СаО MgO Na2O K2O SOj
Содержание, %
(мае.) 12,2 3,4 1,8 0,7 39 30,5 0,2 0,5 2,2
415
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 99 %):
Фп, % 0,05 0,11 0,18 0,44 1,1 2,1
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t ~ 250 °C; z = 87 г/м3; f = 109 г/м3;
содержание в газе, % (объемн.): 10,4 СО2; 10,6 О2; 79,8 N2.
18. Пыль, выделяющаяся при сушке известняка в сушильном барабане (ти-
поразмер 2,2 х 14) отделения сушки цементного цеха металлургического заво-
да. Проба отобрана из бункера электрофильтра.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с острыми
гранями с включением волокнистых частиц. В проходящем свете боль-
шинство частиц серого цвета - 2,9 мкм; и - 2,07; 5уд = 14 500 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в бензине):
d, мкм 1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 10
g, % (мае.) 92 . 79 58 30 14 4
v, см/с 0,008 0,02 0,05 0,14 0,34 0,87
Механические свойства пыли: ум = аст= 62е; а = 48е; Р = 880 Па; Ка = Химический состав пыли: : 2900 кг/м3; у = 3 • 10-,2м2/кг. 550 кг/м3; уу = 875 кг/м3;
Компоненты п.п.п. SiO, А1.О, Fe,O. СаО MgO К,0 Na,0 SO.
Содержание, %
(мае.) 39 6,6 0,4 2,0 46,6 5,0 0,25 0,3 0,65
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 92 %):
Фп, % 0,25 0,32 0,66 0,82 1,0 1,41
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: / = 130 °C; z — 15,8 г/м3; t - 58 °C;
содержание в газе, % (объемн.): 9,5 RO2; 13 О2; 77,5 Nr
19. Пыль вращающейся печи обжига магнезита в цехе магнезитовых по-
рошков Проба отобрана из бункера электрофильтра (т] = 99,1 %).
Морфология частиц пыли: частицы ветвистой, игольчатой формы;
образуют крупные агрегаты в виде комков снега. В проходящем свете бес-
цветны (г/50 = 5 мкм; а = 3,2; 5 = 16 275 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 1 1,6 2,5 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 91 16,5 29 58 72 83 92 97
и, см/с 0,008 0,02 0,05 0,29 0,8 2,05 5,0 12,8
Механические свойства пыли: у а„ = 61°; ад= 50е; />=526 Па; /Г/ Химический состав пыли (pH = 2750 кг/м3; у = С 0,5 • 10-|2м2/кг. водной вытяжки 560 кг/м3; у 8,2): = 940 кг/м3;
Компоненты Содержание, % п п.п. SiO2 СаО MgO Fe2O3 ai2o, SO3 F кр + Na2O
(мае.) 7,7 1,1 1,3 78,9 1,6 0,5 6,0 2,5 2,9
416
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 85,6 %):
Фп, % 1 1,8 3,6 8,6 22 44
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 190 °C; z - 10 + 12 г/м3; / = 38 °C;
f— 52 г/м3 сухого газа.
1.2.3. Пыли химических производств
1. Пыль обжига колчедана (огарок) в печи типа КС-450 печного отделе-
ния серно-кислотного завода. Проба отобрана из газохода перед электро-
фильтром.
Морфология частиц пыли: частицы с развитой поверхностью, зернис-
той формы, с включением мелких (менее 1—2 мкм) волокнистых частиц
от серого до светло-коричневого цвета, более крупные частицы густо-
коричневые. Пыль склонна к образованию агрегатов (J50 = 3,7 мкм; о —
= 1,85; 5уд= 17 120 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в бензине):
d, мкм 1,0 1,6 2,5 4,0 ’ 6,3 10
g, % (мае.) 98 91,5 и, м/с ' 0,013 0,034 Механические свойства пыли: v = 75 45 14 1,3 0,083 0,21 0,53 1,3 4500 кг/м3; у = 570 кг/м3; у = 700 кг/м3;
аст= 57°; ад= 40,5е; Р- Химический состав Компоненты SiO2 = 397 Па; Кя= 0,9 • пыли (pH водной Fe2O, FeO СаО 10"12 мукг. вытяжки 3,0): MgO Л12О3 Na2O К2О SO3
Содержание, % (мае.) 13 70 2,9 1,6 1,7 3,3 0,3 0,3 4,7
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 98 %):
Фп, % 0,5 1,0 3,2 8,8 18 30
Ф„ % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа носителя: t = 434 °C; z — 18 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 9,1 SO2.
2. Двуосновная соль гипохлорита кальция (ДСГПК), выделяющаяся при
сушке продукта в сушильном агрегате цеха гипохлорита содового завода.
Проба отобрана из бункера циклона (ц = 96 %).
Морфология частиц пыли: частицы неправильной и игольчатой фор-
мы; образуют крупные агрегаты с высокоразвитой поверхностью. Цвет
пыли белый (J50 = 98 мкм; 5уд= 2100 см2/г).
Дисперсный состав (ситовый анализ +. ротационная сепарация в ла-
боратории):
J, мкм 16 25 40 63 100 160 250
g, % (мае.) 97 95 92 81 54 18 8
и, м/с 1,6 3,6 9,7 31 59 150 340
417
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Механические свойства пыли: у = 1980 кг/м3; у = 520 кг/м3; у — 770 кг/м3;
а = 61°; а = 45°; Р = 310 Па; К*< 0,5 • 1О',2м2/кг.
СТ А 7 а 7 •
Химический состав пыли:
Компоненты С1 активный Н2О
Содержание, % (мае.) 40,0 1,8
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 100 %):
Ф , % 0,48 0,52 0,8 1,5 6,9 18
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 112 °C; z ~ 64,3 г/м3.
3. Сульфат натрия, образующийся в содорегенерационном котлоагрегате
целлюлозно-бумажного комбината. Проба отобрана из бункера электрофиль-
тра (г) — 80 + 85 %).
Морфология частиц пыли: частицы имеют вид мелкодисперсных пласти-
нок со сглаженными гранями, склонными к образованию агрегатов размером
до 15—20 мкм. Цвет пыли белый (J50 = 1,1 мкм; о = 1,7; 5 = 54 100 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в центробежном поле, среда —
ацетон):
d, мкм 0,4 0,63 1,0 1,6 2,5
g, % (мае.) 97 86 58 20 4
в, м/с 0,001 0,003 0,008 0,02 0,05
Механические свойства пыли: ум = а = 72°; а = 41°; Р = 1830 Па; К < ст 7 д 7 7 а УЭС слоя пыли при различных 2740 кг/м3; у = 200 кг/м3; у = 0,5 10-,2м2/кг. температурах: 300 кг/м3
УЭС, Ом • м 8 • К)6 4,3 - 10й 9-Ю6 5,5 -107 9,5 - 106 2 • 106
Т, ’С 20 50 100 150 200 250
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 9,0):
Компоненты К2О Na2O SO3
Содержание, % (мае.) 3,8 42 54
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 100 %):
Фп, % 0,35 0,38 0,49 0,75 2,4 72
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 140 °C; z — 4,1 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 17,0 СО2; 2,4 О2; 80,0 Ы2; 0,2 [H2S + CH SH + (CH3)2S].
4. Пыль производства технического мышьяковистого ангидрида (обжиг
мышьяковистой руды) на горно-химическом комбинате. Проба отобрана из
бункера пилотного рукавного фильтра (т] = 98,6 %).
Морфология частиц пыли: частицы имеют вид мелких кристаллов ром-
бической и неправильной формы со сглаженными гранями, образующи-
ми агрегаты ветвистой формы. В проходящем свете блестящие. В общей
массе цвет пыли серый (d5 = 8,2 мкм; о = 3,0; 5 я 11 100 см2/г).
418
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
d, мкм 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25
g, % (мае.) 92 85 66 59 43 28 16
в, м/с 0,02 0,05 0,13 0,34 0,85 2,1 5,4
Механические свойства пыли: ум = 2840 кг/м3; у = 200 кг/м3; уу = 300 кг/м3;
аст= 72°; ад = 41°; Р= 460 Па; К*= 1,3 • Ю'12 м2/кг.
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 100 %):
<рп, % 0,85 1,6 3,5 7,0 18
<рв, % 10 20 40 60 80
Характеристика газа-носителя: t = 70 °C; z = 0,84 г/м3; t = 29 °C.
5. Краска порошковая эпоксидная марки П-ЭП-219, выделяющаяся при
нанесении защитных покрытий на изделия. Проба отобрана из бункера ру-
кавного фильтра, установленного после камеры ручного метода нанесе-
ния порошковой краски на изделия в поле высокого напряжения на ла-
кокрасочном заводе.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с острыми
гранями; в проходящем свете блестящие. В общей массе цвет пыли
белый
= 40 мкм; а== 2,85; S = 1827 см2/г). Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25
g, % (мае.) 96,6 95,5 92,5 89 82 70
и, м/с 0,02 0,06 0,16 0,42 1,07 2,62
40
50
6,0
Механические свойства пыли: ум= 1390 кг/м3; у = 562 кг/м3; уу= 797 кг/м3;
аст= 64°; ад = 39°; Р = 230 Па.
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв:
Фп, % 0,04 0,09 . 0,12 0,26 0,32 0,51
<р„ % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 20 °C; z = 2,1 г/м3.
6. Краска порошковая эпоксидная марки П-ЭП-971, выделяющаяся при нане-
сении защитных покрытий на трубы. Проба отобрана из бункера рукавного
фильтра (л = 99,8), установленного за системой аспирации комплекса нане-
сения защитных покрытий на трубном заводе.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с острыми
гранями, блестящие, красного цвета (JM = 31 мкм; с= 1,85; ^уд = 1715 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в дистиллированной воде):
d, мкм 6,3 10 16 25 40 63
g, % (мае.) 98 94 85 65 35 5
и, м/с 0,15 0,39 1,0 2,5 6,4 15
Механические свойства пыли: ум= 1300 кг/м3; у = 509 кг/м3; у = 675 кг/м3;
аст= 60°; ад = 38°; Р = 80 Па; tf=l,5 • Ю’12 м2/кг.
419
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха (рв:
<рп, % 0,06 0,1 0,14 0,21 0,35 0,44
<рв, % 10 20 40 60 85 95
Характеристика газа-носителя: t = 20 °C; z - 5,3 г/м3; состав газа, %
(объемн.): 100 % воздуха.
7. Белая сажа марки У-333, выделяющаяся при сушке в сушильном барабане.
Проба отобрана из газохода перед системой пылеулавливания в цехе бе-
лой сажи завода синтетического каучука.
Морфология частиц пыли: частицы мелкодисперсные, зернистые, со
сглаженными гранями. Пыль склонна к образованию пористых агрегатов
размером до 10 мкм. Цвет пыли белый (d50 — 1,15 мкм; о= 1,28).
Дисперсный состав (седиментация в центробежном поле, среда — вода):
мкм 0,4 0,63 1,0 1,6 . 2,5 4,0
g, % (мае.) 98,6 94 78 55 25 7,7
и, м/с 0,001 0,003 0,006 0,02 0,04 0,1
Механические свойства пыли: ум = 2120 кг/м3; у = 122 кг/м3; у = 137 кг/м3;
аст = 72°; ад = 55°; Р = 132 Па; К& = .1,2 10'*2 м2/кг.
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха (рв (смачиваемость 100 %):
<рп, % 3,5 6,8 8,4 9,4 10,3 10,9
<рв, % . 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 210 °C; = 13 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 1,7 СО2; 11,5 О2; 28,0 Н2О; 59,0 N2.
8. Белая сажа марки БС-50, выделяющаяся при сушке в сушильном бара-
бане. Проба отобрана из газохода перед скруббером.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с остры-
ми гранями. Образуют хлопьевидные агрегаты размером до 30—40 мкм
(t/J0= 1,15 мкм; о= 1,77).
Дисперсный состав (седиментация в центробежном поле, среда — вода):
мкм 0,25 • 0,4 0,63 1,0 16 2,5
g, % (мае.) 97 93 84 70 54 35
и, м/с 0,0004 0,0009 0,002 0,006 0,015 0,035
Механические свойства пыли: у == 1900 кг/м3; у = 120 кг/м3; у = 138 кг/м3;
Р = 186 Па; < 0,5 • Ю'12 м2/кг.
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 78 %):
<рп, % 1,33 1,9 3,2 4,4 7,65 16,1
<РВ, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 190 + 230 °C; z = 13 г/м3;/ = 158 г/м3
сухого газа; содержание в газе, % (объемн.): 1,7 СО2; 12,0 О2; 28,0 Н2О;
59,0 N2.
420
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
9. Сажа марки ПМ-70. Проба отобрана из технологического потока
после холодильника-испарителя перед системой очистки газов на заводе
по производству технического углерода.
Морфология частиц пыли: частицы — мельчайшие кристаллики с
гладкой поверхностью. Легко коагулируют, образуя агрегаты жестко срос-
шихся частиц размером до 100 мкм и более (</50 = 12 мкм; о = 4,8).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в промышленных усло-
виях):
dt мкм 1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 91 88 82 75 67 55 40 83 6
и, м/с 0,006 0,015 0,035 0,09 0,2 0,6 1,5 35 9,0
Механические свойства пыли: у = 1900 кг/м3; у = 35 кг/м3; у = 98 кг/м3;
аст= 85 + 90°; ад= 65е; Р = 720 Па.
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха (рв:
Фп, % 0,5 1,0 4,6 9,0 15 24
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 255 “С; z = 67 г/м3; t - 72 °C.
10. Пыль печных газов в производстве желтого фосфора в электропечи
ОКБ-640 на химическом заводе. Проба отобрана с пода электрофильтра.
Морфология частиц пыли: большинство частиц игольчатой формы,
легко слипаются, образуя лучистые агрегаты, бесцветные в проходящем
свете. Встречаются частицы зернистой формы небесно-голубого цвета. В об-
шей массе цвет пыли светло-серый (<?50= 6 мкм; о = 4; 5 = 15 600 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
J, мкм 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
% (мае) 82 72 61 48 34 21 9 4
и, м/с 0,018 0,04 0,11 0,28 0,7 1,9 4,6 11,7
Механические свойства пыли: ум= 2400 кг/м3; у = 210 кг/м3; у — 330 кг/м3;
аст= 56е; ад = 48е; Р = 730 Па; Ка< 0,5 • 10~12 м2/кг. УЭС слоя пыли при различных температурах: УЭС, Ом • м 3,5-10s 4-Ю8 2,8 • 109 7-Ю9 4-109 ЗЮ9
Т,*С '20 50 100 150 200 250
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 5,0): Компоненты Р2О5 SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО MgO Na2O К2О SO3
Содержание, % (мае.) 46,0 17,0 22,0 2,2 3,5 ’ 3,2 1,1 2,8 0,9
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рн (смачиваемость 60 %):
Фп, % 0,07 0,12 1,2 1,6 4,2 11,4
Фв, % 10 20 40 60 80 95
421
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
11. Пыль, выделяющаяся при развеске ингредиентов резиновой смеси на
автоматических весах в цехе подготовки сырья завода резинотехнических
изделий. Проба отобрана из бункера рукавного фильтра (г) = 98,9 %) при
фильтрации аспирационного воздуха. Периодически производится взве-
шивание более 20 компонентов (мела, магнезии, альтакса, каптаса, ок-
сида цинка, талька, серы и др.).
Морфология частиц пыли: частицы крупнее 20 мкм в основном не-
правильной формы с развитой поверхностью. Более мелкие частицы оваль-
ной и зернистой формы, с включением сфер. В общей массе цвет пыли
серый (<?50— 20 мкм; а= 2,1; 5уд= 5850 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в промышленных усло-
виях):
d, мкм 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 93 91 81 65 30 3
и, м/с 0,07 0,17 0,42 1,1 2,7 6,8
Механические свойства пыли: ум аст= 65°; ад = 39°; Р = 921 Па; Ка = 1410 кг/м3; у = < 0,5 10-'2 м2/кг. 350 кг/м3; уу = 460 кг/м3;
Равновесная влажность пыли ности воздуха <рв: Фп, % 0,15 0,18 Фв, % 10 20 Фп при различной относительной влаж- 0,20 0,30 0,80 40 60 80
Характеристика газа-носителя: t = 20 °C; z = 0,027 г/м3; состав: 100 %
воздуха.
12. Пыль, выделяющаяся при просеве на ситах «Бурат» ингредиентов ре-
зиновой смеси в цехе подготовки сырья завода резинотехнических изделий.
Проба отобрана из бункера рукавного фильтра. Просеву подвергаются ка-
олин, магнезия жженая, альдоль, параоксинеозон, тиурам, оксид цин-
ка, тальк, сера, литопон, альтакс.
Морфология частиц пыли: частицы в основном неправильной формы
с острыми гранями, среди частиц размером менее 10 мкм встречаются
сферические и овальные. Цвет пыли светло-серый (</50 = 6,7 мкм; о = 3,5;
5уд = 12 тыс. см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в промышленных усло-
виях):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 79 66 54 38 24 15 9
и, м/с 0,04 0,1 0,25 0,65 1,67 4,05 10,4
Механические свойства пыли: ум= 2150 кг/м3; у = 493 кг/м3; у = 702 кг/м3;
<хст = 63°; ад= 40°; Р = 409 Па; Ka = 1 • 10~12 м2/кг.
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв:
Ф„, % 0,2 0,25 0,35 0,6 1,2 2,25
% 10 20 40 60 80 95
422
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Характеристика газа-носителя: t = 20 °C; z = 0,03 г/м3; состав газа: 100 %
воздуха.
13. Пыль, выделяющаяся при сушке крона цинкового в сушильной камере
цеха кронов лакокрасочного завода. Проба отобрана из газохода перед ру-
кавным фильтром.
Морфология частиц пыли: частицы — кристаллы неправильной фор-
мы с развитой поверхностью. Мелкие частицы размером менее 2 мкм
налипают на более крупные, образуя агрегаты размером до 20 мкм. Цвет
пыли желтый (Jso = 3,8 мкм; о - 1,8; 5уд = 27 500 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в центробежном поле, среда —
вода дистиллированная):
d, мкм 1 1,6 2,5 4,0 6,3
g, % (мае.) 97 92 78 49 7
в, м/с 0,009 0,024 0,05 0,14 0,35
Механические свойства пыли: ум «ст = 65°; ая = 53°; р = 230 Па- Химический состав пыли (pH = 3920 кг/м3; уну = 252 кг/м3; водной вытяжки 6,0): уу= 384 кг/м3;
Компоненты ZnO СгО3 К2О
Содержание, % (мае.) 68 17 1,2
Равновесная влажность пыли Фп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 15 %):
Фп, % 1,13 1,8 1,4 1,5 2,0 4,9
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 120 °C; z = 26 г/м3.
14. Пыль, выделяющаяся при прокаливании красного пигмента в проко-
лочной печи на лакокрасочном заводе. Проба отобрана из бункера электро-
фильтра (г) = 86,3 %).
Морфология, частиц пыли: частицы неправильной формы со сглажен-
ными гранями. Мелкие частицы размером менее 10 мкм образуют агрегаты
ветвистой формы. Цвет пыли бурый (</50 = 16 мкм; о= 2,66; S — 7100 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лабораторных условиях):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 96 91 83 70 50 25 7
и, м/с 0,06 0,18 0,45 1,1 2,8 6,1 17
Механические свойства пыли: ум = 3400 кг/м3; уну = 633 кг/м3; уу= 828 кг/м3;
аст= 65°; ад= 44°; Р = 345 Па; КЛ< 0,5 • 10“’2 м2/кг.
Равновесная влажность пыли (рн при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 100 %):
Фи, % 0,1 0,8 10 22,5 35
Фв, % 10 20 40 60 80
Характеристика газа-носителя: t = 420 °C; z = 2 + 4 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 4,2 СО2; 10,0 О2; 3,1 SO2, 0,09 SO3; 71,0 N2; 11,0 Н2О.
423
Глава 1. Оборудование дгя сухих методов очистки
1.2.4. Пыли производства минеральных удобрений
7. Пыль сушильного барабана апатитонефелинового производства. Проба
отобрана из бункера электрофильтра (т] = 97 %).
Морфология частиц пыли: частицы чешуйчатой и мелкозернистой
формы. В проходящем свете в основном бесцветные, с включением крас-
новатых и серо-черных частиц (d 0 = 10 мкм; о = 4; 5 ( = 8320 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 83 75 65 50 34 15 5
в, м/с 0,062 0,16 0,39 1,0 2,56 6,2 16
Механические свойства пыли: у = 3300 кг/м3; yuv = 880 кг/м3; уу =
= 1060 кг/м3; 58°; ад = 49°; Р = 402 Па; К = 2 • 10’’2 м2/кг.
УЭС слоя пыли при различных температурах:
УЭС, Ом м 4 1010 7 • 10‘° 4-Ю10 9-10’ 4-Ю9 9-Ю8
Т,С 20 50 100 150 200 250
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7):
Компоненты Р2О5 SiO2 СаО MgO Fe2O3
Содержание, % (мае.) 16 3,7 4,8 0,4 1,7
Равновесная влажность пыли Фп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 2 %):
Фп, % 0,19 0,3 0,32 0,32 0,35 0,47
Ф8, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 130—140 °C; 7р} = 120 °C.
2. Пыль, выделяющаяся при прокаливании катализаторной массы (ката-
лизатор марки НТК-4) в электрической печи ЭПБВ-15 на заводе азотных
удобрений.
Морфология частиц пыли: частицы игольчатой и ветвистой формы,
образуют агрегаты в виде комьев пушистого снега. Размер агрегатов дохо-
дит до 100 мкм. В проходящем свете частицы черного цвета (d — 1,55 мкм;
а - 3,6; 5уд= 58 300 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 1 1,6 2,5 4,0 6,3 10 14
g, % (мае.) 62 49 35 23 14,5 8 8
и, м/с 0,011 0,028 0,069 0,176 0,404 1,1 2,6
Механические свойства пыли: ум = 3800 кг/м3; у = 760 кг/м3; = 1090 кг/м3; аст= 73°; ад = 57°; Р = 526 Па; Кг< 0,5 • 10-12 м2/кг. Химический состав пыли (pH водной вытяжки 5,5): 7у =
Компоненты ZnO Сг2О, А12О3 СиО
Содержание, % (мае.) 11 14 19 54
424
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 70 %):
Фп, % 0,8 1,2 1,8 2,8 4,9 9,7
ф", % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 120 °C; z = 11 г/м3.
3. Пыль, выделяющаяся при прокаливании катализаторной массы (ката-
лизатор марки ГИАП-16) в электрической печи ЭВБВ-15 на заводе азотных
удобрений. Проба отобрана из газохода перед системой пылеулавливания.
Морфология частиц пыли: частицы ветвистой формы, с включением
частиц овальной формы. Соединяются в лучистые агрегаты, темные в
проходящем свете (б/50 = 4,1 мкм; о = 4,38; 5уд = 27 070 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 1 1,6 2,5 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 83 74 63 '40 28 19 12 6,5
и, м/с 0,012 0,031 0,075 0,476 1,2 3,1 7,5 19,2
Механические свойства пыли = 1450 кг/м3; аст = 63°; ад= 45°; К& Химический состав пыли (pH Компоненты ВаО Содержание, % (мае.) 1 : ум = 4010 кг/м3; уну = = 1,3 • 10“12 м2/кг. водной вытяжки 6): MgO СаО 8 9 950 кг/м NiO 25 3; Yy = А12о3 47
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха (рв (смачиваемость 100 %):
Фп, % 1,9 2,2 3,3 5,3 8’ 12
Ф„ % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 110 °C; z = 2 г/м3.
4. Пыль, выделяющаяся при прокаливании катализаторной массы (ката-
лизатор марки НКМ-1) в электрической печи ЭПБВ-15 на заводе азотных
удобрений. Проба отобрана из газохода перед системой пылеулавливания.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы со сглажен-
ными гранями, в проходящем свете блестящие. Поверхность частиц по-
ристая. В общей массе цвет пыли коричневый {diQ= 1,6 мкм; о= 3,8).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 1 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16
g, % (мае.) 63 50 37 25 ’ 15 8,7 4,7
и, м/с 0,011 0,028 0,069 0,176 0,404 1,1 2,8
Механические свойства пыли: ум = 3830 кг/м3; уну = 890 кг/м3; уу
= 1140 кг/м3; аст= 45°; ад = 40°; Р = 450 Па; К& =1,8 1012 м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 6,8):
Компоненты NiO
Содержание, % (мае.) 37
А12О3
47
СаО + MgO
5,7
425
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 100 %):
Фп, % 2,3 4,8 7,0 10 19 28
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 140 °C; z — 43 г/м3.
5. Пыль, выделяющаяся при сушке калийного удобрения в трубе-сушилке
(производительность 60 т/ч) в сушильном отделении обогатительной фабри-
ки калийного комбината. Проба отобрана из газохода перед системой пы-
леулавливания.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы со сгла-
женными гранями, серые в проходящем свете. Поверхность частиц раз-
витая; мелкие частицы налипают, на крупные, образуя агрегаты разме-
ром до 150 мкм (J50 = 18,5 мкм; ст = 4,6).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
% (мае.) 92,7 89 Ы 76 67 56 39 23
и, м/с 0,016 0,038 0,098 0,24 0,61 1,6 3,8 9,8
Механические свойства пыли: у = 2050 кг/м3; у = 640 кг/м3; у = 820 кг/м3;
ссст = 90°; а = 54е; Р = 376 Па; Ка = 4 • Ю"12 м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 5,8):
Компоненты КС1 NaCl MgCl2 CaSO4
Содержание, % (мае.) 83,6 11,6 1,4 0,7
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 100 %):
Фп, % 0,15" 0,43 1,2 8,3 21 35
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 190 °C; z — 140 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 3,1 СО2; 17 О2; И Н2О.
6. Пыль, выделяющаяся при сушке фосфоритового флотационного концент-
рата в сушильном барабане (производительность по концентрату 1300 кг/ч)
на обогатительной фабрике. Проба отобрана из газохода перед пылеулови-
телем.
Морфология частиц пыли: частицы крупнее 3 мкм неправильной фор-
мы со сглаженными гранями, мельче 3 мкм — овальные и сферические.
Частицы пыли образуют крупные агрегаты ветвистой формы, серые, бле-
стящие в проходящем свете (J50 = 5,1 мкм; ст = 3,1; S' = 13 200 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в изоамиловом спирте):
d, мкм 1 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25
g, % (мае.) 92 85 73 58 43 28 16 8
и, м/с 0,009 0,023 0,055 0,14 0,35 0,88 2,3 5,5
Механические свойства пыли: у = 2957 кг/м3; у — 850 кг/м3; у = 980 кг/м3;
аст = 58е; ад= 55е; Р = 1050 Па; Ха< 0,5 • 10’12 м2/кг.
426
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха (рв (смачиваемость 87 %):
Фп, % 0,2 0,28 0,46 0,72 1,2 29
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 240 °C; z = 44 г/м3; tp = 57 °C;
содержание в газе, % (объемн.): 2,9 СО2; 17,2 О2; 17 Н2О.
7. Пыль, выделяющаяся при сушке флотационного калийно-магниевого кон-
центрата в аппарате КС на обогатительной фабрике калийного комбината.
Проба отобрана из бункера группы циклонов (л = 99 %).
Морфология частиц пыли: частицы зернистой формы с острыми гра-
нями. В отраженном свете большинство частиц бесцветны. В обшей массе
цвет пыли серый (d50 = 180 мкм; ст — 6).
Дисперсный состав (ситовый анализ + седиментация в керосине):
мкм >4,0 > 6,3 > 10 > 16 >25 >40 >63 > 100
% (мае.) 98 97 95 91 86 80 72 61
м/с 0,12 0,3 0,75 1,9 4,7 12 30 75
Механические свойства пыли: ум = 2500 кг/м3; уну = 780 кг/м3; уу = 993 кг/м3;
аст= 56,5°; ад= 41е; Р < 30 Па; Кл= 8 • 10~12 м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 6,5):
Компоненты К2О Na2O MgO СаО SO3 С11ЙШ Нераствори-
мый остаток
Содержание, %
(мае.) 19,8 5,1 11,4 2,9 41,6 8,6 10,1
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 100 %):
Фп, % 0,21 0,53 0,97 3,1 8,3 37
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 180 + 205 °C; z = 388 г/м3; tp = 50 °C;
содержание в газе, % (объемн.): 12,3 Н2О.
1.2.5. Пыли производства синтетических моющих средств
1. Пыль распылительной сушилки фирмы «Лурги» (ФРГ) производства син-
тетического моющего средства «Айна» на нефтеперерабатывающем заводе.
Проба отобрана из газохода перед пылеуловителем.
Морфология частиц пыли: частицы — полые сферы и обломки сфер
с пористой поверхностью. Цвет светло-желтый (d^- 120 мкм; ст = 6,35).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в промышленности):
d, мкм 6,3 10 16 25 40 100
g, % (мае.) 94 90 87 81 72 58
и, м/с 0,21 0,54 1,39 3,4 8,7 51
Механические свойства пыли: ум = 1800 кг/м3; у = 273 кг/м3; у = 347 кг/м3;
аст= 60е; ад= 44,5°; Р= 539 Па; Ка< 0,5 • 10‘12 м2/кг.
427
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 9,1):
Компоненты ПАВ Na2P3O10 Na2SiO3 Na2SO4 Na2CO3 кми Н2О
Содержание, %
(мае.) 20 30 5 18 1,5 2 10
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 100 %):
<рп, % 0,5 1,3 4,8 17 28 40
ф", % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 120 °C; z = 9,21 г/м3;/ = 73 -5- 85 г/м3
сухого газа; содержание в газе, % (объемн.): 2 СО2; 19 О2; 6,8 Н2О.
2. Пыль распылительной сушки фирмы «Баллестра» производства синте-
тического моющего средства «Кристалл» на заводе товаров народного по-
требления. Проба отобрана из газохода перед пылеуловителем.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы со сглажен-
ными гранями и овальной формы. В отраженном свете светлых тонов;
крупные — матовые, менее 15 мкм — блестящие, бесцветные (</50 = 31 мкм;
5уд = 3200 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
Ф мкм 4,0 6,3 10 16 25 40 63
& % (мае.) 95,5 91 82 . 72 55 40 29
и, м/с 0,08 0,21 0,54 1,4 3,4 8,7 20
Механические свойства пыли: ум = 1800 кг/м3; у = 250 кг/м3; у = 322 кг/м3;
аст= 60°; аа= 40°; Р = 420 Па; Кя< 0,5 • Ю'12 м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 9,5):
Компоненты ПАВ Несульфиди- Na5P3O10 Na2SiO3 Н2О
рованные соединения
Содержание, %
(мае.) 20 2,0 22 49 7,2
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 100 %):
Ф„, % 0,4 0,8 4,4 14 26 36
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 100 °C; z = 10,5 г/м3; j < = 60 г/м
сухого газа.
3. Пыль распылительной сушилки фирмы «Кестнер» (ФРГ) производства
синтетического моющего средства «Кристалл» на химическом комбинате.
Проба отобрана из газохода перед пылеуловителем.
Морфология частиц пыли: частицы овальной и неправильной фор-
мы, с включением обломков сфер. В общей массе цвет пыли светло-жел-
тый (<?50= 100 мкм).
428
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Дисперсный состав (ситовый метод):
d, мкм 50 100 160 200 315 400
g, % (мае.) 75 50 29 19 5,1 1,8
Механические свойства пыли: ум = 1860 кг/м3; у == 275 кг/м3; у — 343 кг/м3;
а = 48°; а = 39°; Р = 50 Па.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 10):
Компоненты Алкил- Na5P3O10 Na2SO3 Na2CO3 КМЦ
сульфаты
Содержание, %
(мае.) 23 45 3 2 0,2
Равновесная влажность пыли ф(] при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 100 %):
Фп.% 0,38 1,2 5,1 16 , 28 42
фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 130 °C; z = 10 г/м3; f — 96 г/м3 сухого
газа.
4. Пыль распылительной сушилки фирмы «Лурги» (ФРГ) производства
синтетического моющего средства «Нева» на комбинате СМС. Проба ото-
брана из бункера группы циклонов (г) = 99,7 %).
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с острыми
гранями. Поверхность частиц пористая. Цвет пыли белый (d^= 150 мкм;
5ул= 2100 см2/г).
Дисперсный состав (ситовый метод):
мкм 100 160 200 315 400
g, % (мае.) 97- 50 37 11,2 3,7
и, м/с 54,3 139 217 540 870
Механические свойства пыли: у = 1800 кг/м3; у, = 300 кг/м3; у = 380 кг/м3;
аст = 50°; «д= 40°; р = 304 Па; Кл< 0,5 • Ю"12 м2/кг.
Химический состав пыли:
Компоненты Суль- Na,P,O.n Na,СО, Na,SO. Na,SiO, NaBO, H,0 КМЦ
J 5 3 10 2 3 24 23 3 2 '
фанол
Содержание, %
(мае.) 25 30 10 17 4 7 5 2
Равновесная влажность пыли фн при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (пыль полностью растворяется в воде):
Фп, % 0,3 0,7 2,1 11 23 33
Ф,, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 120 °C; z = 14 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 86,0 — продукты сгорания природного газа; остальное —
воздух.
429
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
5. Пыль распылительной сушилки фирмы «Кестнер» (ФРГ) производства
синтетического моющего средства «Лотос» на жиркомбинате. Проба ото-
брана из газохода перед пылеуловителем.
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы либо в виде
осколков сфер. Встречаются полые шарообразные частицы. Цвет пыли
светло-желтый (<750 = 120 мкм).
Дисперсный состав (ситовый метод):
d, мкм 50 63 100 160 200 315 400
g, % (мае.) 26 34 43 60 67 83 90
и, м/с 12,8 20,3 51,5 132 206 512 825
Механические свойства пыли: у = 1700 кг/м3; у = 380 кг/м3; у = 440 кг/м3;
аст= 45°; ад= 38е; Р = 196 Па; Ка< 0,5 • Ю’12 м2/кг.
Химический состав пыли:
Компоненты СМС Триполи- Na2SiO3 Na2SO4 Na2B4O7 КМЦ Отбе-
фосфат ливатель
Содержание, %
(мае.) 22 30 5,0 16,9 8 0,9 0,1-0,2
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха (рв (пыль полностью растворяется в воде):
<рп, % 0,5 0,9 4,2 15 39 74
<рв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 120 °C; z = 8 + 13 г/м3; f~ 125 г/м3
сухого газа.
6. Пыль, выделяющаяся при сушке сульфанола в смеси с сульфатом натрия
в прямоточной распылительной сушилке цеха моющих средств химического
завода. Проба отобрана из бункера группового циклона.
Морфология частиц пыли: частицы в основном неправильной формы,
встречаются овальные частицы и обломки сфер; в проходящем свете блес-
тящие серые; в общей массе цвет пыли желтый (dw = 160 мкм; с = 4,5).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 10 16 25 40 63 100
g, % (мае.) 95,5 93 88 82 76 65
и, м/с 0,56 1,4 3,5 9,0 22 56
Механические свойства пыли: ум= 1860 кг/м3; ун = 260 кг/м3; у— 350 кг/м3;
а„= 59’; ад= 52’; Р = 61 Па; Ка< 0,5 • 10’12 м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 10,5):
Компоненты Сумгаитский сульфанол Na2SO4 Н2О
Содержание, % (мае.) 40 56 4
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 100 %):
<рп, % 1 1,5 2 13 30 47
Фв, % 10 20 40 60 80 95
430
Часть Ш. Основное оборудование для очистки газовых систем
Характеристика газа-носителя: t = ПО QC; z = 19 -*• 25 г/м’; содержание
в газе, % (объемн.): 19 О2; 2 СО2; 6 Н2О; 73 N2.
1.2.6. Пыли производства биоконцентратов
1. Пыль распылительной сушильной установки ZT-100 производства эн-
тобактерина. Проба отобрана из бункера циклона (л = 68 %).
Морфология частиц пыли: основная масса частиц овальной и сферичес-
кой формы, реже — неправильной со сглаженными гранями. Частицы пыли
склонны к коагуляции. Цвет пыли светло-желтый (d50 = 31 мкм; о = 2,6;
5 = 1635 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в изоамиловом спирте):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 99 97 92,5 85 73 59 40
и, м/с 0,02 0,07 0,17 0,45 1,13 2,8 7,0
Механические свойства пыли: ум = 1480 кг/м3; ун — 563 кг/м3; у = 751 кг/м3;
а г = 64°; ад= 48е; Р = 122,6 Па; Кг < 0,5 • Ю'12 м2/кг.
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 10 %):
Фп, % 1,0 2,5 4,6 13 65
Фв» % 10 20 40 60 80
Характеристика газа-носителя: t = 52 °C; z = 2,2 г/м3; состав газа: 100 %
(объемн.) воздуха.
2. Пыль распылительной сушильной установки ZT-100 производства эн-
тобактерина на предприятии биохимических препаратов. Проба отобрана
из бункера рукавного фильтра (т) = 95 %).
Морфология частиц пыли: частицы менее 50 мкм в основном сфери-
ческой и овальной формы, более крупные — неправильной формы со
сглаженными гранями. В проходящем свете блестящие, светло-желтые
(б/50= 21 мкм; о= 3; 5у|= 3170 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в изоамиловом спирте):
d, мкм 2,5 4 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 97,5 93 86 75 60 43 29
и, м/с 0,03 0,07 0,18 0,47 1,2 2,9 7,5
Механические свойства пыли: у = 1560 кг/м3; у = 589 кг/м3; у = 750 кг/м3;
аст= 62°; ая= 4Г; Р = 108 Па; Ка< 0,5 • 10~12 м2/кг.
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 10 %):
Ф„, % 0,7 2,2 3,8 8,5 25 80
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 50 °C; z — 0,7 г/м3; состав газа: 100 %
(объемн.) воздуха.
431
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
3. Пыль распылительной сушильной установки (типа ZT-50) производ-
ства амилосубтилина на биохимическом предприятии. Проба отобрана из
бункера циклона (г) = 60 %).
Морфология частиц пыли: частицы крупнее 5 мкм овальной и сфери-
ческой формы, с включением осколков сфер. Мелкие частицы непра-
вильной формы. Цвет пыли желтый (d^ = 27 мкм; <у= 1,7; 5уд= 6560 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в изоамиловом спирте):
d, мкм 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 98,5 95 84 58 15
ц, м/с 0,2 0,5 1,3 3,1 8
Механические свойства пыли: ум = 1640 кг/м3; ун =391 кг/м3; у = 498 кг/м3;
аст= 70°; ад = 52°; Р = 52 Па; X < 0,5 Ю'*2 м2/кг.
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 10 %):
Фп, % 0,85 2,0 3,75 12,0 80 210
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t ~ 58 "С; z - 4,8 г/м3; состав газа: 100 %
(объемн.) воздуха.
4. Пыль распылительной сушильной установки СРУ 8/300 ВК при произ-
водстве бациллихина на предприятии биохимических препаратов. Проба ото-
брана из бункера циклона (т) = 84 %).
Морфология частиц пыли: частицы сферической и овальной формы,
с включением частиц неправильной формы размером менее 5 мкм. В про-
ходящем свете частицы блестящие, светло-желтые (tfs0 = 19 мкм; о — 2;
S = 5500 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в изоамиловом спирте):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 98,8 97 92 83 63 35 20
ц, м/с 0,03 0,08 0,21 0,54 1,4 3,4 8,0
Механические свойства пыли: ум = 1810 кг/м3; у = 371 кг/м3; у = 546 кг/м3;
аст= 90°; ад = 51°; Р = 175 Па; К*< 0,5 • 10'*2 м2/кг.
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 10 %):
Фп, % 0,85 1,6 2,8 9,0 40 150
Ф,. % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 50 °C; z = 5,4 г/м3; состав газа: 100 %
(объемн.) воздуха.
5. Пыль распылительной сушильной установки ZT-500 производства про-
тосубтилина на предприятии биохимических препаратов. Проба отобрана
из бункера циклона (т] = 60 %).
Морфология частиц пыли: частицы сферической и овальной формы,
с включением частиц размером менее 10 мкм неправильной формы со
432
Часть III. Основное оборудование din очистки газовых систем
сглаженными гранями. В проходящем свете частицы блестящие, светло-
желтые (d50 — 24 мкм; о = 2; 5уд = 3400 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в изоамиловом спирте):
d, мкм 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 98,2 95,5 88 73 48 18
и, м/с 0,07 0,18 0,47 1,2 2,93 7,5
Механические свойства пыли: у = 1570 кг/м3; у = 473 кг/м3; у = 602 кг/м3;
аст= 90°; ад = 49°; Р = 152 Па; К*< 0,5 • 10“12 м2/кг.
Равновесная влажность пыли срп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 5 %):
Фп, % 0,85 1,2 3,5 15 52 125
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа носителя: t — 62 °C; z = 4,8 г/м3; состав газа: 100 %
(объемн.) воздуха.
6. Пыль, выделяющаяся при сушке ферментного препарата на заводе фер-
ментных препаратов. Проба отобрана из бункера циклона (г) = 85 %).
Морфология частиц пыли: частицы овальной и сферической формы
с. пористой поверхностью. Мелкие частицы образуют агрегаты размером
до 200 мкм. Цвет пыли желтый (d5 = 38 мкм; <т = 4,75; 5уд = 4150 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
J, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (объемн.) 96 92 88 80 73 63 48
и, м/с 0,02 0,06 0,16 0,41 1,05 2,6 6,0
Механические свойства пыли: ум = 1370 кг/м3; yt = 430 кг/м3; у = 520 кг/м3;
аст= 63°; ад= 42°; Р = 80,5 Па; Ка< 0,5 • 10’12 м'^кг.
Равновесная влажность пыли <р при различной относительной влаж-
ности воздуха срв (смачиваемость 10 %):
Фп, % 0,6 1,8 5,0 12 21 28
Ф8, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 85 ’С; z - 1,3 г/м3.
7. Пыль, выделяющаяся при сушке и упаковке кормовых дрожжей на целлю-
лозно-бумажном комбинате. Проба отобрана из бункера циклона (т] = 85 %).
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с острыми
гранями. Большинство частиц в отраженном свете серые, блестящие.
В общей массе цвет пыли желтый (<750= 13 мкм; <у = 1,75; 5уд = 2450 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
d, мкм 4,0 6,3 10 16 25
g, % (объемн.) 98,5 90 68 30 7
и, м/с 0,06 0,14 0,4 1,04 2,54
Механические свойства пыли: у = 1350 кг/м3; у = 467 кг/м3; у— 653 кг/м3;
66е; ад = 48°; Р = 50 Па; 1,1 • 10-,2м2/кг.
433
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Равновесная влажность пыли <рн при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 100 %):
Фп, % 1,0 ' 2,2 4,7 9,0 19 35
<рв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 20 °C; z = 0,2 г/м3; состав газа: 100 %
(объемн.) воздуха.
1.2.7. Пыли промышленности строительных материалов
1. Пыль, выделяющаяся при сушке доменного шлака в сушильном барабане
(типоразмер 2,2 х 14) отделения сушки цементного цеха металлургического
завода. Проба отобрана из бункера электрофильтра (т] = 96 %).
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с острыми
гранями. В проходящем свете большинство частиц серого цвета, с вклю-
чением розовато-коричневых частиц размером 5—10 мкм. В общей массе
цвет пыли бежевый (t/50 = 17,5 мкм; о= 3,5; 5 = 4290 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в бензине):
d, мкм 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 96 92 86 78 65-53 40 26
о, см/с 0,014 0,054 0,14 0,31 0,87 2,2 5,4 13
Механические свойства пыли = 1072 кг/м3; а = 56°; а = 43е; Р : ум= 2910 кг/м3; у = 842 кг/м3; = 270 Па; tfa= 0,66 • 10-,0м2/кг. Yy =
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,5):
Компоненты п.п.п. SiO2 Содержание, % СаО А12О3 Fe2O3 MgO Na2O К2О so3
(мае.) 12,1 28 39,2 5,2 1,6 5,5 0,6 0,5 6,7
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв:
<P„, % 0,2 0,3 0,4 0,65 1,15 2,35
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа- носителя: t — 115 “С; z = 10,2 г/м8; Гр= 64 °C;
содержание в газе, % (объемн.): 15,6 О2; 78,2 N2; 6,2 RO2.
2. Пыль, выделяющаяся при помоле смеси известняка, шлака и колошнико-
вой пыли (в соотношении 58 : 38 : 4) в сырьевой мельнице цементного цеха
металлургического завода.
Морфология частиц пыли: большинство частиц неправильной формы
с острыми гранями, пористые; встречаются частицы размером 3—5 мкм
овальной формы и мельче 2 мкм иглообразной формы. Цвет пыли серый
(^ = 4,5 мкм; 5уд= 11 тыс. см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в бензине):
d, мкм 1,6 2,5 4,0 6,3 10
g, % (мае.) 82,5 58 20 0,5
и, см/с 0,021 0,052 0,13 0,33 0,84
434
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Механические свойства пыли: ум = 2800 кг/м3; у = 611 кг/м3; у = 789 кг/м3;
0^= 53°; ад = 44,5е; Р= 845 Па; КЛ= 8,8 • 10~|2м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,5):
Компоненты п.п.п. SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО MgO К2О Na2O SO3
Содержание, %
(мае.) 35,4 6,5 2,5 2,3 46,6 3,1 0,2 0,2 1,0
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха (рв:
Фп, % 0,3 0,36 0,58 0,72 1,1 1,9
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 75 °C; z = 12 г/м3; гр = 36 С.
3. Пыль вращающейся печи обжига клинкера при мокром способе произ-
водства цемента. Проба отобрана из газохода перед электрофильтром.
Морфология частиц пыли: частицы иглообразные, пластинчатые и в
форме многогранников, склонны к агрегированию. В проходящем свете час-
тицы имеют светлые тона. В общей массе цвет пыли бежевый (JM = 2,8 мкм;
о=2,3; 5уд = 1730 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в промышленных усло-
виях):
d, мкм 1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 10
g, % (мае.) 87 74 55 35 18 7
и, см/с 0,008 0,013 0,051 0,13 0,325 0,82
Механические свойства пыли: ум = ат = 78°; ад= 46°; Р = 320 Па. УЭС слоя пыли при различных 2750 кг/м’; уяу= 561 температурах: кг/м3; уу = 820 кг/м3;
УЭС, Ом м 1 • 108 3 10s 4-10’ 6-10'° ыои 4-Ю10
Т, "С . 20 50 100 150 200 250
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 9,0):
Компоненты П.П.П. SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО MgO SO3 Na2O К2О
Содержание, %
(мае.) 33,3 15,0 4,7 2,3 39,2 2,2 1,5 0,13 2,0
Равновесная влажность пыли (рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 100 %):
Фп, % 0,8 . 0,9 1,5 2,8 4,8 6,9
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 250 + 280 °C; z — 30 + 80 г/м3; f =
= 30 + 45 г/м3; содержание в газе, % (объемн.): 14,5—20,0 RO2; 8,0—11,0 О2;
остальное — N2.
4. Пыль печи обжига клинкера (вращающаяся печь диаметром 5 м, длиной
75 м, Q = 60 т/ч) при сухом способе производства цемента. Проба отобрана
из газохода перед электрофильтром.
435
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с оплав-
ленными гранями. Мелкие частицы пластинчатой и волокнистой формы,
склонны к образованию агрегатов. Частицы в проходящем свете светло-
серые с розоватым оттенком {d^ = 4,9 мкм; о = 2,6; 5 = 13 600 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в бензине):
d, мкм 1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16
g, % (мае.) $4 88 77 59 37 17 5
1), см/с 0,009 0,023 0,054 0,14 0,36 0,86 2,2
Механические свойства пыли: у = 2890 кг/м3; у = 735 кг/м3; у = 1010 кг/м3;
аст= 57,5°; ад= 45°; Р = 635 Па/'
УЭС слоя пыли при различных температурах"
УЭС, Ом-м 2,6- 107 3.0-107 ^Ю7 2.10s 1 • 108 9 107
Т, °C 20 50 100 150 200 250
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 9,0):
Компоненты ruin. SiO2 Al2O3+Fe2O3 СаО MgO
Содержание, % (мае.) 34,8 17,6 4,1 • 40,6 1,4
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 93 %):
Фп, % 0,24 0,35 0,55 0,77 1,16 1,85
Ф„ % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 130 “С; z = 24,4 г/м3; f = 144 г/м3.
5. Пыль сушильных барабанов СМ-103 асфальтобетонного завода. Улов-
лена зернистым фильтром ФЦГН-30 (л = 98,9 + 99,5 %).
Морфология частиц пыли: частицы остроугольные, неправильной фор-
мы. Большинство частиц размером крупнее 5 мкм в проходящем свете
серого цвета с голубоватым оттенком. Частицы мельче 5 мкм коричнева-
то-красные, с включением светло-серых частиц игольчатой формы. В об-
щей массе цвет пыли светло-коричневый (Jjo = 20 мкм; 5уд = 2700 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лабораторных условиях):
d, мкм 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25
g, % (мае.) 97,7 96 92,5 87,6 77 62 36
и, см/с 0,019 0,049 0,12 0,30 0,77 1,9 4,9
Механические свойства пыли: ум = 2600 кг/м3; у = 990 кг/м3; у —
= 1230 кг/м3; аст= 61,5°; ссд= 37°; Р = 34 Па; Ка= 0,3 • 10~10 м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 8,0):
Компоненты п.п.п. SiO2 A120j Fe2O3 СаО MgO so3
Содержание, % (мае.) 6 56 5,1 5,3 20,2 4,5 1,0
Равновесная влажность пыли Фп при различной относительной влаж-
ности воздуха фв (смачиваемость 35 %):
Фи, % 0,14 0,2 0,24 0,33 0,65 1,94
Фв, % 10 20 40 60 80 95
436
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Характеристика газа-носителя: t = 160 + 180 “С; z = 5,5 + 9 г/м3; /р= 72 °C;
f = 368 г/м3; содержание в газе, % (объемн.): 7,0 СО2; 8,35 О2; 0,05 СО.
6. Пыль кабин оцинкования домостроительных деталей с помощью элект-
родугового аппарата ЭМ-12 в цехе закладных деталей завода железобетон-
ных изделий. Проба отобрана из бункера циклона (т) = 77 %).
Морфология частиц пыли: частицы в основной массе сферической
формы, с включением осколков сфер, столбчатых зерен. Цвет пыли голу-
бовато-серый (d5 = 16,5 мкм; о = 3,3; 5 = 4220 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лабораторных условиях):
d, мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 93 87,5 79 66 51 34 19
р, см/с 0,12 0,32 0,78 1,98 5,06 12,4 30,6
Механические свойства пыли: ум = 6600 кг/м3; уну = 2600 кг/м3; уу =
= 3400 кг/м3; ает = 55°; ад= 45°; Р = 392 Па.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,0):
Компоненты Zn Си Al Fe
Содержание, % (мае.) 80 Следы 0,05 0,4
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха срв (смачиваемость 79 %):
Фп, % 0,018 0,025 0,035 0,08 0,18 0,4
Ф8, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: / = 15 + 25 °C; z = 0,5 г/м3.
1.2.8. Пыли машиностроительного производства
1. Пыль, выделяющаяся при рассеве и транспортировке формовочной зем-
ли в литейном цехе машиностроительного завода. Проба отобрана из бун-
кера циклона (т] = 84 %).
Морфология частиц пыли: частицы овальной и неправильной формы со
сглаженными цэанями. Частицы размером более 25 мкм в основном монолит-
ны; в проходящем свете серого цвета, с включением черных пористых час-
тиц; мелкие частицы имеют цвет от серых тонов до черных; частицы разме-
ром 5—25 мкм в основном коричневого и черного цветов (Jo== 9 мкм; о = 3,9;
5^= 8600 см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25
g, % (мае.) 89 82 73 61 47 32 18
о, см/с 0,01 0,04 0,11 0,28 0,72 1,9 4,6
Механические свойства пыли: у = 2400 кг/м3; у = 590 кг/м3; у = 680 кг/м3;
= 59°; ад= 32’; Р = 63 Па; Кл = 0,43 • 10"12м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 6,0):
Компоненты п.пп. SiO2 (своб )SiO2 (связ.) СаО MgO Fe2O3 FeO Al О3
Содержание, % (мае.) 15,8 44,5 5,3 2,4 0,9 4,5 6,1 17,8
437
Глава /. Оборудование для сухих методов очистки
Равновесная влажность пыли (рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 10 %):
Фп, % 0,4 0,6 1,0 1,5 2,3 4,3
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 28 °C; z — 0,38 г/м3.
2. Пыль, выделяющаяся при выплавке стали в электродуговой печи ДСП-3 А
сталеплавильного цеха машиностроительного завода. Проба отобрана из
бункера рукавного фильтра (г] — 99,4 %).
Морфология частиц пыли: частицы в основной массе овальной и зер-
нистой формы. Среди частиц более 15 мкм встречаются крупные порис-
тые частицы черного цвета, а среди частиц менее 2 мкм — частицы
волокнистой и пластинчатой формы желтого, зеленовато-коричневого и
желто-коричневого цветов. В общей массе цвет пыли темно-коричневый
(J50= 3,0 мкм; ст= 3,1; 5д= 16 тыс. см2/г).
Дисперсный состав (ротационная сепарация в лаборатории):
d, мкм 1,6 2,5 4,0 6,3 10 16 25
g, % (мае.) 72 57 40 26 14 8 3
и, см/с 0,03 0,07 0,18 0,44 1,12 2,88 : 7,0
Механические свойства пыли: у = 3980 кг/м3; у = аст= 51°; ад= 42°; р = ззо па. Химический состав пыли (pH водной вытяжки : 762 кг/м: ! 6,0): 4= 950 кг/м3;
Компоненты пп.п. SiO2 Fe2°3 Cr2O3 MnO2 NiO
Содержание, % (мае.) 3,2 15,7 30 . V 9,1 1,9
Компоненты v2o5 TiO2 wo3 A12O3 Na2O K2O
Содержание, % (мае.) 2,2 2,5 11 1,6 0,8 0,8
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха (рв:
Фп. % 0,02 0,11 0,4 0,8 1,6 4,8
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 45 °C; z — 0,136 + 0,496 г/м3.
3. Пыль шахтной вагранки открытого типа (производительность по
литью 6,5 т/ч) литейного цеха машиностроительного завода.
Морфология частиц пыли: частицы крупнее 50 мкм черные порис-
тые, в отраженном свете с металлическим блеском. Частицы размером
менее 50 мкм в проходящем свете в основном темно-серые и коричне-
вые, неправильной формы с острыми гранями. В общей массе цвет пыли
коричневый (d50= 120 мкм; о = 4,4).
Дисперсный состав (ситовый анализ и седиментация в этиловом спирте):
d, мкм 4,0 6,3 10 16 25 40 63
g, % (мае.) 98,5 97 94,5 91 85 76 72
о, см/с 0,13 0,34 0,85 2,16 5,29 12,6 33
438
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Механические свойства пыли: ум = 2830 кг/м3; у = 1560 кг/м3; уу =
= 1730 кг/м3; «„ = 55°; ад = 38е; Р = 88 Па; Кл= 1,31 • 1О-,ом2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,0):
Компоненты Fe2O3 SiO2 С
Содержание, % (мае.) 50,5 25,5 19,2
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 92,3 %):
Ф, % 0,07 0,12 0,33 0,59 0,9 1,55
Ф,. % 10 v 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t - 734 °C; z = 5 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 0,2 СО; 14,0 О2; 7,0 СО2; 0,12 SO2, 78,7 N2.
4. Пыль бессемеровского конвертера (производительность по литью 2 т/ч)
литейного цеха машиностроительного завода. Проба отобрана из газохода
конвертера.
Морфология частиц пыли: частицы пыли неправильной формы, при
размере свыше 10 мкм — с острыми гранями, при меньшем размере —
оплавлены. В проходящем свете цвет частиц от коричневого до черного.
В общей массе цвет пыли черный (<75 = 18 мкм; о = 5,1; S = 3500 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в этиловом спирте):
dt мкм 2,5 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 89 83 . - 75 65 55 43 32
о, см/с 0,07 0,19 0,46 1,17 3,5 7,0 19
Механические свойства пыли: ум = 3900 кг/м3; у = 2200 кг/м3; у =
= 2430 кг/м3; аст= 55°; а = 37е; Р = 49 Па; Кл = 1,04 • 10-|0м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,0):
Компоненты FeoCu С SiO2
Содержание, % (мае.) 67 12,5 5,8
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 77 %):
Ф„, % 0,06 0,07 0,08 0,09 0,11 0,21
Фв, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t = 180 °C; z - 8 г/м3; содержание в
газе, % (объемн.): 0,12 СО; 18,8 О2; 1,4 СО2; 0,02 SO2.
5. Пыль галтовочного барабана литейного цеха машиностроительного
завода. Проба отобрана из бункера циклона (т) = 92 %).
Морфология частиц пыли: частицы пыли неправильной формы с ост-
рыми гранями. В проходящем свете основная масса частиц красных оттен-
ков (от желтого до коричневого). Встречаются частицы кристаллической
формы, в проходящем свете бесцветные или светло-голубые (d , = 34,5 мкм;
0=2,5; 5уД=1290 см2/г).
439
Глава ГОборудование для сухих методов очистки
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
d, мкм 4 6,3 10 16 25 40 63
g, % (мае.) 97 94,4 88,5 78 64 42 21
V, см/с 0,13 0,32 0,8 2,06 5,03 12,9 30
Механические свойства пыли: ум = 2690 кг/м3; у = 980 кг/м3; у =
= 1440 кг/м3; аст = 60°; а = 41°; Р = 226 Па; Ка = 3,1 • 16-" м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,8):
Компоненты Содержание, % пп.п. SiO2 Fe2Oj FeO Л12О3 СаО MgO
(мае.) 2,7 47,3 18,7 10,1 8,3 3,1 1,7
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха (рв (смачиваемость 82,5 %):
Фп. % 0,04 0,08 0,2 0,35 0,57 2,28
<рв, % Ю 20 40 60 80 95
6. Пыль очистки чугунного литья в пескоструйной камере (производи-
тельность по литью 2,5 т/ч) литейного цеха машиностроительного завода.
Проба отобрана из бункера циклона (т] = 97 %).
Морфология частиц пыли: частицы размером более 150 мкм в основной
массе кристаллической формы со сглаженными гранями, в проходящем
свете бесцветные и желтовато-серые. Частицы размером менее 200 мкм с
острыми гранями, желто-серого и коричневого цвета. Встречаются части-
цы игольчатой и пластинчатой формы, в проходящем свете бесцветные
и светло-серые (diQ = 280 мкм; а — 1,7).
Дисперсный состав (ситовый анализ):
d, мкм 100 160 200 315 400 630
g, % (мае.) 97 88,7 70 41,3 22,8 7,1
Механические свойства пыли: ум= 2665 кг/м3; у = 1490 кг/м3; у =
= 1660 кг/м3; аст = 39°; ад= 35°; Р= 100 Па; КЛ = 8,3 • Уо-“м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,3):
Компоненты п.п.п. SiO2(cBo6.) Si‘O2(cbh3.) Fe СаО MgO
Содержание, %
(мае.) 1,3 42,3 15,3 15,5 1,3 0,9
Равновесная влажность пыли фп при различной относительной влаж-
ности воздуха ф0 (смачиваемость 98 %):
Фп, % 0,02 0,03 0,04 0,1 0,22 0,35
Ф„, % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 18 °C; z = 5,4 г/м3.
440
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
7. Пыль очистки чугунного литья дробью в полуавтоматической дробемет-
ной машине 323 (производительность по литыо 3 т/ч) литейного цеха машино-
строительного завода. Проба отобрана из бункера циклона (л = 98 %).
Морфология частиц пыли: частицы неправильной формы с острыми
гранями, в проходящем свете в основном коричневого и темно-серого цве-
та (в последнем случае с металлическим блеском). Встречаются прозрач-
ные бесцветные частицы игольчатой формы = 26 мкм; 5^== 1640 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
d, мкм 4,0 6,3 10 16 25 40
g, % (мае.) 98,8 97,2 93 80 53 15
и, см/с 0,22 0,55 1,4 3,58 8,75 21,5
Механические свойства пыли: ум = 4670 кг/м3; ?ну = = 1540 кг/м3; аст = 38°; ад= 37°; Р = 49 Па; Кг= 0,648 10' Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7,5): 1390 кг/м |Ом2/кг. Yy =
Компоненты Содержание, % 51О2(связ.) SiO2(cbo6.) СаО MgO Fe Fe2O3 А12О3
(мае.) 1,0 9,3 9,1 1,8 24,6 43,0 7,9
Равновесная влажность пыли (рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв (смачиваемость 34,8 %):
Фп, % 0,05 0,06 0,09 0,12 0,22 0,42
% 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: / = 22 °C; z — 7,3 г/м3; состав: 100 % воздуха.
8. Пыль заточных станков инструментального цеха машиностроительно-
го завода. Проба отобрана из бункера циклона (т) = 96 %).
Морфология частиц пыли: частицы неправильной зернистой формы,
с включением металлической стружки; грани частиц сглажены. Цвет пыли
темно-серый (tf50 = 38 мкм; о = 1,64; S — 1200 см2/г).
Дисперсный состав (седиментация в керосине):
мкм 10 16 25 40 63
% (мае.) 99,5 96,5 . 82 47 10
о, см/с 1,23 3,28 8,0 20,5 50,5
Механические свойства пыли: Ум ~ 4230 кг/м3; уну= 1620 кг/м3; уу =
= 1870 кг/м3; аст = 66е; ал = 40°; Р < : 30 Па; X = 1,08 • 10‘10м2/кг.
Химический состав пыли (pH водной вытяжки 7 0):
Компоненты Содержание, % (мае.) SiO2 58,3 Рео6щ 31,2 А12О3 2,8 . СаО 0,9 MgO 4,5 S 0,2
Равновесная влажность пыли <рп при различной относительной влаж-
ности воздуха <рв: <РП, % 0,09 0,096 0,10 0,11 0,12 0,18
Ф„ % 10 20 40 60 80 95
Характеристика газа-носителя: t — 22 °C; z = 1,02 г/м3.
441
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
1.3. Пылеосадительные камеры
Пылеосадительные камеры явля-
ются простейшими устройствами
для очистки потоков газа от взве-
шенных в нем твердых частиц. Осаж-
дение частиц происходит за счет сил
гравитации. Для достижения прием-
лемой эффективности очистки га-
зов необходимо, чтобы частицы на-
ходились в камере возможно более
продолжительное время. Поэтому пы-
леосадительные камеры, рассчитан-
ные на осаждение даже относитель-
но крупных частиц (> 50 мкм), яв-
ляются громоздкими сооружениями.
Для обеспечения необходимого вре-
мени пребывания частиц в камере
скорость движения газового потока
обычно не превышает 3 м/с.
Площадь поперечного сечения
пылеосадительной камеры рассчи-
тывается исходя из допустимой ско-
рости газового потока через камеру
о (м/с) и его расхода V (м3/с):
F = BH=~, (1.10)
и
где В и Н — ширина и высота ка-
меры, м.
Длина пылеосадительной каме-
ры определяется из основного ус-
ловия нормальной работы камеры
’Л. (1-11)
где и тлог — время осаждения час-
тицы в камере и время движения ча-
стицы с потоком газа через камеру.
Так как
т„= —; т„„=-, (1.12); (1.13)
>S.OT и
то из приведенных уравнений с уче-
том соотношения (1.11) устанавли-
вается необходимая длина пылсоса-
дительной камеры:
L = H^~> (1.14)
где — скорость осаждения части-
цы, равная скорости витания, м/с. ’
Для мелких частиц сферической
формы, осаждающихся в ламинарном
режиме (критерий Архимеда Аг < 3,6),
величина скорости осаждения может
быть рассчитана по уравнению:
(1.15)
18 р,
На практике в большинстве слу-
чаев осаждение частиц идет в пере-
ходном или турбулентном режимах.
Кроме того, форма частиц суще-
ственно отличается от сферической,
поэтому определение скорости
осаждения несколько усложняется.
Для расчета скорости осаждения
при любом режиме обтекания час-
тиц произвольной формы удобнее
всего использовать универсальную
формулу В.М. Ульянова
j367 + ^Ar£»s-^CT (116)
0,588Аф
где кф = 11 — 10у — коэффициент,
учитывающий влияние формы час-
тицы на скорость осаждения;
V —. коэффициент сферичнос-
ти, величина которого может быть
подобрана по табл. 1.9.;
е — порозность газовзвеси (при
концентрациях менее 10 кг/м3 мо-
жет быть принята равной 1).
А Х3(Рт“Рг)
Аг = уу------ — критерии
Архимеда частицы. В выражение
критерия Аг входят величины:
d1 — средний эквивалентный
диаметр частицы, м;
рт, рг — кажущаяся плотность ча-
, стицы и газовой среды, кг/м3;
vr — кинематическая вязкость
газа, м2/с;
g — ускорение свободного паде-
ния, м2/с.
442
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.9
Значения коэффициента сферичности для некоторых материалов
Материал * V
Округлые, окатанные, без резких выступов глина, шамот, речной песок, корот- кие цилиндрики и т.п. 0,83—0,86
Острозернистые, шероховатые, продолговатые антрацит, неокатанный песок и т.п. 0,65
Песок окатанный 0,83
Песок угловатый (малоокатанный) 0,73
Песок остроугольный (дробленый) 0,6
Сополимеры бисерные 0,96
Пыль угольная 0,65—0,73
Пыль колосниковая оплавленная 0,89
Пыль колосниковая а1регатированная 0,55
Слюда (хлопья) 0,28
Стекло дробленое 0,65
Поливинилхлорид суспензионный, сополимеры 0,62—0,68
Силикагель 0,18—0,33
Алюмогель 0,25—0,55
Схема осаждения частицы в пы-
леосадительной камере показана на
рис. 1.4.
К простейшим пылеосадитель- .
ным камерам относятся конструк-
ции, приведенные на рис. 1.5.
Наличие в камере перегородок и
завесы из цепей повышает эффек-
тивность очистки газа, т.к. дополни-
тельно начинает действовать инер7
ционный механизм осаждения.
Для экономии производственных
Рис. 1.4. Схема осаждения части-
цы в пылеосадительной камере
I Пыль I
443
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Рис. 1.5. Простейшие пылеосадительныс камеры:
а — простая камера; б — камера с вертикальными перегородками; в — камера с цепной или
проволочной завесой
площадей при очистке газов от
крупных частиц используют верти-
кальные пылеосадительные камеры
(рис. 1.6). В этих камерах скорость
осаждения частиц должна быть
выше скорости движения газа че-
рез камеру.
Для улучшения эффективности
пылеосадительной камеры при го-
ризонтальном газовом потоке мож-
но уменьшить высоту, с которой
частица опускается до дна. Этот ме-
тод применен в осадительной ка-
мере Говарда (рис. 1.7), в которой
были смонтированы ряды горизон-
тальных плоскостей (полок). Основ-
ным возражением против широко-
го использования камер Говарда
является трудность очистки межпо-
лочного пространства, хотя это пре-
пятствие может быть устранено пу-
тем установления системы самоочи-
стки, например, форсуночных воз-
духопромывателей, или наклонных
полок (рис. 1.8).
При проектировании пылеоса-
Рис. 1.6. Вертикальные пылеосадительные камеры:
а — без отвода пыли; б и в — с отводом пыли: 1 — газоход; 2 — отражательный диск; 3 —
огнеупорное покрытие; 4 — отражательные конусы; 5 — наклонная плита
444
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.7. Многополочная пылеосадительная камера Говарда
Рис. 1.8. Камера с наклонными полками*
J — корпус камеры; 2 — бункер; J — шибер,
4 — полки; 5 — тросы
дитетьных камер, особенно много-
полочных, следует учитывать вто-
ричный унос. В табл. 1.10 приведены
сведения о значении средних ско-
ростей осаждения некоторых мате-
риалов. Однако такие материалы,
как сажа или крахмал, могут под-
вергаться вторичному уносу при
скорости газа около 0,8 м/с.
Гидравлическое сопротивление
пылеосадительных камер обычно
лежит в пределах 100—250 Па, эф-
фективность очистки не превыша-
ет 80 %.
Для расчета парциальных коэффи-
циентов очистки для камер с L/H > 3
пользуются следующим уравнением:
Г. 1х^
где i — число точек, для которых рас-
считывается концентрация частиц;
п — отношение концентрации
частиц данного размера в расчет-
ной точке выходного сечения ка-
меры к их концентрации во вход-
ном сечении. Последняя принима-
ется равномерно распределенной
445
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Таблица 1.10
Средние значения скорости оседания различных материалов
Материал Плотность, 101 кг/м1 Средний размер частиц, мкм Средняя скорость, м/с
Алюминиевые опилки 2,27 335 4,3
Асбест 2,20 261 5,2
Обжиговая пыль (цветная металлургия) 3,02 117 5,7
Оксид свинца 8,26 14,7 7,6
Известняк 2,78 71 6,4
Крахмал 1,27 64 1,8
Зсрненая сталь 6.85 96 4,6
Древесная стружка 1,18 1370 3,9
Древесные опилки — 1400 6,8
по сечению. Предполагается, что фузии газового потока и может быть распределение частиц по разме- рассчитан по формуле Шервуда— рам подчиняется нормальному Вертца: закону распределения, значение D=0 02u//Jx П 2D величины п определяется по урав- 1 ’ ' * ' нению: где X — коэффициент трения пото- _ . , , ,, ка, может быть принят равным 0,03. п = Ф(х,) + Ф0с2) - 1. (1.18) Тогда выраже;ия (1р19) и (1.20) Значения функций Ф(х1) и Ф(х2) значительно упрощаются и лрини- определяются из таблицы нормаль- мают вид: ной функции распределения (см. \ + h/Н-L/H(w /ъ) табл. 1.5). х, = т—==-—-; (1.22) Величины и х2, в свою оче- >/7-10 L/H редь, определяются из выражений: _ l-A//Z + L///fwB/uj л 23) " + *-LV. (1.19) X1 1 bn-//»’ Для частиц, уловленных с эф- фективностью 50 %, Я А + (И,Л)М= l,5H/L. (1.24) ^2D{ -L/v’ Дополнительные значения wb/v, где h — расстояние от потолка ка- необходимые для определения не- меры; скольких точек зависимости =/Ц), £)/— коэффициент турбулентной принимаются больше и меньше зна- диффузии частиц. чения KMso- Полный коэффици- При выполнении условия wB < снт очистки и степень очистки оп- < Lg/v>, что характерно для боль- ределяются по уравнению: шинства случаев осаждения в каме- у ц 25) рах, коэффициент турбулентной " 100 диффузии частиц совпадает с ко- где Nm — плотность распределения, эффициентом турбулентной диф- %/мкм;
446
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Дб/ — разность граничных разме-
ров выбираемого диапазона частиц
из гистограммы, мкм.
Следует иметь в виду, что 'EN^&d
должно быть равно 100 %.
Недостатками пылеосадочных ка-
мер по сравнению с другими пыле-
улавливающими устройствами яв-
ляются их большой объем и малая
эффективность, а преимуществами —
малое гидравлическое сопротивле-
ние, простота и надежность конст-
рукции и возможность удалять из га-
зового потока фракции крупных ча-
стиц, обладающих повышенной аб-
разивностью. Благодаря этому целе-
сообразно использовать их в качестве
первой ступени очистки перед более
эффективными пылеуловителями.
Пример. Определить эффектив-
ность осаждения частиц в пылеоса-
дительной камере, если она имеет
длину L = 10 м, высоту И = 1 м,
ширину В = 2 м. Расход воздуха че-
рез камеру V = 3600 м/ч, плотность
частиц рт= 500 кг/м3.
Скорость потока в сечении камеры
Г 3600 .
»v =-----=---------= 0,5 м/с.
360Н В 3600-1-2
По уравнению (1.24) находим от-
носительную скорость витания ча-
стиц, улавливаемых в камере с эф-
фективностью, равной 50 %:
~ 1,5— = 1,5-— = 0,15. ,
£ 10
Ч
к ° /50
Отсюда скорость витания (wb)50 =
= 0,075 м/с.
Тогда по номограмме, приведен-
ной в табл. 12 приложений, по най-
денной скорости витания и задан-
ной плотности находим размер ча-
стиц, улавливаемых в камере с эф-
фективностью 50 %:
d50 = 70 мкм.
Для определения зависимости т]п —
= f (d) выбираем несколько допол-
нительных относительных скорос-
тей витания:
иЛо
= 0,2.
По номограмме приложений этим
значениям относительных скоростей
витания соответствуют диаметры ча-
стиц dl = 60 мкм и d2 = 20 мкм.
Средняя концентрация частиц
на выходе из камеры определяется
как средняя величина в 4—5 точках
сечения. С этой целью зададимся
пятью значениями h/lk 0; 0,25; 0,5;
0,75; 1,0.
Результаты расчетов представим
в следующем виде:
для (И’/Г >) = 0,1:
h/H 0 0,25 0,5 0,75 1,0
xi 0 0,95 1,89 2,83 3,78
*2 7,56 6,63 5,65 4,73 3,78
Ф(х.) 0,5 0,83 0,97 0,995 1
Ф(х2) 1 1 1 1 1
п 0,5 0,83 0,97 0,995 1
Среднее значение п составляет
0,86, а парциальный коэффициент
очистки газа для частиц с размером
d = 60 мкм т]п= 100(1 - 0,86) = 14 %;
для (w/d) = 0,2:
h/H 0 0,25 0,5 0,75 1,0
-3,78 -2,84 -1,89 -0,95 0
xi 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3
Ф(х,) 0 0,002 0,03 0,171 0,5
Ф(х2) 1 1 1 1 1
п 0 0,002 0,03 0,171 0,5
Среднее значение п составляет
0,14, а парциальный коэффициент
очистки газа для частиц с размером
d = 90 мкм т]п= Ю0(1 - 0,14) = 86 %.
Таким образом, в результате рас-
чета получены три значения пар-
447
Глава /. Оборудование для сухих методов очистки
циальных коэффициентов очистки
газа (14, 50 и 86 %) при трех значе-
ниях (wb/d) (0,1; 0,15; 0,2).
Полный коэффициент очистки
газа рассчитывается по уравнению
(1.25) при наличии гистограммы
пыли на входе в камеру.
1.4. Инерционные пылеуловители
К простейшим инерционным пы-
леулавливающим средствам можно
отнести небольшие по сравнению с
пылеосадочными камерами емкости,
в которых скорость запыленного по-
тока, подводимого сверху или сбо-
ку, изменяется по величине и на-
правлению. Изменение направления
скорости потока достигается, в час-
тности, благодаря установке одной
или нескольких перегородок (рис. 1.9).
Пылеуловители подобного типа ус-
танавливают в нижних поворотах пи-
лообразных воздухопроводов, приме-
няемых в аспирационных системах
для устранения оседания пыли на
длинных горизонтальных участках.
Эффективность этих устройств не
поддается расчету, а эксперимен-
тальные данные весьма ограниче-
ны. Учитывая сравнительно неболь-
шое сопротивление (150—400 Па)
этих устройств, их целесообразно ус-
танавливать для улавливания наи-
более крупных частиц с повышен-
ными абразивными свойствами. От-
деление частиц от потока газа про-
исходит за счет инерционного ме-
ханизма осаждения.
С целью повышения эффектив-
ности этих аппаратов предложе-
ны различные конструкции узлов
(рис. 1.10). В одной конструкции в
кольцевой зазор подается воздух
(с вращательным моментом движе-
ния) со скоростью, в два раза боль-
шей, чем осевая скорость основно-
го потока. Дополнительно подавае-
мый воздух, вступая в контакт с ос-
новным потоком, придает послед-
нему вращательное движение. Вы-
ходной газоход служит для отвода
очищенного потока; в нем часть
кинетической энергии переходит в
энергию давления.
В другой, менее эффективной,
но более простой конструкции часть
Рис. 1.9. Простейшие пылеосадитсли инерционного действия:
а — пылевой мешок с центральным подводом газа; б — пылевой мешок с боковым подводом газа;
в — пылеосадитсль с отражательной перегородкой; г — пылеосадитель, встраиваемый в газоходы
448
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.10. Схема и кривые фракционной эффективности инерционных пылеуловителей:
а — при входной скорости 14 м/с; б — при скорости 7 м/с
отходящих газов отсасывается через
щели в кольцевой муфте без допол-
нительной подачи воздуха. Как вид-
но из рис. 1.10, фракционная эф-
фективность этих пылеуловителей
позволяет применять их в качестве
самостоятельных аппаратов вместо,
например, циклонов.
На рис. 1.11 показан пылеулови-
тель этого класса сложной конст-
рукции. Здесь пылегазовый поток
проходит через каналы 7, имеющие
форму труб Вентури. Эти каналы об-
разуются вследствие установки в га-
зовом тракте V-образных перегоро-
док 2. Возрастание скорости в гор-
ловине труб Вентури приводит к
концентрации частиц у стенок пе-
регородок, установленных на выхо-
де из каналов. Часть газов с высо-
кой концентрацией пыли проходит
через щелевые отверстия 3 и затем
удаляется вверх через каналы, об-
разованные двумя V-образными пе-
регородками. Пыль осаждается в
бункере 4. Обычно устанавливается
от 6 до 12 рядов перегородок; зас-
лонки 5 регулируют количество га-
зов, отводимых через образованные
перегородками каналы, выполняя
роль клапанов.
На рис. 1.12 показан другой тип
экранного инерционного пылеуло-
вителя с низким гидравлическим
449
Глава !. Оборудование для сухих методов очистки
Рис. 1.11. Инерционный пылеуловитель с V-образными отражательными перегородками:
а — вид сверху; б — вид спереди; 1 — каналы; 2 — перегородки; 3 — щелевое отверстие; 4 —
бункер; 5 — заслонка
Рис. 1.12. Экранный инерционный пылеуловитель
сопротивлением. Основным элемен-
том аппарата является V-образный
профиль, где струи пылегазового
потока, образованные в промежут-
ках между этими профилями, стал-
киваются с подложкой V-образно-
го элемента. Поток либо отталкива-
ется от подложки, либо движется
по кругу вдоль кривой, составляю-
щей элемент. При столкновении и
круговом движении пыль отделяет-
ся от потока и попадает в бункер.
Характерной особенностью этого ап-
парата является возможность его
использования при высоких рабочих
температурах и агрессивных средах.
Например, в кислых средах ячей-
ки пылеуловителя могут быть из-
готовлены из кислотоупорных не-
ржавеющих сталей, а стены каме-
ры футерованы кислотоупорной
плиткой. Перепад давления в уста-
новке составляет 25—100 Па, а
иногда и меньше. На современных
установках достигнуты такие ре-
зультаты:
Цементные заводы, цеха обжига извести Парогенераторы на пульверизированном угле
Содержание пыли на входе, г/м3 20—70 —
Содержание фракции менее 10 мкм, % 38 —
Температура потока, °C 127 —
Объемная скорость, м’/с 800 —
Перепад давления, Па 16 33
Эффективность очистки, % 80—91 80 (12 рядов)
450
Часть 1П. Основное оборудование для очистки газовых систем
Пылеуловитель, сочетающий не-
которые преимущества обоих выше-
указанных устройств, показан на
рис. 1.13. Он представляет собой ап-
парат с обратными соплами, в ко-
торых запыленные газы сталкива-
ются с жалюзи неправильной фор-
мы, имеющими щели. Газовый по-
ток изменяет направление движе-
ния, а частицы пыли проходят че-
рез щели к замкнутому каналу и
далее попадают в пылесборник.
К инерционным пылеуловите-
лям относится и скруббер Кольде-
ра—Фокса, применяемый для уда-
ления туманов кислот (рис 1.14).
Газы, содержащие капельки тума-
на кислоты, пропускаются через от-
верстия, где происходит их агломе-
рация, и затем сталкиваются с от-
ражательными пластинами, где осе-
дают в виде агломерированных ка-
пель. Конструкционными материа-
лами являются либо листовой сви-
нец, либо (для работы при повы-
шенных температурах) стеклянные
полосы, которые, несмотря на хруп-
кость, хорошо выдерживают высо-
кие температуры. -
Листовой свинец толщиной 3 мм
имеет отверстия размером 3 мм на
каждые 9—12 мм2 площади. За эти-
ми листами расположены отбойные
листы с отверстиями, совпадающи-
ми по оси с первыми, но с диа-
метром 6 мм. За ними расположен
коллектор — пластина с отверсти-
ями 2 мм, расположенными через
каждые 3 мм. В устройствах со стек-
лянными полосами входные щели
Рис. 1.13. Инерционный пылеуловитель-отбойник с обратными соплами
451
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Ч 1 2
Ч 3 1 I
5
2
6
Рис. 1.14. Скруббер Кальдера—Фокса.
1 — пластина коллектора, 2 — разделительные
рамки; 3 — отбойная пластина; 4 — разделитель-
ный элемент; 5 — подстилающий слой; 6 — вход-
ная пластина; 7 — заслонка; 8— цементный ре-
зервуар
размером 1,5 мм, а щели в отбойных
пластинах — 3 мм; они расположены
друг от друга на расстоянии 8 мм.
Скорости газа в таком скруббе-
ре составляют 30—35 м/с, а пере-
пад давления — 870—1370 Па. При
более высоких скоростях наблюда-
ется повторный захват частиц, при
меньших скоростях — уменьшение
эффективности улавливания. Эф-
фективность скруббера Кольдера—
Фокса составляет 90—97 %, при
этом улавливаются капли диамет-
ром 2—2,5 мкм.
Для очистки газов от туманов
кислот, масел, а также от мелких
твердых частиц (например, краси-
телей и пигментов) широко при-
меняется коллектор Петерсона.
Коллектор Петерсона представ-
ляет собой спиральную пружину,
один конец которой закрыт; вит-
кам пружины придана такая фор-
452
ма, что отдельные витки сцепля-
ются друг с другом и вызывают
изменение направления потока
газа, проходящего через них. Фор-
ма таких пружин, показанная на
рис. 1.15, вызывает эффективную
коагуляцию туманов; капельки
жидкости скатываются вдоль пру-
жины, падая в отстойник. Преиму-
ществами этого коллектора явля-
ются, во-первых, простота и эко-
номичность экструдирования эле-
ментов спирали заданного профи-
ля и, во-вторых, относительная
легкость, с которой можно изме-
нять зазор между последовательны-
ми витками спирали, изменяя тол-
щину пружины, эффективность и
перепад давления в коллекторе. Пос-
леднее колеблется от 1,5 до 1,4 кПа,
энергозатраты составляют около
0,7 Вт/(м3 • ч). Эффективность очи-
стки приведена в табл. 1.11.
Часть 1П. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.15. Коллектор Петерсо-
на типа «сжатая пружина» для
улавливания туманов:
а — схема устройства; б — де-
таль пружины; в — пружина в
сборе; / — пружины диаметром
180 мм; 2 — разделитель; 3 —
профиль пружины
Таблица 1.11
Эффективность очистки в коллекторе Петерсона
На входе газа, г/м3 На выходе газа, г/м3
Туман фосфорной кислоты в пересчете на Р2О5 52 0,06
Туман серной кислоты в пересчете на SO3 18 0,015
НС! в производстве СаС12 17,7 0,00004
HF в производстве суперфосфата 1,8 < 0,005
H2SO4 в производстве кислоты с добавкой NH3 0,8 0,05
SQj в производстве кислоты с добавкой NH3 6 0,2
НС1 в травильном цехе 0,98 0,0002
Жалюзийные пылеуловители.
Принцип действия жалюзийных
пылеуловителей основан на резком
(около 150’) изменении направле-
ния узких струек газового потока,
проходящих через зазоры между
лопастями жалюзи, и отражении
ударяющихся о поверхности лопас-
тей частиц пыли в направлении
щели (отверстия), через которую
удаляется часть газового потока,
обогащенного пылью (рис. 1.16).
Конические инерционные пы-
леуловители (ИПы) собраны из
большого числа конических колец,
закрепленных в каркасе с просве-
тами между кольцами 4,2 мм. Ско-
рость выхода воздуха в первое, са-
мое большое кольцо принимается
равной 15—25 м/с.
453
Глава 1. Оборудование дм сухих методов очистки
Рис. 1.16. Движение частиц пыли в жалю-
зийном пылеуловителе
Небольшая часть воздуха вместе
с концентрированной пылью отво-
дится из отверстия наименьшего
кольца в вершине конуса и посту-
пает в циклончик, рассчитанный на
5—7 % от общего расхода установ-
ки. Схема установки НПа показана
на рис. 1.17. Потеря давления в цик-
лончике при заданном расходе воз-
духа должна быть не больше поте-
ри давления в сети в месте присое-
динения рециркуляционного возду-
хопровода. В случае установки И Па
на всасывающей стороне вентиля-
тора для надежной работы циклон-
чика следует устанавливать вспомо-
гательный вентилятор.
Рис. 1.17. Схема установки конического
инерционного пылеуловителя на выхлоп-
ной стороне вентилятора:
/ — вентилятор; 2 — воздухопровод аспира-
ционной системы; 3 — рециркуляционный
воздухопровод от циклона; 4 — пылевой зат-
вор; 5 — пылесборный бункер; 6 — циклон;
7— конические кольца ИПа; 8 — камера очи-
щенного воздуха; 9 — шахта
В отечественной промышленно-
сти, особенно в теплоэнергетике,
широко распространен жалюзийный
золоуловитель ВТИ (рис. 1.18). Он ус-
танавливается на газовом тракте
котельных для очистки дымовых
газов от золы с целью защиты от
пыли роторов дымососов, поверх-
ностей экономайзеров и воздухонаг-
ревателей.
Рис. 1.18. Жалюзийный золоуловитель ВТИ
454
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Жалюзийная решетка в этом зо-
лоуловителе выполнена из угловой
стали размером 40 х 40 мм с шагом
50 мм. Ее устанавливают на прямом
участке горизонтального или верти-
кального газохода под углом 7—8° к
его оси. Число уголков в жалюзий-
ной решетке в зависимости от вари-
анта ее выполнения может быть от
11 до 75 шт., а высота решетки — от
595 до 4038 мм. Ширина решетки за-
висит от ширины газохода перед
ней и обычно составляет от 209 до
1425 мм. Температура газа не долж-
на превышать 450 °C. При более вы-
сокой температуре газа жалюзийную
решетку выполняют из полых чу-
гунных пластин, внутрь которых для
их охлаждения подают проточную
воду. Срок службы жалюзийной ре-
шетки не превышает 6 мес. По мере
ее износа степень очистки газа
уменьшается, причем снижение эф-
фективности очистки вследствие из-
носа решетки наблюдается уже на
третьем месяце ее эксплуатации.
Кроме того, решетка золоуловите-
ля склонна к забиванию пылью и
требует периодической очистки.
Гидравлическое сопротивление
жалюзийного золоуловителя ВТИ
по мерс забивания пылью колеблет-
ся от 100 до 500 Па. При гидравли-
ческом сопротивлении 400—500 Па
и отводе на очистку в циклон 10 %
обогащенного золой газа опытные
значения фракционной эффектив-
ности очистки газа в жалюзийном
золоуловителе ВТИ составляют:
Размер частиц,
мкм 5 10 15 20 25
Фракционная
эффективность,
% 25 47 63 76 86,5
Размер частиц,
мкм ' 30 40 50 60 100
Фракционная
эффективность,
% 91,3 94,8 96,5 97,7 100
Известно шесть вариантов кон-
структивного исполнения жалюзий-
ных золоуловителей ВТИ (рис. 1.19).
Конструкции 7, III и V могут
устанавливаться в вертикальном га-
зоходе котла при движении газов
сверху вниз, а также в горизонталь-
ном газоходе.
Конструкции 77, 7 И, VI предназ-
Рис. 1.19. Варианты конструктивного выполнения жалюзийного золоуловителя ВТИ
455
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
начены для установки только в вер-
тикальном газоходе при движении
газов снизу и имеют в нижней час-
ти решетки шели для вывода из ка-
меры очищенных газов и выпавшей
в ней пыли.
В конструкциях I и II решетка
не имеет металлической обшивки,
и ее можно устанавливать в газохо-
дах, размеры которых больше раз-
меров входной камеры, или распо-
лагать в газоходе сдвоенные или
строенные решетки. Остальные кон-
струкции имеют обшивку, и разме-
ры входной камеры должны соот-
ветствовать размерам газохода.
Золоуловители I—IV выполнены
с одной отсосной щелью, И, VI —
с двумя.
Для очистки вентиляционного
воздуха обдирочных и заточных
станков от сухой пыли при запы-
ленности не более 500 мг/м3 приме-
няется инерционный конический
пылеуловитель конструкции КТИС.
Он представляет собой усеченный
конус с углом конусности 60°, со-
бранный из тонких металлических
колец, размер которых постепенно
уменьшается. При помощи трех или
шести ребер, расположенных под уг-
лом 60 или 120 °C, кольца закрепля-
ют таки.м образом, чтобы между
ними оставались щели размером от 2
до 3 мм. Кольца изготовляют из ли-
стовой стали толщиной 0,5—2 мм.
Набранный из колец усеченный ко-
нус помещают в короб (рис. 1.20).
Запыленный воздух вводят через
большее основание конуса. Содержа-
щаяся в воздухе пыль, попадая на
наклонную поверхность колец, отра-
жается к оси конуса и вместе с час-
тью воздуха, обогащенного пылью,
выводится через меньшее основание
456
конуса на очистку в циклон. Воздух,
освобожденный от пыли, выходит
через кольцевые щели в короб и да-
лее выводится в атмосферу.
Ввиду малого размера щелей они
часто забиваются пылью. С целью
улучшения работы конических пы-
леотделителей были усовершенство-
ваны их конструкции. В инерцион-
ном коническом пылеотделителс
ЦНИЛАС размер щели между коль-
цами составляет 20 мм. Кольца в
этой конструкции не перекрывают
одно другое, и узкая часть каждого
кольца находится в одной плоско-
сти с широкой частью последую-
щего. Угол конусности в этом пы-
леотделителс — 67,5°. В пылсотде-
лителе конструкции Ленпромстрой-
проекта размер щели между коль-
цами равен 12 мм. В зависимости от
количества очищаемых газов кони-
ческие пылеотделители можно ус-
танавливать в виде батареи с парал-
Рис. 1.20. Конический жалюзийный пыле-
уловитель:
1 — короб, 2 — ребра; 3 — кольца
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
лельным и прямолинейным вводом
газа в каждый конус.
Инерционные конические пыле-
уловители можно подключать к вен-
тилятору как на линии нагнетания,
так и на линии всасывания. Схему
установки инерционного пылеуло-
вителя на линии нагнетания (рис.
1.21, а) применяют большей час-
тью при одиночной установке ко-
нического пылеуловителя. При ба-
тарейной установке конических пы-
леуловителей, а также при предель-
ной запыленности газа рекоменду-
ют схему установки на всасывающей
линии вентилятора (рис. 1.21, б). При
схеме подключения конического
пылеуловителя к вентилятору на на-
гнетающей линии количество обо-
гащенного пылью газа, поступаю-
щего в циклон, составляет 6—8 %
от общего объема очищаемого газа.
При схеме установки на линии вса-
сывания количество обогащенного
пылью газа составляет 4—5 %.
Потеря давления (в Па) в кони-
ческом пылеотделителе может быть
определена по формуле
Др = £(v2/2)p,
где и — средняя скорость воздуха
на входе в пылеотделитель (состав-
ляет 12—25 м/с);
р — плотность газа, (Н • с)/м4;
£ — коэффициент местного со-
противления конического пылеот-
делителя, отнесенный к скорости
воздуха в сечении входного фланца
(для конструкции КТИС равен 1,6,
для конструкции Ленпромстрой-
проекта — 2).
На зарубежных теплоэлектро-
станциях широко применяются жа-
люзийные пылеуловители, приве-
денные на рис. 1.22, 1.23, 1.24 и 1.25.
Поскольку жалюзийный пылеуло-
витель состоит из жалюзийной ре-
шетки и отсосного пылеуловителя
(циклона), эффективность улавли-
вания в нем частиц зависит от эф-
фективности самой решетки, эф-
фективности отсосного пыле- или
Рис. 1.21. Схемы подключения инерционных пылеуловителей к вентилятору:
а — на линии нагнетания; б — на линии всасывания; / — вентилятор; 2 — пылеотделитель;
3 — циклон; 4 — пылесборник; 5 — короб
457
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
1Газ на
очистку
запыленный газ
Рис. 1.22. Жалюзийный пылеуловитель с
отводом 10 % основного газового потока
Рис. 1.23. Пылсотделитель с жалюзийными
вытяжными щелями:
1 — вторичный коллектор; 2 — конус; 3 —
вторичный вентилятор
Рис. 1.24. Конический пылеуловитель для электростанций:
а — схема конического жалюзийного отделителя пыли плотностью 1 г/см3 с последующим
инерционным пылеуловителем и циклоном; б — фракционная эффективность; 1 — сборник
мелкой пыли; 2 — сборник грубой пыли; а — при максимальной загрузке, конус 15; б — при
нормальной загрузке, конус 12; в — при загрузке 50 % от нормы, конус 7
а
458
Часть П1. Основное оборудование для очистки газовых систем
а
Рис. 1.25. Пылеуловители с низким сопро-
тивлением:
а — с использованием гравитационного осаж-
дения пыли; б — с использованием цикло-
нов для удаления пыли; в — фракционная
эффективность этих пылеуловителей; / —
конвергирующий канал; 2 — выходная камера;
3 — очищающая стенка; 4 — пылеотбойник;
5 — бункер
золоуловителя и доли отсасываемо-
го в него газа. Если обозначить че-
рез (р относительную долю газа, на-
правляемого с пылевым концентра-
том, то степень очистки газа в жа-
люзийном пылеуловителе
П = Лц[1 - (1 - <Р)(1 - Лр) ], (1.26)
где т)ц — степень очистки газов в от-
сосном циклоне;
Лр — степень очистки газов в ре-
шетке.
Необходимо учитывать, что вы-
ражение (1.26) справедливо при зна-
чениях <р нс менее 0,1—0,2, так как
при ср = 0 степень очистки газов в жа-
люзийном аппарате также равна нулю.
Для предварительных расчетов
коэффициента очистки газа в жа-
люзийном пылеуловителе можно ис-
пользовать выражение л = 0,8 Лр-
Жалюзийные пылеуловители мож-
но рекомендовать в качестве первой
ступени очистки с целью предотвра-
щения абразивного износа следующей
ступени.
1.5. Ротационные пылеуловители
Простейшие пылеуловители ро-
тационного действия представляют
собой механизм, состоящий из ра-
бочего колеса и кожуха (пылсприем-
ника). Пылегазовый поток приво-
дится во вращательное движение
рабочим колесом, при этом под
действием развивающихся сил (цен-
тробежной и Кориолиса) из очи-
щаемого газа выделяется пыль.
Динамический пылеуловитель пот-
ребляет больше энергии, чем обыч-
ный вентилятор с такими же пара-
метрами по. производительности и
459
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
напору. Но этот расход энергии
меньше, чем требуется при раздель-
ном функционировании центро-
бежного сепаратора и вентилятора.
Эксплуатационный опыт показыва-
ет, что динамические пылеулови-
тели обеспечивают высокую степень
очистки при улавливании частиц
размером > 10 мкм.
В зависимости от места подвода
запыленного газового потока ротор-
ные пылеуловители можно разбить
на несколько групп. К первой (наи-
более многочисленной) относятся
пылеуловители, в которых запылен-
ный поток поступает в централь-
ную часть колеса, вращающегося в
спиралеобразном кожухе (рис. 1.26).
Частицы пыли под действием цен-
тробежных сил и сил Кориолиса
отбрасываются на периферию дис-
ка, откуда поступают в пылесбор-
ник. Очищенные газы отводятся че-
рез патрубок чистого газа.
Рабочее колесо обычно имеет
большое число лопаток (лопастей),
угол наклона которых к диску ро-
тора оказывает влияние на эффек-
тивность сепарации частиц из га-
зов. В конструкции, показанной на
рис. 1.26, отвод уловленных частиц
пыли из периферийной зоны в бун-
кер осуществляется за счет рецир-
куляции части газового потока.
Ко второй группе роторных
пылеуловителей относятся аппараты
типа ЦРП (рис. 1.27), в которых
улавливаемые частицы перемещают-
ся в направлении, обратном дви-
жению газов. Очищаемые газы вса-
сываются во вращающийся барабан
через отверстия, расположенные на
его боковой поверхности. В погра-
ничном слое частота вращения пы-
Рис. 1.26. Динамический пылеуловитель:
/ — корпус вентилятора; 2 — патрубок для
отвода пыли; 3 — патрубок для отвода части
пыдсгазопого потока на рециркуляцию; 4 —
колесо вентилятора
Рис. 1.27. Роторный лылсотделитсль ЦРП:
1 — ротор; 2 — корпус; 3 — опора; 4 — полый
вал; 5 — радиальный канал; 6 — шкив; 7 —
патрубок
460
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
легазового потока достигает окруж-
ной частоты вращения барабана.
Вследствие этого частицы пыли,
преодолевая силы аэродинамичес-
кого сопротивления, выделяются из
газового потока в радиальном на-
правлении к периферии. В зависи-
мости от соотношения центробеж-
ных сил и сил аэродинамического
сопротивления газового потока до-
стигается та или иная степень улав-
ливания частиц пыли.
Из динамических аппаратов наи-
большее распространение получил
дымосос-пылеуловитель. Аппарат
предназначен для улавливания частиц
пыли со средним размером > 15 мкм.
Д ы мосос- п ылеул овител ь при меняет-
ся для очистки дымовых газов ма-
лых котельных, в литейных произ-
водствах для очистки аспирацион-
ных выбросов и на асфальтобетон-
ных заводах для очистки газов су-
шильных барабанов.
Дымосос-пылеуловитель ДП-10 с
циклоном циркуляции типа ЦН-15У
и выгрузным устройством предназ-
начен для перемещения газов и очи-
стки их от частиц пыли средним
размером > 15 мкм. Аппарат может
быть использован в качестве пер-
вой ступени очистки перед мокры-
ми электрофильтрами и тканевыми
фильтрами (рис. 1.28).
Перемещение газов происходит
за счет разности давлений, созда-
ваемой рабочим колесом на валу.
Под действием центробежных сил
пыль отбрасывается к периферии и
вместе с небольшим количеством
газа (8—10 %) отводится для окон-
чательного отделения через пыле-
отводной патрубок в выносной ма-
логабаритный циклон, соединен-
ный с «улиткой» газоходом. Пыль
из циклона поступает в пылепри-
емник через герметичный бункер
или спускной стояк с затвором-ми-
галкой. Из циклона очищенный по-
ток возвращается в центральную
часть «улитки».
Пылевой концентрат просасыва-
ется через циклон за счет перепада
давлений между центром «улитки»
и ее периферией; увеличивает этот
перепад работа вспомогательной
крыльчатки. Из центральной зоны
«улитки» очищенный газ через на-
правляющий аппарат поступает в
рабочее колесо дымососа, а затем
через кожух выбрасывается в дымо-
вую трубу.
Регулирование производитель-
ности дымососа осуществляется
шибером, при закрывании которо-
го поток отжимается к периферии
«улитки». Для защиты стенок от из-
носа предусмотрены защитные ко-
зырьки из полосовой стали, распо-
лагаемые на боковинах «улитки» в
периферийной зоне.
Рис. 1.28. Дымосос-пылеуловитель
461
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Циклон устанавливают в месте,
удобном для выгрузки уловленной
пыли.
Технические характеристики
дымососов-уловителей, созданных
Семибратовским заводом газо-
очистной аппаратуры на базе се-
рийных дымососов, приведены в
табл. 1.12.
Таблица 1.12
Технические характеристики дымососов-пылеуловителей
• ?
где т) — степень очистки газа в цик-
лоне;
Л — степень очистки газа в
•ул
«улитке».
Наименование ДП-8 ДП-ю
Диаметр рабочего колеса, мм 800 1000
Производительность, к?/ч 8000—10000 14 000—20 000
Полное давление при t - 20 °C. Па 1650—1400 2500—2100
Допустимая запыленность газов, г/м5 100 100
Диаметр циклона (типа ЦН-15У), мм 300 450
Потери давления в циклоне при t = 20 °C, Па 800 800
Наименование ДП-12 ДП-13,5
Диаметр рабочего колеса, мм 1200 1350
Производительность, м5/ч 22 000—35 000 35 000—55 000
Полное давление при t = 20 °C, Па 3600—3000 4700—3400
Допустимая запыленность газов, г/м5 150 200
Диаметр циклона (типа ЦН-15У), мм 650 800
Потери давления в циклоне при t = 20 °C. Па 1000 1000
Примечание. При максимальной нагрузке дымососа-пылеуловителя расход газа в контуре рециркуляции составляет 10 % основного объема.
Основным недостатком дымосо-
сов-пылеуловителей является относи-
тельно быстрый износ «улитки» и эле-
ментов контура рециркуляции газа
при работе на абразивных пылях.
Дымосос-пылеуловитель приме-
няется на асфальтобетонных заво-
дах для очистки дымовых газов пос-
ле вращающихся сушильных бара-
банов, в малых промышленных ко-
тельных для очистки дымовых га-
зов от золы, а также в литейных
производствах для очистки аспира-
ционных выбросов.
Степень очистки газов в дымо-
сосе-пылеуловителе можно опреде-
лить по приближенной формуле:
462
1.6. Центробежные пылеуловители
В этом разделе представлены ап-
параты, в которых основным меха-
низмом осаждения является цент-
робежный механизм. Однако, в от-
личие от механизма предыдущего
раздела, здесь центробежная сила
возникает за счет вращательного
движения газового потока, а не дей-
ствия рабочего колеса.
1.6.1. Одиночные, групповые и
батарейные циклоны
Благодаря простоте конструк-
ции, малым габаритам и надежно-
сти в работе данные циклоны яв-
ляются одними из наиболее широ-
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ко распространенных устройств пы-
леочистной техники.
Принцип действия циклона ос-
нован на выделении частиц пыли
из газового потока под воздействи-
ем центробежных сил, возникающих
вследствие вращения потока в кор-
пусе аппарата.
Наибольшее распространение в
технике получили циклоны с из-
менением основного направления
потока газа, называемые возвратно-
поточными.
В них (рис. 1.29) воздух входит в
циклон через тангенциальный пат-
рубок / и, приобретая вращательное
движение, опускается винтообразно
вдоль внутренних стенок цилиндра 2
и конуса 3. В центральной зоне вра-
щающийся воздушный поток, осво-
божденный от пыли, двигается по
направлению снизу вверх и удаляет-
ся через коаксиально расположенную
выхлопную трубу 7 и «улитку» 8 из
циклона. Небольшая часть этого по-
Рис. 1.29. Движение запыленного и очищен-
ного газа в возвратно-поточном циклоне
тока, в котором сконцентрирована
основная масса выделяющейся пыли,
поступает через пылсотводящее от-
верстие 4 в бункер 5, где происходит
окончательное осаждение частиц. Эта
часть потока, освободившись от
сконцентрированных в нем частиц,
выходит из бункера через централь-
ную зону того же пылеотводящего от-
верстия 4. Уловленная пыль выгру-
жается из бункера 5 через пылеспуск-
ной патрубок и разгрузочное устрой-
ство 6, которое в период работы цик-
лона должно обеспечивать полную
герметичность.
Вследствие интенсивного враще-
ния газа в корпусе циклона стати-
ческое давление понижается от его
периферии к центру. Такая же кар-
тина наблюдается и в пылесборном
бункере. Отсюда следует, что гер-
метичность бункера должна быть
полностью обеспечена не только
при установке циклона на всасыва-
ющей, но и на нагнетающей сторо-
не вентилятора. Несоблюдение это-
го условия приводит к резкому сни-
жению пылеотделения в циклоне и
даже к полному его нарушению.
Своеобразный смерч (см. рис. 1.29),
образующийся в циклоне, пятой опи-
рается о дно пылесборного бункера.
При этом в центре смерча винтооб-
разное движение газа направлено вверх.
Нарушение вращательного движения
газа в бункере неизбежно приводит к
заметному снижению степени очист-
ки. В частности, именно поэтому сте-
пень очистки в группе циклонов с об-
щим бункером несколько ниже, чем
в одиночном аппарате. Влияние аэро-
динамических процессов, происходя-
щих в бункере циклона, на степень
очистки подтверждается результата-
ми испытания двух циклонов, при-
463
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
соединенных к общему бункеру. Два
варианта подвода воздуха через тан-
генциальные патрубки обусловили две
разные схемы вращения потоков в бун-
кере (рис. 1.30). Опыт показал, что, ког-
да в зоне взаимодействия вихрей каса-
тельные скорости имели одно направ-
ление (см. рис. 1.30, а) и не нарушался
основной режим вращения потоков в
бункере, степень очистки была выше
(не хуже, чем при одиночном цик-
лоне). Поэтому установка циклонов без
бункеров, с присоединением пыле-
отводящего отверстия в конусе цик-
лона, например, непосредственно к
пылеразгрузочному устройству, при-
водит к ухудшению степени очистки.
Многообразие типов циклонов,
созданных различными организаци-
ями, потребовало проведения срав-
нительных испытаний по «Единой
методике», что позволило сравнить
эффективность очистки каждого
циклона, а также дать рекомендации
по выбору наиболее рационального
скоростного режима движения газо-
вого потока в циклоне. На рис. 1.31
представлены типы циклонов, испы-
танные по «Единой методике»; дан-
ные конструкции наиболее часто ис-
пользуются в промышленности.
Циклоны конструкции НИИОгаза
(цилиндрические и конические) по-
лучили широкое распространение.
К цилиндрическим (рис. 1.32) отно-
сятся циклоны типа ЦН-11, ЦН-15,
ЦН-15У и ЦН-24. Характерными осо-
бенностями аппаратов этой группы
являются: наличие удлиненной ци-
линдрической части, угол наклона
крышки и входного патрубка — со-
ответственно 11, 15 и 24° и одинако-
вое отношение диаметра выхлопной
трубы к диаметру циклона, равное
0,59. Циклон типа ЦН-15У имеет
меньшую высоту (рис. 1.32).
К коническим (рис. 1.33) относят-
ся циклоны типа СДК-ЦН-33, СК-
ЦН-34 и СК-ЦН-22. Они характеризу-
ются длинной конической частью,
спиральным входным патрубком и
малым отношением диаметров вых-
лопной трубы и корпуса циклонов
(соответственно 0,33, 0,34, 0,22). Цик-
лон типа СК-ЦН-22 применяется для
улавливания пылей, обладающих по-
вышенной абразивностью или высо-
кой слипаемостью. Потери давления
в этом аппарате значительно выше,
чем в других конических циклонах.
Цилиндрические циклоны отно-
сятся к высокопроизводительным
Рис. 1.30. Взаимодействие вихрей в общем пылссборном бункере под двумя циклонами.
Рекомендуемая (а) и нерекомендуемая (б) компоновка циклонов
464
Часть HL Основное оборудование для очистки газовых систем
ЦН-15У
"Матрешка’
Рис. 1.31. Типы возвратно-поточных цикло-
нов, испытанных по «Единой методике»
Рис. 1.32 Црпиидрический цик-
лон конструкции НИ ИОгаза
Рис. 1.33. Спирально-конический циклон
конструкции НИИОгаза-
а — с тангенциальным вводом;
б — с улиточным вводом
а
465
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
аппаратам, а конические — к высоко-
эффективным. Диаметр цилиндричес-
ких циклонов обычно не превышает 2
тыс., а конических — 3 тыс. мм.
В табл. 1.13 и 1.14 приведены со-
отношения размеров для цилинд-
рических и конических циклонов
НИИОгаз, а в табл. 1.15 — техни-
ческая характеристика типоразмер-
ного ряда циклонов ЦН-15.
Таблица 1.13
Соотношение размеров в долях внутреннего диаметра D
для циклонов ЦН-11, ЦН-15, ЦН-15У, ЦН-24
Наименование Тип циклона
ЦН-15 ЦН-15У ЦН-24 ЦН-11
Внутренний диаметр выхлопной трубы d 0,59 для всех типов
Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия d} 0,3—0,4 для всех типов1
Ширина входного i атрубка в циклоне (внутренний размер) Ъ 0,2 для всех типов
Ширина входного патрубка на входе (внутренний размер) h\ 0,26 для всех типов
Длинна входного патрубка 1 0,6 для всех типов
Диаметр средней линии циклона Dcn 0,8 для всех типов
Высота установки фланца 0,1 для всех типов
Угол наклона крышки и входного патрубка циклона а,град 15 15 24 11
Высота входного патрубка а 0,66 0.66 1,Н 0,48
Высота выхлопной трубы йт 1,74 1,5 2,11 1,56
Высота цилиндрической части циклона 2,26 1,51 2,11 2,06
Высота конуса циклона Нк .2 1,50 1,75 2,0
Высота внешней части выхлопной трубы Лв 0,3 0,3 0,4 0,3
Общая высота циклона Н 4,56 3,31 4,26 4,38
1 Больший размер принимается при малых D и большой запыленности.
Таблица 1.14
Соотношение размеров в долях внутреннего диаметра D
для циклонов СКД-ЦН-33, СК-ЦН-34, СК-ЦН-34М
Наименование Тип циклона
СКД-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34М
Внутренний диаметр циклиндричсской части D > 3000 мм > 4000 мм
Высота цилиндрической части Н„ 0.535 0,515 04
Высота конической части Нк 3,0 2,110 2,6
Внутренний диаметр выхлопной грубы d 0,334 0,340 0,22
Внутренний диаметр нылевыпускного отвер- стия di 0,334 0,229 0,18
Ширина входного патрубка b 0.264 0214 0,18
Высота внешней части выхлопной трубы Лн 0,2—0,3 0,515 0,3
Высота установки фланца й4л 0,1 0,1 0.1
Высота входного патрубка а 0,535 0,2—0,3 04
Длина входного патрубка / 0,6 0 6 06
Высота заглубления выхлопной трубы йт 0,535 0,515 0,4
Радиус «улитки» г D/2 f b<p/2n DI2 + й<р/л
466
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.15
Техническая характеристика типоразмерного ряда циклонов
Типоразмер циклона Код ОКП Площадь сечения цилиндрической части корпуса, м2 Производитель- кость, м3/ч Степень очистки Масса, т, не более
/?м-7% /?90=9%
ЦН-15-1400 31 13382119 1,538 17 000—20 000 91 93. 2,418
ЦН-15-1800 31 13382121 2,543 28 000—32 000 91 93 3,949
ЦН-15-2000 31 1338 2122 3,14 32 000—38 000 90 92 5,163
ЦП-2-2000 31 1338 2206 3,14 38 000—51 000 88 90 4,13
ЦП-2-2360 31 1338 2207 4,37 51 000—61 000 88 90 5,6
ЦП-2-2500 31 1338 2208 4,9 61 000—73 000 88 90 7,02
ЦП-2-2800 31 1338 2209 6,154 73 000—82 000 88 90 8,985
ЦП-2-3000 31 1338 2211 7,065 82 000—100 000 87 89 10,045
ЦП-2-3150 31 1338 2212 7,786 100 000—120 000 87 89 11,83
ЦП-2-3750 31 1338 2214 11,036 140 000—180 000 86 88 19,45
ЦП-2-4250 31 1338 2215 14,178 180 000—230 000 86 88 24,84
Циклон конструкции ВЦНИИ-
ОТа (рис. 1.34, табл. 1.16) с расши-
ряющимся конусом применяется
для улавливания сухой неслипаю-
шейся, неволокнистой и абразивной,
а также слабослипающейся (сажа,
тальк) пыли. Характерной осо-
бенностью этого циклона является
способ транспортировки отсепариро-
ванной пыли из корпуса в сборный
бункер. Пылегазовый поток прохо-
дит в бункер через кольцевую щель,
образованную двумя соосными ко-
нусными поверхностями. Обеспы-
ленный поток возвращается обрат-
но в корпус циклона через цент-
ральное отверстие внутреннего ко-
нуса. Такая конструкция отвода
пыли в бункер позволяет применять
аппарат для улавливания пылей с
повышенными абразивными свой-
ствами.
Циклон конструкции С И ОТа
(рис. 1.35, табл. 1.17) и мест треуголь-
ную форму входного и отводящего
патрубков Циклоны этой конструк-
Рис 1.34. Циклон конструкции ВЦНИИОТа:
/ — входной патрубок; 2 — выхлопная труба;
3 — корпус; 4 — внутренний конус; 5 — каме-
ра пылесборпика; 6 — кольцевая щель
467
Глаеа1Оборудование для сухих методов очистки
Таблица I.J6
Циклоны конструкции ВЦНИИОТа
Номер циклона Произво- дитель- ность, тыс. мэ/ч Размеры, мм Масса установки, кг
D А В Н h a*b с бункером с вы- движным ящиком
1 0,15 50 250 75 1020 500 26x100 17,5 20,6
2 0,31 75 375 112 1280 750 39x150 30,6 35,4
3 0,6 100 500 150 1540 1000 52x200 45,7 54,2
4 0,92 125 625 188 1800 1250 65x250 64,8 73,2
5 1,33 • 150 750 225 2060 1500 78x300 124,6 97,1
6 2 185 925 278 2424 1850 96x370 169,4 135,9
7 3 228 1138 341 2866 2275 108x455 230,6 191,6
8 4 263 1313 394 3230 2625 136x525 438,7 244,8
9 5 293 1463 439 3542 2925 152x585 528,5 296,1
10 6 323 1613 484 3854 3225 168x645 588,7 351,9
11 7 348 1738 521 4114 3475 181x695 654,1 401,6
Рис. 1.35. Циклон конструкции СИОТа:
/ — корпус, 2 — раскручиватсль, 3, 4 — входной
и выходной патрубки; 5 — крышка корпуса, 6 —
пылсотводящий патрубок; 7 — раскручиватель;
8 — колпак
468
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.17
Циклоны конструкции СИОТа
Номер цик- лона Произво- дитель- ность, м3/ч Размеры, мм Масса, кг
Ах а2 Aj В Н h Л1 d dx
1 1,5 703 264 135 675 1720 1360 235 170 68 51
2 3 1045 380 195 970 2455 1960 335 245 98 102
3 4,5 1242 465 240 1184 2995 2400 407 300 120 148
4 6 1428 535 275 1363 3440 2765 460 345 138 195
5 7,5 1593 597 310 1520 3830 3075 525 385 154 244
6 8.5 1698 635 330 1620 4080 3280 555 410 164 275
7 10 1943 690 335 1758 4423 3555 605 445 178 323
ции рекомендуется применять для
улавливания сухой неволокнистой,
неслипающейся пыли. При установ-
ке циклона на всасывающей сторо-
не вентилятора газопылевой поток
выходит через раскручиватель с
винтовой крышкой, а при установ-
ке на стороне нагнетания — через
шахту с колпаком или раскручива-
телем в виде плоского щита. Коэф-
фициент местного сопротивления,
отнесенный к скорости входа пы-
легазового потока, равен 4,2 для
циклона с винтовым раскручивате-
лем и 6 без него. Максимальное раз-
режение 5 кПа.
Циклон конструкции Гипродрев-
прома типа Ц (рис. 1.36, табл. 1.18)
применяют для улавливания древес-
ной пыли. Его устанавливают с на-
Рис. 1.36. Циклон конструкции
Гипродрсвпроматипа Ц:
/ — входной патрубок; 2 — кор-
пус; 3 — сепаратор
469
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Циклоны конструкции Гипродревпрома типа Ц
Таблица 1.18
Марка циклона1 Производи- тельность, тыс. м3/ч Площадь сечения входного патрубка, м2 Размеры, мм Масса, кг
D d Н нг / Л В
Ц-250 0,5—0,7 0,00845 150 100 1150 425 600 190 340 130 18,2
Ц-300 0,7—1 0,01235 185 110 1380 525 700 225 390 165 26,3
Ц-375 1—1,5 0,01755 225 135 1720 635 900 300 470 185 36
Ц-450 1,5—2,2 0,0259 270 160 2035 765 1050 340 550 225 53,8
Ц-550 2,2—3,2 0,0378 330 200 2505 935 1300 450 650 270 71
Ц-600 2,6—3,25 0,045 355 220 2755 1020 1440 450 730 300 80
Ц-675 3,2—4,5 0,0553 400 250 3053 ИЗО 1600 550 810 325 103,4
Ц-730 3,85—4,8 0,0668 440 270 3345 1240 1750 570 865 365 106,5
Ц-800 4,5—6,6 0 08 480 300 3650 1360 1800 600 970 400 165,6
Ц-870 5,45—6,85 0,0948 520 320 3980 1480 2080 650 1040 435 184,5
Ц-950 6,6—9,5 0,115 575 350 4335 1625 2250 750 1080 490 207,5
Ц-1050 7,95—9,95' 0,138 630 390 4815 1785 2520 790 1283 525 247
Ц-1150 9,5—14 0,155 690 420 5255 1950 2750 900 1300 560 322,5
Ц-1235 11—13 0,19 740 460 5635 2100 2960 930 1406 617 333
Ц-1320 12,55—13,7 0,218 790 490 6045 2240 3170 990 1508 660 462,5
Ц-1400 14—20 0,249 840 500 6395 2370 3350 1050 1550 700 460
Ц-1500 15—23 0,277 900 550 6865 2540 3600 1140 1650 750 516
Ц-1600 18,4—23 0,32 960 590 7335 2750 3840 1200 1740 800 573
1 Цифры соответствуют внутреннему диаметру ОВ|„ мм.
гнетательной стороны вентилятора
над бункером при транспортиров-
ке отходов автотранспортом, а так-
же над воронками при использова-
нии пневмотранспорта.
Рекомендуемая скорость пыле-
газового потока во входном патруб-
ке 16—20 м/с; коэффициент мест-
ного сопротивления, отнесенный к
этой скорости, 5,4; эффективность
циклона составляет 98—98,5 %.
С увеличением диаметра цикло-
на при постоянной тангенциальной
скорости потока центробежная си-
ла, воздействующая на пылевые
частицы, уменьшается и эффектив-
ность пылеулавливания снижается.
Кроме того, установка одного вы-
сокопроизводительного циклона
вызывает затруднения при его раз-
мещении вследствие большой вы-
соты. В связи с этим в технике пы-
леулавливания широкое примене-
ние нашли групповые циклоны.
Группы чаще всего составляют из
циклонов основной серии ЦН (типа
ЦН-24, ЦН-15У, ЦН-15, ЦН-11). Как
правило, группы циклонов имеют
общий коллектор грязного газа,
общий сборник очищенного газа и
470
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
общий пылевой бункер. Пылевые
бункеры циклонных групп могут
иметь либо круглую, либо прямоу-
гольную форму. Для групп из двух и
четырех циклонов применяют обе
формы бункеров, а для групп из
шести и восьми циклонов — только
прямоугольные. Необходимые объе-
мы пылевых бункеров определяют-
ся их назначением. Объем бункера,
оборудованного устройствами для
непрерывной выгрузки пыли, может
быть выбран меньшим, чем объем
бункера, предназначенного для на-
копления и периодической выгруз-
ки пыли. Минимальное расстояние
от оси циклона до стенки бункера
должно быть не менее 0,4 Р, где D —
диаметр циклона. Высота прямоуголь-
ной (или цилиндрической) части
бункера должна быть не менее 0,5 D.
Угол наклона стенок бункера к го-
ризонту принимается не менее 60°.
Конусы циклонов опускаются в бун-
кер на глубину, равную 0,8 диамет-
ра отверстия в них. Для уменьшения
общей высоты бункера при непре-
рывной выгрузке пыли допускается
устанавливать в одной группе цик-
лонов несколько бункеров. Компо-
новка циклонных групп приведена
на рис. 1.37. В табл 1.19 приведена
техническая характеристика типо-
размерного ряда циклонов ЦН-15,
Рис. 1.37. Компоновки циклонных групп:
а — прямоугольная; б — круговая
471
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Таблица 1.19
Техническая характеристика типоразмерного ряда циклонов
Типоразмер циклона КодОКП Площадь се- чения цилин- дрической части корпуса (группы корпусов), м2 Производительность, м’/ч Рабочий объем бункера, м3 Масса, кг
при ц = 2,5 м/с при ц = 3,5 м/с
1 2 3 4 5 6 7
ЦН-15-ЗООП 36 4651 1006 0,070 612 864 0,17 208
ЦН-15-400П 36 4651 1007 0,125 1123 1573 0,146 275
ЦН-15-500П 36 4651 1008 0,196 1764 2470 0,205 385
ЦН-15-600П 36 4651 1009 0 282 2538 3553 0,327 520
ЦН-15-700П 36 4651 1011 0,384 3450 4838 0,465 660
ЦН-15-800П 36 4651 2004 0,502 4518 6325 0,56 825
ЦН-15-900П 36 4651 2005 0,635 5713 8000 0,64 1010
ЦН-15-1000П 36 4651 2006 0,785 7063 9889 0,72 1195
ЦН-15-1200П 36 4651 3004 1,130 10152 14 220 1,07 1630
ЦН-15-1400П 36 4651 3005 1,538 13 842 19 378 1,42 2180
ЦН-15-300х2УП 36 4652 1004 0,140 1224 1728 0,2 277
ЦН-15-300х2СП 36 4652 1003 0,140 1224 1728 0,2 307
ЦН-15-400х2УП 36 4652 1008 0,250 2246 3146 0,31 456
ЦН-15 400х2СП 36 4652 1007 0 250 2246 . 3146 0,31 475
Ц11-15-500х2УП 36 4652 1010 0,392 3528 4940 0,5 680
ЦН-15-500х2СП 36 4652 1011 0,392 3528 4940 0,5 675
ЦН-15-600х2УП 36 4652 1016 0,564 5076 7106 0,595 890
ЦН-15-600х2СП 36 4652 1015 0,564 5076 7106 0,595 870
ЦН-15-700х2УП 36 4652 2004 0,768 6900 9676 0,825 1140
ЦН-15-700х2СП 36 4652 2003 0,768 6900 9676 0,825 1110
ЦН-15-800х2УП 36 4652 2008 1,004 9036 12 650 1,15 1475
ЦН-15-800х2СП 36 4652 2007 1,004 9036 12 650 1,15 1430
ЦН-15-900х2УП 36 4652 3004 1,270 11426 15 998 1,45 1830
ЦН-15-900х2СП 36 4652 3003 1,270 11426 15 998 1,45 1760
ЦН-15-400х4УП 36 4652 2012 0,500 4492 6992 0,54 850
ЦН-15-400х4СП 36 4652 2011 0,500 4492 6992 0,54 840
ЦН-15-500х4УП 36 4652 2016 0,784 7056 9880 0,77 1225
ЦН-15-500х4СП 36 4652 2015 0,784 7056 9880 0,77 1165
ЦН-15-600х4УП 36 4652 2020 1,128 10152 14212 1,П 1700
ЦН-15-600х4СП 36 4652 2019 1,128 10152 14212 1,11 1615
ЦН-15-700х4УП 36 4652 3008 1,536 13 800 19 352 1,5 2210
ЦН-15-700х4СП 36 4652 3007 1,536 13 800 19352 1,5 2130
ЦН-15-800х4УП 364652 3012 2,008 18072 25 300 2,27 2870
ЦН-15-800х4СП 36 4652 ЗОН 2,008 18 072 25 300 2,27 2760
ЦН-15-900х4УП 36 4652 3016 2,540 22 852 31 996 2,28 3610
472
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Продолжение табл. 1.19
1 2 3 4 5 6 7
ЦН-15-900х4СП 36 4652 3015 2,540 22 852 31 996 2,28 3450
ЦН-15-500х6УП 36 4652 3018 1,176 10 584 14 820 1,3 1960
ЦН-15-500х6СП 36 4652 3017 1,176 10 584 14 820 1,3 1900
ЦН-15-600х6УП 36 4652 3021 1,692 15 228 21 318 2,0 2720
ЦН-15-600Х6СП 36 4652 3020 1,692 15 228 21 318 2,0 2640
ЦН-15-700хбУП 36 4652 3023 2,304 20 700 29 028 2,67 3550
ЦН-15-700х6СП 36 4652 3022 2,304 20 700 29 028 2.67 3430
ЦН-15-800х6УП 36 4652 3025 3,012 27108 37 950 3,82 4640
ЦН-15-800х6СП 36 4652 3024 3,012 27 108 37 950 3,82 4440
ЦН-15-900х6УП 36 4652 4002 3,810 34 278 47994 5,55 5810
ЦН-15-900х6СП 36 4652 4001 3,810 34 278 47 994 5,55 5580
ЦН-15-500х8УП 36 4652 3027 1,568 14 112 19 760 2.33 2720
ЦН-15-500х8СП 36 4652 3026 1,568 14112 19 760 2,33 2640
а в табл. 1.20 и 1.21 —- рекомендации
по компоновке циклонов типа ЦН в
группы и желательные рабочие объе-
мы бункеров для групп циклонов.
Рекомендованные в табл. 1.21 ра-
бочие объемы бункеров могут быть
использованы для циклонов других
типов. Объемы бункеров для групп
циклопов типа СК-ЦН-34 без ухуд-
шения аэродинамики циклонного
процесса могут приниматься не-
сколько меньшими, чем рскомсн-
Таблица 1.20
Рекомендации по компоновке циклонов типа ЦН в группы
Диаметр циклона, мм Количество циклонов в группе при компоновке
прямоугольной круговой
2 4 6 8 10 12 14
200 П П 11 П — — —
300 О О о О — —
400 П п п п — — —
500 О о о О — ———-
600 п п п п II п п
700 О О о о . — —
800 П п п п п п п
900 П п п п — — —
1000 П п п п 11 п п
1200 11 11 — —— — — —
1400 П 11 — —- — — —
1600 П п — — —*
1800 П II — — — ’ —
Пр и м сч ан и е. П — группы, рекомендованные для преимущественного применения;
О — группы ограниченного применения (по возможности, нс применять).
473
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Таблица 1.21
Рабочие объемы бункеров для групп циклонов, м3
Количество циклонов в группе Диаметры циклонов, мм
400 450 500 550 600 650 700 750 800
2 — — 0,6 0,7 0,9 1,1 13 1,6 2,0
3 — — — 2,8 2,9 3,8 4,3
4 0,6 0,7 1,1 13 1,6 2,1 2,6 3,3 4,2
6 — — 2,1 2,9 3,6 4,2 5,7 7,0 7,8
8 — — — — — — — 14,0 15,0
дованные в табл. 1.21. Но при высо-
кой запыленности газов и малой
объемной массе пыли объемы бун-
керов одиночных и групповых цик-
лонов могут приниматься больши-
ми по сравнению с объемами, ре-
комендованными в табл. 1.21.
Батарейные циклоны представля-
ют собой пылеулавливающие аппа-
раты, составленные из большого
количества параллельно установлен-
ных циклонных элементов, объеди-
ненных в одном корпусе и имею-
щих общие подвод и отвод газов, а
также сборный бункер.
Корпус батарейного циклона, как
правило, выполняется секциониро-
ванным для сохранения оптимальной
скорости движения газов в циклон-
ных элементах при переменных на-
1рузках путем отключения соответ-
ствующих секций. Кроме того, сек-
ционирование уменьшает воз-
можность ухудшения степени очист-
ки газов за счет их перетока из одних
элементов в другие через пылевой
бункер, связанного с неодинаковым
гидравлическим сопротивлением от-
дельных элементов (неодинаковостью
их изготовления и неравномерным
распределением газа по отдельным
элементам), неодинаковой «пылевой
нагрузкой» на элементы.
474
Батарейные циклоны могут
быть составлены из возвратно-по-
точных и прямоточных циклонных
элементов.
В отечественных конструкциях в
одном аппарате насчитывается до
792 циклонных элементов при рас-
ходе газа до 650 тыс. м’/ч.
Ось циклонных элементов может
располагаться вертикально и с на-
клоном. Диаметр циклончиков в оте-
чественных аппаратах принимается
в пределах 150—250 мм.
На рис. 1.38 приведены циклон-
ные элементы батарейных циклонов.
Циклонный элемент состоит из
корпуса, выхлопной трубы и на-
правляющего аппарата. Газ из рас-
пределительной камеры поступает
в элементы по оси. Лопатки на-
правляющего аппарата сообщают
газу вращательное движение, и он
направляется по нисходящей в сто-
рону отверстия для спуска пыли.
Частицы пыли приобретают центро-
бежное ускорение и перемещаются
к периферии вращающегося потока.
В результате концентрация пыли в
верхних слоях газа, движущихся у
стенок корпуса элемента, возраста-
ет, а в областях, расположенных
ближе к оси элемента, снижается.
Частицы пыли, сконцентрировав-
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.38. Циклонные элемен-
ты батарейных циклонов с
осевым направляющим аппа-
ратом:
а — с направляющим аппаратом
типа «винт»; б — с направляю-
щим аппаратом типа «розетка»;
в — с направляющим аппаратом
типа «розетка» с безударным вхо-
1,67В
дом; г — циклонный элемент
прямоточного батарейного цик-
лона ЦКТИ
0,9В
Выход
очищенного
газа
0,05В
О.ОЧВ
0,23В
г
Выброс
концент-
рированной
аэросмеси
0,9В
1,56В
0,57В
Вход запы-
ленного газа
шиеся на внутренней поверхности
корпуса, движутся вместе с враща-
ющимся потоком и идут в сборный
бункер. При этом в бункер поступа-
ет также небольшая часть газов из
нисходящего вихря, которая у нор-
мально работающего элемента пол-
ностью всасывается через централь-
ную часть отверстия для спуска
пыли, давая начало внутреннему
восходящему вихрю чистого газа.
Частицы пыли отделяются от вхо-
дящих в бункер газов под действи-
ем сил инерции, возникающей при
изменении направления движения
на 180°. По мерс движения этого
потока вверх (в сторону нижнего
отверстия выхлопной трубы) к нему
постепенно присоединяются пор-
ции газа, отделяющиеся от внутрен-
ней части нисходящего вихря. Это
явление незначительно увеличива-
ет пылеунос в выхлопную трубу, так
как поток воздуха движется со ско-
ростью, недостаточной для проти-
водействия движению частиц к пе-
риферии элемента из-за распреде-
ления по значительной высоте.
475
Глава 7. Оборудование для сухих методов очистки
Циклонные элементы характе-
ризуются следующими особеннос-
тями. Направляющий аппарат типа
«винт» менее склонен к забиванию
золой или пылью, имеет меньший
коэффициент гидравлического со-
противления, но одновременно
обеспечивает и меньшую степень
очистки, чем аппарат типа «розет-
ка». Последний с безударным вхо-
дом обеспечивает ту же степень
очистки, что и обычный аппарат
типа «розетка», при значительно
меньшем коэффициенте гидравли-
ческого сопротивления. Угол на-
клона лопаток 25° способствует
более высокому коэффициенту
очистки, но увеличивает гидравли-
ческое сопротивление по сравне-
нию с сопротивлением при угле
наклона 30°.
Циклонные элементы с направ-
ляющим аппаратом типа «винт» ус-
танавливаются так, чтобы верхние
кромки лопастей были расположе-
ны по ходу газа; направляющие ап-
параты типа «розетка» по отноше-
нию к потоку устанавливаются про-
извольно. Однако все направляющие
аппараты в одной секции батарей-
ного циклона обязательно должны
иметь одно и то же направление вра-
щения газа.
Прямоточные элементы хотя и
имеют более низкую эффектив-
ность очистки, но со значительно
меньшим гидравлическим сопро-
тивлением.
В России и за рубежом созданы
батарейные циклоны с тангенци-
альным подводом газа к элементам
(рис. 1.39).
Диаметр отверстия нижнего ко-
нуса циклонного элемента «Энер-
гоуголь» больше диаметра отвер-
стия выхлопной трубы. Последнее
связано с применением рассмат-
риваемого типа батарейного цик-
лона для улавливания летучей
золы при большом недожоге топ-
лива. Увеличение диаметра отвер-
стия конуса уменьшает опасность
забивания его пылью, а также ин-
тенсивность абразивного истира-
ния корпуса. Однако чрезмерное
увеличение диаметра может сни-
зить коэффициент очистки газа.
Поэтому батарейные циклоны
«Энергоуголь» иногда снабжают
системой отсоса концентрата золы
из сборного бункера. Зола при
большом недожоге транспортиру-
ется обратно в топку котла.
Отечественной промышленностью
серийно выпускаются батарейные
циклоны на базе секции СЭЦ-24, типа
БП-2, ПБЦ и ЦБР-150У.
Рис. 1.39. Элементы батарейных циклонов:
а — циклон «Энергоуголь»; б — циклон кон-
струкции Семибратовского филиала НИИО-
газа
476
Часть 111. Основное оборудование для очистки газовых систем
Батарейные циклоны на базе сек-
ции СЭЦ-24. Предназначены для
улавливания золы после котлов па-
ропроизводительностью до 420 т/ч в
следующих случаях: при сжигании ма-
лозольных бурых и каменных углей
восточных месторождений (ирша-бо-
родинский, березовский, назаров-
ский, райчихинский и др.), содер-
жащих в золе много свободной оки-
си кальция; для улавливания слипа-
ющихся зол, забивающих батарейные
циклоны других типов; для улавли-
вания золы торфа. Также могут быть
использованы в двухступенчатой зо-
лоулавливающей установке после кот-
лов, работающих на многозольных
твердых топливах (/4р > 30 %). Могут
быть также использованы как обще-
промышленные циклоны для улав-
ливания пылей различного проис-
хождения.
Особенность конструкции секции
СЭЦ-24 — применение 24 циклон-
ных элементов с внутренним диамет-
ром цилиндрической части 512 мм,
снабженных четырехзаходными
«улиточными» завихрителями
газового потока. Элементы изготов-
ляют в зависимости от расположе-
ния завихрителя «левого» и «пра-
вого» вращения. Входная часть вых-
лопной трубы снабжена зубчатым
раскручивателем потока (рис. 1.40).
Для установки секции СЭЦ-24 тре-
буется корпус, который изготовляют
на монтажной площадке. Размеры кор-
пуса определяются количеством тре-
буемых секций СЭЦ-24 в зависимос-
ти от расхода очищаемого газа.
Секции СЭЦ-24 изготовляют в
соответствии с ТУ 108-964 — 80. Ма-
териал для изготовления секций
СЭЦ-24 — углеродистая сталь.
Рис. 1.40. Батарейные циклоны на базе секции СЭЦ-24:
а — циклонный элемент «правого* вращения; б — циклонный элемент «левого* вращения; / —
завихритель; 2 — трубная доска; 3 — «ухо»; 4 — корпус циклонного элемента; 5 — косынка
477
Глава 7. Оборудование для сухих методов очистки
Условное обозначение. типоразме-
ра секций:
С — секция; Э — элемент; Ц —
циклонный; 24 — количество циклон-
ных элементов.
Техническая характеристика
Расход дымовых газов на
одну секцию,м’/ч.......65 000—72 000
Условная скорость в се-
чении цилиндрической
части циклонных элемен-
тов, м/с...................3,5—4,5
Температура очищаемого
газа, °C, нс более............200
Концентрация золы
в дымовых газах, г/м3,
не более.......................20
Коэффициент гидравли-
ческого сопротивления,
отнесенный к скорости
в сечении цилиндрической
части элемента................130
Максимальное разрежение
(давление) в батарейном
циклоне, кПа (кге/м2)...... 15 (1500)
Максимальная эффектив-
ность очистки дымовых
газов от золы, %...............93
Габаритные размеры сек-
ции, мм........... 3850 х 2900 х 2890
Масса секции, кг............ 9000
Батарейные циклоны типа БЦ-2.
Предназначены для улавливания зо-
лы, уносимой дымовыми газами из
паровых стационарных котлов про-
изводительностью до 20 т/ч при сжи-
гании твердых видов топлива. Мо-
гут быть также использованы в раз-
личных технологических установках
для улавливания неволокнистой и
неслипающейся пыли.
В зависимости от типоразмера ба-
тарейные циклоны типа БЦ-2 име-
ют от 20 до 56 цельнолитых циклон-
ных элементов с внутренним диамет-
ром цилиндрической части 254 мм.
Элементы снабжены профилиро-
ванными направляющими аппара-
тами типа «розетка» с углом накло-
на d — 25° (рис. 1.41).
Каждый аппарат разделен на две
параллельно работающие секции.
При пониженных нагрузках одну из
секций можно отключить шибером.
На крышках каждой секции могут
быть установлены предохранитель-
ные клапаны.
Аппарат изготовляют в соответ-
ствии с ОСТ 108.033.105-80.
Материал для изготовления цик-
лонов: корпусы циклонных элемен-
тов — из серого чугуна; выхлопные
трубы и корпус аппарата — из уг-
леродистой стали.
Условное обозначение типоразме-
ра циклона:
БЦ — батарейный циклон; 2 —
количество секций; следующая циф-
ра — число рядов по глубине; циф-
ры в скобках — количество циклон-
ных элементов в каждой из двух сек-
ций (по ширине).
При оборудовании батарейного
циклона предохранительным клапа-
ном в условное обозначение добав-
ляется буква К.
Техническая характеристика
Допустимая запыленность
газа, г/м3:
для слабослипающихся
пылей...........................75
для среднсслипающихся
пылей...........................35
Температура очищаемого
газа, °C, не более................400
Максимальное разрежение,
кПа (кге/м2)................15 (1500)
Коэффициент гидравличес-
кого сопротивления ................65
Эффективность очистки
(от золы dm = 20 мкм), %,
нс менее...........................85
478
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
А-А
Б-Б
Крепление бункера секции
В-В к колоннам
Рис. 1.41. Батарейный циклон типа БЦ-2:
1 — подводящий патрубок; 2 — газораспределительная камера; 3 — предохранительный клапан;
4 — камера очищенного газа; 5 — циклонный элемент; 6 — нижняя решетка; 7 — люк; 8 —
бункер; 9— корпус; 10 — выхлопная труба; II — крышка; 12 — верхняя решетка; 13 — шибер
479
Глава I. Оборудование для сухих методов очистки
Техническая характеристика типоразмерного ряда циклонов
Типоразмер циклона КодОКП Суммарная площадь сечения цилиндрической части циклонных элементов, м2 Расход газа (в м3) при сопротивлении Масса, т
Др = 450 Па (45 кге/м2) Др = 600 Па (60 кге/м2)
БЦ-2-4х(3+2) 3) 1337 1101 1,012 15 000 17 400 3,5
БЦ-2-5х(3+2) 31 1337 1102 1,265 18 900 21 800 4.1
БЦ-2-5х(4+2) 31 1337 1103 1,518 2260 26 100 4,8
БЦ-2-6х(4+2) 31 1337 1104 1,822 27 200 31 400 5,6
БЦ-2-6х(4+3) 31 1337 1105 2,125 33 160 36 600 6,3
БЦ-2-7х(5+3) 31 1337 1107 2,834 42 200 49 000 7,9
Основные габаритные, установочные и присоединительные размеры (в мм)
Типоразмер циклона L £э В В2 Н ". "2 К Е F а b н я,
БЦ-2-4х(3+2) 2120 1330 1530 1090 1610 1810 1370 3910 2070 1400 840 1120 906 706 600 800 600x1440 3 4
БЦ-2-5х(3+2) 2400 1610 1810 1370 1610 1810 1370 4010 2170 1400 1120 1120 906 706 600 800 600x1440 4 4
БЦ-2-5х(4+2) 2600 1610 2090 1370 1890 1810 1650 4010 2170 1400 1120 1400 1106 706 600 800 600x1720 4 5
БЦ-2-6х(4+2) 2880 1890 2090 1650 1890 2090 1650 4110 2270 1400 1400 1400 1106 706 800 800 600x1720 5 5
БЦ-2-6х(4+3) 2980 1890 2090 1650 2170 2370 1930 4310 2270 1600 1400 1680 1206 906 800 1100 800x2000 5 6
БЦ-2-7х(5+3) 3260 2170 2270 1930 2450 2650 2210 4410 2370 1600 1680 1960 1406 906 800 1100 800x2280 6 7
Батарейные циклоны типа ПБЦ.
Предназначены для улавливания
пыли технологических газов и воз-
духа на сушильных установках, в си-
стемах промышленной вентиляции
и аспирации углеобогатительных и
углебрикстных фабрик. Могут быть
применены в других отраслях про-
мышленности, например, химичес-
кой или строительных материалов.
В зависимости от типоразмера
батарейные циклоны типа ПБЦ име-
ют от 24 до 140 сварных циклонных
элементов с «полуулиточным» вхо-
дом газа, внутренний диаметр ци-
линдрической части — 231 мм. Эле-
менты размещены на решетке вер-
тикальными рядами с наклоном 45°
к горизонтали (рис. 1.42, 1.43).
Особенностью аппарата являет-
ся то, что наиболее крупная пыль
под влиянием инерционных и гра-
витационных сил осаждается в меж-
элементном пространстве, а более
мелкая пыль отделяется непосред-
ственно в циклонных элементах.
Уловленная пыль выгружается из
бункеров лопастными разгрузчика-
ми, оснащенными электродвигате-
лями мощностью 1,1 —1,5 кВт.
На коллекторах очищаемого газа
и крышках аппаратов установлены
предохранительные клапаны для
работы в условиях внезапного по-
вышения избыточного давления.
Материал для изготовления цик-
лонов: корпус и бункер — из низко-
легированной стали, циклонные
элементы — из углеродистой стали.
Условное обозначение типоразме-
ра циклона:
ПБЦ — пылеуловитель батарейный
циклонный; цифра после букв — про-
изводительность (тыс. м3/ч).
Аппараты изготовляют в соответ-
ствии с ТУ 12.44-651-78.
480
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Техническая характеристика
Допустимая запыленность
газа, г/м3...............
Давление, кПа (кгс/см2),
75
не более
40 (0,4)
Коэффициент гидравли-
ческого сопротивления..
Эффективность очистки
(от угольной пыли
dm = 30 мкм), %, свыше
120
95
А-А
(опорный пояс)
Рис. 1.42. Батарейные циклоны ПБЦ-15,
ПБЦ-25, ПБЦ-35:
1 — корпус; 2 — циклонный элемент; 3 —
бункер; 4 — предохранительный клапан; 5 —
люк; 6 — лопастный затвор
481
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Для ПБЦ-50
Рис. 1.43. Батарейные циклоны ПБЦ-50, ПБЦ-75, ПБЦ-100
Фланец выхода газа
Присоединительные фланцы циклонов ПБЦ
482
Техническая характеристика типоразмерного ряда циклонов
Типоразмер циклона КодОКП' Количество циклонных элементов Суммарная площадь цилиндрической части циклоюгых элементов, м1 Количество предох- ранитель- ных кла- панов Производительность при температуре очищенного газа 90 °С,м7ч Масса, т
ПБЦ-15 31 3246 2107 24 1,003 1 12 000—15 000 4
ПБЦ-25 31 3246 2108 36 1,505 2 25 000—30 000 5
ПБЦ-35 31 3246 2109 48 2,006 2 35 000—40 000 6,1
ПБЦ-50 31 3246 2111 92 3,845 4 50 000—60 000 11,5
ПБЦ-75 31 3246 2113 116 4,849 4 75 000—85 000 13,1
ПБЦ-100 31 3246 2112 140 5,852 . 4 100 000—125 000 15
Габаритные, установочные и присоединительные размеры (в мм)
Типоразмер циклона Н "г "з "4 L ^2 В *2 а b t '1 12 гз п п\ П2 «3 «4 П5
ПБЦ-15 5270 2090 1755 515 240 340 1430 520 150 160 140 150 24 2 10 4 3 28
ПБЦ-25 5760 2585 2215 665 310 340 1870 820 150 130 140 150 32 3 13 6 3 36
ПБЦ-35 6400 3260 2850 815 400 340 2020 1120 150 120 140 150 36 4 14 8 3 44
ПБЦ-50 6550 2880 2700 820 3130 1150 1200 2110 3130 1325 2380 400 340 2300 1090 140 120 141 130 42 4 17 9 3 48
ПБЦ-75 7735 3420 2580 975 3738 1220 1230 2130 3246 1355 2400 500 400 2300 1320 140 145 161 140 42 4 17 10 3 52
ПБЦ-100 7735 3870 2580 1015 4240 1220 1230 2130 3446 1405 2400 600 500 2300 1400 140 136 145 148 44 5 17 10 4 56
Часть Ш. Основное оборудование для очистки газовых систем
со
си
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Батарейные циклоны типа ЦБР-
150У. Предназначены для улавли-
вания золы из дымовых газов ко-
тельных агрегатов при сжигании
угля и торфа. Могут быть исполь-
зованы также в различных техно-
логических процессах для улавли-
вания пылей, не относящихся к
классу сильнослипающихся.
Отличительной особенностью
циклонов типа ЦБР-150У (рис. 1.44)
является применение циклонных
элементов с «улиточным» подводом
(внутренний диаметр цилиндричес-
кой части 150 мм), а также отсос
части потока (около 8 %) из каме-
ры сброса пыли для ликвидации
перетоков между циклонными эле-
ментами через их пылевыпускные
отверстия. Отсасываемый поток очи-
щается в одиночном или групповом
циклоне, типа ЦН-15, дымососом
возвращается на вход в циклон ЦБР-
150У и, таким образом, является ре-
циркулируемым.
Для очистки газов разного расхо-
да циклоны изготовляют с различным
количеством унифицированных вер-
хних, средних и нижних секций с
сорока элементами в каждой (рис. 1.45).
Количество циклонных элементов в
аппарате — от 240 до 1600.
Корпус аппарата изготовляют на
монтажной площадке по чертежам,
разрабатываемым индивидуально для
каждого объекта; циклон и дымосос
системы рециркуляции выбирают из
серийно выпускаемых (их заказыва-
ют по спецификации разработчика
проекта установки ЦБР-150У).
Вход^
газа
В подводящие газоходы
Рис. 1.44. Схема установки батарейных циклонов типа ЦБР-150У:
/ — патрубок отсоса на рециркуляцию; 2 — газоходы; 3 — люк; 4 — циклон системы рециркуля-
ции; 5 — дымосос системы рециркуляции; 6 — раздающий короб; 7 — корпус батарейного
циклона; 8 — пылеспускная камера; 9— бункер; 10— газоход чистого газа; 11 — верхняя секция;
12 — средняя секция; 13 — циклонный элемент; 14 — камера грязного газа; 15 — камера
чистого газа; 16 — нижняя секция
484
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Материал для изготовления сек-
ций циклонов: циклонные элемен-
ты — из серого чугуна; элементы
жесткости и листы — из углеродис-
той стали.
Условное обозначение типоразме-
ра циклона:
Ц — циклон; Б — батарейный;
Р — с рециркуляцией; 150 — диа-
метр цилиндрической части циклон-
ных элементов (в мм); У — «улиточ-
ный» подвод газа в
менты; следующая
чсство циклонных
ледняя цифра —
предел применения.
Техническая характеристика
Код ОКП:
верхней секции........ 36 4694 0003
нижней секции....... 364694 0004
средней секции...... 364694 0005
Допустимая запыленность
газа, г/м3................
Температура очищаемого
газа, 'С.................
Рабочее разрежение в корпусе
аппарата, кге/м2..............2,5—5
(250-500)
Коэффициент гидравличес-
кого сопротивления ......
Эффективность очистки от
золы в зависимости от фрак-
ционного состава,
100
400
циклонные элс-
цифра — коли-
элементов; пос-
температурный
95
Рис. 1.45. Секции батарейных циклонов ЦРБ-150У: а — верхняя; б— нижняя; в — средняя
Техническая характеристика типоразмерного ряда циклонов
Показатель ЦБР- 150У-240 ЦБР- 15 0У-320 ЦБР- 150У-400 ЦБР- 150У-480 ЦБР- 150У-640 ЦБР- 15ОУ-8ОО ЦБР- 150У-128С ЦБР- 150У-160С
11 роизводительность (ири/ = 135 сС), м’/ч 70000 95 000 120 000 140 000 190 000 240 000 385 000 480000
Количество циклонных элементов 240 320 400 480 640 800 1280 1600
Количество секций 6 8 10 12 16 20 32 40
Количество циклонов ЦН-15 в системе рецир- куляции 4 4 4 6 8 2 ’ 4 4
Диаметр циклона ре- циркуляции, мм 400 500 500 500 500 1000 1000 1000
Тип дымососа рецирку- ляции ДН-9 ДН-9 ДН-12,5 ДН-12,5 ДН-12,5 ДН-12,5 ДН-19 ДН-19
Ориентировочная масса (включая корпус), т 28 33 38 45 63 75 126 140
485
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Последовательность расчета и
выбора циклона. Для расчета или
выбора циклона необходимы сле-
дующие данные: объемный расход
газов, подлежащих обеспыливанию
при рабочих условиях, И, м3/с; ди-
намическая вязкость газов при ра-
бочей температуре цг, Па с; плот-
ность газа при рабочих условиях
рг, кг/м3; дисперсный состав
пыли, задаваемый параметрами
dm, мкм, и 1g оч; концентрация
пыли в газах свх, г/м3; плотность
частиц пыли рч, кг/м3, требуемая
степень очистки т], %.
1. Задавшись типом циклона, по
табл. 1.22 или 1.23 определяют оп-
тимальную скорость газа в аппара-
те вопт.
2. Рассчитывают необходимую
площадь сечения циклонов, м2:
F = V/v ’ .
р • опт.
3. Определяют диаметр циклона
(в м), задаваясь количеством цик-
лонов 7V:
£ = ^’/0,785/7.
Диаметр циклона округляют до
величины, рекомендуемой табл.
1.14, 1.15, 1.16, 1.18 или 1.20.
4. Вычисляют действительную
скорость газа в циклоне:
и = VJ 0,785ЛМЯ
Скорость в циклоне не должна
отклоняться более чем на 15 % от
оптимальной.
5. Рассчитывают коэффициент гид-
равлического сопротивления одиноч-
ного циклона или группы циклонов:
где ~ коэффициент гидравли-
ческого сопротивления одиночного
циклона диаметром 500 мм, выби-
раемый по табл. 1.24. Индекс «с» оз-
начает, что циклон работает в гид-
равлической сети, а индекс «п» —
без сети, т.е. работает прямо на вых-
лоп в атмосферу;
Кх — поправочный коэффици-
ент на диаметр циклона, опреде-
ляемый по табл. 1.25;
К2 — поправочный коэффици-
ент на запыленность газа, опреде-
ляемый по табл. 1.26;
Ку — коэффициент, учитываю-
щий дополнительные потери дав-
ления, связанные с компоновкой
циклонов в группу, определяемый
по табл. 1.27.
Таблица 1.22
Параметры, определяющие эффективность циклонов типа ЦН
Параметры ЦН-24 ЦН- 15У ЦН-15 ЦН-11 СДК-ЦН-33 СК-ЦН-34 СК-ЦН-34М
^.50 ,мкм 8,50 6,00 4,50 3,65 2,31 1,95 1,13
1g < 0,308 0,283 0,352 0,352 0,364 0,308 0,340
Vq.it, М/С, 4,5 3,5 3,5 3,5 2,0 1,7 2,0
Примечания: 1. Значения , приведенные в таблице, соответствуют следующим условиям работы циклонов: средняя скорость газа в циклоне и = 3,5 м/с; диаметр циклона D = 0,6 м; плот- ность частиц рч= 1930 кг/м3; динамическая вязкость газа 22,2 • 10“6 Н с/м2. 2. Для циклона типа ЦМС параметры не определялись.
486
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.23
Параметры, определяющие эффективность циклонов.
Параметры Циклон конструкции
СИОТа ВЦНИИОТа Гипродревпрома (тип Ц)
j;=J0, мкм 2,6 8,6 14,2
lgtfTn 0,28 ‘ 0,32 0,34
иопт. м/с 1,00 4,00 3,3
Л 1400 75 210
Таблица 1.24
Значение коэффициентов сопротивления циклонов (D = 500 мм; и = 3 м/с)
Тип циклона d/D Без дополнительных устройств С кольцевым диффузором с выходной «улиткой», С' JU С отводом 90° R/d = 1,5
с с с с: Ud = 0-rI2, С Ud> 12, С ~ It
ЦН-11 0,59 245 250 207 215 235 245 250
ЦН-15 — 155 163 132 140 150 155 160
ЦН-15У — 165 170 140 148 158 165 170
ЦН-24 — 75 . 80 64 70 73 75 80
СДК-ЦН-33 0.33 520 600 — 500 — 560
СК-ЦН-34 0,34 1050 1150 — — — — —
СК-ЦН-34М 0,22 — 2000 — — — — —
Таблица 1.25
Поправочный коэффициент на диаметр циклона
Диаметр циклона, мм ЦН-11 ЦН-15; ЦН-15У; ЦН-24 СДК-ЦН-33; СК-ЦН-34; СК-ЦН-34М
150 0,94 0,85 1,0
200 0,95 0,90 1,0
300 0,96 0,93 1.0
450 0,99 1,0 1,0
500 1,0 1,0 1.0
Таблица 1.26
Значения поправочных коэффициентов на запыленность газов (D = 500 мм)
Тип циклона Поправочный коэффициент К2 при запыленности газа, l0J кг/м3
0 10 20 40 80 120 150
ЦН-11 1 0,96 0,94 0,92 0,90 0,87 0,5
ЦН-15 1 0,93 0,92 0,91 0,90 0,87 0,86
ЦН-15У 1 0,93 0,92 0,91 0.89 0,88 0,87
ЦН-24 1 0,95 0,93 0,92 0,90 0.87 0,86
СДК-ЦН-33 1 0,81 0,785 0,78 0,77 0,76 0,745
СК-ЦН-34 I 0,98 0,947 0,93 0,915 0,91 0,90
СК-ЦН-34М 1 0,99 0,97 0,95 — — —
487
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Таблица 1.27
Коэффициент К3, учитывающий дополнительные потери давления,
связанные с групповой компоновкой
Характеристика группового циклона Значение коэффициента
Круговая компоновка, нижний организованный подвод 60
Прямоугольная компоновка, организованный подвод, циклонные элементы расположены в одной плоскости 35
То же, но «улиточный» отвод из циклонных элементов 28
Прямоугольная компоновка, свободный подвод потока в общую камеру 60
Для одиночных циклонов = 0 >
6. Определяют потери давления
в циклоне (в Па) по формуле:
л г Р°2
Если потери давления Др оказа-
лись приемлемыми, переходят к
расчету полного коэффициента очи-
стки газа в циклоне. При этом при-
нимается, что коэффициент очист-
ки газов в одиночном циклоне и в
группе циклонов одинаков. В дей-
ствительности коэффициент очист-
ки газа в группе может оказаться
несколько ниже, чем в одиночном
циклоне. Это объясняется возмож-
ностью возникновения перетоков
газа через общий бункер, снижаю-
щих коэффициент очистки газов в
группе циклонов.
7. Взяв из табл. 1.22 или 1.23 два
параметра (<Г,50 и lg oj), характери-
зующих парциальную эффектив-
ность выбранного типа циклона
при указанных в таблице условиях,
определяют значение параметра
^п-5о ПРИ Рабочих условиях (диамет-
ре циклона, скорости потока, плот-
ности пыли, динамической вязко-
сти газа) по уравнению:
^4=50 ~ ^n’JO
Значения величин с индексом «т»
соответствуют эталонным условиям,
указанным в примечании к табл. 1.23.
Таким образом, по вышеприве-
денной зависимости определяется
эквивалентный диаметр частиц,
улавливаемых в циклоне с эффек-
тивностью 50 % при рабочих усло-
виях.
8. Учитывая, что улавливание пы-
ли чаще всего подчиняются логариф-
мически нормальному распределе-
нию, можно определить параметр «х»
функции распределения Ф(х) [см.
уравнения (1.8) и (1.9)].
Если из закона распределения из-
вестен или найден медианный раз-
мер частиц пыли, то по уравнению
igGV^o)
7ig2°4+ig2an
легко определяется параметр «х», а
по уравнению
т) = 50[1 + Ф(х) ] (%) -
общая эффективность улавливания
пыли в циклоне. Значение нормаль-
ной функции распределения в этом
случае следует брать из табл. 1.28,
где интеграл табулирован в преде-
лах от 0 до х.
488
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.28
Значение нормальной функции распределения (интеграла вероятности)
ф<а-;=__
2л
X Ф69 X X ФГх, X ФГх?
1 2 3 4 5 6 7 8
0,01 0,0080 0,61 0,4581 1,21 0,7737 1,81 0,9297
0,02 0,0160 0,62 0,4647 1,22 0,7775 1,82 0,9312
0,03 0,0239 0,63 0,4713 1,23 0,7813 1,83 0,9328
0,04 0,0319 0,64 0,4778 1,24 0,7850 1,84 0,9342
0,05 0,0399 0,65 0,4843 1,25 0,7887 1,85 0,9357
0,06 0,0478 0,66 0,4907 1,26 0,7923 1,86 0,9371
0,07 0,0558 0,67 0,4971 1,27 0,7959 1,87 0,9385
0,08 0,0638 0,68 0,5035 1,28 0,7995 1,88 0,9399
0,09 0,0717 0,69 0,5098 1,29 0,8029 1,89 0,9412.
0,10 0,0797 0,70 0,5161 1,30 0,8064 1,90 0,9426
0,11 0,0876 0,71 0,5223 1,31 0.8098 1,91 0,9439
0,12 0,0955 0,72 0,5285 1,32 0,8132 1,92 0,9451
0,13 0,1034 0,73 0,5346 1,33 0,8163 1,93 0,9464
0,14 0,1113 0,74 0,5407 1,34 0,8198 1,94 0,9476
0,15 0,1192 0,75 0,5467 1,35 0,8230 1,95 0,9488
0,16 0,1271 0,76 0,5527 1,36 0,8262 1,96 0,9500
0,17 0,1350 0,77 0,5587 1,37 0,8293 1,97 0,9512
0,18 0,1428 0,78 0,5646 1,38 0,8324 1,98 0,9523
0,19 0,1507 0,79 0,5705 1,39 0,8355 1,99 0,9534
0,20 0,1585 0,80 0,5763 1,40 0,8385 2,00 0,9545
0,21 0,1663 0,81 0,5821 1,41 0,8415 2,05 0,9596
0,22 0,1741 0,82 0,5878 1,42 0,8444 2,10 0,9643
0,23 0,1819 0,83 0,5935 1,43 0,8475 2,15 0,9684
0,24 0,1897 0,84 0,5991 1,44 0,8501 2,20 0,9722
0,25 0,1974 0,85 0,6047 1,45 0,8529 2,25 0,9756
0,26 0,2051 0,86 0,6102 1,46 0,8557 2,30 0,9786
0,27 0,2128 0,87 0,6157 1,47 0,8554 2,35 0,9812
0,28 0,2205 0,88 ‘0,6211 1,48 0,8611 2,40 0,9836
0,29 0,2282 0,89 0,6265 1,49 0,8638 2,45 0,9857
0,30 0,2358 0,90 0,6319 1,50 0,8664 2,50 0,9876
0,31 0,2434 0,91 0,6372 1,51 0,8690 2,55 0,9892
0,32 0,2510 0,92 0,6424 1,52 0,8715 2,60 0,9907
0,33 0,2586 0,93 0,6475 1,53 0,8740 2,65 0,9920
0,34 0,2661 0,94 0,6528 1,54 0,8764 2,70 0,9931
0,35 0,2737 0,95 0,6579 1,55 0,8789 2,75 0,9940
0,36 0,2812 0,96 0,6629 1,56 0,8812 2,80 0,9949
0,37 0,2886 0,97 0,6680 1,57 0,8836 2,85 0,9956
0,38 0,2961 0,98 0,6729 1,58 0,8859 2,90 0,9963
0,39 0,3035 0,99 0,6778 1,59 0,8882 2,95 0,9968
0,40 0,3108 1,00 0,6827 1,60 0,8904 3,00 0,99730
489
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Продолжение табл. 1.28
1 2 3 4 5 6 7 8
0,41 0,3182 1,01 0,6875 1,61 0,8926 3,10 0,99806
0,42 0,3255 1,02 0,6923 1,62 0,8948 3,20 0,99863
0,43 0,3328 1,03 0,6970 1,63 0,8969 3,30 0,99903
0,44 0,3401 1,04 0,7017 1,64 0,8990 3,40 0,99933
0,45 0,3473 1,05 0,7063 1,65 0,9011 3,50 0,99953
0,46 0,3545 1,06 0,7109 1,66 0,9031 3,60 0,99968
0,47 0,3616 1,07 0,7154 1,67 0,9051 3,70 0,99978
0,48 0,3688 1,08 0,7199 1,68 0,9070 3,80 0,99986
0,49 0,3759 1,09 0,7243 1,69 0,9090 3,90 0,99990
0,50 0,3829 1,10 0,7287 1,70 0,9109 4,00 0,99994
0,51 0,3899 1.П 0,7330 1.71 0,9127 4,417 0,99999
0,52 0,3969 1,12 0,7373 1,72 0,9146 4,892 0,999999
0,53 0,4039 1,13 0,7415 1,73 0,9164 5,327 0,9999999
0,54 0,4108 1,14 0,7457 1,74 0,9181
0,55 0,4177 1,15 0,7499 1,75 0,9199
0,56 0,4245 1,16 0,7540 1,76 0,9216
0,57 0,4313 1,17 0,7580 1,77 0,9233
0,58 0,4381 1,18 0,7620 1,78 0,9246
0,59 0,4448 1,19 0,7660 1,79 0,9263
0,60 0,4515 1,20 0,7699 1,80 0,9281
9. В случае необходимости опреде-
ления фракционных степеней очист-
ки для выявления параметра xt для
каждой фракции следует использовать
уравнение (1.9), затем, пользуясь нор-
мальной функцией распределения, из
табл. 1.6 определяют степень очистки
для каждой фракции т]г Зная величи-
ну т]. и массовое содержание фрак-
ции (в %) в составе материала Д/?.
по зависимости
100 ГГ
определяют общую эффективность
очистки газа от пыли.
По окончании расчета получен-
ное значение и сопоставляется с
требуемым. Если л окажется мень-
ше требуемого, необходимо выбрать
другой тип циклона, с большим
значением коэффициента гидравли-
ческого сопротивления. Для ориен-
490
тировочных расчетов необходимо-
го значения £ц рекомендуется сле-
дующая зависимость:
100 — т], А О) D2
100-т|2 J v2 Dt ’
где индекс «1» относится к расчет-
ным, а индекс «2» — к требуемым
параметрам циклона.
Последовательность расчета ба-
тарейного циклона. Расчет батарей-
ного циклона рекомендуется про-
изводить в следующей последова-
тельности:
1. Определяют расход газов (в
м3/с), при котором обеспечивают-
ся оптимальные условия работы
циклонного элемента:
7О11Т=0,785Р2иО(1Т,
где иопт — оптимальная скорость по-
тока в элементе, м/с (см. табл. 1.29);
D — внутренний диаметр эле-
мента, м.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.29
Технические характеристики батарейных циклонов
Тип циклона Число элемен- тов в секции Оптималь- ная ско- рость газа в элементе, м/с Производи- тельность по газу одной секции 901|Г, м2 3 4/с Коэффици- ент сопро- тивления С, Области промышлен- ного применения
ЦБ-254Р 25; 30, 40, 50, 60, 80 4,5 5,6—16,2 90 Обеспыливание газа при температуре до 40 °C
ЦБ-231 У, намеча- ется производство на Семибратов- ском заводе газо- очистной аппара- туры, ОСТ 26-14- 2002—77 12; 16; 20; 25, 30; 42, 56; 63 4,5 2,2—11,7 ПО То же
БЦ-2 20, 25; 30, 36, 42, 56 4,5 4,84—13,6 70 Обеспыливание газа при температуре до 150 °C (аппараты вы- пускаются во взрывобе- зопасном исполнении)
ПБЦ 24; 36; 48, % 3,5 4,2—16,7 150 Обеспыливание газа при температуре до 120 °C (аппараты выпускаются во взрывобезопасном исполнении)
2. Рассчитывают число циклон-
ных элементов, необходимое для оп-
тимальных условий работы батарей-
ного циклона:
ГА,„-
где V — общий расход газа, м3/с.
3. По табл. 1.29 подбирают бата-
рейный циклон с ближайшим к лопт
числом циклонных элементов п.
Число элементов выбранного бата-
рейного циклона п желательно выб-
рать таким, чтобы оно отличалось
от ло|гг не более чем на 10 %.
Далее определяют действительную
скорость потока в элементе п, м/с:
и = Qin • 0.785D2
4. Рассчитывают потери давления
в батарейном циклоне, Па:
АР = W
Коэффициенты гидравлическо-
го сопротивления батарейных цик-
лонов приведены в табл. 1.29.
5. Определяют коэффициент очи-
стки газа в элементе возвратно-по-
точного батарейного циклона, поль-
зуясь схемой расчета, приведенной
для обычных циклонов. Необходимые
для этого значения (6Z^J0 и 1gоп) при-
ведены в табл. 1.30.
Коэффициент очистки газов в
батарее, состоящей из прямоточных
элементов, снижается примерно на
10 % по сравнению с коэффициен-
том очистки в одиночном элементе
и зависит при этом от коэффици-
ента отсосного циклона. Вес это учи-
тывается формулой:
491
Глава I. Оборудование для сухих методов очистки
Таблица 1.30
Параметры, определяющие эффективность батарейных циклонов
Параметры Тип этемента циклона
«Розетка» «Розетка» «Энергоуголь» Прямоточный ЦКТИ
а = 25°; D = 250 мм а = 30°; D = 250 мм D = 250 мм D = 230 мм D = 250 мм
<4*50 ♦мкм 3,85 5,0 3,0 2,87 4,0
Jg^n 0,46 0,46 0,325 0,325 0,525
Примечания: 1. Данные, относящиеся к циклонным элементам типа «Розетка» и «Энерго- уголь», соответствуют следующим условиям их работы: средняя скорость потока в элементе vr= 4,5 м/с; динамическая вязкость газов рг = 23,7 10 5 Па • с; плотное!ь частиц рч= 2200 кг/м3 2. Параметры, определяющие эффективность прямоточного элемента ЦКТИ, относятся к vr= 12 м/с; Цг= 18,8 10-6 Па • с; рч = 2200 кг/м3, расходу газов в линии рециркуляции, состав- ляющему примерно 10 % расхода очищаемого газа.
’1б" 1-0,94(1-4.)’
где цц — коэффициент очистки га-
зов в циклоне отсосной линии;
т] — коэффициент очистки в
одиночном циклонном элементе.
Значения коэффициентов очист-
ки газов выражаются в долях еди-
ницы.
Последовательность расчета ве-
личин т) и т)ц аналогична последо-
вательности расчета для одиночного
циклона.
1.6.2. Вихревые пылеуловители
Вихревые пылеуловители появи-
лись в промышленности в 50-х го-
дах, но тем не менее они успели
получить значительное распростра-
нение. Основным их отличием от
циклонов является наличие вспо-
могательного закручивающего газо-
вого потока.
Две основные разновидности
вихревых пылеуловителей показаны
на рис. 1.46.
В вихревом аппарате соплового
типа (рис. 1.46, а) запыленный по-
ток. закручивается лопаточным за-
492
вихрителем и двигается вверх,
подвергаясь при этом воздействию
вытекающих из тангенциально рас-
положенных сопел струй вторич-
ного газового потока. Под действи-
ем центробежных сил взвешенные
в потоке частицы отбрасываются
к периферии, а оттуда — в воз-
буждаемый струями вихревой по-
ток вторичного газа, направляю-
щий их вниз в кольцевое межтруб-
ное пространство. Вторичный га-
зовый поток в ходе обтекания по-
тока очищаемого газа постепенно
полностью проникает в него. Коль-
цевое пространство вокруг входно-
го патрубка оснащено подпорной
шайбой, обеспечивающей безвоз-
вратный спуск пыли в бункер.
Наилучшие результаты по эффек-
тивности улавливания достигаются
при установке сопел, распиливаю-
щих вторичный газ, не менее чем в
четыре ряда и под углом 30°. В каче-
стве оптимальной рекомендуется
установка лопаток завихрителя под
углом 30°—40° при отношении диа-
метра завихрителя к диаметру ап-
парата 0,8—0,9.
Вихревой пылеуловитель лопа-
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.46. Конструкция вихре-
вых пылеуловителей:
1 — камера, 2 — выходной пат-
рубок; 3 — сопла; 4 — лопаточ-
ный завихритель типа «Розетка»;
5 — входной патрубок; 6 — под-
порная шайба; 7 — пылевой
бункер; 8 — кольцевой лопа-
точный завихритель
точного типа (рис. 1.46, б) характе-
ризуется тем, что вторичный газ
отбирается с периферии очищен-
ного газа и подается кольцевым на-
правляющим аппаратом с наклон-
ными лопатками 8.
Аналогично циклонам эффек-
тивность вихревых аппаратов с уве-
личением диаметра снижается.
В качестве вторичного газа в вих-
ревых пылеуловителях могут быть
использованы атмосферный воздух,
периферийная часть потока очи-
щенных газов и запыленные газы.
Варианты подвода вторичного газа
показаны на рис. 1.47.
С экономической точки зрения
наихудшим является вариант с ис-
пользованием атмосферного возду-
ха. Однако он представляется оправ-
данным при необходимости охлаж-
дения запыленных газов. Наиболее
выгодным в экономическом отно-
шении является использование в
качестве вторичного газа запылен-
ных газов. В этом случае производи-
тельность аппарата повышается на
40—65 % без заметного снижения
степени очистки.
Производительность вихревого
пылеуловителя по газу может изме-
няться в пределах 0,5—1,15 номи-
нальной производительности. Это
объясняется решающим влиянием
на эффективность аппарата пара-
метров вторичного газа, при сохра-
нении которых остаются неизмен-
ными окружная скорость закручи-
вания потока запыленных газов и,
соответственно, центробежная
сила, действующая на частицы
пыли. Установлено, что оптималь-
ный расход вторичного газа должен
составлять 30—35 % от первичного.
Подобно циклонам, вихревые
пылеуловители могут компоновать-
493
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Рис. 1.47. Варианты подвода вторичного газа к вихревым пылеуловителям:
а — подвод внешнего воздуха; б — подвод очищенных газов; в — подвод запыленных газов
ся в группы. Это делается с целью
увеличения эффективности пыле-
улавливания за счет уменьшения
диаметра аппаратов.
Для ориентировочной оценки
эффективности улавливания частиц
различного диаметра можно вос-
пользоваться приведенными ниже
данными:
Размер частиц, мкм 2,5 5,0 10,0
Степень очистки, % 92 95 98
По сравнению с противоточны-
ми циклонами вихревые пылеуло-
вители имеют следующие преиму-
щества: более высокую степень
очистки высокодисперсных пылей;
отсутствие абразивного износа ак-
тивных частей аппарата; возмож-
ность обеспыливания газов с бо-
лее высокой температурой за счет
использования вторичного воздуха;
возможность регулирования про-
цесса сепарации пыли за счет ре-
гулирования расхода вторичного
воздуха.
К недостаткам вихревых пыле-
уловителей можно отнести: необхо-
димость дополнительного вентиля-
тора; увеличение за счет вторично-
го газа общего объема газов, про-
ходящих через аппарат; сложную
эксплуатацию аппарата.
Испытания трех модификаций
этого аппарата (диаметром 100, 300
и 600 мм), установленного в качестве
второй ступени после циклонов при
обеспыливании воздуха в производ-
стве гипохлорида кальция, детерген-
та и ядохимиката «Цинеб», показа-
ли хорошие результаты (табл. 1.31).
Степень очистки в вихревых пы-
леуловителях значительно выше,
чем в сухих циклонах, и может до-
стигать значений, характерных для
мокрых циклонов. С целью повыше-
ния степени очистки по оси пыле-
уловителя часто размещают вытес-
нитель в виде обтекаемой с концов
цилиндрической обечайки диамет-
ром 0,08—0,10 диаметра пылеулови-
теля.
Пылеуловитель выбирают, исхо-
дя из расхода запыленного газа, по
которому можно рассчитать диаметр
аппарата:
494
Часть Ш. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.31
Результаты промышленных испытаний вихревого пылеуловителя
Диаметр вихревого пылеуловителя, мм Объем газов, м3/ч Газодинами- ческое соп- ротивление, Па Средний ме- дианный раз мер частиц, мкм Плотность частиц, кг/м3 Степень очистки, %
пер- вичного вто- ричного
100 200 160 1400 10—13 200 96
300 740 630 1200 6—8 500 96
300 1000 630 1400 6—8 500 91
600 2900 2500 1500 20—25 2200 99
С=(4Г/пЧ)«, (1.27)
где И — объемный расход запылен-
ного газа, м3/с;
ог — скорость газа в рабочей зоне
пылеуловителя, м/с (рекомендует-
ся принимать в пределах 5—12 м/с).
Критический диаметр частиц,
полностью улавливаемых в пылеуло-
вителе, может быть рассчитан по од-
ной из зависимостей:
<о= W*) In WD^)/
/ftl/18pr)(pT-prW>
(1.28)
< = (3/2 Л5)[(ц/рт)т1п (1 + Г/Р;))0-5,
(1.29)
где H — высота пылеулавливающей
камеры, м;
Z) — диаметр патрубка для под-
вода запыленного газа, м;
со — угловая скорость газового по-
тока в аппарате, с"’;
5 — число оборотов потока газа
в пылеуловителе;
t = 1/2ttR12H/(V, +К2) — время пре-
бывания газа в ядре потока, с;
— радиус ядра потока, при-
нимаемый равным радиусу ввода
первичного потока, м;
V2 — объемный расход первич-
ного и вторичного потоков газа, м3/с.
Эффективность пылеулавлива-
ния (в %) является основным кри-
терием, по которому оценивается
работа вихревого пылеуловителя, и
определяется как отношение коли-
чества уловленной пыли к общему
количеству пыли, поступающему в
аппарат:
П = 1(сн ~ cK)/cJ ; 100. (1.30)
Пример. Определить конструк-
тивные размеры, гидравлическое
сопротивление и эффективность
очистки пыли в вихревом пылеуло-
вителе при следующих исходных
данных:
Производительность по
запыленному воздуху, м3/ч.......2400
Скорость воздуха в рабочей
зоне аппарата, м/с.............До 10
Температура воздуха, посту-
пающего на очистку, °C............95
Плотность частиц, кг/м3.........4280
Начальная запыленность
воздуха, кг/кг................0,0167
Давление в аппарате, Мпа.........0,1
Дисперсный состав пыли:
мкм 0-5 5-10 10-30 30-50
ЛЯ, % 10 80 5 5
Расчет проводим на основе ме-
тодики, разработанной Э.Ф. Шур-
гальским и Н.В. Даниленко.
Определяем геометрические раз-
меры аппарата. Диаметр вихревого
пылеуловителя:
495
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
D = [4G/(m>p)Ps = [4 • 2400/
/(3,14 • 10 -0,96.3600)]°’5= 0,29 м.
Принимаем диаметр аппарата
D = 0,3 м. Действительная скорость
газа в аппарате:
и = 4G/(nIF 3600) = 4 • 2400/
/(3,14 -0,32-3600) = 9,8 м/с.
Определяем значения коэффи-
циентов %, и х2» задаваясь коэффи-
циентом а = Р2//'1 = 2 и коэффици-
ентом у = u/Oj = 0,5 (где Fp F2 —
проходные сечения патрубков верх-
него и нижнего потоков, Oj — ско-
рость газа в верхнем патрубке):
X,= [Y/(1 + а)]°‘5 =
= [0,5/(1 + 2)]°-5= 0,408;
Х2=П — ау/(1 + а)]°.5 =
= [1 - 2 -0,5/(1 + 2)]05= 0,801.
, Диаметр ввода нижнего потока:
Л = = °,408 -0,3 = 0,12 м.
Диаметр патрубка вывода очи-
щенного воздуха:
Л>ых=Х2Я = 0,801 -0,3 = 0,22 м.
Высота рабочей зоны аппарата:
Я = (2,8 - 3,1)Д= 3,1 -0,3 = 0,93 м.
Примем высоту Нрз = 1 м.
Диаметр отбойной шайбы:
Яш=(0,9-0,95)Р =
=0,93 • 0,3 = 0,28 м.
Площадь ввода верхнего и ниж-
него потоков:
^=^-^x=(^4)(D2-PL) =
= (л/4)(0,32 - 0,222) = 0,033 м2;
= nD2 /4 = 0,785-0,122 = 0,0113 м2
Фактическое соотношение вели-
чины а:
а = Г2/Г, = 0,033/0,0113 = 2,9.
496
Так как для промышленных ап-
паратов значение а должно быть в
пределах 2—4, то коррекцию гео-
метрических размеров аппарата про-
водить не следует.
Диаметр вытеснителя:
JBUT= 0,1Д = 0,1 -0,3 = 0,03 м.
Лопатки завихрителей нижнего
и верхнего потоков рекомендуют ус-
тановить под углом р = 30е к гори-
зонту.
Рассчитаем потери давления в
аппарате. Конструктивный параметр
интенсивности крутки потока:
п = (8D,2 /Зк)[(^ - <,)/(£>/ - О] X
xtgP = (8.0,123 /3 -3,14)[(о,123 -О,ОЗ3)/
/(0,122 -0,032) tg30° = 0,545.
Коэффициент гидравлического
сопротивления нижнего потока:
= 5,5л + [260 + 4,8(л -3,8)2] х
x[(G2/G) - О,3]3= 5,5-0,545 +
+ [260 + 4,8(0,545 - 3,8)2] х
х [(1776/2400) - 0,3]3= 29,5.
Коэффициент гидравлического
сопротивления верхнего потока:
^2= 2,6 + 158(0,6 - (?2/6)3 =
= 2,6 + 158(0,6 - 1776/2400)3 = 2,6.
Общий коэффициент гидравли-
ческого сопротивления:
£=4,(1 - GJG)\F/F? +
+ ^(GJG)\F/Fy = 29,5(1 - 0,74) х
х (0,071/0,0113)2+ 2,6(0,74)3 х
х (0,071/0,033)2 = 25,3.
Гидравлическое сопротивление
аппарата:
ДР = w2/2 =
= 25,3-0,96.9,8/2 = 1460 Па.
Рассчитаем эффективность пы-
леулавливания. Площадь ввода ниж-
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
него потока разбиваем на кольце-
вые участки с радиусами гп = 0,02;
0,035; 0,055.
Значения эмпирических коэф-
фициентов а и Ь, характеризующих
аэродинамику аппарата:
а = —[5,5(G2/G1) + 2,8]=
= -(5,5 -2,9 + 2,8) = -18,75;
b = [5,5( GJGJ + 0,4](1/А) =
= (5,5 -2,9 + 0,4)(1/0,15) = 109.
Радиус разделения потоков:
Яо=(1 - 0,19(72/(7,)Я =
= (1 - 0,19 -2,9)-0,15 = 0,067 м.
Рассчитаем поправочный коэф-
фициент для определения мини-
мального диаметра улавливаемых
частиц для гн = 0,015 м:
к _ । 1 lnXfo+4)_
a(a + RQ}(a+bru) a2 ru(a+bR0)
109(0,015-0,067)
" -18,75( -18,75 +109 - 0,067) х
1
х(-18,75+109-0,015) + (-18,75)2 *
xln.^7(-1^75+109-0,015)
0,015(-18,75 + 109-0,067)
Рассчитаем минимальный диа-
метр улавливаемых частиц, вылета-
ющих с радиуса rlt = 0,015 м:
, 7,52-Я3 1рС21п[(Я0/г„)2
4/ --------- ---------------
X
ртЯ1п(1 + а)х
0.5 .
_ 7,52-0,15
0,67-0,067
2
GR.
х(1 + а)Я„]
xln(/?0/ги)
• |2,1 • Ю’5 • 0,491п[(0,067/ 0,015)2 х
Х| 4280-1,01п(1+2,9)х
0.5
= 2,94-10-41.
х(1 + 2,9)]-6,94-10'3
xln (0,067/0,015)2
Аналогично рассчитываем Ку и
du для радиусов гу = 0,02; 0,035;
0,055 м.
Рассчитываем фракционную эф-
фективность улавливания частиц,
поступающих в пылеуловитель с ниж-
ним потоком и вылетающих с ра-
диуса гц — 0,015 м:
По, = [(^2 - Vtf - г2и[)] • 100 =
= [(0,062-0,0152)/
/(0.062 - 0,0 1 52)]-100 = 100 %.
Аналогично проводим расчет для
радиусов г|2 = 0,02 м; = 0,035 м;
г14 = 0,055 м. Результаты расчетов
представлены ниже:
г„., м 0,015 6,94 • 103 du, м 2,94-10^ ЛфР % 100
0,02 5,68 • 10"3 2,18 • IO’6 94,8
0,035 3,43 -10“3 1,47 • IO’6 70,4
0,055 1,18-МТ3 1,3.10-* 17,0
Определяем поправочный коэф-
фициепт для расчета минимального
диаметра улавливаемых частиц. Ввод
верхнего потока разбиваем на коль-
цевые участки с радиусами r2i = 0,11;
0,12; 0,13; 0,14.
Для г2/= 0,11:
„ b(r7l -R ) 1
21 a(a+bRw)(a + b^) a2
109x
r2l(a + bRJ -18,75x
_________x(0,l 1-0,155)_________
x(-18,75 + 109-0,155)(-18,75 + 0,11) +
1 . 0,155(-18,75 + 109-0,11)
H--------— In---------------------=
(-18,75)2 0,11(-18,75 + 109-0,155)
= 2.39-10-2.
Рассчитываем минимальный ди-
аметр улавливаемых частиц, выле-
тающих с радиуса г21 = 0,11 м:
497
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
|(101{Л.1п[(Я-Я.)/(К-гг,)]-1,15(К-^))К1,
pH(R‘ - tyR, 1п[(Я - Л.MR - га)]
4,95-0,15’
------------х
0,67
2,1 -Ю'1 -0,49(0,067 In [(0,15 -0,14)/
/(0,15-0,11)]-1,15(0,15-0,067)} -2,39 -10'2
4 4280-1-(0,152-0,067г)-0,0671пх
| х[(0,15-0,14)/(0,15-0,11)]
= 3,2-10'4 * 6 м.
Аналогично рассчитываем зна-
чения К21 и d2l для радиусов г2 = 0,12;
0,13; 0,14.
Определяем фракционную эф-
фективность пылеулавливания час-
тиц, поступающих в пылеуловитель
с верхним потоком для г2,= 0,11 м:
Чф2,=[(Л2-^)/(Л!-г1х)]-100 =
= [(0,15 - 0,11) /(0,15 - 0,11)] • 100 = 100%.
Аналогично рассчитываем эффек-
тивность пылеулавливания частиц,
вылетающих с радиусов г2 = 0,12; 0,13;
0,14 м.
Результаты расчетов представле-
ны ниже:
г2/, м •
0,11 2,39 • IO’2
0,12 2,28 -10~2
0,13 2,0 • IO’2
0,14 1,55-10"2
d2/, м
3,2 - Ю"6
2,8 • 10~6
1,94 КГ6
1,80 -10"6
100
77,9
53,9
27,9
Анализ полученных данных по-
казывает, что частицы размером
более 3,2 • 10-6 м полностью улавли-
ваются в пылеуловителе. С целью
определения общей эффективности
пылеулавливания проведем допол-
нительный анализ фракции 0—5 мкм.
Распределение выглядит следующим
образом: 0—2 мкм — 3 %; 2—4 мкм —
3 %; 4—5 мкм — 7 %.
Общая эффективность пылеулав-
ливания аппарата:
для нижнего потока:
ч,==
7'1
= 1 • 0,9 + 0,704 0,03 +1 • 0,03 = 0,951;
для верхнего потока:
л, =Епф2>ДЛу =
= 1-0,9 + 0,539-0,03 +1-0,03 = 0,946;
общая эффективность:
П = WOn, • 100 = (0,26 х
х 0,951 + 0,74 - 0,946) • 100 = 94,7 %.
1.7. Фильтрующие пылеуловители
В фильтрующих пылеуловителях
процесс очистки газа от частиц про-
исходит на пористой фильтроваль-
ной перегородке, сквозь которую
проникает газовая среда и которой
задерживаются твердые частицы. Ос-
новными механизмами очистки га-
зов являются: инерционный, меха-
низм захвата или касания, элект-
ростатический и диффузионный.
Фильтрующие пылеуловители
являются аппаратами тонкой очист-
ки газовых потоков от частиц пыли;
их эффективность может достигать
99,99 %, поэтому они, как прави-
ло, являются последними ступеня-
ми очистки.
Для очистки пылегазовых пото-
ков используются следующие типы
фильтровального оборудования: с
гибкими (тканевыми) фильтрующи-
ми перегородками, с набивными
волокнистыми перегородками, с
жесткими фильтрующими перего-
родками и насыпными фильтрую-
щими слоями.
498
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
По форме фильтровальных эле-
ментов приборы с гибкими филь-
трующими перегородками подраз-
деляются на рукавные и рулон-
ные.
Наибольшее распространение в
промышленности получили рукав-
ные фильтры.'
1.7.1. Рукавные фильтры
Общие сведения
Рукавные' фильтры — широко
распространенные и эффективные
аппараты пылеулавливания. Их при-
меняют для отделения пыли от га-
зов и воздуха (в том числе аспира-
ционного) в различных отраслях
промышленности: в черной и цвет-
ной металлургии, химической и
нефтяной промышленности, про-
мышленности- строительных мате-
риалов, в текстильной, пищевой
промышленности и т.л.
Рукавные фильтры представляют
собой аппараты с корпусами пря-
моугольной или круглой формы.
Внутри корпусов подвешены рукава
диаметром от 100 до 300 мм, высо-
той от 0,5 до 10 м. Фильтрация воз-
духа или газа осуществляется про-
пусканием запыленной среды через
ткань рукава. Допустимая за-
пыленность газа в технических ха-
рактеристиках приведена при нор-
мальных условиях. В рукавных филь-
трах разной конструкции газ может
перемещаться в направлении изнут-
ри рукава наружу или наоборот. Пос-
ле того как на фильтрующей повер-
хности накопится слой пыли, гид-
равлическое сопротивление ко-
торого составляет предельно допус-
тимую величину, производят реге-
нерацию рукавов (сбрасывание в бун-
кер накопившегося слоя пыли). Для
регенерации используют обратную,
импульсную и струйную продувку
или механическое встряхивание,
которое может применяться в соче-
тании с обратной продувкой.
Помимо способа регенерации,
рукавные фильтры различаются пло-
щадью фильтрующей поверхности,
допустимой величиной рабочего дав-
ления (разрежения), количеством
секций, формой, диаметром, высо-
той и конструктивными особеннос-
тями рукавов' (наличием каркаса,
колец по высоте рукава и т.п.).
Рукавные фильтры обеспечива-
ют очистку воздуха и газов от пыли
(в том числе высокодисперсной)
эффективностью 99 % и выше.
Степень очистки газа в рукавном
фильтре определяется дисперснос-
тью и другими свойствами улавли-
ваемой пыли, качеством фильтро-
вального материала, способом и
режимом регенерации, величиной
удельной газовой нагрузки, гид-
равлического сопротивления и др.
Пропускная способность рукав-
ного фильтра зависит от площади
фильтрующей поверхности и удель-
ной газовой нагрузки, определяе-
мой по эксплуатационным и опыт-
ным данным.
В настоящее время наиболее рас-
пространсными типами рукавных
фильтров являются: ФРКИ,
ФРКН, ФРО, ФРОС, ФРКДИ,
ФРУ, УРФМ, СМЦ и др.
Наиболее ответственным узлом,
определяющим качество очистки га-
зов, являются фильтровальные эле-
менты, состоящие из фильтроваль-
ной перегородки и арматуры, необ-
ходимой для функционирования
элемента и его крепления в аппа-
рате. Фильтровальные элементы с
499
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
гибкими перегородками делятся на
каркасные и бескаркасные.
В бескаркасных элементах очи-
щаемый поток газа обычно про-
текает из внутренней полости нару-
жу, в отличие от элементов, снаб-
женных каркасами, где поток на-
правлен снаружи во внутреннюю по-
лость. Бескаркасные фильтроваль-
ные элементы чаще всего выполня-
ют в виде цилиндрических рукавов
с распорными кольцами и без них
(рис. 1.48). Рукава изготовляют цель-
ноткаными или сшитыми, причем
более высокими прочностными и
фильтровальными свойствами обла-
дают цельнотканые рукава. Однако в
промышленности используют боль-
шое количество рукавов, изго-
товленных путем сшивки (рис. 1.49).
Рис. 1.48. Схема фильтровальных элемен-
тов с нижним подводом очищаемого газа:
а — рукав со вшитыми распорными кольца-
ми; б — рукав с нижним креплением при по-
мощи разъемного хомута; в — рукав с под-
весными распорными кольцами; г — рукав с
нижним креплением при помощи пружинно-
го кольца
Ткани сшивают в замок с заги-
бом кромок, нетканые материалы
или тяжелые многослойные ткани —
внакладку. Сшивку выполняют в три
строчки с числом стежков на 10 мм
не менее четырех. Используют нити
из тех же волокон, что и фильтро-
вальный материал. Лавсановые ма-
териалы сшивают нитями 90Л-29,4
тексхЗ (ОСТ 17-257—79). Для стек-
лотканей используют крученые ком-
плектные нити из стекла БС-6-
34x1x3(100) по ГОСТ 8325-78.
Распорные кольца (см. рис. 1.49)
выполняют из проволоки диамет-
ром 3—4 мм; их сваривают в стык
контактной сваркой. В месте сварки
кольцо должно быть тщательно за-
чищено, чтобы не оставалось зау-
сениц, которые могут повредить
фильтровальный материал.
Кольца распределяют по длине
рукава неравномерно. В верхней ча-
сти рукавов кольца пришивают на
расстоянии 5—6 диаметров рукава
от верхнего обреза и друг от друга,
в нижней части — на расстоянии
2—3-х диаметров рукава. Такое рас-
положение обеспечивает во время
регенерации свободный проход
продувочного газа.
В нижней части рукава могут кре-
питься хомутами, затягиваемыми
болтом с гайкой (рис. 1.50). Для обес-
печения соосности болта и гайки
при затяжке их крепят в хомуте шар-
нирно. Хомуты выполняют из сталь-
ной ленты толщиной 0,5—1 мм, к
одной стороне которой точечной
сваркой приваривают проушины из
той же ленты. Для защиты от корро-
зии ленту и другие материалы хо-
мута следует выполнять из нержа-
веющей стали или они должны
иметь антикоррозионные покрытия.
500
LA
О
70-f? 70*2 25
/
Рис. 1.49 Фильтровальный рукав фильтра типа
• ФРО:
7 — пружинное кольцо; 2 — материал, обтягива-
ющий пружинные кольца; 3 — шитый рукав
Б-Б
A-A (1:1)
В-В (1:1)
20
Рис 1.50. Разъемный хомутдля крепления фи льтроваль-
ных рукавов:
7 — стальная лента толщиной 1 мм; 2 — приварная проуши-
на, 3— стяжной болт; 4 — упорный ролик, 5 — гайка
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
За последние годы за рубежом и в
нашей стране получили распростра-
нение хомуты, имеющие на одном
конце шарнирно или жестко закреп-
ленный червяк, а на другом — про-
рези, соответствующие шагу червяка.
Чтобы рукав не повреждался при
креплении разъемным хомутом, ниж-
ний его край подвертывают и про-
шивают. Для удержания рукава на
колпаке в его верхнюю часть вши-
вают пружинное кольцо, обтянутое
мягким материалом в один слой (см.
рис. 1.49).
На рис. 1.51, а показано гнездо,
выполненное из нержавеющей ста-
ли и ввальцованное в стальную ру-
кавную решетку. В фильтрах ФР-6500
для удержания рукавов диаметром
127 мм используют гнезда. В фильт-
рах ФР-5000 рукавные решетки из
чугуна и гнездо для крепления рука-
вов выполняют путем проточки. При
этом особое внимание обращают на
выполнение радиусов закруглений.
При наличии острых кромок в месте
крепления рукава он может быть по-
рван, а если радиусы закруглений
слишком велики, то уменьшается
надежность закрепления.
Пружинные кольца, удержива-
ющие рукав за счет сил упругости,
используют обычно для рукавов
диаметром до 200 мм. При большем
диаметре надежное крепление осу-
ществляют, используя пружинные
кольца, которые надевают на про-
фильную обечайку, закрепленную
на рукавной плите (см. рис. 1.51, б).
В фильтрах типа РП и РВ (СМЦ-
100 и СМЦ-101) нижнее крепле-
ние рукавов осуществляют при по-
мощи самозаклинивающихся колец
(рис. 1.52). Для надежного удержа-
ния в нижний край рукава вшива-
ют жгут из асбеста или другого эла-
стичного материала.
В некоторых случаях нижний ко-
нец рукава не закрепляют. Необхо-
димую натяжку осуществляют под-
вешиванием груза (рис. 1.53). Герме-
тичность достигается с помощью
уплотнительного рукава, закреп-
ленного нижним концом на обечай-
ке, приваренной к рукавной решет-
ке, а верхним — на грузе. Недостат-
Рис. 1.51. Узлы крепления фильтроваль-
ного рукава:
I — гнездо для рукава диаметром 127 мм;
2 — рукавная решетка; 3 — профильная
обечайка
502
Часть П1. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.53. Крепление рукавов открытого типа
с использованием грузов:
/ — рукав; 2 — груз; 3 — уплотнительный
рукав; 4 — обечайка
Рис. 1.52. Крепление рукава, открытогос
двух сторон, самозаклинивающимися
кольцами:
а — общий вид; б — узел крепления; I —
обечайка, ввальцованная в рукавную решет-
ку; 2 — кольцо самоз»клиниваюшсеся; 3 —
рукав; 4 — кольцо верхнее; 5 — пружина; 6 —
верхняя рукавная плита
ками метода натяжения рукавов с
использованием грузов являются
сложность устройства и значитель-
ные затраты металла или других ма-
териалов на изготовление груза, уве-
личивающие общую массу аппара-
та на 30—40 %.
При нижней подаче запыленно-
го газового потока верхнюю часть
рукавов обычно закрывают глухим
металлическим колпаком, посред-
ством которого осуществляют натя-
жение рукава (рис. 1.54, а). Колпак,
в свою очередь, подвешивают к не-
подвижному кронштейну на цепи
или закрепляют при помощи натяж-
ного болта. При наличии цепи на-
тяжение рукавов диаметром 300 мм
осуществляют специальным рычаж-
ным приспособлением 4. Путем пе-
рестановки звеньев цепи в продоль-
ных пазах кронштейна возможно на-
тяжение рукава, которое осущест-
вляется при усилии 250—400 Н.
В фильтрах с регенерацией пу-
тем обратной продувки и покачи-
вания фирма «Тильман Уилсбрсй-
тор» («Tilghman Wheclabrator») для
крепления рукавов использует крю-
чок, в который продевается конец
рукава. Крючок закрепляется на
кронштейне, совершающем кача-
тельное движение (рис. 1.54, б).
В фильтрах типа РП и РВ с пода-
чей запыленного потока сверху
крепление верхнего конца рукава
осуществляют при помощи кони-,
чсского кольца (см. рис. 1.52) и са-
503
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Рис. 1.54. Верхнее крепление фильтровальных рукавов:
а — подвес рукава на цепи в фильтрах типа ФРО; б — крепление каркасного рукава в рукавной
решетке путем зажима бурта фланцем (фильтр типа ФРКИ-ЗОВР); в — подвес рукава в филь-
трах с регенерацией путем подкачивания и обратной продувки; / — цепь; 2 — кронштейн
подвеса рукава; 3 — динамометр; 4 — приспособление для натяжки рукавов; 5 — качающийся
кронштейн для подвеса рукавов; 6 — крючок подвеса; 7 — прошитая часть рукава; 8 — фильт-
ровальный рукав; 9 — каркас со фланцем
мозаклинивающего зажима. Натяже-
ние регулируют цепью с пружиной.
В связи с широким распростра-
нением фильтров с регенерацией
импульсной продувкой с течени-
ем потока снаружи внутрь рукава
за последние годы широкое распро-
странение получили жестко-каркас-
ные фильтровальные элементы
(рис. 1.55, а). Наличие каркаса улуч-
шает условия регенерации за счет
ударов ткани о него и позволяет ис-
пользовать нетканые фильтроваль-
ные материалы, обеспечивающие
наиболее высокую степень очистки.
Каркасы выполняют из проволоки
диаметром 2—3 мм и защищают
антикоррозионным покрытием. При
необходимости их изготовляют из
коррозионно-стойкой стали. В верх-
ней части к каркасу приваривают
504
фланец с диффузором, а в нижней
части — донышко.
Рукав крепится к каркасу при по-
мощи разъемного хомута. В некото-
рых типах зарубежных аппаратов
крепление рукавов осуществляется
при помощи профильных пружинных
колец, вшитых в верхней части ру-
кава (рис. 1.55, б). В подвешенный ру-
кав вставляется каркас, удержива-
ющий кольцо в разжатом состоянии.
При выемке рукава вначале удаляет-
ся каркас, после чего кольцо дефор-
мируется. Иногда крепление рукава
вместе с каркасом осуществляется
внутри корпуса, на обечайке, жест-
ко укрепленной в рукавной плите. Ис-
пользование подобных аппаратов по-
зволяет свести к минимуму расстоя-
ние между потолком помещения и
крышкой аппарата. Однако в этом
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
200
200
Трубная
решетка
Рис. 1.55. Каркас рукава фильтра с импуль-
сной продувкой (о):
/ — диффузор; 2 — продольные прутки; 3 —
распорные кольца; 4 — донышко;
крепление рукава при помощи кольца (б)
50
126
8*200= 1600
200
Нажать
а
случае размер корпуса аппарата уве-
личивается в продольном направле-
нии за счет монтажных проходов, сам
монтаж усложняется и условия тру-
да ремонтных рабочих значительно
ухудшаются.
В фильтрах с двусторонней им-
пульсной. продувкой с высотой рука-
вов 6—8 м используются каркасы, со-
стоящие из трех звеньев, соединен-
ных между собой шарнирно (рис. 1.56).
Шарнирное соединение дает возмож-
ность вставлять рукав через верхнюю
камеру очищенного газа при ограни-
ченном расстоянии между каркасом
фильтра и потолком помещения. Так,
для фильтров ФРКДИ-1100 оказыва-
ется возможным устанавливать фильт-
ровальные рукава высотой 6 м при
расстоянии между потолком помеще-
ния и крышкой фильтра 1600 м.
Верхнее звено каркаса по конст-
рукции и размерам аналогично нор-
мализованному звену каркаса фильт-
ров типа ФРКИ. Среднее звено
снабжено двойным конфузором,
обеспечивающим увеличение скоро-
сти встречных газовых потоков и со-
здающим условия для вибрации кар-
каса во время импульсной продувки.
Существенное влияние на габа-
ритные размеры и массу фильтра
5015±5
Рис. 1.56. Трехзвенный каркас рукава фильтра типа ФРКДИ: 1—3 — звенья
505
Глава 7. Оборудование для сухих методов очистки
оказывают выбранный диаметр ру-
кава и его отношение к высоте. Чем
меньше диаметр рукава, тем боль-
ше фильтрующая поверхность, при-
ходящаяся на единицу объема ап-
парата. При диаметре рукава 135 мм
на 1 м3 можно разместить 12, при
диаметре 200 мм — 10 и при диа-
метре 300 мм — 6,25 м2 фильтрую-
щей поверхности. При выборе диа-
метра рукавов определяющим явля-
ются стандарты на ширину ткани.
Наиболее широко используют ткани
шириной 980—1000 мм, из которых
с минимальными потерями можно
изготовлять рукава диаметром 135 и
300 мм. Для рукавов диаметром 200 мм
используют ткани шириной 1370—
1400 мм. Рукава диаметром 300 мм ис-
пользуют в фильтрах большой про-
пускной способности, размещаемых
вне помещений. Аппараты имеют зна-
чительные габаритные размеры и
массу, но за счет сокращения числа
рукавов облегчаются монтаж и об-
служивание, увеличивается надеж-
ность эксплуатации. Рукава диамет-
ром 127 и 135 мм используют в филь-
трах, размещаемых внутри помеще-
ний. В этом случае уменьшаются га-
баритные размеры фильтра, сокра-
щаются затраты на эксплуатацию про-
изводственных помещений, умень-
шается расход металла на единицу
фильтрующей поверхности, что осо-
бенно важно при использовании не-
ржавеющих сталей. В то же время ус-
ложняется обслуживание большого
количества рукавов и несколько сни-
жается надежность эксплуатации.
Аппараты, устанавливаемые внут-
ри помещений, обычно оснащают
фильтровальными рукавами диамет-
ром не более 200 мм. Высота рукавов у
фильтров с нижним подводом газа
506
определяется скоростью газа на вхо-
де в рукав:
Л Н
Чх =4vv—•
Для осуществления свободного
падения агломератов пыли в бун-
кер скорость газа на входе не долж-
на превышать 1,8—2,2 м/с. В этих ус-
ловиях отношение Н/D не должно
быть выше 30—33. При подаче за-
пыленного потока сверху скорость
на входе в рукав можно принимать
более высокой — 2,5—2,6 м/с, а от-
ношение H/D =38-5- 40.
Рукава фильтров ФРКДИ-1900
диаметром 135 мм имеют высоту 8 м.
Следует иметь в виду, что рукава
большой высоты могут эффективно
использоваться для улавливания тя-
желых металлических пылей. При
улавливании легких пылей скорость
падения агломератов уменьшается.
Соответственно, должно быть зна-
чительно увеличено время регене-
рации рукавов, что отрицательно
сказывается на пропускной способ-
ности аппарата. Следует также иметь
в виду, что износ длинных рукавов
увеличивается за счет трения пыли,
соскальзывающей вниз при регене-
рации. Существенное влияние на за-
нимаемую фильтром площадь ока-
зывает размещение рукавов (рис. 1.57).
Наиболее эффективно площадь ис-
пользуется при расстановке их в шах-
матном порядке. Однако в большин-
стве случаев, исходя из удобства об-
служивания и унификации узлов,
рукава располагают по вершинам
квадрата. В фильтрах с цилиндричес-
кими корпусами они размещаются по
концентрическим окружностям или
в шахматном порядке.
Расстояние между рукавами за-
висит от способа регенерации, кон-
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.57. Схемы размещения ру-
кавов:
а — в шахматном порядке; б — по
вершинам квадратов; в — по кон-
центрическим окружностям
струкции рукава, при этом отноше-
ние Н/D должно быть таким, что-
бы во время регенерации или в цик-
ле фильтрования рукава не могли
соприкасаться друг с другом или со
стенками аппарата. При регенера-
ции путем встряхивания или пока-
чивания расстояние между рукава-
ми увеличивается. При использова-
нии сшитых рукавов расстояние
между ними должно быть больше,
чем для цсльнотканых рукавов. Шов
рукава имеет иной коэффициент
растяжения, нежели его остальная
часть, и это вызывает искривление
рукава во время регенерации. При
монтаже рукавов следует стремить-
ся поворачивать их таким образом,
чтобы швы проходили в местах,
наиболее удаленных от соседних ру-
кавов. Расстояние между рукавами
выбирают в пределах 40—70 мм.
Меньшее расстояние принимают
для рукавов небольшой высоты с
регенерацией путем импульсной
или обратной продувки.
Размещение рукавов в фильтрах
должно обеспечивать удобство их мон-
тажа и осмотра. В небольших фильт-
рах для осмотра устанавливают спе-
циальные люки. В аппаратах большой
пропускной способности между дву-
мя или четырьмя рядами рукавов для
удобства их монтажа оставляют про-
ходы шириной 500—600 мм на двух
уровнях.
В ряде фильтров большой про-
пускной способности используют
фильтровальные элементы, состо-
ящие из двух концентрически рас-
положенных рукавов (рис. 1.58). При
фильтровании в наружном рукаве
газ проходит изнутри наружу, а во
внутреннем — снаружи внутрь. Для
обеспечения условий свободного
удаления пыли внутренний рукав
выполняют короче наружного на
30—40 %. Внутренний рукав наде-
вается на каркас, закрепляемый на
его крышке.
Для фильтров типа ФРО в каче-
стве каркаса могут быть использо-
ваны унифицированные элементы
фильтра ФРКДИ, соединенные меж-
ду собой шарнирно. Для предупреж-
дения схлапывания наружного ру-
кава и центрирования внутреннего
применяют двойные распорные
кольца (см. рис. 1.58). Их устанавли-
вают через 1000—1200 мм и. закреп-
ляют на внутреннем рукаве.
Двойные рукава можно исполь-
507
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Рис. 1.58. Двойной рукав фильтра типа ФРО:
1 — распорное кольцо; 2 — каркас внутренне-
го рукава; 3 — крышка наружного рукава; 4 —
внутренний рукав; 5 — наружный рукав
зовать в серийных фильтрах в тех
случаях, когда необходимо увели-
чить их пропускную способность или
снизить гидравлическое сопротив-
ление для уменьшения энергетичес-
ких затрат. За счет применения двой-
ных рукавов пропускную способ-
ность аппарата можно увеличить на
25-30 %.
Важнейшим элементом рукавно-
го фильтра является корпус. Основ-
ными требованиями, предъявляемы-
ми к корпусам рукавных фильтров,
являются герметичность, устойчивость
508
против коррозии, прочность и ми-
нимальные теплопередачи. При
улавливании электролизуюшихся и
взрывоопасных пылей стенки корпуса
должны обеспечивать интенсивный
отвод статического электричества.
По форме корпуса фильтроваль-
ных аппаратов делятся на цилинд-
рические и прямоугольные. Цилинд-
рические корпуса обычно имеют ап-
параты, работающие при давлении
или разрежении более 0,02 МПа, а
также и при меньших давлениях,
когда аппарат имеет одну секцию и
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
нижнюю часть используют в качестве
циклона для осаждения грубых фрак-
ций пыли. Достоинствами цилин-
дрических корпусов (рис. 1.59, в) яв-
ляются высокая прочность, простота
изготовления, минимальные затра-
ты металла на единицу объема. В то
же время при компоновке много-
секционных аппаратов из отдельных
цилиндров значительно увеличива-
ется занимаемая ими площадь, воз-
никают трудности при размещении
фильтровальных рукавов, механиз-
мов встряхивания, собирающих и
раздающих коллекторов.
В большинстве случаев много-
секционные аппараты, работающие
при давлении или разрежении ме-
нее 0,02 МПа, имеют прямоуголь-
ные корпуса. При двухрядном рас-
положении секций (рис. 1.59, б, г)
прямоугольная компоновка дает
возможность располагать раздаю-
щий коллектор запыленного газа и
собирающий коллектор очищенного
газа между рядами секций, в связи
с чем конструкция аппаратов при-
обретает компактность и уменьша-
ются затраты металла и трудоем-
кость изготовления фильтров.
Корпуса небольших фильтров
изготовляют сварными в виде от-
дельных блоков или панелей, из
которых на месте установки аппа-
рат собирают на болтах или свари-
вают. Корпуса фильтров с импульс-
ной продувкой типа ФРКИ изготов-
ляют в виде двух блоков: основной
части корпуса и бункера с рамой
(рис. 1.59, а).
Корпуса фильтров типа ФВК,
4Г-БФМ поставляют в виде пане-
лей, которые на месте монтажа со-
единяют болтами. Некоторые типы
болтовых креплений приведены на
рис. 1.60, а— в. При необходимости
повышения жесткости конструкции
корпуса в местах соединений уста-
Рис 1.59 Схемы корпусов рукавных фильтров:
а — корпус трехсекционного фильтра ФРКИ-90, б — корпус 12-сскционного фильтра ФРКДИ-1100
с двусторонним расположением секций; в — цилиндрический корпус; г — корпус IО-секционного
фильтра ФРО-20 ООО; 1 — основная часть корпуса фильтра; 2 — бункер; 3 — винтовой транспортер
509
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Рис. 1.60. Схемы разъемных и сварных соединений элементов корпуса фильтра:
а — базовое соединение с прокладкой; б — базовое соединение с уголком жесткости; в —
болтовое соединение элементов гнутого профиля; г — сварное соединение элементов корпуса
фильтра, выполненных из гнутого профиля, установленного полками наружу; д — то же,
полками внутрь; е — сварное соединение элементов корпуса фильтра, выполненных из гнуто-
го профиля, установленного полками внутрь
навливают уголки (см. рис. 1.59, б) или
стенкам корпуса придают специаль-
ную форму (см. рис. 1.60, в). В других
случаях необходимая жесткость сте-
нок достигается приваркой полос
или элементов гнутого профиля. На
рис. 1.60, г показана схема сборки кор-
пуса фильтра из элементов гнутого
профиля. Последние повернуты пол-
ками наружу, что несколько ухудшает
внешний вид аппарата, но облегча-
ет сборку и контроль герметичности.
В аппаратах, работающих без
теплоизоляции, элементы гнутого
профиля поворачивают полками
внутрь (см. рис. 1.60, д). Внешний вид
при этом улучшается, однако услож-
няется подгонка по периметру аппа-
рата рукавной плиты.
Использование элементов гнуто-
го профиля дает возможность сни-
жать металлоемкость аппаратов и
стоимость их изготовления. При из-
готовлении элементов гнутого про-
филя прокатом или штамповкой
достигается высокая точность, что
облегчает сборку и сварку корпусов
фильтровальных аппаратов.
510
Составным элементом корпусов
рукавных фильтров является бункер.
Угол наклона стенок бункера дол-
жен быть больше угла естественно-
го откоса улавливаемой пыли. У боль-
шинства аппаратов угол наклона
стенок бункера к горизонту состав-
ляет 60°. В фильтрах, предназначен-
ных для улавливания сажи и неко-
торых других трудноссыпающихся
пылей, угол наклона принимают
равным 70°.
В многосекционных фильтрах с
прямоугольными корпусами могут
быть использованы пирамидальные
или щелевые бункеры. В нижней ча-
сти шелсвых бункеров обычно рас-
полагают винтовой или скребковый
конвейер, перемещающий пыль к
разгрузочному отверстию.
В качестве фильтровальных ма-
териалов в фильтрах с гибкими
фильтрующими перегородками ис-
пользуются материалы, приведен-
ные в табл. 1.32. Основные свойства
текстильных волокон для фильтро-
вания тканей даны в табл. 1.33.
Химическая характеристика фильтровальных материалов
Таблица 1.32
Наименование Предприятие- изготовитель Масса 1 м2, г Наиме- нование волокна Перепле- тение в число нитей на 10 см* Разрывная нагрузка полоски 50x100 мм*, кге Удлине- ние при разрыве *, % Изгибо- устойчи- вость при 10%-й нагрузке от раз- рыва*, число циклонов Воздухо- проницае- мость при Р = 5 мм вод. ст., дмэ/(м2- с) Термо- стойкость при дли- тельной эксплуа- тации, °C Щсло- чскисло- тостой- кость ** Сте- пень очист- ки (на бихро- мат), % Относи- тельная стоимость 1 м2 мате- риала (к лавсану арт. 217 по состоя- нию на 1979 г.)
• 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Ткань лавса- новая фильт- ровальная арт. 217 Рукава лавса- новые фильт- ровальные арт. 216 ТУ 17 РСФСР 81-74-75 К-т им. Тельмана (Ленинград) 424±25 Поли- эфирное Саржа 2/2 220 ±4 161 ± 10 176 201 49 32 42390 16426 166 130 Уд. Хор. 42 1
Ткань лавса- новая фильт- ровальная арт. 86013 ОСТ 17-452-74 Караблин- ский к-т шел- ковых изделий (Ря- занская обл.) 310±15 Тоже Саржа 2/2 389 ±8 190 ±6 261 141 50 29 31928 33039 136 130 Уд. Хор. 37 0,9
Ткань лавса- новая фильт- ровальная арт. 86033 ТУ УССР 3238-78 Луцкий ме- ланжевый к-т 316_16 » Саржа 2/2 326_6 159.5 244 136 40 26 18988 17 459 180 130 Уд. Хор. 32 1,1
Часть Ш, Основное оборудование для очистки газовых систем
1Л
Ь->
Продолжение табл. 1.32
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Ткань лавсановая фильт- ровальная с односторон- ним начесом (двойной лавсан) арт. 8603! ТУ 17 РСФСР 8053-78 Золотовская ткацкая ф-ка 940.47 » Саржа 2/2 двухслойная 184_6 134-5 622 578 39 39 34158 30640 69 130 Уд. Хор. 66,65 1,8
Войлок иглопробивной фильтровальный арт. 204-Э ТУ 17 ЭССР 413-77 НПО «Мист- ра» Минлег- прома ЭССР (Таллин) 580+58 » Нетканый 130 94 67 70 92 621 73055 НО 130 Уд. Хор. 51,49 0,47
Полотно холстопрошнв- нос фильтровальное арт. 931507 ТУ 17 РСФСР 5910-72 Инзенская ф-ка нетканых материалов (Пензенская обл.) 500±30 » Нетканое 87 230 47 56 35 071 22537 348 130 Уд. Хор. 23 0,8
Полотно нетканое хол- стонрошивное фильтро- вальное арт. 931506 ТУ 17 РСФСР 6801-74 Тоже 400±24 » » 38 173 21 38 22 245 26150 611 130 Уд. Хор. 20 0,19
Полотно игглопробив- ное фильтровальное антистатическое арт. 931521 ТУ 17-14-43-77 Московская одеяльно- платочная фабрика 600±30 Поли- эфирное -5% нихрома Нетканое 149 66 46 34 200000 138 690 231 130 Уд. Хор. 27,1 2,3
Ткань фильтровальная нитроновая арт. 133 ТУ РСФСР 17-5509-72 Ф-ка «Крас- ный Октябрь» (г Сурск Пен- зенской ол) 426*43 Полиак- рилонит- рильное Саржа 2/2 104 + 5 98 ±6 151 115 24 22 2747 2 628 100 120 От уд до хор. Хор. 41 0,97
Ткань фильтровальная нитроновая двойного переплетения Усть-Камено- горский тек- стильный к-т 545±27 То же Саржа 2/2 двухслойная 256 224 181 168 53 44 17 290 5960 71 120 Хор. Уд. 36 —
"лава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Продолжение табл. 1.32
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Ткань техническая фильт- ровальная ТТО-ЗиТТО-4 ТУ 6-06-31-124-76 Светлогор- ский завод искусствен- ного волок- на 500±20 Полиок- сидиазол Саржа 2/2 120 100 326 313 17 13 5295 5054 ПО 200 Уд. Хор. 12,25 1,4
Ткань стеклянная фильтро- вальная текстурированная ТСФТ-2-СГФ ТУ 6-11-375-76 Полоцкий завод стеклово- локна (Ви- тебская обл.) 617 Алюмо- магнези- альное стекло3* Саржа 3/1 200 ПО 328 209 -j |-j 12 21 180 250 Уд. Хор. 35,64 0,42
Сукно фильтровальное № 2 арт. 20 ГОСТ 6986-69 Ф-ка «Красный Октябрь» (г. Суре к Пензенской обл.) 341±15 Шерсть, капрон Саржа 2/2 220 ±4 161 ± 10 58 60 25 52 38370 107 680 152 90 Уд. Пл. 39 0,33
Сукно техническое полу- шерстяное ЦМ арт. 83 ТУ 17 РСФСР 42-4791-76 К-т им. Тельмана (С-Пстербург) 500±30 То же Саржа 2Z2 106 ±2 100 ±6 79 58 29 40 83 396 66712 244 90 Уд. Пл. 20 1,05
Сукно полушерстяное техническое РЦЛ арт. 115 ТУ 17 РСФСР 42-4641-76 То же 1444±86 » 133 ±3 269±16 122 85 52 90 162088 105216 46 90 Уд. Пл. . . 60 2,8
* Числитель — по основе, знаменатель — по утку. - * * Числитель — стойкость к щелочам, знаменатель — к кислотам. 3* Аппрет — силиконографитовый политетрафторэтилен.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Основные свойства текстильных волокон для фильтрования тканей
Таблица 1.33
Исходный полимер или сырье Назва- ние волок- на Плот- ность, кг/м3 Термостойкость, °C, при воздействии Химическая стойкость в различных средах Го- р на- честь Проч- ность на разрыв, МПа Раз- рывное удлин- нение, % Стой- кость к исти- ранию Влагоемкость, %, при 20 °C
дли- тельном кратко- времен- ном Ки- слоты Щело- чи Окис- лители Рас- твори- тели при 65% при ф = = 90-5-95%
Целлюлоза Хлопок 1520 65—85 90—95 ОП X У ох Да 360—530 7—8 У 7—8,5 24—27
Протеины Шерсть 1320 95—100 120 У ОП У X » 130—200 30—40 У 13—15 21,9
Полиамид Капрон Номекс 1140 1380 80—90 220 120 260 ОП У ОХ ох У X X X » Нет 450—600 400—800 18—32 14—17 ох ох 3,5—4,5 7—8,5
Полиэфир Лавсан 1380 130 160 X У—П X X Да 450—700 15—25 ох 0,4 0,5
Полиакри- лонитрил Нитрон 1170 120 150 X—У У X X » 300—470 15—17 У 0,9—2 4,5—5
Полиоле- фин Поли- пропи- лен 920 85—95 120 ох ох X X » 440—860 22—25 ох 0 0
Поливи- нилхлорид Хлорин, ацето- нохло- рин, ПВХ 1380— 1470 65—70 80—90 ох ох ОХ X Нет 180—230 15—30 ОП—П 0,17—0,3 0,7—0,9
Политетра- форэтилен Фторо- пласт, поли- фен 2300 220 270 ох ох ОХ ох » 350—400 50 У 0 0
Полиокси- диазол Окса- лон — 250 270 X — — — — — X — —
Алюмобо- росили кат- нос стекло Стек- лянное волок- но 2540 240 315 X У ох ох Нет 1600- 3000 3—4 ОП 0,3 —
Примечание ОХ — очень хорошая; X — хорошая; У — удовлетворительная; П — плохая, ОН — очень плохая
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Часть 111. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рукавные фильтры типа ФРКИ.
Фильтры типа ФРКИ — аппараты
общепромышленного назначения.
Они предназначены для улавлива-
ния пылей со средним диаметром
частиц 2 мкм и более, не являю-
щихся токсичными, пожаро- или
взрывоопасными. Применяются в
промышленности строительных ма-
териалов, черной и цветной метал-
лургии, пищевой и химической
промышленности.
В фильтре запыленный газ про-
ходит через ткань закрытых снизу ру-
кавов в направлении снаружи внутрь;
чистый газ выходит через верхние
открытые концы рукавов и удаляет-
ся из аппарата. Каждый рукав в филь-
тре натянут на жесткий каркас и зак-
реплен на верхней решетке.
У фильтров ФРКИ-30, ФРКИ-60
и ФРКИ-90, состоящих соответствен-
но из одной, двух и трех секций, вы-
сота рукавов одинаковая — 2 м. Ко-
личество секций в фильтрах ФРКИ-
180 (однорядных) и ФРКИ-360 (дву-
рядных) составляет соответственно
4 и 8 м, а высота рукавов — 3 м.
Запыленный газ поступает в кор-
пус через патрубки на боковых стен-
ках бункеров. Исключение составля-
ет фильтр ФРКИ-360, в котором
входной и выходной патрубки рас-
положены на торцовых стенках.
Регенерация осуществляется без
отключения секций импульсами сжа-
того воздуха, поступающего внутрь
рукавов сверху через отверстия в про-
дувочных коллекторах. Длительность
импульсов — 0,1—0,2 с. Подача им-
пульсов обеспечивается электромаг-
нитными клапанами при помощи
системы автоматики.
Система регенерации рассчита-
на на использование сжатого воз-
духа давлением 0,6 МПа (6 кгс/см2).
В случае эксплуатации фильтров при
пониженном давлении сопловые
отверстия на раздающих трубах по-
требитель рассверливает согласно
таблице, включенной в инструкцию
по эксплуатации.
Выгрузка пыли обычно произ-
водится через шлюзовые затворы.
В случае необходимости может быть
использовано разгрузочное устрой-
ство другого типа.
Корпуса и бункеры фильтров из-
готовлены из углеродистой стали.
Сжатый воздух в фильтрах дол-
жен быть осушен и очищен не ниже
10 кл. по ГОСТ 17433—72. Расход воз-
духа рассчитывают исходя из режи-
ма регенерации при расходе 55 дм3
(н.у.) через одну раздающую трубу
за один импульс.
Фильтровальные материалы: лав-
сановая фильтровальная ткань арт. 216,
217 (ТУ 17 РСФСР-8174-75); лавса-
новая ткань арт. 86013 (ОСТ 17-452—
74) или арт. 86033 (ТУ 17 УССР-3238-
78); иглопробивной синтетический
фильтровальный войлок арт. 204-Э
(ТУ 17 ЭССР-413—77).
Для нормальных условий экс-
плуатации необходима установка в
отапливаемом помещении.
Условное обозначение типоразме-
ра электрофильтра:
Ф — фильтр; Р — рукавный; К —
каркасный; И — с импульсной про-
дувкой; цифры — площадь фильт-
рующей поверхности (в м2).
На рис. 1.61, 1.62 и 1.63 приве-
дены различные конструкции
фильтров типа ФРКИ, а в табл. 1.34
дана их техническая характерис-
тика.
515
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
35.95
А-А
Рис. 1.61. Рукавные фильтры типа ФРКИ (однорядные):
/ — рукав; 2 — крышка; 3 — клапанная секция; 4 — коллектор, 5 — корпус; 6 — бункер; 7 — люк
Выгрузка
пыли
гозо
Рис. 1.62. Рукавные фильтры типа ФРКИ-180.
/ — рукав, 2 — крышка; 3 — клапанная сек-
ция; 4 — коллектор, 5 — корпус; 6 — бункер,
7 — люк
ЧотВ 0/5
Б
02'/
516
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ЧЗЧП
Рис. 1.63. Рукавные фильтры типа ФРКИ-360:
/ — рукав; 2 — крышка; 3 — клапанная секция; 4 — коллектор; 5 — корпус; 6 — бункер; 7— люк
Таблица 1.34
Техническая характеристика
Показатель Типоразмер фильтра
ФРКИ-30 ФРКИ-60 ФРКИ-90 ФРКИ-180 ФРКИ-360
Код ОКП 36 4631 1001 364631 1002 364631 1003 364631 1005 36 4631 1006
Площадь фильтрующей поверхности, м2, нс более 30 60 90 180 360
Количество рукавов 36 72 108 144 288
Диаметр рукава, мм 135 135 135 135 135
Высота рукава, м 2 2 2 3 3
Количество электромагнитов 3 6 9 12 24
Количество мембранных клапанов 6 12 18 24 48
Количество секций 1 2 3 4 8
Удельная газовая нагрузка, м’/м2 • мин, нс более 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8
Допустимая запыленность газа, г/м3 20 - 20 20 20 20
Гидравлическое сопротив- ление, кПа (кге/м*) 1,2—2 (120—200) 1,2—2 (120—200) 1,2—2 (120—200) 1,2—2 (120—200) 1,2—2 (120—200)
Давление продувочного воздуха, Мпа (кгс/см2) 0,3(3)-0,6 (6) 03(3>-0,6(6) 03(3)—0,6(6) 0Д(3}-0,6(6) 03(3)-Ю,6(6)
Наибольший расход сжато- го воздуха, мэ/ч 10 20 30 60 120
Допустимое давление (раз- режение) внутри аппарата, кПа (кге/м2) 5(500) 5(500) 5(500) 5(500) 5(500)
Размер !ь мм 1300 2700 4000 5300 5300
Габаритные размеры, мм; длина! ширина высота 1460 2030 3595 2820 2030 3595 4140 2030 3595 5480 2030 4520 5850 4340 4880
Масса с рукавами, т, не более 1,28 2,06 2,99 4,58 9,86
517
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Рукавные фильтры типа ФРКДИ.
Предназначены для улавливания не-
токсичных и невзрывоопасных пы-
лей со средним диаметром частиц
не менее 2 мкм при температуре очи-
щаемого газа до 130 °C.
Фильтр, заключенный в корпус
коробчатой формы, разделен на два
ряда секций. В каждой секции распо-
ложено по 36 рукавов высотой 6 м,
закрепленных в верхней и нижней
части (рис. 1.64).
Неочищенный газ поступает в
камеру запыленного газа через кол-
лектор, расположенный на одном
из торцов. Пыль осаждается на внеш-
ней поверхности рукавов и перио-
дически сбрасывается с них в бун-
кер, откуда удаляется шнеками.
Регенерация рукавов осущест-
вляется при помощи импульсов
сжатого воздуха, подаваемого одно-
временно сверху и снизу, что со-
ставляет отличительную особен-
ность фильтров этого типа.
В фильтрах типа ФРКДИ исполь-
зуются те же фильтровальные тка-
ни, что и в фильтрах типа ФРКИ.
Корпус и бункеры фильтров изго-
товлены из углеродистой стали.
Для нормальных условий экс-
плуатации необходима установка в
отапливаемом помещении.
Условное обозначение типоразме-
ра фильтра:
Ф — фильтр; Р — рукавный; К —
каркасный; ДИ — с двухсторонней
импульсной продувкой; цифры — пло-
щадь фильтрующей поверхности (в м2).
Сжатый воздух в фильтрах типа
ФРКДИ должен быть осушен и очи-
щен не ниже 10 кл. по ГОСТ 17433—
72. Расход воздуха рассчитывают ис-
ходя из режима регенерации при
расходе 55 л (н.у.) через одну раз-
дающую трубу на один импульс.
Рис. 1.64. Рукавные фильтры типа ФРКДИ:
/ — бункерная часть корпуса, 2 — люк; 3 — рукав; 4 — коллектор, 5 — корпус; 6 — клапан-
ная секция; 7 — фланцевый вентилятор (£>у = 50 мм); 8 — клапанная секция; 9 — винтовой
транспортер
518
Часть III. Основное оборудование д-1я очистки газовых систем
Техническая характеристика
Показатель Типоразмер фильтра
ФРКДИ-550 ФРКДИ-720 ФРКДИ-1100
Код ОКП 36 4631 2001 36 4631 2002 36 4631 2003
Площадь фильтрующей поверхности, м2 550 720 1100
Котичество рукавов 216 288 432
Диаметр рукава, мм 135 135 135
Высота рукава, м 6 6 6
Количество мембранных клапанов 72 96 144
Удельная газовая нагрузка, м3/м2 • мин, нс более 1,6 1,6 1,6
Допустимая запыленность газа, г/м3 50 50 50
Гидравлическое сопротивление, кПа (кге/м2), не более 2,8 (280) 2,8 (280) 2,8(280)
Давление продувочного воздуха, МПа (кгс/см2) 0,6 (6) 0 6(6) 0,6 (6)
Наибольший расход сжатого воздуха, м3/ч 150 200 300
Допустимое рабочее давление (разрежение) внутри аппарата, кПа (ктс/м2) 5(500) 5(500) 5(500)
Размеры, мм; Ц 3000 1100 4500 1105 6000 1692
Габаритные размеры, мм. длина ширина высота 4940 4340 9180 '6280 4340 9180 8955 4340 9180
Масса, т, не более 18,4 22,5 31,3
Рукавные фильтры типа ФРО.
Предназначены для улавливания сла-
бослипающихся пылей из сухих га-
зов при объеме их свыше 50 тыс. м’/ч.
При использовании рукавов из лав-
сана фильтры могут очищать газы
температурой до 130 °C; при исполь-
зовании рукавов из стеклоткани —
газы температурой до 230 °C. Аппа-
раты применяют в цветной и чер-
ной металлургии, машинострое-
нии, промышленности строитель-
ных материалов и в других отраслях
промышленности.
Отличительной особенностью
фильтров является использование
рукавов большого диаметра и высо-
ты, а также применение клапанов
тарельчатого типа с приводом от
пневмоцилиндров для переключения
секций на регенерацию (рис. 1.65).
Запыленный поток подводится в
открытые снизу рукава, закреплен-
ные на нижней решетке. Осажденная
пыль периодически удаляется путем
обратной продувки рукавов потоком
воздуха или очищенного газа.
Выгрузка пыли обычно осущест-
вляется шлюзовыми затворами; в от-
дельных случаях могут быть приме-
нены затворы других типов.
Корпус и бункеры фильтров из-
готовляют. из углеродистой стали.
Фильтровальные материалы: лав-
сан Л-4 арт. 216, 217 (ТУ 17 РСФСР-
8174-75); лавсан арт. 5468 (ТУ 17
РСФСР-8503-75) и арт. 86013 (ОСТ
17-452—74); стеклоткань ТСФТ-2-СГФ
(ТУ 6-11-375- 76).
Согласно руководству по мон-
тажу и эксплуатации пневматичес-
ких цилиндров по ГОСТ 15608—70,
519
Вход газа
A
a.
n. отв.
___zLA
Вход
продувочного
газа
Вход проду-
вочного газа
В
ЯЛУ
ЧОО
Рис. 1.65. Рукавные фильтры типа ФРО:
1 — люк; 2 — выпускной стакан; 3 — продувочный клапан; 4 — корпус; 5 — бункер
nzom8.
ЫО
Ф2вО
Для фильтров ФРО-6400
и ФРО-бООО
А
Б
Выход
газа
Выгру-
зка
пыли
вг
В,
В
Л]*с
Для фильтра ФРО-20000
Габаритные и присоединительные размеры (в мм)
Типо- разк ер фильт- ра L Ц b2 L3 Z4 В В' в2 Н М н2 н3 а b by а2 Ь2 6 t2 «1 П2 Z
ФРО- 2400 9600 9000 750 1500 300 6810 6000 3415 16750 2085 11205 1920 8195 830 600 830 3400 830 3000 130 136 24 8 7 5 5
ФРО- 6000 18 600 18000 1500 3000 300 9810 9000 5300 18360 2260 1248С 2320 9615 1600 600 1600 3150 1600 3150 120 136 38 6 14 5 5
ФРО- 20 300 30420 30000 3000 6000 210 18800 18000 10600 23480 3450 14300 5965 7365 3200 1090 3200 6250 3200 5500 — 4
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
сжатый воздух для фильтров должен
быть осушен и очищен не ниже 10 кл.
по ГОСТ 17433—72, насыщен распы-
ленным маслом (2—4 капли на 1 м3
свободного воздуха) вязкостью от
10 до 35 сСт (мм2/с), температурой
50 °C. Расход воздуха рассчитывают
по режиму регенерации, количеству
и типу пневмоцилиндров.
Условное обозначение типоразме-
ра фильтра:
' Ф — фильтр; Р — рукавный, О —
с регенерацией обратной продувкой;
цифры после букв — площадь филь-
трующей поверхности (в м2); следу-
ющая группа цифр — допустимая ра-
бочая температура (эта группа цифр
может быть опущена).
Фильтры могут быть установле-
ны в здании или на открытой пло-
щадке. Крышку, коридорное укры-
тие клапанов и корпус теплоизо-
лируют матами из минеральной ваты.
Нижнюю часть фильтра до опорно-
го пояса размещают в утепленном
помещении.
Для удобства транспортирования
корпус аппарата изготовлен из от-
дельных частей, свариваемых на
месте установки.
Техническая характеристика
Показатель Типоразмер фильтра
ФРО-2400 ФРО-бООО ФРО-20300
Кол ОКП 36 4631 3004 36 4631 3001 36 4631 4004
Площадь фильтрующей поверхно- сти, м2, не менее 2400 6000 20 300
Количество рукавов 504 648 2160
Количество секций 12 12 10
Высота рукава, м 8 10 10
Диаметр рукава, мм 200 300 300
Удельная газовая нагрузка, м3/м2 • мин: для лавсана для стеклоткани 0,5—0,9 0,3—0,5 0,5—0,9 0,3—0,5 0,5—0,9 0,3—0,5
Гидравлическое сопротивление, кПа (кге/м2) 2—3 (200—300) 2—3 (200—300) 2—3 (200—300)
Допустимая запыленность газа, г/м3 20 20 20
Допустимое разрежение внутри аппарата, кПа (кге/м2) 6(600) 6(600) 6(600)
Габаритные размеры, мм 9600x6810x6750 18600 x9810x18 360 30420x18 800x23 480
Масса, т 75,6 162,8 540
Рукавные фильтры типа ФРОС.
Предназначены для улавливания цен-
ных продуктов из газов температурой
до 500 °C в химической, нефтехими-
ческой и других отраслях промышлен-
ности.
Корпус фильтра — цилиндричес-
кий, из листовой высоколегирован-
ной стали (рис. 1.66). Внутри корпуса
размещены фильтрующие элементы
каркасного типа диаметром 92 мм,
высотой 2 или 3 м, изготовленные
из тканой металлической сетки
С 120-12Х18Н10Т ГОСТ 3187-76. Для
улавливания фтористого алюминия
и ультрамарина в качестве фильт-
ровального материала рекоменду-
ется применять металлическую
521
Рис. 1.66. Рукавный фильтр типа ФРОС:
1 — люк; 2 — фильтрующий элемент; 3 — фланцевый клапан с пнев-
матическим мембранным исполнительным механизмом; 4 — коллек-
тор чистого газа; 5 — устройство регенерации; 6 — монтажный люк;
7 — корпус фильтра; 8 — опора; 9 — коллектор сжатого воздуха; 10 —
цапфа
Глава 1, Оборудование для сухих методов очистки
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
сетку 450x3640-12Х18Н ЮТ МУ МОС
7197-63.
Камера очищенного газа разде-
лена на секции вертикальными пе-
регородками. Каждая секция имеет
патрубок, на котором установлено
устройство для регенерации филь-
трующих элементов секции.
Запыленный газ поступает в
нижнюю часть фильтра, фильтру-
ется тканой сеткой, направляется
в камеру очищенного газа и через
газоход выбрасывается в атмосферу
или подвергается дальнейшей об-
работке.
Фильтрующие элементы регенери-
руются обратной продувкой сжатым
воздухом давлением от 150 до 200 кПа
(от 1,5 до 2 кгс/см2) в течение 2—4 с.
Регенерация производится периоди-
чески. В момент регенерации секция
автоматически отключается.
Условное обозначение типоразме-
ра фильтра:
Ф — фильтр; Р — рукавный; ОС —
обратная продувка сжатым возду-
хом; первое число — площадь
фильтрующей поверхности (в м2);
второе число — допустимая темпе-
ратура (в °C).
Техническая характеристика
Показатель Типоразмер фильтра
ФРОС-9,0-500 ФРОС-13,5-500 ФРОС-20-500 ФРОС-31-500 ФРОС-66-500
Кол ОКП 36 4637 1053 36 4637 1054 36 4637 1055 — 36 4637 1057
Площадь фильт- рующей поверхно- сти, м2 9 13,5 20 31 66
Количество секций 4 4 6 6 8
Фильтрующие элементы: количество высота, м диаметр, мм 16 2 100 16 3 100 36 2 100 6 3 100 76 3 100
Удельная газовая нагрузка, м3/м2 • мин 0,4—1 0,4—1 0,4—1 0,4-1 0,4—1
Гидравлическое сопротивление, кПа (кге/м2) До 2,5 (250) До 2,5 (250) До 2,5 (250) До 2,5 (250) До 2,5 (250)
Допустимая запы- ленность газа на входе, г/м3 До 50 До 50 До 50 . До 50 До 50
Допустимое раз- режение внутри фильтра, кПа (кге/м*) До 5 (500) До 5 (500) До 5 (500) До 5 (500) До 5 (500)
Габаритные разме- ры, мм: высота ширина диаметр 4375 2303 1006 5375 2303 1006 5044 2830 1610 6044 2830 1610 6930- 3403 2210
Масса, т 1 1,1 1,99 2,27 3,67
523
Глава1. Оборудование для сухих методов очистки
Габаритные и присоединительные размеры (в мм)
Типоразмер фильтра L В Bi Н АД н2 D d Di d2 п d\
Ф РОС-9,0-500 2303 980 1280 1365 4375 3326 4042 2690 1192 1006 24 150 225 8 18
ФРОС-13,5-500 2303 980 1280 1365 5375 4326 5042 2690 1192 1006 150 225 8
ФРОС-20-500 2830 980 1790 2088 5044 3982 4729 3234 1799 1610 200 280 8
ФРОС-31-500 2830 980 1790 2088 6044 4982 5729 3234 1799 1610 200 280 8
ФРОС-66-500 3403 980 2375 2770 6930 5876 6683 4018 2598 2210 300 395 12
Рукавные фильтры типа СМЦ.
Предназначены для очистки сухих
технологических газов с температу-
рой не более 140 °C в промышлен-
ности строительных материалов
(главным образом, для улавливания
цементной пыли).
Особенностью этих аппаратов
является то, что они компонуются
из единичных фильтров площадью
фильтрующей поверхности, указан-
ной в технических характеристиках
соответствующих фильтров.
Каждая секция аппарата состоит
из верхнего блока с подводящими га-
зоходами, среднего блока и нижнего
блока — бункерной части. Секция раз-
делена вертикальной перегородкой на
две независимые камеры, позволяю-
щие производить фильтрацию газа
одновременно с регенерацией филь-
трующей системы. Открытые с двух
сторон рукава закреплены на верхней
и нижней решетках. Уловленная пыль
накапливается на внутренней поверх-
ности рукавов. Пыль из бункера уда-
ляется через затвор, изготовленный
в виде эластичного рукава в металли-
ческом кожухе.
Регенерация ткани производится
либо одной обратной покамерной
продувкой рукавов сжатым воздухом
(фильтры PC ГОСТ 20877—75) или
воздухом низкого давления (фильт-
ры РП ГОСТ 20877-75), либо об-
ратной продувкой рукавов воздухом
низкого давления при одновремен-
ном механическом встряхивании их
(фильтры РВ ГОСТ 20877-75). Филь-
тры с механическим встряхивани-
ем (РВ) применяются в исключи-
тельных случаях по согласованию с
ВНИИцеммашем.
Управление клапанами переклю-
чения секций на регенерацию осу-
ществляется сжатым воздухом.
Техническая характеристика
Показатель Показатель
I 2 3
1 2 3 4
Площадь фильтрующей поверхности, м2 55;50* 115; НО* 205
Удельная газовая нагрузка на ткань, м3/м2 • мин - 0,8—1,2
Допустимая запыленность газа, г/м3 50
Диаметр рукава, мм 200
Рабочая длина рукава, м: РВ РП 2,2 . 2,45 4,9 5,1 9,1
* Для фильтров с механизмом встряхивания (РВ).
524
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
Продолжение
1 2 3 4
Количество рукавов: в камере в фильтре 18 36
Гидравлическое сопротивление фильт- ра перед регенерацией, кПа (кге/м) 1,9(190)
Продолжительность регенерации одной камеры, м/с 120—180
Производительность продувочного вентилятора, м3/ч 2000 3000 6000
Напор продувочного воздуха, кПа (кге/м2) 0,8—1,5 (80—150)
Установленная мощность, кВт 0,09; 0,89*
Габаритные размеры, мм 3170x1710x5700 3170x1710x8940 3170x1710x13 760
Масса (без электрооборудования), т, нс более 2,3; 2,7* 3,1; 3,55* 4,3
*Для фильтров с механизмом встряхивания (РВ).
Рукавный фильтр СМЦ-166Б (PC
по ГОСТ20877—75). В зависимости от
требуемой поверхности фильтрации
фильтры (рис. 1.67) могут быть
сгруппированы в сборки, состоящие
из одного и более аппаратов (но не
более четырех в одном ряду).
Фильтрующий материал — лав-
сан арт. 216, 217 (ТУ 17 РСФСР-
8174—75). Допускается применение
и других материалов с такими же
или лучшими физико-механически-
ми свойствами.
Рис. 1.67. Рукавный фильтр СМЦ-166Б:
/ — подвеска; 2 — корпус; 3 — рукав; 4 — клапан, 5 — затвор; 6 — отводящий коллектор; 7 —
коллектор сжатого воздуха
525
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Техническая характеристика
Плошадь фильтрующей
поверхности, м2.....................30
Допустимая запыленность
газа, г/м3..........................50
Удельная газовая нагрузка,
м3/м2- мин...................0,8—1,2
Диаметр рукава, мм.................200
Высота рукава, м................... 2
Количество рукавов:
в камере...................... 12
в фильтре........................24
Гидравлическое сопротивле-
ние фильтра перед регенера-
цией, кПа (кгс/м2)...........1,9 (190)
Продолжительность регене-
рации одной камеры, с.............5—10
Расход сжатого воздуха для
регенерации рукавов
в одной камере, м3................ 1—2
Давление сжатого воздуха,
МПа (кгс/см2)............0,3—0,6(3—6)
Установленная мощность,
кВт................................0,1
Габаритные размеры,
мм..................... 1058x2010x4215
Масса (без электрооборудо-
вания), т, не более...............0,99
Рукавные фильтры типа УРФМ.
Предназначены для улавливания
пыли из различных технологичес-
ких газов и вентиляционного воз-
духа. Применяются при очистке
отходящих газов печей по пере-
работке цветных и редких метал-
лов.
Корпус фильтра (рис. 1.68) раз-
делен на несколько секций, внут-
ри которых подвешены открытые
снизу и заглушенные сверху рука-
ва, армированные кольцами жест-
кости. Снизу рукава закреплены на
решетке, сверху подвешены к раме
подвеса. Очищенный воздух прохо-
дит изнутри рукавов наружу.
526
В аппарате предусмотрена авто-
матическая посекционная регене-
рация ткани путем встряхивания и
обратной продувки рукавов. Для
этого используют пневмоцилинд-
ры, размещенные на крышке кол-
лектора неочищенного газа. Давле-
ние сжатого воздуха в пневмоци-
линдрах — 0,6 МПа (6 кгс/см2). От-
крытие и закрытие линий очищен-
ного газа и продувки осуществля-
ется тарельчатыми клапанами, ко-
торые также управляются пневмо-
цилиндрами.
Разгрузка производится с помо-
щью шнеков плавающей конструкции.
Места входа запыленного газа в
бункерную часть аппарата, входа
продувочного воздуха и выхода чи-
стого газа (последние два должны
быть расположены с торцовой сто-
роны аппарата) проектируют по
установочным чертежам.
Фильтры изготовляют двух типо-
размеров (УРФМ-ПМ и УРФМ-Ш),
различающихся количеством секций.
Корпус и бункеры фильтров —
из углеродистой стали.
.Фильтрующие материалы —
фильтровальное сукно № 2 (ГОСТ
6986—69); чистильная байка с кап-
роном 40 % арт. 21А (ГОСТ 6986—
69); техническое смешанное сукно
ЦМ арт. 83 (ТУ 17 РСФСР-42-4791-
76); нитрон арт. 133 (ТУ 17 РСФСР-
5509-72).
При заказе фильтра следует ука-
зывать площадь фильтрующей по-
верхности и тип ткани рукавов.
Условное обозначение типоразмера
фильтра:
У — укрупненный; Р — рукав-
ный; Ф — фильтр; М — модерни-
зированный; римские цифры — га-
баритная группа.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис, 1.68. Рукавные фильтры типа УФРМ:
7 — шнек; 2 — бункер; 3 — рукав; 4 — лаз; 5 — коллектор продувочного воздуха; 6 — коллектор
чистого газа; 7— корпус; 8 — рама; 9 — узел управления дросселем; 10 — проходной чугунный
дроссель; 11 — бункер (размеры в скобках относятся к фильтру УРФМ-Ш)
Техническая характеристика
Показатель Типоразмер фильтра
УРФМ-ПМ УРФМ-Ш
Площадь фильтрующей поверхности, м2 ' 2300 1610
Количество секций 20 14
Количество рукавов: в аппарате в секции 840 42 588 42
Диаметр рукава, мм 220 220
Высота рукава, м 4,063 4,063
Количество шлюзовых затворов на аппарат 9 4м 1
Мощность электродвигателей устройств транс- порта пыли, кВт 15 10
Допустимая запыленность газа, г/м2 50 50
Удельная газовая нагрузка, м3/м2 • мин 0,7—1.2 0,7—1,2
Гидравлическое сопротивление, кПа (кге/м2) 0,7—1,5 (70—150) 0,7—1,5 (70—150)
Рабочее давление (разрежение) в аппарате, кПа (кге/м2) До 2 (200) До 2 (200)
Расход воздуха давлением 0,6 МПа, м3/мин 2 1,75
Габаритные размеры, мм 23 000x4800x13 078 16 100x4800x13 078
Масса, т 108,99 78,31
527
Глава 1, Оборудование для сухих методов очистки
Рукавный фильтр типа РФСП-
1580. Предназначен для тонкой очи-
стки вентиляционных и доочистки
технологических газов с температу-
рой до 50 °C от свинецсодержащей
пыли. Особенностью фильтра явля-
ется повышенная по сравнению с
другими рукавными фильтрами ско-
рость фильтрации, достигаемая бла-
годаря обратной струйной продувке.
Фильтр (рис. 1.69) состоит из 20
секций, расположенных в два ряда по
10 секций в каждом. В состав каждой
секции входят следующие основные
узлы: корпус, верхняя камера для вхо-
да запыленного газа, продувочное ус-
тройство с приводом, фильтроваль-
ные рукава и запорное’устройство ши-
берного типа. Рукава прикреплены к
верхним и нижним патрубкам хому-
тами. Пыль осаждается на внутренней
поверхности рукавов.
Регенерация фильтровальной
ткани осуществляется обратной
струйной продувкой сжатым воз-
духом из кольцеобразных сопл, ох-
ватывающих снаружи фильтроваль-
ные рукава и перемещающихся
вдоль них поочередно вверх и вниз.
Рукава регенерируются в процессе
фильтрации без отключения газо-
вого потока. Подача сжатого возду-
ха проводится через быстрозапор-
ные клапаны по достижении гид-
равлического сопротивления, рав-
ного 2—2,5 кПа (200—250 кге/м2).
Пыль из фильтра удаляется че-
рез шлюзовой затвор ,с помощью
Рис. 1.69. Рукавный фильтр РФСП-1580:
/ — секция фильтра; 2 — бункер; 3 — шлюзовой затвор; 4 — шнековый транспортер
528
Часть III Основное оборудование для очистки газовых систем
двух шнеков, проложенных вдоль
днища бункера.
Основной конструкционный ма-
териал — сталь СтЗ.
Фильтрующий материал — двух-
слойный лавсан с начесом, № 5468
ЦНИХБИ (массой ее менее 700 г/м2).
Условное обозначение типоразме-
ра фильтра:
Р — рукавный; Ф — фильтр;
СП — со струйной продувкой;
1580 — площадь фильтрующей по-
верхности (в м2).
Техническая характеристика
Площадь фильтрующей
поверхности, м2....................1580
Производительность, м’/ч...До 470 000
Удельная газовая нагрузка,
м3/м2-мин.......................До 5
Допустимая запыленность
газа, мг/м2...................50—250
Разрежение в корпусе, кПа
(кге/м2), нс более............2,5 (250)
Количество секций....................20
Количество рукавов в одной
секции...............................24
Давление продувочного
воздуха, кПа (кгс/см2)........ 35 (0,35)
Ширина щели продувочных
колец, мм...........................1,5
Скорость движения продувочного
приспособления, м/с................0,12
Длина хода продувочного
приспособления, мм.................4745
Время одного цикла
продувки, с..........................40
Расход продувочного воздуха
на две секции, м3/ч.............12000
Габаритные размеры,
мм................. 25750x7740x11 770
Масса, т............................180
Рукавные фильтры типа Г4-БФМ.
Предназначены для очистки возду-
ха от пыли в аспирационных сис-
темах, обслуживающих мельницы,
крупозаводы и другие предприятия
пищевой промышленности.
Фильтр (рис. 1.70—1.71) состоит
из металлического шкафа, матерча-
тых рукавов, встряхивающего меха-
низма кулачкового типа с электро-
приводом, сборника пыли, шнека и
шлюзового затвора с электроприво-
дом для выгрузки пыли. Шкаф раз-
делен на секции, в каждой из кото-
рых размещено по восемнадцать ру-
кавов. Рукава снизу открыты, а сверху
заглушены. Очищенный воздух про-
ходит изнутри рукавов наружу.
Под шкафом расположен желоб с
тремя шнеками. По всей длине жело-
ба имеется прямоугольное отверстие
для подвода запыленного воздуха
Регенерация осуществляется пу-
тем обратной продувки с одновре-
менным механическим встряхивани-
ем. Механизм встряхивания разме-
щен на крышке фильтра. Во время
встряхивания клапан автоматически
отключает секцию от всасывающего
воздуховода, и продувочный воздух
поступает через отверстие, сообща-
ющее секцию с атмосферой.
Фильтр устанавливают на полу.
Пылесборник и шлюзовой затвор с
электроприводом расположены ниже
уровня пола (под перекрытием).
Корпус фильтра — из углероди-
стой стали. Фильтрующий матери-
ал — фильтровальное сукно № 2
(ГОСТ 6986—69).
Фильтры изготовляют двух мо-
дификаций (Г4-1БФМ и Г4-2БФМ),
различающихся в основном величи-
ной рабочего давления (разреже-
ния) в аппарате, на которое они
рассчитаны. Кроме того, для рукав-
ных фильтров первой модификации
предусмотрено исполнение с мень-
шим количеством секций.
Условное обозначение типоразмера
фильтра:
Г4 — индекс Шебекинского за-
529
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Рис. 1.70. Рукавный фильтр Г4-1БФМ:
1 — шлюзовой затвор с приводом; 2 — сборник пыли; 3 — рукав; 4 — крышка с механизмом
встряхивания; 5 — люк; 6 — шкаф; 7 — желоб
4370
Рис. 1.71. Рукавный фильтр Г4-2БФМ:
1 — шлюзовой затвор с приводом; 2 — сборник пыли; 3 — рукав; 4 — крышка с механизмом
встряхивания, 5 — люк; 6 — шкаф, 7 — желоб
вода; следующая цифра — обозна-
чение модификации фильтра со-
гласно ГОСТ 7715—70; Б — отрасль
пищевой промышленности (муко-
мольно-крупяная); Ф — фильтр; М —
модернизированный; последние
530
цифры — площадь фильтрующей по-
верхности (в м2).
В табл. 1.35 приведены сведения
об эффективности работы наибо-
лее распространенных рукавных
фильтров.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Техническая характеристика
Показатель Типоразмер фильтра
Г4-1БФМ-30 Г4-1БФМ-45 Г4-1БФМ-60 о S е W Г4-2БФМ-45 Г4-2БФМ-60 Г4-2БФМ-90
Площадь фильт- рующей поверхно- сти, м2 30 45 60 90 45 60 90
Количество секций 2 3 4 6 3 4 6
Диаметр рукава, мм 135 135 135 135 135 135 135
Высота рукава, м 2,09 2,09 2,09 2,09 2,09 2,09 2,09
Нагрузка фильтро- вальной ткани при запыленности воз- духа 15 г/м3, м3/м2 мин 1,5—2 1,5—2 1,5-2 1,5—2 1,5—2 1,5—2 1,5—2 •
Г идравличсскос сопротивление, кПа (кге/м2) Не бо- лее 1,3(130) Небо- лес 13(130) Небо- лес 1,3(130) Небо- лес 1,3(130) Небо- лес 13(130) Небо- лес 13(130) Нс более 13(130)
Допустимое разре- жение внутри фильтра, кПа (кге/м2) 3 (300) 3(300) 3(300) 3(300) 20 (2000) 20 (2000) 2 (2000)
Количество рука- вов 36 54 72 108 54 72 108
Допустимая запы- ленность воздуха, г/м3 15 15 15 15 15 15 15
11родолжитель- ность встряхивания рукавов за один цикл, с 12—15 12—15. 12—15 12—15 12—15 12—15 12—15
Интервал между циклами встряхи- вания, мин 3—4 3—4 3—4 3—4 3—4 3 4 3—4
Установленная мощность электро- двигателей Не бо- лее 1,4 Нс бо- лее 1,4 Нс бо- лее 1,4 Нс бо- лее 1,4 Не бо- лее 1,4 Нс бо- лее 1,4 Не бо- лее 1,4
Габаритные разме- ры, мм: длина L ширина высота 1435 1580 4325 1970 1580 4325 2490 1580 4325 3525 1580 4325 2250 1580 4370 2770 1580 4370 3800 1580 4370
Масса, т 1,1 1,4 1,65 2,22 1,9 2,3 3,1
531
и»
и>
bJ
Эффективность работы фильтров типа ФРКН, ФРКИ, ФРДН и ФРКДИ
Таблица 1.35
Марка аппарата Число уста- новленных аппаратов Источник пылсвыделсния Объем очи- щаемых газов, м3/ч Вид пыли Медиан- ный диа- метр час- тиц, мкм Входная концентра- ция, г/м3 Остаточная концентра- ция, мг/м3 Скорость фильтро- вания, м/мин
1 2 3 4 5 6 7 8 9
ФРКН-90 20 Сушилка 108 000 Оксид цинка 3—4 20 24 1,2
ФРКН-220 2 Цементная мельница 28 000 Цемент 11 18 50—75 0,8—1,2
ФРКН-90 60 Сушилка 400 000 Цинсб 5,5 1,1 25 1,2
ФРКН-60В 1 Аспирация загрузки продукта 4300 Пестициды, ТМТД — 19 1 1,2
ФРКН-60 ФРКН-60 2 1 Аспирация загрузки продукта » 7000 2200 Известь Минеральная пыль 10—12 3 10 3 10 1,0 0,6
ФРКН-30 2 » 5500 Цемент 10—12 5,0 5 2,0
ФРКН-60 2 Аспирация перегрузки продукта 11 000 Молиблатный крон — 5,0—8,0 5—8 1,5
ФРКИ-180 1 Аспирация загрузки бункера сырьевой муки 10 800 Сырьевая мука 9 39—40 10—18 1,0
ФРКИ-360 2 Аспирация загрузки цементного силоса 40 000 Цемент 10—12 24—30 10—12 0,88—0,93
ФРКН-30 1 То же 1800 » — — 16 0,82—1,0
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Продолжение табл. 1.35
1 2 3 4 5 6 7 8 9
ФРКН-60 1 - Аспирация загрузки продукта 3600 Хлорофос 15 8,7—38 3—11 1,0—1,3
ФРКН-60В 3 То же 11 000— 14 000 Хлорофос 15 8,7—38 3—11 1,0—1,3
ФРКИ-90 1 Аспирация галтовоч- ных барабанов 9220 Окалина 5—7 0,38—2,0 20 1,67
ФРКИ-360 2 Эрлифт готового про- дукта 38 000 Стиральный порошок 10 5—7 20—30 0,9
ФРКИ-60 2 Смесь газов сушилки и аспирационного возду- ха 8200 Олово и т.п. 2,16 2,7—5,1 0,7—29 1,1
ФРКДН-130 2 Шахтная мельница 23 000 Гипс 10 8,0 8,0 1,5
ФРКДИ-1100 1 Элсктросталеплавиль- ная печь 50 000 Оксиды металлов и кремния 4 0,5- -1,3 1,0 0,8
ФРКДИ-1100 2 Электродуговая печь выплавки карбида кальция 110 000 Негашеная из- весть, мел, кокс 1,2 1,3- -1,4 6—40 0,72
ФРКДИ-1100 2 Аспирационный воздух чугунолитейного цеха . 80 000 ‘ Песок, шлак, гли- на 10—20 0,5- -0,8 — 1,24
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Сл
bJ
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Технологический расчет фильтров.
Технологические расчеты фильтро-
вальных аппаратов сводятся к опре-
делению площади фильтровальной
перегородки, гидравлического сопро-
тивления фильтровальной перегород-
ки и аппарата в целом, частоты и про-
должительности циклов регенерации
фильтровальных элементов.
Фильтрующая поверхность аппа-
рата или группы аппаратов (в м2)
определяется из выражения
К+К
Ль=——(131)
ф 60$
где И — объем газа, поступающего
на очистку, м3/ч;
И — объем газа или воздуха,
расходуемого на обратную продув-
ку, м3/ч;
q — удельная газовая нагрузка
при фильтровании, м3/(м2 • мин);
F — фильтрующая поверхность,
отключаемая на регенерации в те-
чение 1 ч, м2, определяется из вы-
ражения
Л' F х т
7 _ с с Р Р
р “ 3600 ’
(1.32)
где Nc — число секций;
Fc — фильтрующая поверхность
секции, м2;
т' — время отключения секции
на регенерацию, с;
т — число регенераций в тече-
ние 1 ч.
Для фильтров с импульсной про-
дувкой, в связи с кратковре-
менностью процесса регенерации,
поверхностью фильтра, выключа-
емой на время регенерации, и объе-
мом газа, расходуемого на обратную
продувку, можно пренебречь.
Удельная газовая нагрузка на
фильтровальную перегородку колеб-
лется для рукавных фильтров от 0,3
до 6 м3/(м2 • мин). Внутри этого диа-
пазона выбор оптимального значе-
ния зависит от многих факторов, к
которым в первую очередь относят-
ся свойства улавливаемой пыли, спо-
соб регенерации фильтровальных эле-
ментов, концентрация пыли в газе,
структура фильтровального матери-
ала, температура очищаемого газа,
требуемая степень очистки.
С достаточной для практических
расчетов точностью удельная газо-
вая нагрузка в рукавных фильтрах
(в м3/м2 • мин) может определяться
из следующего выражения:
q = 4нС,С2С3С4С5 , (1.33)
где 4() — нормативная удельная на-
грузка, зависящая от вида пыли и
ее склонности к агломерации (опре-
деляется из табл. 1.36);
С, — коэффициент, характери-
зующий особенность регенерации
фильтровальных элементов;
С2 — коэффициент, учитываю-
щий влияние концентрации пыли
на удельную газовую нагрузку (оп-
ределяется по рис. 1.72);
С3 —• коэффициент, учитываю-
щий влияние дисперсного соста-
ва пыли в газе (определяется из
табл. 1.37);
С4 — коэффициент, учитываю-
щий влияние температуры газа (оп-
ределяется из табл. 1.38);
С5 — коэффициент, учитываю-
щий требования к качеству очистки.
Для коэффициента, учитываю-
щего влияние особенностей регене-
рации фильтровальных элементов,
в качестве базового варианта прини-
мается фильтр с импульсной про-
дувкой сжатым воздухом с рукава-
ми из ткани. Для.этого аппарата
534
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.36
Значения нормативной удельной газовой нагрузки
Значение м3/(м2 • мин)
3,5 2,6 2 1,7 1,2
Комбикорм Мука Зерно Жмыховая смесь Пыль кожи Опилки Табак Картонная пыль Поливинил- хлорид после распылительной сушилки Асбест Волокнистые и целлюлозные материалы Пыль при выбив- ке отливок из форм, гипс, из- весть гашеная, пыль от полиров- ки Соль, песок Пыль песко- струйных аппара- тов, тальк Кальцинирован- ная сода Глинозем Цемент Керамические красители Уголь Плавиковый шпат Резина Каолин Известняк Сахар Пыль горных пород Кокс Летучая зола Металлопорошки Окислы металлов Пластмассы Красители Силикаты Крахмал Смолы сухие Химикаты из неф- тесырья Активированный уголь Технический уг- лерод Моющие вещест- ва Порошковое мо- локо Возгоны цветных и черных метал- лов
Таблица 1.37
Рис. 1.72. Зависимость коэффициента С2от
концентрации пыли
Значения коэффициента С3,
учитывающего влияние
дисперсного состава пыли
Медианный размер частиц пыли, мкм Коэффициент С3
Свыше 100 1,2—1,4
50—100 1,1
10—50 1
3—10 0,9
Меньше 3 0,7—0,9
Таблица 1.38
Значения коэффициента С4,
учитывающего влияние
температуры f
20 40 60 80 100 120 140 160
I 0,9 0,84 0,78 0,75 0,73 0,72 0,70
535
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
коэффициент Ct = 1. При исполь-
зовании рукавов из нетканых мате-
риалов значение коэффициента мо-
жет увеличиваться на 5—10 %.
Для фильтров с регенерацией пу-
тем обратной продувки и одновре-
менного встряхивания или покачи-
вания рукавов принимается коэффи-
циент Cj = 0,70 + 0,85. Меньшее зна-
чение принимается для фильтров с
рукавами из плотной ткани и с эле-
ментами, выполненными в виде кон-
вертов.
Для фильтров с регенерацией пу-
тем обратной продувки коэффици-
ент Сх — 0,55 +0,70. Меньшее из этих
значений принимается для рукавов
из стеклоткани и фильтров,
снабженных фильтровальными эле-
ментами, выполненными в виде
конвертов.
Концентрация пыли сказывается
на продолжительности цикла филь-
трования. При увеличении концент-
рации увеличивается частота регене-
раций, а удельная нагрузка должна
снижаться. Однако зависимость
удельной нагрузки от концентрации
пыли не является линейной функ-
цией. Наиболее заметно изменение
концентрации проявляет себя в
интервале концентраций 1—30 г/м3.
При более высоких значениях уси-
ливается влияние коагуляции частиц
пыли. Часть пыли в виде агломера-
тов падает в бункер до ее осаждения
на фильтровальных элементах.
Значения коэффициента С2, учи-
тывающего влияние концентрации
пыли на удельную газовую нагруз-
ку, приведены на рис. 1.72.
Оценка влияния дисперсного
состава пыли на выбор удельной
нагрузки должна проводиться на
основе анализа пробы, взятой во
536
взвешенном состоянии. Пыль, осаж-
денная из потока в виде слоя, ук-
рупняется, из-за чего в процессе
жидкостной седиментации получа-
ются искаженные результаты. Осо-
бенно заметно это явление при ана-
лизе субмикронных частиц.
Экспериментальные значения
коэффициента, учитывающего вли-
яние дисперсного состава пыли в
газе, приводятся в табл. 1.37.
Температура оказывает непосред-
ственное влияние на вязкость газов,
от которой, в свою очередь, зави-
сит удельная нагрузка (табл. 1.38).
Коэффициент, учитывающий тре-
бования к качеству очистки, оце-
нивается по концентрации пыли в
очищенном газе. Как показывают экс-
перименты, с увеличением скорости
фильтрования концентрация пыли в
очищенных газах увеличивается. При-
нято считать, что в исправно действу-
ющем фильтре концентрация пыли
на выходе из фильтра не должна пре-
вышать 30 мг/м3; для этих условий
принимается значение С.= 1. Если к
качеству очистки предъявляются бо-
лее жесткие требования, коэффици-
ент С5 снижается. В случае, если кон-
центрация пыли в очищенных газах
не должна превышать 10 мг/м3, ко-
эффициент принимается равным 0,95.
Путем использования приведен-
ной методики расчета могут быть
получены предварительные сведе-
ния о выборе оптимальной газовой
удельной нагрузки.
Для предварительных расчетов
удельную газовую нагрузку с доста-
точной точностью можно определить,
пользуясь номограммой (рис. 1.73).
В основу ее построения положены
результаты исследований, учитыва-
ющих влияние мелких фракций,
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.73. Номограмма для определения
удельной нагрузки для пылей
65О = 2 + 100 мкм
плотности и концентрации пыли на
степень очистки и гидравлическое
сопротивление. По оси ординат, в
верхней части номограммы, на уча-
стке А откладывается содержание
массы пыли с медианным разме-
ром частиц меньше 10 мкм в про-
центах к общей массе улавливаемой
пыли.
В нижней части номограммы на
участке В откладывается кон-
центрация пыли (в г/м3) на входе
в фильтр. Наклонные линии харак-
теризуют влияние плотности пыли.
По оси абсцисс в средней части
номограммы откладывается удель-
ная газовая нагрузка. Для ее опре-
деления на шкале А от точки, со-
ответствующей заданной диспер-
сности пыли, проводят горизон-
тальную линию до пересечения с
наклонной линией Д\ от точки
заданной входной запыленности
на шкале В проводят горизонталь-
ную линию до пересечения с на-
клонными линиями, соответству-
ющими плотности улавливаемой
пыли.
Соединив полученные точки пря-
мой линией, получаем в месте пе-
ресечения прямой с осью абсцисс
в средней части диаграммы удель-
ную газовую нагрузку при темпера-
туре очищаемых газов 20 °C. При бо-
лее высоких температурах следует
внести поправку, в соответствии с
приведенными в табл. 1.38 значени-
ями коэффициента С4.
При подборе рукавных фильтров
важной является оценка ожидаемого
гидравлического сопротивления,
определяющего энергетические зат-
раты на фильтрование. Гидравличес-
кое сопротивление рукавных филь-
тров (в Па) складывается из сопро-
тивления корпуса аппаратов Ддк и
сопротивления фильтровальной пе-
регородки Дрп:
АРФ = ДЛ + ДЛ> • О-34)
Гидравлическое сопротивление
корпуса аппарата определяется ве-
личиной местных сопротивлений,
возникающих на входе и выходе из
аппарата и при раздаче потока по
фильтровальным элементам. В об-
щем виде гидравлическое сопротив-
ление корпуса аппарата может быть
оценено коэффициентом сопротив-
ления корпуса аппарата, отнесен-
ным к скорости газа во входном
патрубке:
где м>вх — скорость газового потока
во входном патрубке, м/с.
537
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Для-правильно сконструиро-
ванных рукавных фильтров
коэффициент гидравлического со-
противления корпуса обычно со-
ставляет 1,5—2,0. Для рукавных
фильтров с обратной продувкой,
снабженных тарельчатыми клапа-
нами на входе и выходе газа из
каждой секции, коэффициенты
гидравлического сопротивления
принимают более высокие значе-
ния.
Значительно сложнее опреде-
лить гидравлическое сопротивле-
ние фильтровальной перегородки,
т.к. оно зависит от большого чис-
ла факторов. Для его расчета удоб-
но пользоваться номограммами
И.Л. Пейсахова и Ф.Б. Лютикова
(см рис. 1.74 и 1.75).
В номограммах приняты следу-
ющие величины: ц — вязкость газа,
Па • с; в — скорость фильтрации,
м/мин; тп — пористость пылевого
слоя, доли ед.; т1 — пористость тка-
ни, доли ед.; d — средний услов-
ный диаметр частиц пыли, м; q —
запыленность газа, кг/м3; t — время
фильтрации (промежуток между ре-
генерацией ткани), с; р— плотность
пыли, кг/м3.
Пористость пыли зависит от влаж-
ности, электрического заряда, фор-
мы и размера частиц. Зависимость
пористости пыли от размера частиц
приведена на рис. 1.76.
При аналитическом методе рас-
чета гидравлического сопротивле-
ния фильтровальной перегородки
необходимо знать характеристики
фильтровальной ткани и пыли.
Гидравлическое сопротивление
Сопротивление врг, Па
Рис. 1.74. Номограмма для определения гидравлического сопротивления слоя пыли,
осевшей в порах фильтра
538
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.75. Номограмма для определения гидравлического сопротивления слоя пыли,
осевшей на поверхности фильтра
Пористость пыли
Рис. 1.76. Зависимость пористости промыш-
ленных пылей от их условного среднего
размера
539
Глаеа 1. Оборудование для сухих методов очистки
фильтровальной перегородки вклю-
чает потери напора за счет самой
перегородки (Д^,') и за счет осевшей
на перегородку пыли (Д/5/):
ДР„ =Д^'+Д^'. (1.36)
Величину ЛР'П (Па) удобно вы-
числять по выражению:
ДРП'= , (1.37)
где Кп — коэффициент, характери-
зующий сопротивление фильтро-
вальной перегородки, м~‘;
tn — динамическая вязкость газа,
Па • с;
>v — скорость фильтрования, м/с;
п — показатель степени, завися-
щий от режима течения газа сквозь
перегородку (для ламинарного режи-
ма п == 1, для турбулентного п > 1).
Рекомендуемые скорости филь-
трования можно взять из табл. 1.39.
Коэффициент зависит от тол-
щины и проницаемости фильтро-
вальной перегородки, количества
пыли, оставшейся на ней после ре-
генерации, свойств пыли. Поэтому
этот коэффициент определяют экс-
периментально. Например, для филь-
тровальных тканей из лавсана арт. 136
и 217, улавливающих цементную или
кварцевую пыль с медианным диа-
Таблица 1.39
Рекомендуемые ориентировочные скорости фильтрации газов в рукавных
фильтрах в зависимости от очищаемой пыли
Вид пылей (материалов) Скорость фильтрации, м/мин, для фильтров
со встряхиванием и продувкой с импульсной продувкой с обратной про- дувкой
Сажа1, кремнезем, активиро- ванный уголь, цемент от печей1 0,45—0,6 0,8—2,0 0,33—0,45
Возгоны железа1 и ферроспла- вов1, литейная пыль, глинозем, известь, корунд, пластмассы 0,6—0,75 1,5—2,5 0,45—0,55
Тальк, каменный уголь, пыль от носко- и дробеструйной очист- ки изделий, летучая зола1; пыль керамических производств, каолин, известняк1, рудные пыли, боксит, цемент (от холо- дильников)1 0,7—0,8 2,0—3,5 0,6—0,9
Асбест, волокнистые материа- лы, перлит, пыли от шлифо- вальных процессов 0,8—1,5 2,5—4,5 —
Пыль от процессов деревообра- ботки, грубые растительные волокна (пенька, джут и др.), кожевенная пыль 0,9—2,0 2,5—6,0 —
1 Пыли в основном высокотемпературные, для их улавливания применяют фильтры с обратной
продувкой.
540
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
метром в пределах 10—20 мкм, Кп =
(1100—1500) • 106 м_|, для тех же ма-
териалов при улавливании возгонов
от сталеплавильных дуговых печей с
медианным диаметром частиц 2,5—
3,0 мкм Ка = (2300-2400) • 10'6 м”‘.
Для более плотных тканей (лавсан
арт. 86013, стеклоткань) на тех же пы-
лях коэффициент Кп увеличивается
в 1,2—1,3 раза.
При улавливании пылей с меди-
анным размером частиц меньше 1 мкм
коэффициент Кп увеличивается в не-
сколько раз и для лавсана арт. 86013
при улавливании возгонов кремния
с медианным диаметром 0,6 мкм со-
ставляет (13—15 тыс.) • 106 м~’.
Приведенные значения коэффи-
циентов не учитывают возможное
увеличение его в присутствии влаги.
Сопротивление (в Па), вызван-
ное осевшей на перегородку пылью,
рассчитывается по уравнению:
w2 Кх, (1.38)
где t — продолжительность фильт-
ровального цикла, с;
свх — концентрация пыли на вхо-
де в фильтр, кг/м3;
X, — параметр сопротивления
слоя пыли, м/кг.
Величина Кх зависит от свойств
пыли и порозности слоя пыли на пе-
регородке. Например, для цемента с
медианным диаметром частиц d* —
12—20 мкм Кх = (6,5—16) • 109 м/кг,
для частиц кремния dM = 0,7 мкм
Кх — 330 • 109 м/кг, для возгонов ста-
леплавильной дуговой печи du = 3 мкм
Кх = 80 • 109 м/кг.
Пользуясь формулой (1.38), при
известном или заданном гидравли-
ческом сопротивлении слоя пыли
можно найти продолжительность
фильтровального цикла:
т = Д^1/(цС1,Л|)- 0-39)
Следует иметь в виду, что об-
щее сопротивление рукавных филь-
тров не должно превышать 2800 Па,
а сопротивление слоя пыли на пе-
регородке — 600—800 Па.
Мощность электродвигателя вен-
тилятора, необходимого для транс-
портирования очищаемых газов че-
рез фильтр, подсчитывается по
выражению:
= КУ„Др
' 3600-1000пмц,’ О-40)
где А7 — коэффициент запаса мощ-
ности электродвигателя на пуско-
вой момент (принимается равным
1,1-1,15);
Др — гидравлическое сопротив-
ление фильтра, Па;
т)м — КПД передачи (для клино-
переменной передачи принимается
равным 0,92—0,95);
т]в — КПД вентилятора (прини-
мается равным 0,65—0,8).
Пример. Подобрать рукавный
фильтр для очистки 50 тыс. м3/ч отра-
ботанного сушильного агента после
сушки известняка в барабанной сушил-
ке. Температура отходящего сушильного
агента 80 °C, концентрация пыли на
выходе из сушилки 1,5 г/м3, плотность
частиц 1800 кг/м3, медианный диаметр
частиц пыли 3,5 мкм, содержание
пыли после фильтра не должно пре-
вышать 15 мг/м3. В качестве фильтро-
вальной ткани рекомендуется лавсан
арт. 86033. Кроме того, подобрать вен-
тилятор и определить мощность элек-
тродвигателя привода, если гидравли-
ческое сопротивление системы без
фильтра составляет 1300 Па, КПД вен-
тилятора 0,75, передача к вентилято-
ру — клиноременная.
541
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Определяем удельную газовую
нагрузку, пользуясь выражением
(1.33):
<7 — ^нС|С2С3С4С5.
По табл. 1.36 принимаем q* = 2 м3/
/(м2- мин), = 1, с3 = 0,9, с4 = 0,78;
по графику (рис. 1.72) находим с2 =
= 1,1; с учетом требований к каче-
ству очистки принимаем с5 = 0,96.
Подставив найденные значения
коэффициентов в формулу, полу-
чаем:
q = 2- 1- 1,1-0,9-0,78-0,96 =
= 1,48 м3/(м2 - мин).
Определяем поверхность филь-
трования:
F = V/(60q) = 50 000/(60 • 1,48) =
= 563 м2.
По каталогу для приведенных
условий выбираем фильтр ФРКДИ-
550 с фактической поверхностью
фильтрования 550 м2. Некоторое
уменьшение поверхности допусти-
мо до тех пор, пока не будет пре-
вышена допустимая удельная газо-
вая нагрузка для фильтров данного
типа — 1,6 м3/м2 • мин).
Определяем гидравлическое со-
противление фильтровальной пере-
городки:
дрп =
Пользуясь табл. 1.36, принимаем,
Кп = 2,3- 109- 1,2 = = 2,76- Ю9 м“‘,
= 80- I09 м/кг, w = 0,015 м/с,
V = 600 с, р. = 19- 10~6 Па- с, n = 1.
Подставляя эти значения в фор-
мулу, получаем:
ДРл=2,76- 109- 19- 10‘6 (0,015)' +
+ 80- 109- 19- 10’6.600.1,5х
х 10-3(0,015)2 = 787 + 308 = 1095 Па.
Определяем гидравлическое со-
противление фильтра в целом:
ДР. = ДР* + ДР.
ф к л
Гидравлическое сопротивление
корпуса аппарата ДРк определяем,
задаваясь коэффициентом гидрав-
лического сопротивления корпуса
= 2, приведенным к скорости во
входном патрубке:
Ч = V /(36005J = 50 000/
/(3600 • 2,4 • 0,55) = 10,52 м/с,
тогда
ДРК =ЧЛРг'2 = 2(10,52)2 х
х0,998/2 = 110 Па
и общее гидравлическое сопротив-
ление фильтра
ДР, = НО + 1095 = 1205 Па.
ф
Исходя из расхода газа и общего
сопротивления установки
ДР г = ДР + ДРА =
общ с ф
1300 +1205 = 2505 Па,
по каталогу и техническим характе-
ристикам выбираем вентилятор вы-
сокого давления ВД-15,5 с номи-
нальным расходом И = 60 тыс. м3/ч
и ДРн =3 тыс. Па.
Определяем мощность электро-
двигателя вентилятора:
/(Збоо • Ю00пвпп) =
= 50 000 • 2505/(3600 • 1000 • 0,75 х
х 0,92) = 50 кВт.
1.7.2. Рулонные фильтры
Рулонные фильтры используют
в системах приточной вентиляции
и кондиционирования воздуха. Срок
непрерывной работы рулона (до его
замены) обычно составляет около
года. Использованный фильтроваль-
ный материал подлежит сожжению
или захоронению.
542
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рулонный автоматический фильтр
типа ФРУ (рис. 1.77) представляет
собой корпус, в верхней части ко-
торого размещена катушка с намо-
танным на нее чистым фильтро-
вальным материалом в виде мата. Он
перемещается через проем для про-
хода воздуха и наматывается на ниж-
нюю катушку по мере забивания
материала пылью. При достижении
заданного гидравлического сопро-
тивления прохода воздуха фильтро-
вальный материал автоматически
перемещается на длину, соответ-
ствующую размеру проема для вхо-
да воздуха в фильтр. Скорость пере-
мещения фильтровального материа-
Рис. 1.77. Рулонный автоматический фильтр:
I — камера для чистого рулона; 2 — мат; 3 —
предохранитель; 4 — блок управления; 5 —
двигатель; 6 — опорная сетка
ла составляет 50 см/мин. Запылен-
ный материал не регенерируется,
а заменяется новым. В качестве
фильтровального материала в таких
фильтрах применяют упругие маты
из стекловолокна или синтетичес-
ких волокон, а также рыхлый кар-
тон или фетр. Чаще используют
стекловолокнистые маты толщиной
50 мм (в натянутом состоянии), сма-
тываемые в рулон диаметром 300 мм
при длине мата 20 м. Иногда при-
меняют более тонкий фильтроваль-
ный материал длиной до 37,5 м.
Обычно гидравлическое сопротив-
ление рулонных фильтров состав-
ляет 100—150 Па, но может быть и
больше; нагрузка по воздуху — 8—
10 тыс. м3/(м2 • ч). В фильтре типа ФРП
имеется система пневматической реге-
нерации фильтровального материала.
Самоочищающиеся масляные филь-
тры дают возможность непрерывно
очищать большие массы воздуха в си-
стемах приточной вентиляции и кон-
диционирования воздуха при кон-
центрации пыли до 10 мг/м3. В кон-
струкции фильтра предусмотрена
автоматическая регенерация филь-
трующего слоя. Имеются конструк-
ции самоочищающихся масляных
фильтров с фильтрующим слоем из
ленточной сетки и в виде шторок.
Ленточный сетчатый слой пред-
ставляет собой бесконечную метал-
лическую сетку с ромбовидными от-
верстиями, которая помещается
между верхним и нижним валами
фильтра. В шторчатом фильтрующем
слое имеются либо четырехслойная
стальная сетка, либо перфориро-
ванные винипластовые листы.
Шторки закреплены шарнирно на
бесконечной цепи так, что при пе-
543
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
ремещении перекрывают друг дру-
га, образуя сплошную панель.
К сетчатым фильтрам относят-
ся фильтры типов КД, КДМ и КТ,
к шторчатым — типа ФШ. Самоочи-
щающийся масляный фильтр типа
КДМ (рис. 1.78, а) состоит из двух
непрерывно движущихся в верти-
кальной плоскости сетчатых лент,
которые натянуты между верхними
и нижними гладкими валами, рас-
положенными в корпусе. Нижняя
часть ленты погружена в ванну с
маслом. Валы в верхней части филь-
тра соединены с электродвигателем
через зубчатое соединение и червяч-
ный редуктор, которые сообщают
первой ленте по ходу движения воз-
духа скорость, большую, чем второй.
Первая сетка перемещается со ско-
ростью 0,003 м/с, вторая —- 0,001 м/с.
Таким образом, воздух в фильтре
последовательней проходит через
смоченные маслом четыре сетки,
которые непрерывно движутся и
отмываются от осевшей на них
пыли в масляной ванне. Осевшую в
ванне пыль удаляют из фильтра при
помощи шнека. В фильтре имеются
элеваторное устройство для удале-
ния шлама, механизм промывки
сеток, два змеевика для подогрева
масла в зимнее время и маслосъем-
ник для снятия излишков масла с
сеток. Фильтры типов КД, КДМ и
КТ предназначены для очистки воз-
духа в количестве от 10 до 250 тыс.
м3/ч.
Самоочищающиеся шторчатые
фильтры типа ФШ (рис. 1.78, б) по
конструкции почти не отличаются
от сетчатых. Шторки перемещаются
непрерывно со скоростью 0,76 см/с.
Для стока масла со шторок предус-
Рис. 1.78. Фильтры самоочищающиеся масляные:
а — типа КДМ; б — типа ФШ; / — механизм промывки сеток; 2 — сетки; 3 — маслосъемник;
4 — система подогрева масла; 5 — бак; 6 — шнек
544
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
мотрена пауза в движении сеток.
Масляная ванна этих фильтров обо-
рудована устройством для очи-
стки масла от пыли и механизиро-
ванного удаления шлама. Следует
отметить, что шторки фильтра типа
ФШ более прочны, чем сетки, бы-
стрее и лучше отмываются от пыли
и унос масла у шторчатых фильт-
ров меньше, чем у сетчатых.
1.7.3. Волокнистые фильтры
Волокнистые фильтры представ-
ляют собой слои различной толщи-
ны, в которых более или менее одно-
родно распределены волокна соответ-
ствующего материала Это фильтры
объемного действия, так как рассчи-
таны на улавливание и накапливание
частиц преимущественно но всей сво-
ей глубине Рассматриваемые фильт-
ры используются при концентрации
частиц примерно от 0,5 до 5 мг/м3 и
условно подразделяются на тонко-
волокнистые, глубокие и грубово-
локнистые фильтры.
Тонковолокнистые фильтры при-
меняются для улавливания высоко-
дисперсных аэрозолей с эффектив-
ностью не менее 99 % по наиболее
проникающим частицам (размером
0,05—0,5 мкм) в виде тонких лис-
тов или объемных слоев с фильтру-
ющими материалами из тонких или
ультратонких волокон (диаметром
менее 5 мкм). Скорость фильтра-
ции составляет от 0,01 до 0,1 м/с,
сопротивление чистых фильтров
обычно не превышает 200—300 Па,
забитых пылью — 700—1500 Па.
Регенерация сухих фильтров
тонкой очистки после забивания
пылью невозможна. Фильтры
предназначены для длительной
непрерывной работы сроком от 0,5
до 3 лет с последующей заменой
либо всего фильтра, либо только
фильтрующей среды. При ис-
пользовании фильтров входная
концентрация твердых частиц не
должна превышать 0,5 мг/м3, ина-
че их придется слишком часто ме-
нять.
В качестве тонковолокнистых
фильтрующих сред распространены
материалы типа ФП (фильтры Пет-
рянова), представляющие собой
слои синтетических волокон диамет-
ром 1—2 мкм, нанесенные на мар-
левую подложку или «основу» из
более толстых волокон. В качестве
полимеров для их получения ис-
пользуются перхлорвинил (ФПП),
диацетатцеллюлоза (ФПА) и дру-
гие материалы.
Фильтрующие материалы ФП
характеризуются высокими фильтру-
ющими свойствами. Малая толщина
слоев (0,2—1 мм) дает возможность
получать поверхность фильтрации до
100—150 м2 на 1 м3 аппарата.
Наибольшее распространение
получили перхлорвиниловыс волок-
на, характеризующиеся влагостой-
костью и высокой химической стой-
костью в кислотах, щелочах, раст-
ворах солей. Однако термостойкость
волокон невелика (60—70 °C). Аце-
татные волокна недостаточно стой-
ки к влаге, кислотам и щелочам, но
термостойкость их достигает 150 °C.
Пылеемкость материалов типа ФП
(50—100 г/м2) несколько выше, чем
асбестцеллюлозных картонов и стек-
ловолокнистых бумаг в одинаковых
условиях эксплуатации.
Материалы ФП различаются меж-
ду собой также диаметром волокон и
аэродинамическим сопротивлением
при скорости фильтрации 0,01 м/с.
545
Глава I. Оборудование для сухих методов очистки
Например, марка материала ФПFl-
15-1,7 означает, что материал со-
стоит из перхлорвиниловых воло-
кон диаметром 1,5 мкм и имеет со-
противление 16,7 Па при скорости
фильтрации 0,01 м/с. Характерис-
тики наиболее распространенных
фильтрующих материалов типа ФП
приведены в табл. 1.40.
Фильтрующие материалы из
тонких и ультратонких стеклянных
волокон изготавливаются двух типов:
маты по ТУ 6-11-15-490-74, получа-
емые прессованием мокрых слоев
стеклянных волокон, и бумага, от-
ливаемая из стекловолокнистой
пульпы на обычных бумагоделатель-
ных машинах (ТУ 81-ОП-1-77).
Наиболее распространены фильт-
ры из материала типа ФП рамочной
конструкции. Фильтрующий матери-
ал в виде ленты укладывается меж-
ду П-образными рамками, череду-
ющимися при сборке пакета отк-
рытыми и закрытыми сторонами в
противоположных направлениях.
Между соседними слоями матери-
ала устанавливаются гофриро-
ванные разделители. Рамки, разде-
лители, боковые стенки корпуса
могут быть выполнены из фанеры,
винипласта, алюминия, нержавею-
щей стали.
Устройство рамного фильтра
показано на рис. 1.79. Загрязненные
газы поступают в одну из открытых
сторон фильтра, проходят через
материал и выходят с противопо-
ложной стороны. На одной из тор-
цевых сторон корпуса укрепляется
Таблица 1.40
Характеристики фильтрующих материалов ФП
Материал Поли- мер Материал подложки Др, Па Проскок при (о =1 см/с, % по СМТ* (а,= =03 мкм) Пре- дельная темпе- ратура, °C Стойкость в различных средах
Кисло- та и ще- лочь Масла Орга- ниче- ские рас- твори- тели Вода
ФПП-15-1,7 Пер- хлорви- нил Марля 17 2 60 Стоек Не стоек Нс стоек Гидро- ф обе н
ФПП-25-3,0 То же » 30 0,1 60 » Тоже То же То же
ФПП-70-0,5 » » 5 10 60 » »» » »
ФПП-15-1,7-А » Перхлор- винил 17 2 60 » » » »
ФПА-15-2,0 Аце- тилцел- люлоза Марля 20 1 150 Не стоек Стоек » Г идро- филен
ФПАН-10-3,0 Поли- акрило- нитрил » 30 0,1 180 Стоек » Стоек Гидро- фобен
* Стандартный масляный туман.
546
Часть 1П. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.79. Рамный фильтр тон-
кой очистки:
/ — П-образная планка; 2 —
боковая стенка; 3 — разделите-
ли; 4 — фильтрующий материал
уплотняющий фланец, к присоеди-
нительной поверхности которого
приклеена губчатая резиновая про-
кладка.
В настоящее время вместо части
номенклатуры рамочных фильтров
выпускаются фильтры типа Д, пред-
ставляющие собой набор цельно-
штампованных гофрированных ра-
мок-разделителей из винипластовой
пленки, между которыми укладыва-
ется фильтрующий материал. Рамки
имеют форму клиньев и установле-
ны с чередованием открытых и зак-
рытых сторон в противоположных
направлениях (рис. 1.80).
Фильтры с клинообразными
рамками имеют обозначение Дкл.
В отличие от соответствующих им
по габариту фильтров с прямыми
рам кам и-раздел итслям и, фильтру-
ющая поверхность фильтров Дкп
больше на 25—30 %. В некоторых
конструкциях рассматриваемых
фильтров передняя и задняя сто-
роны аппаратов закрыты крышка-
ми, снабженными патрубками.
Фильтры типа Д рекомендуется
устанавливать так, чтобы рамки
находились в вертикальной плоско-
сти; при этом предотвращается про-
висание материала при накоплении
слоя пыли.
Кроме рамочных фильтров пря-
моугольной формы изготавливаются
малогабаритные фильтры типа В =
= 0,1 и В = 0,4 цилиндрической фор-
мы. Фильтрующий материал в них
свернут в мешок конусной формы,
который складывается в виде «гар-
мошки» с проложенными между сло-
ями гофрированными цилиндри-
ческими разделителями.
При концентрациях пыли менее
0,5 мг/м3 тонковолокнистые фильт-
ры могут использоваться без пред-
фильтров, однако во всех случаях
целесообразно предусматривать
предварительную ступень — филь-
тры грубой очистки.
В аппаратах малой производи-
тельности в одном корпусе разме-
щаются фильтры тонкой очистки из
материала типа ФП и грубой очист-
ки в виде набивного слоя толщиной
Воздух
Рис. 1.80. Фильтр с сепараторами
клиновой формы типа Дм:
/ — фильтрующий материал; 2 —
рамка-сепаратор клиновой формы
547
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
5—10 см из лавсановых волокон. Та-
кие фильтры называются двухсту-
пенчатыми или комбинированны-
ми (рис. 1.81), имеют обозначение
ДК (деревянные комбинированные)
Классификация воздушных
фильтров по эффективности при-
ведена в табл. 1.41.
Таблица 1.41
Классификация воздушных
фильтров по эффективности
Класс фильтра Размеры эффек- тивно улавливае- мых частиц, мкм Эффективность очистки атмо- сферного воздуха, %, нс менее
III 10—50 60
II Более 1 85
I Все 99
Кассетные фильтры большей ча-
стью применяют для очистки от
пыли воздуха в системах приточной
вентиляции, а в некоторых случаях
и аспирационного воздуха в систе-
мах вытяжной вентиляции. Отдель-
ную ячейку, заполненную фильтро-
вальным материалом, называют
кассетой. Так как фильтрующая
способность одной кассеты невели-
ка, при необходимости очистки
большего количества воздуха их со-
бирают на раме (рис. 1.82), которую
можно устанавливать на пути дви-
жения воздуха вертикально, на-
клонно или горизонтально, в зави-
симости от Местных условий.
Кассеты из рамы по мере запы-
ления вынимают для удаления пыли
из фильтровального материала или
замены его. Фильтровальный мате-
риал выбирают в зависимости от
назначения фильтра, характеристи-
ки газа и содержащейся в нем пыли.
В некоторых случаях для повыше-
ния эффективности работы фильт-
ра фильтровальный материал сма-
чивают маслами или водой.
Для очистки воздуха от пыли
размером более 10 мкм при началь-
ном содержании ее не более 5 мг/м3
широкое распространение получи-
ли ячейковые сетчатые фильтры
III класса типа ФЯР. Ячейки филь-
тра состоят из ряда гофрированных
сеток, поставленных последова-
тельно с взаимно перпендикуляр-
ным направлением гофров. Толщи-
на слоя сеток может быть 50 мм
(модель М) и 100 мм (модель Б).
Перед установкой кассеты в раму
фильтра ее смачивают одним из
следующих сортов масла: вазелино-
вым, парфюмерным, веретенным
№ 3 или 2. Для нормальной работы
фильтров их после промасливания
следует выдержать на стеллажах
при комнатной температуре в те-
чение 2—3 сут. В процессе работы
фильтра мельчайшие капельки мас-
ла могут уноситься воздухом. Вере-
тенное масло имеет специфичес-
кий запах, поэтому его не следует
Рис. 1.81. Комбинированный
фильтр Д:
7 — секция с набивным слоем из
грубых волокон; 2 — секция тон-
кой очистки
548
Часть Ш. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.82. Установка кассетного фильтра
в раму
применять там, где по местным
условиям запах недопустим. Для
уменьшения запаха масла в возду-
хе в некоторых случаях между сет-
ками фильтра прокладывают хлоп-
чатобумажную прослойку, которая
способствует задержанию капелек
масла и выполняет роль фитиля
для смачивания (подпитки) мас-
лом слоя уловленной пыли. Через
каждые 50—250 ч работы сетчатых
фильтров типа ФЯР их регенери-
руют путем промывки содовым ра-
створом и горячей водой. Эта опе-
рация трудоемка и является недо-
статком этих фильтров.
Одна секция сетчатого фильтра
типа ФЯР рассчитана на очистку
1100— 2000 м3/ч воздуха. Сопротив-
ление фильтра в незапыленном со-
стоянии составляет. 49 - Па.
В ячейковых фильтрах Ш класса
типа ФЯВ (рис. 1.83) фильтрующий
слой состоит из металлических и
винипластовых перфорированных
листов, причем сетки из винипла-
ста могут использоваться без промас-
ливания. Один фильтр типа ФЯВ рас-
считан на очистку 0,43 м3/с воздуха
и имеет пылеемкость 400—450 г/м2,
что вдвое больше, чем у фильтра
типа ФЯР.
В системах приточной вентиляции
для очистки воздуха применяют
ячейковые фильтры типа ГСТМ-373,
заполненные кольцами Рашига. Про-
изводительность одной секции тако-
го фильтра составляет 1000 м3/ч, со-
противление — 75—115 Па.
В фильтрах III класса типа ФЯП
в качестве наполнителя использует-
ся губчатый фильтровальный мате-
риал, из модифицированного пено-
полиуретана (поролона). Эти филь-
тры предназначены для очистки
приточного воздуха; их пылеемкость
достигает 200 г/м2. Они рассчитаны
на производительность 0,43 м3/с.
Фильтровальный материал таких
фильтров регенерируют при помо-
щи пылесоса или путем промывки
мыльной водой.
В установках кондиционирования
для очистки приточного воздуха при
его запыленности менее 0,5 мг/м?
широкое распространение получи-
ли кассетные фильтры из стеклян-
ных и синтетических волокон. В филь-
трах типа ФЯУ в ячейку вкладывают
Рис. 1.83. Ячейка фильтра типа ФЯР:
а — ячейка, не закрепленная в рамке; б —
ячейка, закрепленная в установочной рамке;
в — установочная рамка
549
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
слегка промасленное стеклянное во-
локно диаметром 20—30 мкм. Про-
изводительность ячейки такого
фильтра 0,61 м3/с; сопротивление
39 Па. Фильтры типа ФЯУ не реге-
нерируют; фильтровальный мате-
риал после запыления заменяют
новым. В качестве заполнителей кас-
сетных фильтров из синтетических
материалов широко применяют лав-
сановые, полипропиленовые, поли-
винилхлоридные и капроновые во-
локна. Из них обычно выполняют
фильтровальные маты. Фильтры из
таких материалов обладают стойко-
стью к воздействию влаги, кислот,
щелочей и органических раствори-
телей. Синтетические волокна, как
правило, используют для сухих кас-
сетных фильтров, работающих с
более низкой скоростью фильтра-
ции в сравнении с масляными филь-
трами. •
Для очистки воздуха от различ-
ных видов пыли, в том числе и ра-
диоактивной, а также от микроор-
ганизмов в системах приточной
вентиляции лечебных и фармацев-
тических учреждений, в производ-
ственных помещениях, связанных
с применением электронно-вычис-
лительной техники, и при прочих
условиях широкое применение по-
лучили кассетные и рамочные
фильтры из ткани Петрянова, про-
изведенной из полимерных смол.
Эти фильтры обладают высокими
фильтрующими свойствами и стой-
ки к воздействию влаги. Полимеры
в тканях Петрянова наносят на
хлопчатобумажную марлевую осно-
ву, поэтому их нельзя применять
при температуре выше 60° С и для
очистки газов, содержащих кисло-
ты. Ткань Петрянова в процессе
производства приобретает значи-
тельный электростатический заряд,
губительно действующий на мик-
роорганизмы. В нашей стране из
ткани Петрянова изготавливают
фильтры I класса типа ЛАИК. Кас-
сетные фильтры выполняют также
с фильтровальным материалом из
волокнистых синтетических мате-
риалов, дающих возможность улав-
ливать капельки кислот, щелочей
и соли в системах аспирационной
вентиляции при травлении метал-
лов и металлопокрытиях.
На рис. 1.84 показан фильтр
типа ФВГ-Т, в котором установ-
лена кассета с фильтровальным
материалом. Этот фильтр имеет
семь модификаций, рассчитанных
на очистку от 2 до 60 тыс. м3/ч от-
сасываемого воздуха; скорость
фильтрации 3—3,5 м/с; сопротив-
ление фильтра 150—500 Па. Улов-
ленные капли стекают с фильтра
в корпус и удаляются в канализа-
цию. Фильтр промывают водой из
форсунок один раз в 1—4 мес.
Характеристика волокнистых
фильтров приведена в табл. 1.42.
Рис. 1.84. Волокнистый фильтр типа ФВГ-Т:
1 — корпус; 2 — кассета с фильтровальным
материалом; 3 — люк для промывки; 4 — люк
для смены кассеты; 5 — форсунка для про-
мывки шлангом
550
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Характеристика волокнистых фильтров
Таблица 1.42
Марка фильтра Фильт- рую- щая поверх- ность, м2 Наи- боль- шая произ- води- тся ь- ность, м3/с Фильтрующий материал Размеры фильтра, мм Пре- дель- ная темпе- ратура при- мене- ния, °C Назначение
1 2 3 4 5 6 7
Д-2,8 2,76 0,177 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 295x318x370 60 Для при- точной и вытяжной вентиляции
Д-6 6,1 0,25 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 320x636x370 60
Д-9кл 9,0 0,385 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 320x636x380 60
Д-19кл 19,0 0,8 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 355x636x750 60
Д-21кл 21,0 0,875 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 590x636x470 60
Д-ЗЗкл 33,0 1,38 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 590x636x750 60
Д-9у 9,0 0,375 ФПП-15, ФПП-25 415x796x705 60
Д-14кл-у 14,0 0,31 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 355x460x750 60
Д-28кл-у 28,0 0,60 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 590x650x980 60
ДК-0,11 0,11 0,047 1 -я ступень — лавсан, 2-я ступень — ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 176x159x270 Для 04 ист- ки воздуха защитных камер, бок- сов, каньо- нов и т.п.
ДК-0,24 0,24 0,097 355x159x240 60
ДК-0,25 0,25 0,01 160x160x308 60
ДК-0,6 0,6 0,025 355x159x339 60
ДК-0,8 0,785 0,033 210x218x378 60
ДК-1,4 1,38 0,058 350x350x300 60
ДК-4,5 4,6 0,19 500x645x350 60
B-OJ 0,1 0,003 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 Диаметр 154, длина 130 40
В-0,4 0,4 0,017 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 Диаметр 148,длина 198 40
В-0,5 0,5 0,02 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 224x254x180 40
В-1 1,0 0,04 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 250x266x310 40
ФБ-0,5 0,5 0,02 ФПП-25 235x235x256 60 Для очист- ки тсхноло- гических сдувок (предусмат- ривается возмож- ность быст- рой смены фильтра)
ФБ-2 2,0 0,06 ФПП-25 330x300x390 60
ФБ-10 10,0 0,285 ФПП-25 510x510x552 60
551
Глава I. Оборудование для сухих методов очистки
Продолжение табл. 1.42
1 2 3 4 5 6 7
А-17 17,0 0,7 ФПП-15, ФПП-25, ФПА-15 610x620x572 60 Для при- точной и вытяжной вентиляции
ДУ-200 5,3 0,28 ФПП-15, ФПА-15 502x516x705 60 Для .мест- пой венти- ляции
ДУ-350 17,5 0,98 ФПП-15, ФПА-15 764x693x870 90
Л ЛИК СП-3/15 15,1 0,625 ФПП-15 565x735x780 60 Для при- точной и вытяжной вентиля- ции, стери- лизации воздуха
ЛАИКСП-6/15 15,1 0,625 ФПП-15 565x735x780 60
Л ЛИК СП-3/17 17,5 0,71 ФПП-15 615x995x335 60
Л ЛИК СП-6/17 17,5 0,71 ФПП-15 615x995x355 60
ЛЛИК СП-3/21 21 0,875 ФПП-15 650x690x625 60
ЛАИК СП-6/21 21 0,875 ФПП-15 650x690x625 60
ЛАИК СП-3/26 26 1,0 ФПП-15 660x665x750 60
ЛАИК СП-6/26 26 1,0 ФПП-15 660x665x750 60
ЛАИК-СЯ 16,0 0,67 ФПП-15 550x680x310 60 Для при- точной и вытяжной вентиля- ции, стери- лизации воздуха
В металлургической промышлен-
ности нашли применение волокни-
стые фильтры с движущейся филь-
тровальной перегородкой. Слой
шлаковаты укладывается на метал-
лическую конвейерную сетку, при
этом шлаковата увлажняется, что
обеспечивает более высокую эффек-
тивность очистки. Загрязненная
шлаковата сбрасывается в смеси-
тель, где она отмывается от пыли,
а затем после регенерации возвра-
Рис. 1.85. Непрерывный фильтр из
шлаковаты с цепным конвейером:
1, 3 — мейпалка; 2 — цепной кон-
вейер
552
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Топочные
Рис. 1.86. Непрерывный фильтр из шлако-
ваты конвейерного типа с круглым дис-
ком:
1 — вал с диском из перфорированного сталь-
ного листа; 2 — лоток с пульпой, подаваемой
на диск; 3 — всасывающая обезвоживающая
камера; 4 — лоток для сбора воды
шается в цикл. Конструкции филь-
тров приведены на рис. 1.85 и 1.86.
Расчет волокнистых фильтров
осуществляется по удельной газо-
вой нагрузке или предельной ско-
рости фильтрования.
1,7.4. Фильтры с жесткими
перегородками
Для тонкой очистки газов при
высокой температуре и давлении, а
также для фильтрования жидкостей
и газов в химической и фармацев-
тической промышленности, очист-
ки сжатого воздуха от масла и твер-
дых частиц в компрессорных уста-
новках получили распространение
фильтры с жесткими перегородка-
ми, выполненными из керамики,
спрессованного, а затем спеченно-
го металлического порошка и метал-
лических сеток. Наиболее высокой
термостойкостью обладают хромис-
тые и цирконофосфатные материа-
лы, которые выдерживают до 20—
25 резких температурных перепадов,
тогда как для шамотно-силикатных
материалов эта цифра составляет 14.
Фильтровальные элементы из
керамики (рис. 1.87) представляют
Рис. 1.87. Пористые фильтровальные эле-
менты:
а — керамический элемент; б — металлопори-
стый элемент; 1 — днище каркаса; 2 — стерж-
ни каркаса; 3 — керамические обечайки; 4 —
промежуточное кольцо; 5 — уплотнение из
каолиновой ваты; б — груз; 7 — уплотнитель-
ная вставка; 8 — опорный фланец
553
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
собой керамические трубы, встав-
ленные в каркас. В промежуток меж-
ду трубами закладывают кольцо из
каолиновой ваты. Необходимую
плотность соединения обеспечива-
ют грузом. Шамотно-силикатные
трубы имеют наружный диаметр 50,
100, 120, 150 мм, толщину стенок
10—20 мм, диаметр пор 50—100 мкм,
пористость 35—45 %.
Металлопористые (металлокера-
мические) фильтры изготовляют из
порошков бронзы или нержавеющей
стали путем прокатки или прессо-
вания с последующим спеканием
при температуре 800—1300 °C. Про-
каткой получают фильтровальные
элементы с толщиной стенок 0,5—
2 мм, размером пор 20—30 мкм и
пористостью 40 %. Отдельные эле-
менты могут свариваться между со-
бой в виде стаканов (см. рис. 1.87, б).
Мсталлопористые фильтровальные
элементы лучше сопротивляются
ударным нагрузкам и, в отличие от
керамических, способны выдер-
живать резкие перепады темпера-
тур. В то же время они менее стой-
ки к действиям кислот и щелочей.
Существенным недостатком ме-
таллопористых и керамических
фильтровальных элементов являет-
ся трудность удаления проника-
ющих в поры высокодисперсных
частиц пыли. Наиболее высокой
способностью к регенерации путем
обратной продувки обладают филь-
тры из порошков со сферическими
гранулами.
Фильтр (рис. 1.88) состоит из ци-
линдрического корпуса /, в котором
размещены шесть фильтровальных
Рис. 1.88. Схема керамического
фильтра НИИОгаза:
1 — корпус фильтра; 2— фильтроваль-
ные элементы; 3 — коллектор очищен-
ного газа; 4 — собирающий коллектор
очищенного газа; 5 — раздающий кол-
лектор продувочного воздуха; 6 — мем-
бранный клапан для отключения сек-
ций; 7 — мембранный клапан для по-
дачи компрсмированного воздуха
А-А
554
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
элементов 2. Каждый фильтроваль-
ный элемент собран из пяти кера-
мических обечаек наружным диа-
метром 100, толщиной стенок 10 и
длиной 333 мм. Обечайки соедине-
ны между собой через асбестовые
прокладки при помощи штока. Для
обеспечения необходимого натяже-
ния при удлинении штока во вре-
мя нагрева установлена компенси-
рующая пружина. Коллектор очи-
щенного газа 3 разделен на три сек-
ции. В каждую из них газ поступает
от двух элементов. Секция с одной
стороны имеет отключающий мем-
бранный клапан 6, а с другой —
продувочный мембранный клапан 7.
Регенерацию осуществляют путем
обратной продувки сжатым воздухом
давлением 0,15—0,2 МПа в течение
2 с. Перед регенерацией секцию от-
ключают от собирающего кол-
лектора 4 очищенного газа. Расход
сжатого воздуха на продувку одной
секции составляет 280 дм3.
При удельной газовой нагрузке
0,4 м3/(м2 • мин) степень очистки со-
ставляет 99,99 %, концентрация
пыли на выходе — 0,5—4 мг/м3, гид-
равлическое сопротивление — 3—
3,5 кПа. Срок службы керамических
элементов — 4—6 месяцев.
Широкое использование керами-
ческих и металлокерамических филь-
тровальных элементов для улавли-
вания твердых аэрозолей сдержива-
ется их высокой стоимостью, зна-
чительным гидравлическим сопро-
тивлением и ограниченным сроком
эксплуатации. Чаще всего керамичес-
кие фильтровальные элементы ис-
пользуют для улавливания жидких
аэрозолей в химической промыш-
ленности и для очистки сжатого воз-
духа от масла и воды.
Более широкое применение для
улавливания твердых аэрозолей при
высоких температурах имеют филь-
тровальные элементы из металли-
ческих сеток.
Техническая характеристика
применяемых для очистки газов
металлических сеток приведена в
табл. 1.43.
Фильтровальные элементы из
металлических сеток выполняют в
виде обечаек, надетых на жесткий
каркас. Кромки обечаек соединяют
в замок с последующей фиксаци-
ей контактной или плазменной
сваркой.
Для очистки газов при высоких
температурах промышленностью
серийно выпускаются рукавные
фильтры типа ФРОС, в которых ис-
пользуют фильтровальные элемен-
ты из металлических сеток. Фильтр
(рис: 1.89) состоит из корпуса /, в
котором- размещены филь-
тровальные элементы 2. В верхней
части корпуса находится камера
очищенного газа 6, разделенная пе-
Таблица 1.43
Техническая характеристика металлических сеток
Марка Переплетение Диаметр прово- локи, мм Число проволок на 100 мм Масса 1 м2, кг Материал
Основа Уток Основа Уток
С120 Саржевое одно- 0,20 0,16 120 1300 2,62 12X181I10T
С160 0,20 0,14 160 1300 2,55 или
С200 стороннее 0,20 0,14 200 1570 2.45 08Х18Н10
555
Глава I. Оборудование для сухих методов очистки
9
Вход газа
Рис. 1 89. Схема рукавного фильтра ФРОС:
1 — корпус; 2 — фильтровальный элемент; 3 — мемб-
ранный клапан; 4 — собирающий коллектор очищен-
ного газа; 5 — узел регенерации; 6 — камера очищенно-
го газа; 7 — корпус фильтра; 8 — опорные лапы; 9 —
раздающий коллектор сжатого воздуха; 10— цапфа для
подъема аппарата
Вход очищенного газа 70
Вход сжатого
воздуха
SfSnTl'
регородками на четыре секции. Каж-
дая секция имеет отдельный мемб-
ранный клапан 3 для подачи сжа-
того воздуха и узел регенерации 5.
Запыленный газ под действием раз-
режения, создаваемого вентилято-
ром, установленным за фильтром,
поступает в нижнюю часть аппара-
та. Проходя через фильтровальные
элементы, газ очищается от пыли и
выходит в камеру очищенного газа,
откуда через узел регенерации по-
ступает в собирающий коллектор 4
(см. рис. 1.89).
По мере осаждения пыли на
фильтровальных элементах увели-
чивается гидравлическое сопротив-
ление. Для обеспечения требуемой
пропускной способности рукава
подвергают периодической регене-
рации путем обратной продувки
сжатым воздухом при давлении
0,15—0,2 МПа в течение 2—4 с. В мо-
мент регенерации секция автомати-
чески отключается о г собирающего
коллектора очищенного газа. При
подаче электрического импульса
открывается мембранный клапан,
и сжатый воздух через патрубок 10
поступает в полбеть внутренней ка-
меры 1 регенерационного устрой-
ства. Под действием избыточного
давления грузовой клапан 2 подни-
мается и, упираясь в седло 6, зак-
рывает выход очищенного газа в со-
бирающий коллектор. Сжатый воз-
дух через прорези в грузовом кла-
пане протекает во внешнюю каме-
556
Часть HL Основное оборудование для очистки газовых систем
ру 9 регенерационного устройства,
откуда через камеру очищенного газа
поступает в фильтровальные эле-
менты. Внутри последних создается
избыточное давление, под действи-
ем которого происходит обратная
продувка и отделение пыли. Техни-
ческая характеристика фильтров
ФРОС приведена в табл. 1.44.
Использование фильтров с ме-
таллическими сетками обеспечивает
высокую степень очистки. При улав-
ливании надперекиси калия на од-
ном из предприятий тугоплавких и
жаропрочных металлов в фильтрах,
оснащенных элементами из метал-
лической сетки размером 120 х 1300,
обеспечивалась степень очистки
99,99 %, концентрация пыли на вхо-
де составляла 20—40 г/м3, удельная
нагрузка была равна 0,35—0,45 м’Дм2*
хмин). Регенерация осуществлялась
сжатым воздухом при давлении 0,15—
0,20 МПа через 30—60 мин. Срок служ-
бы фильтровальных элементов соста-
вил 8—10 месяцев, т.е. был почти в
2 раза выше срока службы фильт-
ровальных элементов из керамики.
При использовании для очист-
ки газов от ферросплавных печей
фильтровальных элементов из сет-
ки размером 200 х 1570 при удель-
ной нагрузке 0,3 м3/(м2 • мин), вход-
ной запыленности 15 г/м3 кон-
центрация пыли на выходе составляла
5 мг/м3, гидравлическое сопротивле-
ние — 2500 Па. Регенерацию фильт-
ровальных элементов проводили пу-
тем импульсной продувки природным
газом при давлении 0,3—0,35 МПа.
Расход газа составил 0,1 % расхода
очищаемого газа.
Таблица 1.44
Техническая характеристика фильтров типа ФРОС
Показатель Марка фильтра
ФРОС-2,0-500 ФРОС-13,5-500 ФРОС-20-500 ФРОС-31-500 ФРОС-66-500
Фильтрующая поверхность, мг 9 13,5 20 31 66
Число секций 4 4 6 6 8
Фильтрующие элементы: число 16 16 36 36 76
высота, мм 2000 3000 2000 3000 3000
диаметр, мм 100 100 100 100 100
Удельная газовая нагрузка, м3/(м2 • мин) 0,4—1 0,4—1 0,4—1 0,4—1 0,4—1
Гидравлическое сопротивление фильтра, кПа До 3,5 До 3.5 До 3.5 До 3,5 До 3,5
Допустимая запыленность газа на входе, г/м3 До 15 До 15 До 15 До 15 До 15
Допустимое разрежение внутри фильтра, кПа До 5 До 5 До 5 До 5 До 5
Габаритные размеры, мм: высота 4500 5500 5200 6200 6900
ширина 2170 2170 2765 2765 3365
диаметр 1000 1000 1600 1600 2200
Масса, кг 1080 1200 1960 2250 3680
557
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
1.7.5. Фильтры с насыпным слоем
В таких фильтрах в качестве
фильтрующего слоя используют
насыпные материалы, в которых
отдельные элементы не связаны
между собой. К ним относятся:
крупнозернистый песок, гравий,
шлак, кокс, кусковая резина,
пластмасса, керамические кольца
и седла, а также другие материа-
лы. Этот насыпной слой в фильт-
ре может быть неподвижным,
может двигаться или находиться
в псевдоожиженном состоянии.
При пропускании газа через зер-
нистые материалы содержащиеся
в нем во взвешенном состоянии
твердые и жидкие частицы задер-
живаются и остаются в фильтру-
ющем слое.
Зернистые фильтры можно ис-
пользовать при работе в условиях
высоких температур, агрессивной
среды и при больших механичес-
ких нагрузках и перепадах давле-
ния. Однако эти фильтры склонны
к забиванию пылью, и их регене-
рация большей частью вызывает
трудности. Поэтому, если не уда-
ется удалить осевшую пыль с филь-
трующего слоя промывкой или
другими способами, его заменяют.
Ввиду того что скорости фильтра-
ции газа через зернистый матери-
ал малы, зернистые фильтры тре-
буют больших площадей для их ус-
тановки.
7.7.5.1. Фильтры с неподвижным
насыпным слоем
В аппаратах данного типа дости-
гается наиболее высокая степень
очистки. Известны случаи примене-
ния в промышленности строитель-
558
ных материалов фильтров с насып-
ным слоем типа ЗФ (зернистые
фильтры) с фильтрующей поверх-
ностью одной секции 1,0—5,4 м2,
разработанных НИПИОТстромом.
При комплектовании в группы обес-
печивается пропускная способность
аппаратов 3—150 тыс. м3/ч.
В каждой секции фильтра ЗФ
(см. рис. 1.90) имеются три слоя на-
сыпного материала высотой по 100 мм.
В первом слое по ходу газа нахо-
дятся зерна размером 5—10, во вто-
ром — 3—5 и в третьем — 2,5—3 мм.
Для удаления уловленной пыли
секцию приводят в колебательное
движение посредством вибратора.
Одновременно рабочую полость
секции отключают от собирающе-
го коллектора очищенного газа и
сообщают с продувочным вентиля-
тором. При регенерации обратную
продувку осуществляют в течение
2—3 мин со скоростью 5—12 м/мин.
Удельная нагрузка при фильтрова-
нии обычно составляет 15—25 м3/
/(м2 • мин). Максимальная темпера-
тура, при которой могут работать
фильтры ЗФ, определяется стой-
костью эластичных перегородок,
соединяющих вибрирующий кон-
тейнер с корпусом аппарата. Тех-
ническая характеристика фильтров
ЗФ приведена в табл. 1.45.
Существенным недостатком
фильтров с регенерацией насып-
ного слоя путем обратной продув-
ки и вибрации является ограни-
ченная их надежность. В контей-
нерах появляются трещины в ме-
стах сварки, а насыпной матери-
ал быстро измельчается. В связи с
этим в фильтрах ЗФ вибраторы типа
ИВ с возмущающей силой 30 кН и
частотой колебаний 50 Гц были
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.90. Схема секции зернистого фильтра:
1 — бункер; 2 — кассета с зернистым слоем; 3 —
сетки; 4 — шпильки, стягивающие кассету; 5 —
газоход; 6 — средняя секция; 7 — клапанная
коробка; 8 — эластичная вставка; 9 — верхняя
секция; 10 — газоход; 11 — вибратор; 12 —
привод; 13 — опорные пружинь:
заменены на вибраторы с часто-
той колебаний 20 Гц.
Степень очистки в фильтрах
ЗФ, работающих в карьерах, на
фабриках вторичного дробления и
улавливающих пыль медианным ди-
аметром не более 40 мкм, не пре-
вышает 99 %; при улавливании
более мелких пылей степень очи-
стки снижается до 95 %.
Для повышения степени очист-
ки высокодисперсных пылей в
НИПИОТстроме был разработан зер-
нистый электростатический фильтр
ЗЭФ-4 (рис. 1.91). В нем два слоя на-
сыпного материала, загруженного в
кассеты размером 1000 х 1000 х 200 мм.
В первом слое по ходу газа находят-
ся гранулы размером 10—19 мм из
резины, во втором — гранулы раз-
Таблица 1.45
Техническая характеристика фильтров с насыпным слоем типа ЗФ
конструкции НИПИОТстрома
' Показатели ЗФ-4М ЗФ-5М ЗФ-6М ЗФ-8 ЗФ-10
Площадь фильтрования, м2 Число секций Масса фильтра, т: с заполнителем без заполнителя 2,5—5 1,5—3 4—8 4,5—9 2,5-5 7,8—31,2 2—8 9—36 5—20 8—120 2—30 14—180 10 ‘ 15,8—37 6—14 15—34 9,5—18,5
Примечание. Во всех фильтрах по три фильтрующих слоя; гидравлическое сопротивление 600—1500 Па, предельная запыленность очищаемых газов 20 г/м3, степень очистки 95 — 99 %.
559
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Рис. 1.91. Схема зернистого фильтра ЗЭФ-4:
/ — бункер; 2 — манжеты; 3 — амортизационные пружины; 4 — подготовительный слой; 5 —
рабочие кассеты; 6 — фильтрующий слой; 7 — электроизоляционный слой; 8 — сетка; 9 —
перегородка; 10 — резервная кассета; // — вибратор; 12 — трубопровод продувочного воздуха;
7J _ гибкий рукав; 14 — дроссельный клапан; 15 — коллектор очищенного газа
мером 3,25 мм из двух разнородных
диэлектриков — поликарбоната и по-
листирола. Внутренняя поверхность
кассет покрыта электроизоляцион-
ным слоем. Особенностью конструк-
ции аппарата является расположе-
ние вибраторов в верхней части кон-
фузора. При работе вибратора амп-
литуда колебаний в вертикальной
плоскости составляет 0,2—0,35 мм,
в горизонтальной— 0,4—0,55 мм.
Перед пропуском газа насыпной
слой приводится в колебательное
движение, под действием трения
гранулы электрически заряжаются.
При использовании фильтра для
улавливания пыли на цементных
силосах степень очистки достигала
99,58 %, а концентрация пыли на
560
выходе составляла 20—70 мг/м3. Гид-
равлическое сопротивление филь-
трующих слоев при длительности
фильтровального цикла 90 мин сни-
жалось до 1100 Па.
Для очистки высокотемператур-
ных газов с высокой концентрацией
пыли в нашей стране и за рубежом
используют фильтры-циклоны (см.
рис. 1.92). В аппаратах этого типа осу-
ществляют предварительную двухсту-
пенчатую очистку газов — вначале в
осадительной камере, а затем в цик-
лоне. Под действием разрежения,
создаваемого вентилятором, который
установлен за аппаратом, за-
пыленный поток, проходя через оса-
дительную камеру 10 и циклон /, ос-
вобождается от наиболее крупных
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 1.92. Схема фильтра-циклона типа ФЦГН:
/ — никлом; 2 — корпус зернистого фильтра; 3 —
привод ворошителя; 4 — коллектор очищенного
газа; 5 — вал ворошителя; 6 — ворошитель; 7 —•
зернистые слои; 8— камера очищенного газа; 9 —
пылевыгрузное устройство; 10 — осадительная
камера; 11 — переключающий клапан; 12 — кол-
лектор продувочного газа
частиц пыли. Предварительно очи-
щенный пылегазовый поток через
выхлопную трубу циклонов посту-
пает к фильтрующим зернистым сло-
ям 7. Проходя через слои сверху вниз,
газ очищается и поступает в коллек-
тор очищенного газа 4. По мере осаж-
дения пыли увеличивается гид-
равлическое сопротивление фильтру-
ющего слоя, и он подвергается реге-
нерации. Клапан 11 отключает сек-
цию фильтра от коллектора 4 очи-
щенного газа и соединяет ее с кол-
лектором 12 продувочного воздуха
или газа. Одновременно включается
механизм ворошения 6. Продувочный
воздух, проходя через фильтрующий
слой снизу вверх, уносит частицы
пыли в циклон, где оседают наибо-
лее крупные пылевые агломераты. Не
уловленная циклонами часть пыли
вместе с потоком поступает в другие
работающие секции. При ворошении
гранулы перемещаются, что способ-
ствует отделению пыли, которая за-
тем удаляется из насыпного слоя про-
дувочным потоком. Регенерация
длится 2—3 мин поочередно в каж-
дой секции.
Техническая характеристика гра-
вийных фильтров-циклонов, раз-
работанных Семибратовским филиа-
лом НИИОгаза, приведена в табл. 1.46.
В качестве перегородок, на которых
размещается насыпной материал,
используют колосниковообразные
сетки из проволоки фасонного сече-
ния или пробивные решетчатые по-
лотна с продолговатыми отверстия-
ми. В зависимости от применяемого
насыпного материала ширина щелей
в сетках или в решетчатых полотнах
может изменяться в пределах 1—2 мм.
Сетки и решетчатые полотна крепят-
ся в корпусе к радиальным полосам
сваркой или с помощью специаль-
ных скоб на болтах.
Узел фильтрования фильтра типа
ФЦГН-120 приведен на рис. 1.93.
Фильтр-циклон ФЦГН-120 ис-
пользуют на Савинском цементном
заводе для очистки газов после ко-
лосникового холодильника. При удель-
ной нагрузке 13,3 м’/(м2-мин), концен-
561
Глава 1. Оборудованиедля сухих методов очистки
Таблица 1.46
Техническая характеристика гравийных фильтров-циклонов
Показатели Марка фильтра-циклона
ФЦГН-120 ФЦГН-30
Фильтровальная поверхность, к? 124 28,8
Фильтровальный материал (гранулы диаметром 2—4 мм) Гравий, клинкер Гравий
Число секций в аппарате 10 4
Диаметр фильтра 2600 2160
Тип циклона ЦН-15У ЦН-24
Диаметр циклона, мм 1200 800
Тип привода механизма ворошения МНО2-26ВК МНО2-18ВК
Частота вращения ворошителя, об/мин 5,6 6,7
Габаритные размеры, мм: длина 15 300 5430
ширина 7570 4400
высота 11 900 8700
Масса без теплоизоляции, кг 68 000 20 000
Примечание. Гидравлическое сопротивление обоих фильтров 1800—2200 Па, максималь-
ная температура очищаемых газов 400 °C, допускаемая запыленность их 15—20 г/м3, запылен-
ность на выходе (при медианном диаметре частиц 15—20 мкм) 40—80 мг/м3, переключающий
механизм — пневмопривод, продолжительность регенерации 1,5—3 мин
трации пыли на входе 3,5—3,7 г/м3 и
продолжительности фильтровального
цикла 40 мин запыленность на вы-
ходе составляла 40—50 мг/м3, сте-
пень очистки — 98—99 %, гидрав-
лическое сопротивление — 2200 Па.
При уменьшении входной запылен-
ности до 1,63 г/м3 и сохранении про-
должительности фильтровального
цикла 40 мин концентрация пыли на
выходе увеличивалась до 70 мг/м3, а
степень очистки снижалась до 96 %.
Для обеспечения высокой степени
очистки при малой концентрации
пыли длительность фильтровально-
го цикла необходимо увеличивать.
1.7.5.2. Фильтры с движущимся на-
сыпным слоем (зернистые фильтры)
На рис. 1.94 показан зернистый
фильтр с движущимся в вертикаль-
562
ном направлении фильтрующим
слоем. В этом фильтре загрязненный
зернистый слой непрерывно выво-
дится и заменяется новым. Если при
очистке технологических газов в
черной металлургии использовать в
качестве фильтровального матери-
ала в таком фильтре чугунную
дробь, железорудный концентрат,
дробленую стружку, фильтрующий
слой после запыления можно нс
регенерировать, а направлять в мар-
теновскую печь или конвертор на
переплавку или на аглофабрику.
В числе фильтров данного типа
наиболее широкое распространение
получили аппараты с периодичес-
ким движением слоя, обеспе-
чивающие относительно высокую
степень очистки. К таким аппаратам
(рис. 1.95) относятся фильтры, раз-
Часть III, Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис L93. Узел фильтрования аппарата типа ФЦГН-120:
1 — крышка корпуса; 2 — корпус подшипника; 3 — роликовый конический подшипник; 4 —
крышка подшипника; 5 — промежуточный вал; 6 — шпонка; 7 — сальниковое уплотнение; 8 —
соединительная шпилька; 9 — корпус фильтра; 10 — вал механизма ворошения; II — водило,
12 — насыпной слой; 13 — выгрузная дверка
работанные ВНИПИчерметэнерго-
очисткой (г. Харьков).
В корпусе аппарата 7 имеется ци-
линдрическая фильтровальная пере-
городка, заключенную между двумя
концентрическими жалюзийными
решетками 2 и 4, Диаметр внутрен-
ней решетки 1500 мм, наружной —
2 тыс. мм. Внутри аппарата на вер-
тикальном валу насажена рама 5,
на которой крепятся скребки 3.
Скребки заходят в зазор между жа-
люзи и на некоторою глубину про-
никают в фильтрующий слой. Над
фильтрующей перегородкой нахо-
дится камера 6 с чистым насыпным
материалом, который используют
для подпитки слоя. В нижней части
563
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Рис. 1.94. Зернистый фильтр с движущимся
слоем зернистого материала:
1 — зернистый слой; 2 — водоохлаждаемая труба
Рис. 1.95. Схема фильтра с периодически переме-
щающимся вертикальным насыпным слоем:
1 — корпус аппарата; 2, 4— жалюзийные решетки; 3 —
скребки; 5 — вращающаяся рама со скребками; 6 —
камера для зернистого материала; 7 — патрубок для
удаления уловленной пыли и зернистого материала
корпуса фильтра имеется разгру-
зочный бункер. Он соединен с пат-
рубком 7, через который зернистый
материал и пыль поступают на гро-
хот для сепарации. Очищенный зер-
нистый материал элеватором по-
дается в верхний бункер. Запылен-
ный поток через верхний патрубок
поступает в центральную часть ап-
парата. Проходя через слой насып-
ного материала, поток очищается
от пыли и отводится с наружной
стороны.
Наибольшее количество пыли
осаждается между жалюзи со сто-
роны входа потока.
При увеличении гидравлическо-
го сопротивления до 4 тыс. Па ав-
томатически включается электро-
564
двигатель, приводящий во враще-
ние вал со скребками. Благодаря
вращению скребков часть зернис-
того материала удаляется. При
снижении сопротивления слоя до
3500 Па электродвигатель выклю-
чается. В качестве насыпного ма-
териала в фильтре применяют до-
ломитную крошку с размером зе-
рен 2—5 мм.
Фильтр используют для очист-
ки 10 тыс. м3/ч газов, поступающих
от 10-тонной электросталеплавиль-
ной печи. Аппарат работает при
удельной нагрузке 30—36 м3/(м2 • мин).
Концентрация пыли в очищаемых
газах составляет 5—9 г/м3, а на вы-
ходе из фильтра — 60—90 мг/м3.
В последние годы подобные аппа-
Часть III Основное оборудование для очистки газовых систем
раты используют для очистки газов
в небольших котельных установках,
работающих на угле. Концентрация
пыли на входе составляет 10 г/м3,
на выходе — 50 мг/м3.
К аппаратам с периодически вер-
тикально движущимся слоем также
может быть отнесен фильтр с им-
пульсной продувкой типа ФЗВИ,
разработанный Запорожским фили-
алом НИИОгаза (рис. 1.96). Фильтр
предназначен для комбинированной
очистки газов от пыли и химичес-
кой очистки от сернистых или фто-
ристых соединений. Фильтровальные
элементы 5 площадью 3 м2 выполне-
ны в виде съемных кассет с зигзаго-
образно расположенной металли-
ческой сеткой. В верхней части ап-
парата над кассетами расположен
бункер 4у из которого подается зер-
нистый материал для подпитки.
В нижней части аппарата имеется
бункер 1 для сбора отработанного
зернистого материала и пыли, уда-
ляемых во время регенерации.
Рис. 1.96. Схема зернистого фильтра ФЗВИ:
а — общий вид фильтра; б — схема фильтровальной секции; 1 — бункер для сбора пыли и
отработанного зернистого материала; 2 — раздающая камера; 3 — диффузор; 4 — бункер для
зернистого материала; 5 — фильтровальные элементы; 6 — клапаны для подачи сжатого возду-
ха; 7 — устройство для отключения секции; 8 — выходные патрубки очищенного газа; 9 —
опорные лапы фильтровальной секции; 10 — перфорированные экраны (сетки), 11 — камера
очищенного газа; 12 — раздающая труба для подачи сжатого воздуха
565
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
1.8. Электрофильтры
Широкое применение электро-
фильтров для улавливания твердых
и жидких частиц обусловлено их уни-
версальностью и высокой степенью
очистки газов при сравнительно низ-
ких энергозатратах. Установки элект-
рической очистки газов работают с
эффективностью до 99 %, а в ряде
случаев и до 99,9 %, причем улавли-
вают частицы любых размеров, вклю-
чая и субмикронные, при концент-
рации частиц в газе до 50 г/м3 и выше.
Промышленные электрофильтры
применяются в диапазоне темпера-
тур до 400—450 °C, в некоторых слу-
чаях и при более высоких темпера-
турах, а также в условиях воздей-
ствия различных коррозионных сред.
Электрофильтры могут работать как
под разрежением, так и под давле-
нием очищаемых газов. Системы
пыле- и золоулавливания с приме-
нением электрофильтров могут быть
полностью автоматизированы.
Электрофильтры отличаются от-
носительно низкими эксплуатаци-
онными затратами. Гидравлическое
сопротивление правильно спроек-
тированного электрофильтра не
превышает 100—150 Па, т.е. являет-
ся минимальным по сравнению с
другими газоочистными аппарата-
ми; затраты электроэнергии состав-
ляют обычно 0,36—1,8 МДж (0,1—
0,5 кВт • ч) на 1000 м3 газа.
Капитальные затраты на соору-
жение установок электрофильтров
высоки ввиду того, что эти аппара-
ты металлоемки и занимают боль-
шую площадь, снабжаются специ-
альными повысительно-выпрями-
тельными агрегатами для электро-
питания. При этом с уменьшением
566
производительности установок по
газу удельные капитальные затра-
ты возрастают.
Преимущественной областью
применения электрофильтров явля-
ется очистка больших объемов газа,
отходящих от современных агрега-
тов большой мощности, например,
от мощных котельных агрегатов, для
которых разработаны электрофиль-
тры единичной производительнос-
тью по газу свыше 1 млн. м3/ч. Эко-
номически оправдано применение
электрофильтров и в установках про-
изводительностью по газу всего не-
сколько тысяч кубических метров в
час. В ряде случаев электрофильтры
используются для очистки и мень-
ших объемов газа из-за отсутствия
других технических средств.
К недостаткам электрофильтров
следует отнести высокую чувстви-
тельность процесса электрической
очистки газов к отклонениям от за-
данного технологического режима,
а также к незначительным механи-
ческим дефектам внутреннего
оборудования, которые могут явить-
ся результатом недостаточно тща-
тельного проведения монтажных
работ или неквалифицированного
обслуживания при эксплуатации.
С этой особенностью электро-
фильтров необходимо считаться при
их применении, так как если элект-
рофильтр используется в технологи-
ческих условиях, на которые он нс
рассчитан, а также плохо смонти-
рован или эксплуатируется с нару-
шениями установленных правил, то
его эффективность может резко сни-
зиться по сравнению с ожидаемой
и, таким образом, вложенные в ус-
тановку значительные средства не
дадут необходимого эффекта.
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
В ряде случаев электрофильтры
не могут быть применены в связи с
тем, что свойства газопылевого по-
тока неблагоприятны для осущест-
вления процесса электрогазоочист-
ки. Это относится, например, к слу-
чаям, когда удельное электричес-
кое сопротивление пыли чрезмер-
но велико.
Электрофильтры не применяют-
ся, если очищаемый газ представ-
ляет собой взрывоопасную смесь или
такая смесь может образоваться в
ходе процесса в результате откло-
нения от нормального технологиче-
ского режима, так как при работе
электрофильтра неизбежно возник-
новение искровых разрядов.
Сущность процесса электричес-
кой фильтрации газов заключается
в следующем. Газ, содержащий взве-
шенные частицы, проходит через си-
стему, состоящую из заземленных
осадительных электродов и разме-
щенных на некотором расстоянии
(называемом межэлектродным про-
межутком) коронирующих электро-
дов, к которым подводится выпрям-
ленный электрический ток высоко-
го напряжения (рис. 1.97). При дос-
таточно большом напряжении, при-
ложенном к межэлектродному про-
межутку, у поверхности корониру-
ющего электрода происходит интен-
сивная ударная ионизация газа,
сопровождающаяся возникновением
коронного разряда (короны), кото-
рый на весь межэлектродный про-
межуток не распространяется и за-
тухает по мере уменьшения напря-
женности электрического поля в
направлении осадительного элект-
рода.
Газовые ионы различной поляр-
ности, образующиеся в зоне коро-
ны, под действием сил электричес-
кого поля движутся к разноимен-
ным электродам, вследствие чего в
межэлектродном промежутке возни-
кает электрический ток, называе-
мый током короны. Улавливаемые
частицы из-за адсорбции на их по-
верхности ионов приобретают в
межэлектродном промежутке элек-
трический заряд и под влиянием
сил электрического поля движутся
Рис. 1.97. Механизм
зарядки и осаждения
частиц в электро-
фильтре:
1 — коронируюший
электрод; 2 — электро-
ны; 3 — ионы; 4 — ча-
стицы пыли; 5 — оса-
дительный электрод
567
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
к электродам, осаждаясь на них.
Основное количество частиц осаж-
дается на развитой поверхности оса-
дительных электродов, меньшая их
часть попадает на коронирующие
электроды. По мере накопления на
электродах осажденные частицы
удаляются встряхиванием или про-
мывкой последних.
Конструктивная схема электро-
фильтра представлена на рис. 1.98.
Между двумя осадительными плос-
костями натянут ряд проводов.
В пространство между каждой из
плоскостей и проводами подается
газопылевой поток. В поле коронно-
го разряда, возникающего при пода-
че тока высокого напряжения на
проводе, частицы заряжаются и под
действием поля движутся к осади-
тельным плоскостям, с которых
они периодически удаляются. Таким
образом, концентрация пыли в газе
при прохождении его через актив-
ную зону электрофильтра значи-
тельно уменьшается. В трубчатых
электрофильтрах удается получить
более высокие значения рабочего
напряжения, чем в пластинчатых.
Вместе с тем в пластинчатых элек-
трофильтрах проще решаются воп-
росы обеспыливания больших объе-
мов газов в едином аппарате.
Зарядка частиц пыли в электри-
ческом поле происходит в результа-
те адсорбции ионов поверхностью
частиц во внешней зоне коронного
разряда. На эту зону приходится ос-
новная часть межэлектродного про-
межутка, в котором перемещается
пылегазовый поток. Молекулы газа,
ионы и электроны, находясь в не-
прерывном движении, сталкивают-
ся с частицами, оседают на их по-
верхности, создавая определенный
электрический заряд.
Осаждение заряженных частиц
происходит в основном под дсйст-
Рис. 1.98. Конструктивная схема электрофильтра:
а — электрофильтр с трубчатыми электродами; б — электрофильтр с пластинчатыми электро-
дами; 1 — коронирующие электроды; 2 — осадительные электроды
568
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
вием кулоновских сил электричес-
кого поля. Однако на процесс осаж-
дения влияет ряд факторов, одно-
временный точный учет которых
невозможен. К таким факторам от-
носятся физические свойства улавли-
ваемых частиц (размер, проводи-
мость, диэлектрическая проницае-
мость и др.), а также параметры
электрофильтра (время пребывания
газа в активной зоне, температура,
влажность и химический состав га-
зов и пыли, электрический режим
питания аппарата, режим встряхи-
вания электродов, вторичный унос,
газораспределение). В результате
одновременного осаждения многих
частиц на всю поверхность элект-
рода на нем образуется слой пыли
с сопротивлением /?, который бу-
дет разряжаться с постоянной вре-
мени т.
В зависимости от удельного элек-
трического сопротивления время
разрядки слоя может меняться в
широких пределах. Принято делить
все пыли, улавливаемые в электро-
фильтрах, в зависимости от значе-
ния удельного электрического со-
противления (УЭС) на три группы
(при этом имеется в виду УЭС слоя
пыли, образующегося на осадитель-
ных электродах электрофильтра, а
не УЭС материала, из которого об-
разовалась пыль):
1-я группа пылей, образующих
на осадительных электродах слои с
УЭС не выше 104 Ом • м, — низко-
омные пыли;
2-я группа пылей — с УЭС 104—
10’° Ом • м;
3-я группа пылей с УЭС выше
10’° Ом • м — высокоомные пыли.
Время разряда частиц пыли 1-й
группы мало (практически мгновен-
но). Поэтому они быстро перезаря-
жаются и под действием отталки-
вающей кулоновской силы могут
вновь попасть в газовый поток.
В этом случае на осадительных элек-
тродах не сможет образоваться
сколько-нибудь значительный слой
пыли и при встряхивании электро-
дов не будут создаваться подходя-
щие условия для образования агре-
гатов пыли таких размеров, чтобы
они не уносились газовым потоком
из аппарата, а попадали в бункер.
Время разряда частиц 2-й груп-
пы оказывается оптимальным для
того, чтобы на осадительных элек-
тродах успел образоваться некото-
рый минимально необходимый слой
пыли. Поэтому при встряхивании
электродов образуются агрегаты
пыли таких размеров, что пыль не
уносится газовым потоком, а по-
падает в бункер. Улавливание пы-
лей этой группы (а их бозьшинство)
в практике электрогазоочистки ни-
каких затруднений не вызывает.
Наибольшие трудности возника-
ют при улавливании пылей 3-й груп-
пы. В этом случае на слое пыли бу-
дет иметь место падение напряже-
ния, В: Ucsl = jpl, где j — поверх-
ностная плотность тока, А/м2; р —
УЭС слоя пыли, Ом • м; I — iqji-
щина слоя пыли на осадительном
электроде, м.
Высокое удельное электрическое
сопротивление слоя частиц, нахо-
дящихся на осадительном электро-
де, приводит обычно к нарушению
электрического режима работы элек-
трофильтра, вызывая сильное искре-
ние, а при очень высоких удельных
сопротивлениях (выше 101! Ом • м) —
к появлению мощного обратного
коронного разряда. Причиной появ-
569
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
ления обратного разряда является
электрический пробой слоя пыли
на осадительном электроде при до-
стижении некоторого критического
значения напряженности электри-
ческого поля в слое. В результате про-
боя в слое образуется тонкий канал,
заполненный положительными
ионами, которые двигаются в на-
правлении коронирующих электро-
дов и частично нейтрализуют отри-
цательный заряд частиц. Канал вы-
полняет роль острия, с которого раз-
вивается дополнительный корон-
ный разряд навстречу основному ко-
ронному разряду. Электрическое
поле в межэлектродном промежут-
ке приобретает характер резко неод-
нородного поля с соответствующим
снижением пробивного напряже-
ния и увеличением тока короны.
В результате снижения электричес-
кого заряда частиц и пробивного
напряжения электрофильтра его
эффективность резко снижается.
В практике электрогазоочистки
большое значение имеет напряже-
ние появления короны, воз-
никающей при достижении крити-
ческой или начальной напряжен-
ности электрического поля, кото-
рая, например, для воздуха при ат-
мосферном давлении и температу-
ре 20 °C составляет около 15 кВ/см.
Критическая напряженность элек-
трического поля гладкого прово-
лочного коронирующего электрода
определяется формулой
D
t/0 =£„/?, In-?•, (1.41)
а для системы, состоящей из плас- *
тинчатых осадительных электродов и
проволочных коронирующих электро-
дов, — формулой
(1-42)
где Uo — критическое напряжение, В;
Ео — критическая напряжен-
ность электрического поля, В/т;
/?, — радиус коронирующего
электрода, м;
R2 — радиус трубчатого осади-
тельного электрода, м;
Н — расстояние между корони-
рующим и пластинчатым осади-
тельным электродами, м;
d — расстояние между соседни-
ми коронирующими электродами в
ряду, м.
Из приведенных формул видно,
что с уменьшением радиуса коро-
нирующего электрода Rx критичес-
кое напряжение снижается, т.е. про-
исходит более раннее зажигание ко-
роны, чем и объясняется использо-
вание тонкой проволоки, острых
кромок и игл для создания корон-
ного разряда. В промышленных элек-
трофильтрах при обычно применя-
емых значениях R{ = 0,001 +0,002 м,
R^= 0,1 + 0,15 м значение кри-
тического напряжения находится в
пределах от 20 до 30 кВ.
Для электрической очистки га-
зов используется, как правило,
отрицательная корона, т.е. на коро-
нирующий электрод подается отри-
цательное напряжение выпрямлен-
ного тока. Это объясняется большей
подвижностью отрицательных ионов
по сравнению с положительными, а
также тем, что при отрицательной
короне удается поддерживать более
высокое напряжение без искрового
пробоя между электродами.
В настоящее время в промыш-
ленности применяются два вида
электрофильтров: однозонные элек-
570
Часть ///. Основное оборудование для очистки газовых систем
трофильтры, в которых зарядка и
осаждение частиц осуществляются
в одной зоне, используемые для
очистки промышленных газов; двух-
зонные электрофильтры, в которых
процессы зарядки и осаждения про-
текают в двух разных зонах — иони-
заторе и осадителе, применяемые
в основном для тонкой очистки воз-
духа в системах вентиляции и кон-
диционирования.
Сухие электрофильтры. Электро-
фильтры серии УГ — унифициро-
ванные горизонтальные для очи-
стки газов с температурой до 250 °C
(рис. 1.9). Эти аппараты выпускают-
ся взамен снятых с производства
электрофильтров типов ДГПН,
ПГД, ПГДС, АП, Ц и имеют об-
щепромышленное назначение. Тех-
нические характеристики электро-
фильтров приведены в табл. 1.47.
Электрофильтры первого габарита
УГ1 имеют высоту электродов 4 тыс.
мм, второго габарита УГ2 — 7,5 тыс.
мм, а третьего габарита УГЗ — 12 тыс.
мм. Остальные цифры, приведенные
на марке электрофильтра, указыва-
ют число полей фильтра и его ак-
тивное сечение. Например, марка
электрофильтра УГ2-3-53 означает,
что высота электродов 7500 мм, ап-
парат трехпольный, активным сече-
нием 53 м2.
Электрофильтры первого и вто-
рого габаритов имеют активную дли-
ну полей 2,5 м, электрофильтры тре-
тьего габарита — 4 м. Электрофиль-
тры первого габарита выпускаются
двух- и трехпольными, а электро-
фильтры второго и третьего габари-
тов — трех- и четырехпольными.
Осадительные электроды в элек-
трофильтрах УГ — из профилиро-
ванных тонкостенных широкополос-
ных (с шириной 350 мм) элемен-
Рис. 1.99. Электрофильтр УГЗ
571
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Таблица 1.47
Технические характеристики электрофильтров серии У Г
Марка Активная высота электро- дов, м Активная - длина поля, м Общая площадь осаждения, м2 Габаритные размеры, м
Длина Ширина (по осям опор) Высота
УГ1-2-10 4,2 2,51 420 9,6 3,0 12,3
УГ1-3-10 4,2 2,51 630 14,1 3,0 . 12,3
УГ1-2-15 4,2 2,51 630 9,6 4,5 12,3
УГ1-3-15 4,2 2,51 940 14,1 4,5 12,3
УГ2-3-26 7,5 2,51 1690 14,1 4,5 15,4
УГ2-4-26 7,5 2,51 2250 18,6 4.5 15,4
УГ2-3-37 7,5 2,51 2360 14,1 6,0 15,4
УГ2-4-37 7,5 2,51 3150 18,6 6,0 15,4
УГ2-3-53 7,5 2,51 3370 14,1 9,0 15,4
УГ2-4-53 7,5 2,51 4500 18,6 9,0 15.4
УГ2-3-74 7,5 2,51 4700 14,1 12,0 15,4
УГ2-4-74 7,5 2,51 6300 18,6 12,0 15,4
УГЗ-З-88 12,0 3,95 9200 18,8 9,0 21,8
УГЗ-4-88 12,0 3.95 12 300 24,8 9,0 21,8
УГЗ-З-115 12,0 3,95 12 100 18,8 12,0 21,8
УГЗ-4-115 12,0 3,95 16 100 24,8 12,0 21,8
УГЗ-3-177 12,0 3,95 18 400 18,8 18,0 21,8
УГЗ-4-177 12,0 3,95 24 600 24,8 18,0 21,8
УГЗ-3-230 12,0 3,95 24 200 18,8 24,0 21,8
УГЗ-4-230 12,0 3,95 32 200 24,8 24,0 21,8
УГЗ-З-265 12,0 3,95 27 600 18.8 27,0 21,8
УГЗ-4-265 12,0 3,95 36 900 24,8 27,0 21.8
тов открытого профиля с нижним
молотковым встряхиванием.
Коронирующие электроды — рам-
ной конструкции, с боковым под-
весом на кварцевых опорно-проход-
ных изоляторах и молотковым встря-
хиванием. Коронирующие электроды
электрофильтров УГЗ встряхиваются
в двух уровнях. Элементы корон и-
рующих электродов — игольчатые,
из стальной ленты с выштампован-
ными остриями. Шаг между одно-
именными электродами — 275 мм.
Корпуса электрофильтров УГ
рассчитаны на работу под разреже-
нием до 3—4 кПа и заполнение бун-
керов пылью с насыпной массой до
1500 кг/м3.
Электрофильтры типа ЭГА.
Предназначены для обеспыливания
неагрессивных невзрывоопасных тех-
нологических газов и аспирационного
воздуха температурой до 330 °C и раз-
режением до 15 кПа в энергетике,
промышленности строительных ма-
териалов, черной и цветной метал-
лургии и других отраслях промыш-
ленности (в частности, для очист-
ки золы от дымовых газов крупных
электростанций, очистки от пыли
газов, отходящих от вращающихся
печей цементных заводов, марте-
новских печей).
Электрофильтры — одно- или
двухсекционные аппараты прямоу-
гольной формы, состоят из двух—
572
Часть III. Основное оборудование дм очистки газовых систем
четырех электрических полей, ус-
тановленных последовательно по
ходу газа (рис. 1.100). Корпуса аппа-
ратов — стальные, покрыты снару-
жи теплоизоляцией.
Активная зона электрофильтров
состоит из осадительных электро-
дов (плоских полотен, набранных
из пластинчатых элементов специ-
ального профиля) и коронирующих
электродов (трубчатых рам, в кото-
рых натянуты ленточно-игольчатые
элементы). Расстояние между сосед-
ними осадительными электродами
(300 мм) является также шириной
единичного газового прохода.
Удаление уловленной пыли с
электродов — механическое, путем
периодического встряхивания их
ударами молотков.
Типоразмер электрофильтра оп-
ределяется числом газовых прохо-
дов в его поперечном сечении, вы-
сотой электродов, длиной поля,
эквивалентной ширине осадитель-
ного электрода, и количеством по-
лей в аппарате.
Электрофильтры с числом про-
ходов от 10 до 40 — односекцион-
ные, от 48 до 88 — двухсекционные.
Условное обозначение типоразме-
ра электрофильтра:
Э — электрофильтр; Г — гори-
зонтальный; А — модификация;
числа после букв: первое — коли-
чество секций, второе — количе-
ство газовых проходов, третье — но-
минальная высота электродов (в м),
четвертое — количество элементов
в осадительном электроде, пятое —
количество электрических полей по
длине электрофильтра.
В зависимости от температуры,
разрежения, насыпной массы пыли
и сейсмичности района установки
корпуса электрофильтров могут
иметь разное исполнение, при этом
оборудование электрофильтра соот-
ветствующего типоразмера и его
присоединительные размеры оста-
ются без изменений.
Рис. 1.100. Электрофильтры типа ЭГА'
а — односекционные; б — двухсекционные: 1 — механизм встряхивания осадительных электро-
дов; 2 — люк обслуживания; 3 — газораспределительная решетка; 4 — защитная коробка для
подвода тока; 5 — механизм встряхивания коронирующих электродов, 6 — коронирующий
электрод; 7 — осадительный электрод; 8 — корпус
573
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Подвод тока к электрофильтрам
может осуществляться специаль-
ным кабелем от преобразовательных
агрегатов для электрофильтров, ус-
тановленных в отдельном помеще-
нии, или посредством шинного вво-
да от агрегатов, расположенных на
крыше электрофильтров. Тип токо-
подвода определяется в проекте ус-
тановки электрофильтров.
Технические характеристики
электрофильтров серии ЭГА при-
ведены в табл. 1.48.
Электрофильтры серии УГТ
(рис. 1.101) — универсальные го-
ризонтальные высокотемператур-
ные сухие электрофильтры, при-
меняются для очистки от пыли га-
зов с температурой до 425 °C. Ис-
пользуются в химической, цемен-
тной промышленности, в черной
и цветной металлургии.
Электрофильтры серии ОГП —
горизонтальные сухие электрофиль-
тры, предназначены главным обра-
зом для улавливания огарковой кол-
чедановой пыли в серно-кислотных
производствах.
Технические характеристики
электрофильтров серии УГТ и ОГП
приведены в табл. 1.49.
Электрофильтры серии УВВ
(рис. 1.102) — унифицированные
вертикальные пластинчатые сухие
электрофильтры для улавливания из
газов угольной пыли при темпера-
туре до 130 °C. Так же как в элект-
рофильтрах серии УВ, основные
элементы унифицированы с сдот-
ветствующими элементами электро-
фильтров серии УГ. Поскольку уголь-
ная пыль хорошо встряхивается,
встряхивающие механизмы электро-
фильтров серии УВВ облегченные.
14110
Рис. 1.101. Электрофильтр УГТ1-40x3:
1 — механизм встряхивания газораспределительных решеток; 2 — газораспределительные ре-
шетки; 3 — осадительный электрод; 4— изоляторная труба; 5 — защитная коробка для подвода
тока; б — механизм встряхивания коронирующих электродов; 7— коронирующий электрод; 8 —
корпус; 9 — механизм встряхивания осадительных электродов; 10 — люк обслуживания
574
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 1.48
Технические характеристики электрофильтров серии ЭГА
Марка Активная длина поля, м Площадь активного сечения, м2 Общая площадь осажде- ния, м2 Габаритные размеры, м
Длина Ширина (по осям . опор) Высота
ЭГА1-10-6-4-2 2,56 16,5 630 9,26 3,2 12,4
ЭГЛ1-10-6-4-3 2,56 16,5 950 13,44 3,2 12,4
ЭГА 1-10-6-6-2 3,84 16,5 950 11,82 3,2 13,4
ЭГА 1-10-6-6-3 3,84 16,5 1430 17,28 3,2 13,4
ЭГА 1-14-7,5-4-3 2,56 28,7 1660 13,44 4,4 13,9
ЭГА1-14-7,5-4-4 2,56 28,7 2210 17,62 4,4 13,9
ЭГЛ1-14-7,5-6-2 3,84 28,7 1660 11,82 4,4 14,9
ЭГА1-14-7,5-6-3 3,84 28,7 2480 17,28 4,4 14,9
ЭГА 1-20-7,5-4-3 2,56 41,0 2360 13,44 6,2 15,4
ЭГА 1-20-7,5-4-4 2,56 41,0 3160 17,62 6,2 15,4
ЭГА 1-20-7,5-6-2 3,84 41,0 2360 11,82 6,2 15,4
ЭГА 1-20-7,5-6-3 3,84 41,0 3550 17,28 6,2 15,4
ЭГА 1-20-9-6-2 3,84 49,0 2830 11,82 6,2 16,9
ЭГА 1-20-9-6-3 3,84 49,0 4240 17,28 6,2 16,9
ЭГА 1-20-9-6-4 3,84 49,0 5660 22,74 6,2 16,9
ЭГА1-30-7,5-4-3 2,56 61,4 3550 13,44 9,2 14,9
ЭГА 1-30-7,5-4-4 2,56 61,4 4730 17,62 9,2 14,9
ЭГА 1-30-7,5-6-2 3,84 61,4 3550 11,82 9.2 14,9
ЭГА1-30-7,5-6-3 3,84 61,4 5320 17,28 9,2 14,9
ЭГА1-30-9-6-2 3,84 73,4 4240 11,82 9,2 16,4
ЭГА 1-30-9-6-3 3,84 73,4 6360 17,28 9,2 16,4
ЭГА 1-30-9-6-4 3,84 73,4 8480 22,74 9,2 16,4
ЭГА1-30-12-6-3 3,84 97,4 8440 17,28 9,2 19,4
ЭГА 1-30-12-6-4 3,84 97,4 11 250 22,74 9.2 19,4
ЭГА1-40-7,5-4-3 2,56 81,9 4730 13,44 12,2 15,4
ЭГА 1-30-7,5-4-4 2,56 81,9 6310 17,62 12,2 15,4
ЭГА 1-30-7,5-6-2 3,84 81,9 4730 11,82 12,2 15,4
ЭГА1-30-7,5-5-6-3 3,84 81,9 7100 17,28 12,2 15,4
ЭГА 1-40-9-6-2 3,84 97,9 5650 11,82 12,2 16,9
ЭГА 1-40-9-6-3 3,84 97,9 8480 17,28 12,2 16,9
ЭГА 1-40-9-6-4 3,84 97,9 11 310 22,74 12,2 16,9
ЭГА1-40-12-6-3 3,84 129,8 11 250 17,28 12,2 19,9
ЭГА 1-40-12-6-4 3,84 129,8 15 000 22,74 12,2 19,9
ЭГА2-48-12-6-3 • 3,84 155,8 13 500 17,28 15,2 19,9
ЭГА2-48-12-6-4 3,84 155,8 18 000 22,74 15,2 19,9
ЭГА2-56-12-6-3 3,84 181,7 15 750 17,28 17,6 19,9
ЭГА2-56-12-6-4 3,84 181,7 21 000 22,74 17,6 19,9
ЭГА2-76-12-6-3 3,84 246,6 21 400 17,28 23,6 19,9
ЭГА2-76-12-6-4 3,84 246,6 28 500 22,74 23,6 19,9
ЭГА2-88-12-6-3 3,84 285,6 24 750 17,28 27,2 19,9
ЭГА2-88-12-6-4 3,84 285,6 33 000 22,74 27,2 19,9
575
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Таблица 1.49
Технические характеристики электрофильтров серии УГТ и ОГП
Показатели Марка электрофильтра
оо 4 Е О ОГП-4-16 О . СЛ । . Е УГТ!-3-40 УГТ 1-3-60 УГТ1-3-80
Площадь активного сечения, mz 8 16 30 40 60 80
Число полей, шт. 4 4 3 3 3 3
Шаг между одноименными электродами, мм 260 260 260 260 260 260
Активная высота электродов, м 4.5 4,5 7,5 7,5 7.5 7.5
Активная длина поля, м 1.5 1,5 2,58 2,58 2,58 2,58
Общая площадь осаждения 2 осадительных электродов, м 380 760 1860 2560 3720 5120
Габаризныс размеры, м: *
длина 14,4 14,4 14,0 14,0 14,0 14,0
высота 10,8 12,6 17,0 18,7 17,0 '18,7
ширина (по осям крайних опор) 2,0 4,0 4,5 6,0 9,0 12,0
в
Рис. 1.102. Электрофильтры типа У В:
а — электрофильтры УВ2х10, УВЗхЮ, УВ1х16, УВ2х16; б — электрофильтры УВ2х24 и УВЗх24;
в — вил сбоку; / — люк обслуживания; 2 — газораспрсдслитсль; 3 — механизм встряхивания
газораспрелелитсля; 4 — механизм встряхивания осадительных электродов; 5 — корпус; 6 —
коронирующий электрод; 7 — осадительный электрод; 8 — механизм встряхивания корониру-
ющих электродов; 9 — защитная коробка для подвода тока
576
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Особенностью электрофильтров
серии УВВ является то, что из-за
возможного возникновения взрыво-
опасности при накоплении уголь-
ной пыли корпуса электрофильтров
выполнены в виде шахты, откры-
той в атмосферу. Это предотвраща-
ет разрушение корпуса при «хлоп-
ках». Кроме того, все внутренние
устройства электрофильтров выпол-
нены таким образом, чтобы избе-
жать накопления пыли. Это дости-
гается невключением горизонталь-
ных площадок или укрытием их
скошенными козырьками, а также
устройством стенок бункера с боль-
шими углами откосов.'
Технические характеристики
электрофильтров серии УВ и УВВ
приведены в табл. 1.50.
Электрофильтр типа СГ — го-
ризонтальный пластинчатый сухой
электрофильтр, предназначенный в
основном для улавливания сажи из
взрывоопасных газов сажевого про-
изводства при температуре до 250 °C
и избыточном давлении до 100 Па.
Осадительные электроды — прутко-
вые, коронирующие — свободно под-
вешенные провода диаметром 2 мм
с грузовым натяжением. Встряхива-
ние электродов — ударно-молотко-
вое. К особенностям электрофильтра
следует отнести наличие над каж-
дым из полей предохранительных
клапанов большого сечения, а так-
же систему обдувки изоляторов,
предотвращающую отложение на
них улавливаемой сажи.
Электрофильтры типа ДВП и
ТС — вертикальные трубчатые су-
хие электрофильтры, предназначен-
ные для улавливания тонкой пыли
при температуре до 200 °C в ряде про-
изводств (например, при производ-
стве хромпика, оловянно-свинцовых
и других солей). Электрофильтры
двухпольные, причем первое поле
очищаемый газ проходит сверху
вниз, а второе — снизу вверх. Оса-
дительные электроды выполнены из
труб внутренним диаметром 300 мм
и встряхиваются ударами молотков.
Коронирующие электроды — свобод-
но подвешенные провода диаметром
2 мм с грузовым натяжением — так-
же снабжены ударно-молотковым
встряхиванием. Электрофильтры
ДВП установлены в основном на
тепловых электростанциях.
Эффективность осаждения заря-
женных частиц в электрофильтрах
зависит от ряда факторов: электри-
ческой проводимости и размера
взвешенных частиц, скорости газов,
их температуры и влажности, со-
стояния поверхности осадительных
электродов и т.д.
Важнейшим фактором, влияю-
щим на размеры электрофильтров,
является время тос, необходимое
для того, чтобы улавливаемая час-
тица достигла осадительного элек-
трода. Эту величину определяют по
соотношению:
т^ДК/ц,, (1.43)
где ДЯ — расстояние между коро-
нирующим и осадительным элект-
родами, м;
од — скорость дрейфа (средняя
условная скорость движения частиц
по направлению к осадительным
электродам), м/с.
Время осаждения должно быть
всегда меньше общего времени пре-
бывания частиц в воздушном потоке,
проходящем через электрофильтр,
(тп), т.е. условие нормальной рабо-
ты электрофильтра имеет вид:
(1-44)
577
Wl
oo
Таблица 1.50
Технические характеристики унифицированных вертикальных электрофильтров серии УВ и УВВ
Показатели Марка электрофильтра
УВ-2х10 УВ-ЗхЮ УВ-1Х16 УВ-2х16 УВ-2х24 УВ-Зх24 УВВ-8 УВВ-12 УВВ-16 УВВ-2х12
Площадь активного сече- ния, м2 21 32 16 32 48 72 8 12 16 24
Число секций, шт. 2 3 1 2 2 3 1 1 1 2
Число полей, шт. 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1
Шаг между одноимен- ными электродами, мм 275 275 275 275 275 275 350 350 350 350
Активная длина поля, м 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 7,4 6,2 6,2 6,2 6,2
Общая площадь осажде- ния осадительных элек- тродов, м2 1200 1800 900 1800 2600 3900 285 430 570 870
Габаритные размеры, м:
ширина х длина (по осям опор) 6,0 х 4,5 9,0 х 4,5 4,5 х 4,5 9,0 х 4,5 9,0 х 6,0 13,5 х 6,0 3,0 х 3,15 4,5 х 3,15 6,0x3,15 9,0x3,15
высота1 19,9 19,9 19,9 19,9 21,4 21,4 20,0 18,6 •20,0 19,3 20,0 20,0 19,3
1 В числителе — для электрофильтров с нижним подводом газа, в знаменателе — для электрофильтров с боковым подводом газа.
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
Часть 1П. Основное оборудование для очистки газовых систем
Величина тп может быть выра-
жена следующим образом:-
тп = //иг , (1.45)
где / — путь движения запыленного
газа в аппарате, м;
vr — средняя расходная скорость
движения газа в фильтре, м/с.
В электрофильтрах улавливают
частицы размером несколько мик-
рон, поэтому без большой погреш-
ности можно допустить, что скорость
движения частиц с потоком газа рав-
на средней расходной скорости газа
в аппарате. Тогда, приравняв правые
части уравнений (1.43) и (1.45), по-
лучим выражение для определения
предельной величины средней рас-
ходной скорости сквозь фильтр:
иг = г>д//АЯ. (1.46)
Для частиц размером б/ = 2—50 мкм
теоретическим путем было получе-
но следующее уравнение для рас-
чета скорости дрейфа:
ид = 0,059- 10-,0Е24/ц , (1.47)
где Е — напряженность электричес-
кого поля осаждения, В/м;
ц — динамическая вязкость газа
при рабочей температуре, Па • с.
Однако на практике скорость дрей-
фа обычно оказывается в полтора-
два раза ниже теоретической. Тогда
необходимая площадь (в.м2) актив-
ного сечения электрофильтра мо-
жет быть найдена по зависимости:
5= (1,5 - 2) [V/(3600 о )] Д/?//.
(1.48)
По рассчитанной величине пло-
щади активного сечения подбира-
ют серийно выпускаемый электро-
фильтр той или иной серии.
Степень очистки (в %) может
быть рассчитана по уравнению:
П = [1 “ ехр(-ид/)] • 100, (1.49)
где f — удельная поверхность осаж-
дения электрофильтра, м2/(м3 • с).
В общем случае для любого элек-
трофильтра
/=Г/Г, (1.50)
где F— общая площадь осадитель-
ных электродов, м2;
VT— расход очищаемых газов, м3/с.
При установке электрофильтров
приходится определять их число и
подбирать тип агрегатов электри-
ческого питания. Оптимальный ре-
жим в электрофильтре достигает-
ся при питании каждого электри-
ческого поля от отдельного элект-
роагрегата. Таким образом, число
агрегатов соответствует числу' по-
лей в электрофильтре. Типоразмер
электроагрегата определяется сред-
ней силой тока, потребляемой од-
ним полем электрофильтра, кото-
рую подсчитывают как произведе-
ние удельного тока короны на пло-
щадь поверхности осаждения одно-
го поля:
/;=//•„ (1.51)
где i — удельная сила тока на 1 м2
поверхности осаждения (для плас-
тинчатых электродов ее принима-
ют равной 0,3—0,4 мА/м2);
Fj — поверхность осаждения од-
ного поля, м2.
Потребляемая мощность элект-
рофильтра (в кВт):
(V = иг К. cos <р/(1,4п • 10’+ 1N),
(1-52)
где U— максимальное выпрямлен-
ное напряжение, кВ;
Кф — коэффициент формы кри-
вой тока (принимают Кф = 1,2—1,5);
cos (р — коэффициент мощнос-
ти элсктроагрегата (0,8—0,9);
579
Глава 1. Оборудование для сухих методов очистки
1,41 — коэффициент перехода от
амплитудного значения напряже-
ния к эффективному;
т] — КПД электроагрегата;
2ZV,— мощности, потребляемые
механизмами встряхивания и нагре-
вательными элементами изолятор-
ных коробок, кВт.
В химической и смежных отрас-
лях промышленности широко рас-
пространены электрофильтры сле-
дующих типов: УГМ, УГГ, ОГП,
ЭГТ и др. Метод расчета электро-
фильтров регламентирован РД РТМ
26-14-21-80.
Пример. Подобрать серийную
конструкцию электрофильтра для
очистки отходящего запыленного
сушильного агента после барабанной
сушилки, если сушильный агент
имеет температуру 120 еС, размер
частиц в потоке газа лежит в диапа-
зоне 5—40 мкм, объем очищаемого
потока газа равен 30 тыс. м3/ч, сте-
пень очистки его должна быть не
ниже 99,8 %.
Определяем величину скорости
дрейфа частиц размером 5 и 40 мкм
по формуле (1.47). Напряженность
электрического поля в ходе очист-
ки примем равной 30 • 104 Вт/м, что
характерно для электрофильтров
сухой очистки:
ид(5) = 0,059 • 10-|0Е24Л1 =
= 0,059 • 10’10 • (30 • 104)2 • 5 • Ю^6/
/2,25 • 10"5 = 0,118 м/с;
ид(40) = 0,059 • IO’10 • (30 • 104)2 х
х 40 • 10'6 / 2,25 • 10'5 = 0,944 м/с.
Определяем время, необходи-
мое для осаждения частиц разме-
ром 5 мкм, так как они имеют в во-
семь раз меньшую скорость дрейфа.
Предварительно выбираем электро-
фильтр типа УГМ с расстоянием
580
между коронирующим и осадитель-
ным электродами 135 мм, путем дви-
жения запыленного потока в элект-
рофильтре Z, равным 2,58 м. Расчет
т*. проводим по формуле (1.43):
ттс(5) = ДЯ/и/5) =
= 0,135/0,118 = 1,14 с.
По формуле (1.48) определяем
необходимую величину активного
сечения электрофильтра:
5 = (1,5 — 2) [Р/(36ОО • од)] bR/ Z =
= 1,75 [30 000/(3600 • 0,118)] • 0,135/
/2,58 = 6,47 м2.
По найденной величине активно-
го сечения из каталога выбираем элек-
трофильтр УГМ-2-7 с фактической
площадью активного сечения 7 м2 и
площадью осаждения /= 320 м2.
Степень очистки сушильного аген-
та в данном электрофильтре опреде-
ляем по уравнению (1.48):
Л = Ц - ехр(-ид/)] • 100 =
= [1 - ехр(—0,118 • 320)] . 100 = 100 %.
Полученная величина степени
очистки выше заданной, поэтому
выбранный тип электрофильтра обес-
печит необходимую степень пылеочи-
стки.
Проверяем необходимое условие
осаждения частиц в данном элект-
рофильтре, Средняя скорость дви-
жения в электрофильтре с горизон-
тальным движением потока запы-
ленного газа лежит в пределах 0,5—
1 м/с. Для проверки необходимого
условия осаждения примем верхний
предел скорости движения газово-
го потока, тогда
тп = Z / иг = 2,58 / 1 = 2,58 с.
Таким образом, < тп, что гово-
рит о том, что фильтр выбран пра-
вильно.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ГЛАВА 2
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МОКРЫХ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ
Процесс мокрого пылеулавлива-
ния основан на контакте запылен-
ного газового потока с жидкостью,
которая захватывает взвешенные
частицы и уносит их из аппарата в
виде шлама. Метод мокрой очистки
газов от пыли считается достаточ-
но простым и в то же время весьма
эффективным способом обеспыли-
вания.
Мокрые пылеуловители имеют
ряд преимуществ перед аппарата-
ми других типов: . •
а) отличаются сравнительно не-
большой стоимостью и более высо-
кой эффективностью улавливания
взвешенных частиц по сравнению с
сухими механическими пылеулови-
телями;
б) могут быть применены для
очистки газов от частиц размером
до 0,1 мкм (например, скрубберы
Вентури);
в) могут не только успешно кон-
курировать с такими высокоэффек-
тивными пылеуловителями, как ру-
кавные фильтры и электрофильт-
ры, но и использоваться в тех слу-
чаях, когда эти аппараты обычно
не применяются, например, при
высокой температуре и повышен-
ной влажности газов, при опаснос-
ти возгорания и взрывов очищен-
ных газов, в качестве теплообмен-
ников смешения.
Перечисленные преимущества
аппаратов мокрого пылеулавлива-
ния позволяют широко их приме-
нять в системах пылеочистки су-
шильных установок, особенно во
вторых ступенях очистки.
Однако метод мокрого обеспы-
ливания имеет и ряд недостатков:
а) улавливаемый продукт выде-
ляется в виде шлама,, что связано с
необходимостью обработки сточных
вод и, следовательно, с удорожа-
нием процесса очистки;
б) при охлаждении очищаемых
газов до температуры, близкой к
точке росы, а также при механи-
ческом уносе из газоочистного ап-
парата газовым потоком капель жид-
кости пыль может осаждаться в га-
зопроводах, системах вентиляции,
дымососах. Кроме того, брызгоунос
приводит к безвозвратным потерям
орошающей жидкости;
в) в случае очистки агрессивных
газов аппаратуру и коммуникации
необходимо защищать антикоррози-
онными материалами.
В качестве орошающей жидкости
в мокрых пылеуловителях чаще все-
го применяют воду; при совмест-
ном решении вопросов пылеулав-
581
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
ливания и химической очистки га-
зов выбор орошающей жидкости
(абсорбента) определяется услови-
ями процесса абсорбции.
Среди пылеулавливающего обо-
рудования аппараты мокрой очист-
ки являются самыми многочислен-
ными. В зависимости от способа
организации поверхности контакта
фаз и принципа действия их мож-
но подразделить на следующие груп-
пы: 1) полые газопромыватели (оро-
сительные устройства, промывные
камеры, полые и форсуночные
скрубберы); 2) насадочные скруб-
беры; 3) тарельчатые газопромыва-
тели (барботажные и пенные аппа-
раты); 4) газопромыватели с под-
вижной насадкой; 5) мокрые аппа-
раты ударно-инерционного действия
(ротоклоны); 6) мокрые аппараты
центробежного действия; 7) меха-
нические газопромыватели (механи-
ческие и динамические скрубберы);
8) скоростные газопромыватели
(скрубберы Вентури и эжекторные
скрубберы).
Иногда мокрые пылеуловители
подразделяются по затратам энер-
гии на низконапорные, среднена-
порные и высоконапорные.
К низконапорным аппаратам
относятся пылеуловители, гидрав-
лическое сопротивление которых не
превышает 1500 Па (полые газопро-
мыватели, мокрые аппараты цент-
робежного действия). К среднена-
порным относятся аппараты с гид-
равлическим сопротивлением от 1,5
до 3 тыс. Па (насадочные скруббе-
ры, тарельчатые газопромыватели,
газопромыватели с подвижной на-
садкой). К высоконапорным аппа-
ратам относятся пылеуловители,
гидравлическое сопротивление ко-
582
торых выше 3 тыс. Па (аппараты
ударно-инерционного действия, ме-
ханические и скоростные газопро-
мыватели).
В связи с многообразием мокрых
пылеуловителей в нашей стране
были проведены стендовые сравни-
тельные испытания по «Единой
методике» ЛИОТ с целью установ-
ления зависимости эффективности
очистки от гидравлического сопро-
тивления.
Для общепромышленного при-
менения рекомендованы следую-
щие аппараты: 1) циклоны с водя-
ной пленкой типа ЦВП, скорост-
ные промыватели СИОТ; 2) низ-
конапорные скрубберы Вентури
типа КМП; 3) скрубберы Вентури
с кольцевым регулируемым сечени-
ем; 4) ударно-инерционные пыле-
уловители; 5) пенные аппараты со
стабилизатором пены.
Однако в практике мокрой очи-
стки газов от взвешенных частиц
пыли или капель жидкости исполь-
зуется значительно более широкий
круг оборудования.
Мокрые пылеуловители подраз-
деляются на группы в зависимости
от поверхности контакта или по
способу действия:
— полые газопромыватели (оро-
сительные устройства; промывные
камеры; полые форсуночные скруб-
беры);
— насадочные скрубберы;
— тарельчатые газопромыватели
(барботажные и пенные аппараты);
— газопромыватели с подвиж-
ной насадкой;
— мокрые аппараты ударно-инер-
ционного действия (ротоклоны);
— мокрые аппараты центробеж-
ного действия;
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
— механические газопромывате-
ли (механические, динамические
скрубберы);
— скоростные газопромыватели
(скрубберы Вентури, эжекторные
скрубберы).
Помимо перечисленных групп,
к мокрым пылеуловителям в какой-
то степени могут быть отнесены
мокрые электрофильтры, орошае-
мые волокнистые фильтры и аппа-
раты конденсационного действия.
Надежная и эффективная работа
мокрых пылеуловителей (полых
форсуночных скрубберов, скруббе-
ров Вентури, эжекционных аппара-
тов и др.), принцип действия кото-
рых основан на взаимодействии
улавливаемых частиц с каплями
орошающей жидкости, в немалой
степени зависит от правильного
выбора распыл ивающих устройств
(форсунок). В табл. 2.1 приведены
сравнительные характеристики раз-
ных способов распыливания жид-
кости в аппаратах мокрой очистки.
В газоочистных аппаратах для
подачи жидкости в основном ис-
пользуются форсунки, которые под-
разделяются на три основные груп-
пы: механического, пневматическо-
го и электрического действия. Ме-
ханические форсунки, наиболее
распространенные в газоочистных
аппаратах, бывают прямого дей-
ствия, центробежные и ультразвуко-
вые. На рис. 2.1 показаны типы меха-
нических форсунок: струйные (д—д),
струйно-ударные (е—к), с внешним
соударением струй (л—о), центро-
бежные (л—у), центробежно-струй-
ные (ф—щ).
В насадочных скрубберах и та-
рельчатых аппаратах раздача ороша-
ющей жидкости осуществляется с
помощью оросителей. В отличие от
форсунок назначение оросителей
заключается не в создании тонкого
распыла жидкости, а лишь в рав-
номерном распределении ее по се-
чению аппарата. На рис. 2.2 приве-
дены основные типы оросителей.
Основные характеристики меха-
нических форсунок. Характеристи-
ки форсунок зависят от ряда фак-
торов: физических свойств газа и
жидкости, класса и геометрии фор-
сунки, скорости истечения и др.,
причем одни из них в большей сте-
пени связаны с геометрией распы-
лителя, а другие — со свойствами
распыливаемой жидкости. Дисперс-
ность распыла в значительной сте-
пени зависит от физических свойств
жидкости. С возрастанием вязкости
(рис. 2.3, а) и поверхностного на-
тяжения размер капель увеличива-
ется. Влияние физических свойств
окружающего газа незначительно.
С увеличением давления жидко-
сти перед форсункой средний раз-
мер капель уменьшается (рис. 2.3, б),
но с ростом давления скорость из-
менения размера капель снижает-
ся. Из геометрических факторов
наибольшее влияние на степень
распыла оказывает диаметр сопло-
вого отверстия: при его увеличе-
нии размер частиц линейно возра-
стает (рис. 2.3, а); наиболее тон-
кий и однородный распыл харак-
терен для центробежных форсу-
нок, а самый грубый — для струй-
ных и струйно-ударных. Центро-
бежно-струйные форсунки обеспе-
чивают распыл среднего дисперс-
ного состава.
Расходные характеристики фор-
сунок определяются в основном
конструктивными факторами и
583
co
-u
Таблица 2.1
Сравнительные характеристики способов распиливания жидкости в мокрых аппаратах
Способ распиливания Энергетические затраты на распыл 1 т раствора, кВт Диаметр капли, мм Равномерность распределения капель по сечению факела Степень сложности конструкций распиливающего устройства Склонность к засорению Примечание
Механическое с помощью форсунок 2—6 0,05—3,5 Центробежно-струй- ные форсунки дают равномерное распределение Простая Низкая Надежна в эксплуатации; незначительная стоимость
Механическое вращающимися распылителями 10—20 0,01—1 Дают малый угол распыла Имеет вращаю- щиеся части » Дает возможность распиливать вязкие жидкости
Пульсационное 4—8 0,02—2,5 Отдельные типы форсунок дают равномерное распределение Тоже Высокая —
Ультразвуковое 2—7 0,001—0,02 Равномерное Сложная Низкая Незначительные расходы жидкости; высокая стоимость оборудования
Пневматическое 20—70 0,005—0,2 » Сложная, требует- ся дополнительное оборудование для подачи газовой фазы Высокая Даст возможность распиливать вязкие ЖИДКОСТИ
Электрическое 50—100 0,003—0,2 » Сложная Низкая Незначительные расходы жидкости; высокая стоимость оборудования
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 2.1. Основные типы форсунок, применяемых в аппаратах мокрой очистки газов
585
Глава 2. Оборудование дм мокрых методов очистки
Рис. 2.2 Основные типы оросителей:
а — точечное орошение; б — зональное орошение; в — сплошное орошение, 1 — распредели-
тельная плита; 2 — желоб с боковыми прорезями; 3 — желоб с длинными патрубками; 4 —
многотрубчатый ороситель; 5 — перфорированный стакан; 6 — щелевая брызгалка; 7 — розетка;
8 — многоконусный ороситель; 9 — разбрызгивающая звездочка
3 9 5 6 7 8 9и ,0,1 Па-с 2 4 6 8 10 12 р, 10? Па
d, мкм ж
0,5 1,5 25 dc, МКМ
Рис. 2.3. Зависимость среднего безразмерного диаметра капель от вязкости жидкости (а),
давления жидкости (б) и среднего диаметра капель от диаметра соплового отверстия (в):
/ — струйная форсунка; 2 — центробежная форсунка; 3 — центробежно-струйная форсунка
586
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
мало зависят от физических свойств
распиливаемой жидкости и окружа-
ющей среды. Максимальных значе-
ний коэффициент расхода достига-
ет у струйных форсунок (0,75—0,98),
а минимальных — у центробежных
(0,2—0,5). У остальных форсунок ве-
личины коэффициентов расхода
имеют промежуточные значения.
Коэффициент скорости в мень-
шей степени связан с классом фор-
сунок и в зависимости от се конст-
руктивных особенностей имеет зна-
чения 0,3—0,9.
Характеристики распределения
жидкости зависят только от конст-
руктивных факторов и расстояния
до форсунки, поэтому равномер-
ность заполнения факела определя-
ется классом форсунки (рис. 2.4).
Объемный расход жидкости, рас-
пиливаемой форсункой, Qx (м3/с)
определяется по формуле
где dc— диаметр сопла форсунки, м;
£ — коэффициент расхода жид-
кости;
рж — напор, давление жидкости
перед форсункой, Па;
рж — плотность жидкости, кг/м3.
Скорость истечения жидкости из
сопла форсунки соист (м/с) исчисля-
ется по формуле
Чст=4Сж/(Ч2ф)’
где ф — коэффициент заполнения
сопла. Для большинства форсунок
Ф < 1,0.
Методы расчета и подбора фор-
сунок изложены в [64].
Основные характеристики механи-
ческих форсунок приведены в табл. 2.2.
2.1. Полые газопромыватели
В полых газопромывателях запы-
ленные газы пропускаются через
завесу распыленной жидкости. При
этом частицы пыли захватываются
каплями жидкости и осаждаются
Рис. 2.4. Формы факела механических форсунок-
fl — центробежной; б — струйной; в — струйно-ударной; г — с соударением струй, д — центро-
бежно-струйной
587
lz>
oo
ОС
Основные характеристики механических форсунок
Таблица 2 2
Класс форсунки Конструкция форсунок на рис 2.1, л—щ Характеристики форсунок'
Давление жидкости перед форсункой Р, 105Па Диаметр соплового отверстия мм Вязкость жидкости р, Па - с Корневой угол факела ₽, град Диаметр капель 4,2х(Ю-3х мкм Расход жидкости £?*, м3/ч
1 2 3 4 5 6 7 8
Струйная а 50—200 4,76 0,8—0,95 5 0,08—0,1 5,8—12
» а 0,1—2,5 0,34—1,2 0,8—0.9 — 0,15—0,5 0.005—0,01
» а 280 0,4—0,8 0,7—0,8 5—8 002—0,03 0,02
» а 2—8 2—12 0 92—0,97 5 —— 0,2—8,7
Струйная, веерная д 0,7—0,8 0,79—9,5 . 0,71—0,94 50—90 (5-8) — 0,025—2,6
С соударением струй .1—о 0,5—2; 4—50 1—3; 0,78—1,3 0,4—0,5 50—80 0,2—0,4 0,14; 0,04—0,14
С соударением струй (число сопел 165 и 193) л 0,25—0,3 10 0,47—0,62 110—150 — 1,1
Центробежная, винтовая конструкция (Григорьева) т 10—60; 0,78; 1,1—5 0,27—0,5 — 0,05 0,3—0,09; 0,015—0,94
Центробежная т 1—2 — 0,3—0,5 55—90 — —
Центробежная конструкция (ЦККБ) т 5—10 1,6—7 0,2—0,4 70—80 — 0,1—1,75
Центробежная, винтовая (вкладыш штампованный) т 5—15 3—10 0,18—0,53 100—120 0,5—0,35 0,24—4,5
Центробежная т — 0,26—1,03 0,3—0,5 — — —
Центробежная, винтовая и тангенциальная п.р 3,5—70 1,4—19 0,2—0,5 40—100 — 0,06—25,0
Центробежная, винтовая конструкция (ЦККБ) п 10—20 5 0,27—0,33 78—85 0,26—0,31 1,2
Центробежная, тангенциальная п 10—20 6 0,18—0,28 84—93 0,27—0,29 1,6
Цешробежная, тангенциальная п р 1—15 2,4 0,15—0,18 40—75 0,12—0,27 0 04—0,15
То же 16—29 0,786 0,35—0,39 — 0 055—0,065 0.033—0,046
’'лава 2 Оборудование для мокрых методов очистки
Продолжение табл. 2.2
1 2 3 4 5 6 7 8
» 18 1.016 0,34 «»-' 0.072 0 057
Центробежная, винтовая с 6—30 0,78 0,7^-0,78 30 0.16—0,26 0,046—0,104
То же V 2—8 2—12 0.5—0.6 30—60 — 0.12—0,8
» V 2—9 1—2 0.25—0.4 40 0,05—0,15 0,03
Центробежная, тангенциальная V 15 5—6 0.20-0.26 65—75 0,25—0,28 1,2
Центробежная, винтовая у 15 5 0,26 85 0,28 1.1
Центробежная у 3,5—14 1,6—3,25 — — 0,18—0.34 0,48
» с 0,7—7 1,2—9.5 0,26—0.55 70—90 — 0,025—3.6
Центробежная конструкция (НИЙстройксрамика) с 13—20 2,1-4,7 0,55 50 0,23—0,25 0,9
Центробежная, тангенциальная с 2,1—7,2 0,85—4,3 0,14—0,44 65—100 0,15—0,8 0,017—0,068
Центробежная т 3,5—24 5 0.4—10 - 50—100 0.04—1,2 0,005—3,3
» р 3,5—24,5 0,4—10 — 50—95 0,04—1,2 0,005—3 3
» у 3,5—24,5 0,4—10 — 85 0.04—1,2 0,005—3,3
Центробежная, тангенциальная У 3,5—24,5 0,4—10 — 70—95 0,04—1,2 0,005—3,3
Центробежно-струйная Ф~Щ 0,5—1.5 64 0,55—0,7 81—93 1.5—3,5 100
Тоже 0,5—1,5 80 0,4—0.45 81—93 1,5—3,5 110
» 0,5—1,5 92 0,33—0,4 91—93 1,5—3.5 110
» Ф 4—8 2—7 — — 0,2—0,45 1.2
» Ф 0,5—5 8—35 0.5—0,6 — — 1,4—54
» И 1—10 2—12 0,7—0,9 10—70 0 2—0,7 0,045—14,6
» н 2—12 2,5—7,5 0,7—0,75 80—85 0,2—0,4 0.23—5,5
» ш 0,6—12 64—92 0,5—0.8 85—90 2,5-4 130—170
» Ф 0.7—7 1,2—12,7 0,47—0,74 55—85 ' 0,037—9,4
Центробежно-струйная, тангенциальная щ 1.4 1—3 0,7—0,95 30—90 0,036—0,31
Центробежно-струйная («Варкоус») 6 4,2 0,8 30 0,7 5,5
Ударно-струйная к 2—10 4,5—14 — 40—170 — —
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
вместе с ними, а очищенные газы
удаляются из аппарата.
Орошаемые газоходы. Наиболее
простым полым газопромывателем
является орошаемый газоход, ког-
да ряд форсунок или брызгал встра-
иваются в газоход или дымовую
трубу для создания водяных завес
на пути запыленного газового по-
тока (рис. 2.5). Во избежание значи-
тельного брызгоуноса скорость га-
зов в орошаемом газоходе прини-
мают не более 3 м/с. Расход воды при-
нимают в пределах от 0,1 до 0,3 л/м3.
В большинстве случаев после оро-
шаемых газоходов необходимо ус-
танавливать каплеуловители и снаб-
жать газопроводы дренажными ус-
тройствами для отвода оседающей
жидкости.
Промывные камеры (рис. 2.6) со-
оружаются из металла, железобето-
Рис. 2.5. Оросительное устройство:
/ — газоход; 2 — форсунки; 3 — дымовая тру-
ба, 4 — шламовая труба
на или кирпича. Внутри камеры в
несколько рядов, чаше всего в шах-
матном порядке, размещают фор-
сунки.
Для повышения эффективности
очистки иногда на пути движения
газов в промывной камере устанав-
ливают отбойные пластины, пер-
форированные листы или сетки.
В конце промывной камеры нахо-
дится брызгоуловитсль.
Размеры промывных камер вы-
бираются так, чтобы скорость дви-
жения газов в них составляла от 1,5
до 2,5 м/с, а время пребывания га-
зов в камере — не менее 3 с. Расход
воды на промывку газов составляет
от 0,2 до 1,0 л/м3. Промывные каме-
ры чаще всего применяются для
очистки от пыли и увлажнения воз-
духа в вентиляционных установках
и установках кондиционирования
воздуха. Гидравлическое сопротив-
ление промывных камер вместе с
брызгоуловителями не превышает
300-500 Па.
Полые форсуночные скрубберы
(рис. 2.7) представляют собой ко-
лонну круглого или прямоугольно-
го сечения, в которой осуществля-
Рис. 2.6. Промывная камера:
1 — корпус; 2 — форсунки; 3 — перфориро-
ванные перегородки; 4 — брызгоуловитсль;
5 — вентилятор; 6 — электродвигатель; 7 —
шламовая труба
590
Часть П1. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 2.7. Полый скруббер:
1 — корпус; 2 — форсунки
ется контакт между очищаемыми
газами и каплями жидкости, рас-
пиливаемой форсунками. По на-
правлению движения газов и жид-
кости полые скрубберы делятся на
противоточные, прямоточные и с
поперечным подводом жидкости.
Обычно применяются аппараты с
противонаправленным движением
газов и жидкости и реже — с по-
перечным подводом жидкости, в
которых она вводится под прямым
углом к направлению газового по-
тока.
В противоточном скруббере кап-
ли из форсунок падают навстречу
запыленному потоку газов и долж-
ны быть достаточно крупными, что-
бы не быть унесенными газовым
потоком, скорость которого обыч-
но составляет от 0,6 до 1,2 м/с.
В последнее время применяются
скоростные скрубберы с линейной
скоростью газов 5—8 м/с. В этом слу-
чае необходима установка каплеу-
ловителя после скруббера. Форсун-
ки устанавливаются в аппарате в
одном или нескольких сечениях —
иногда ярусами (до 14—16 в сече-
нии), иногда только по оси аппа-
рата. Схема расположения форсунок
в аппарате показана на рис. 2.8.
При расположении форсунок в
несколько ярусов возможна комби-
нированная установка распылите-
лей: часть факелов направлена по
ходу газов, другая часть — наобо-
рот. Для лучшего распределения га-
Рис. 2.8. Схема расположения форсунок в
полом скруббере:
1 — газораспределительная решетка; 2 — кап-
леуловитель; 3 — водяной коллектор; 4 —
форсунки
591
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
зов по сечению аппарата в нижней
части скруббера устанавливается
газораспределительная решетка.
Максимальная эффективность
при инерционном осаждении улав-
ливаемых частиц на каплях, пада-
ющих под действием силы тяжести
в неподвижном воздухе (вне зави-
симости от размера частиц), соглас-
но расчетам достигается при =
= 0,6 + 1,0 мм. В полых газопромы-
вателях обычно устанавливают
центробежные форсунки грубого
распыла, работающие под давле-
нием от 0,3 до 0,4 мПа и создаю-
щие капли требуемого размера. При-
менение таких форсунок позволяет
работать на оборотной воде, содер-
жащей взвеси. Форсунки просты в
изготовлении и мало подвержены
износу.
Полые форсуночные скрубберы
обеспечивают высокую степень очи-
стки при улавливании частиц >
> 10 мкм и малоэффективны при
улавливании частиц d4 < 5 мкм.
Расчет полого газопромывателя.
Исходные данные: расход очищае-
мых газов QT, плотность газов рг,
плотность частиц улавливаемой
пыли рч и ее дисперсный состав. Рас-
чет проводится в следующей пос-
леде вател ьности:
1. Определяется площадь сечения
скруббера, м2:
5=Qr/or, (2.1)
причем скорость vr принимается
около 1 м/с (при условиях на вы-
ходе газов из аппарата). При боль-
шей скорости газов наблюдается
интенсивный брызгоунос, в связи
с чем возникает необходимость ус-
тановки каплеуловителей.
Противоточные скрубберы обыч-
но представляют собой цилиндри-
ческую колонну, в то время как ап-
параты с поперечным орошением
имеют прямоугольное или квадрат-
ное сечение.
Высота противоточного скруббе-
ра выбирается из условия Н = 2,5 D.
2. Определяется удельный расход
жидкости. Величину т выбирают в
пределах от 0,5 до 8 л/м3 газов. При
больших концентрациях пыли на
входе (10—12 г/м3) т принимают
равной 6—8 л/м3. Отсюда общий рас-
ход жидкости, подаваемой на оро-
шение аппарата,
<2Ж = mQr. (2.2)
3. Гидравлическое сопротивление
полого скруббера при отсутствии
встроенного каплеуловителя и га-
зораспределительной тарелки обыч-
но не превышает 250 Па.
4. При расчете для конкретных
случаев применения полых скруб-
беров предложены следующие урав-
нения, связывающие значения сте-
пени очистки т]п со значениями от-
дельных факторов, влияющих на ра-
боту рассматриваемых аппаратов:
для противоточного скруббера:
г)п =1-ехр
З^П,(ог + стк.)Я
(2.3)
для скруббера с поперечным оро-
шением:
Л -1-ехр (2.4)
L 2QA J’
где т]з — эффективность захвата кап-
лями частиц определенного диамет-
ра;
ш — скорость осаждения капли,
м/с;К
dK — диаметр капли, м;
И — высота скруббера, м.
592
Часть III Основное оборудование для очистки газовых систем
В скруббере устанавливаются фор-
сунки грубого распыла, обеспечива-
ющие оптимальный для рассматри-
ваемого процесса пылеулавливания
диаметр капель dK ~ 0,6 + 1,0 мм. Ско-
рость осаждения капель можно
определить по диаграмме на рис. 2.9.
Коэффициент лз при т < 2 л/м3
определяют по следующему уравне-
нию:
П’ (у+0,35)2' <2-5)
Вместо вычислений по уравне-
нию (2.5) можно воспользоваться
графиком на рис. 2.10. При значениях
удельного орошения 2 л/м3 и более
можно воспользоваться уравнением
П,=1-0,15у-,м. (2.6)
Выражение (2.6) действительно
при 1 <у< 170; при v > 170 величи-
на может быть принята практичес-
ки равной 1,0. Значения г]з при боль-
ших удельных орошениях можно так-
же найти по графику на рис. 2.10.
Значения диаметра частиц, осаж-
даемых в скрубберах обоих типов с
эффективностью 50 %, рассчитанные
на основании формул (2.3) и (2.4)
для некоторых режимов работы ап-
паратов, приведены на рис. 2.11 и 2.12.
2.2. Насадочные газопромыватели
Насадочные газопромыватели
представляют собой колонны, за-
полненные телами различной фор-
мы (рис. 2.13), засыпаемыми в ко-
лонну на опорную решетку в бес-
порядке или укладываемыми пра-
вильными рядами (регулярная на-
садка).
Из-за частого забивания насад-
ки при обработке запыленных га-
Рис. 2.9. Диаграмма дтя определения ско-
рости осаждения капель в воздухе (при
температуре воздуха 15 °C)
Рис. 2.10. Эффективность инерцион-
ного осаждения частиц на шаре
(капле):
1 — кривая, полученная на основании
формулы (2.5); 2 — при больших
удельных орошениях, формула (2.’6)
593
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Рис. 2.11. Значения dx для противоточного
скруббера:
а — т = 0,5 л/м1 и ъг = 0,6 м/с; б — т = 1 л/м1
и vr = 0,6 м/с; в — т = 0,5 л/м’ и иг = 0,9 м/с;.
г — т ~ 1 л/м3 и иг = 0,9 м/с; 1 — dK = 1000 мкм;
2 — dK = 500 мкм; 3 — dK = 200 мкм
0,3 1 б 3 10 Н,М
Рис. 2.12. Значения Jn=50 для скруббера с
поперечным орошением:
а — т = 1 л/м’; б — т =0,5 л/м3; 1 — dK =
= 1000 мкм; 2 — dx = 500 мкм; 3 — dK = 200 мкм
Рис. 2.13. Типы насадок:
7 — кольца Рашига; 2 — кольца с перегород-
кой; 3 — кольца с крестообразной перегород-
кой; 4 — кольца Палля; 5 — седла Бсрля; 6 —
седла Инталокс
зов насадочные скрубберы (рис. 2.14
и 2.15) в настоящее время мало при-
меняются для очистки газов от пыли.
Скрубберы находят применение при
улавливании туманов, хорошо ра-
створимой пыли, а также использу-
ются при совместном протекании
процессов пылеулавливания, охлаж-
дения газов и абсорбции.
Расход орошающей жидкости в
противоточных насадочных скруб-
берах принимают в пределах от 1,3
до 2,6 л/м3. В насадочных газопро-
мывателях с поперечным орошени-
ем для обеспечения лучшего сма-
чивания поверхности насадка его
слой обычно наклонен на 7—10° в
направлении газового потока. Рас-
ход жидкости в аппаратах этого типа
обычно выбирают в пределах 0,15—
0,5 л/м3, эффективность при улав-
ливании частиц размером d4 > 2 мкм
превышает 90 %.
На рис. 2.16 приведены значения
для насадочных газопромывате-
лей в зависимости от различных кон-
структивных и режимных параметров,
которые могут быть использованы при
расчете эффективности насадочных
аппаратов с помощью номограммы,
приведенной на рис. 2.17.
594
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 2.14. Противоточный насадочный
скруббер:
1 — опорная решетка; 2 — насадка; 3 — оро-
сительное устройство
Рис. 2.16. Значение d для насадочного
газопромывателя в зависимости от высо-
ты слоя насадки /7Н при свободном объе-
ме насадки 0,75 м’/м’:
1 — диаметр насадки dn = 2,5 см и о = 4,5 м/с;
2 — </н = 2,5 см и иг = 3,0 м/с; 3 — </, = 2,5 см
и ъг= 1,5 м/с; 4 — dH = 5,0 см и иг = 4,5 м/с;
5 — du = 5,0 см и ъг= 3,0 м/с; 6 — dn = 5,0 см
и иг= 1,5 м/с; 7 — dit = 7,5 см ииг = 4,5 м/с;
8 — d"= 7,5 см и иг= 3,0 м/с, 9 — dK = 7,5 см
и иг = 1,5 м/с;
Рис. 2.15. Насадочный скруббер с попереч-
ным орошением
7 — форсунки, 2 — опорные решетки; 3 —
оросительное устройство; 4 — неорошаемый
слой насадки (брызгоуловитсль); 5 — шламо-
сборпик; 6 — насадка
Рис. 2.17. Номограмма для определения
коэффициентов проскока частиц для по-
лых, тарельчатых и насадочных скруб-
беров, а также для скруббера Вентури
при 0,5 <- у 5 5,0
595
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Газопромыватели с подвижной ша-
ровой насадкой. Принципиальная схе-
ма газопромывателя с подвижной ша-
ровой насадкой приведена на рис. 2.18.
В корпусе аппарата между нижней
опорно-распределительной тарел-
кой 1 и верхней ограничительной та-
релкой 3 помещается слой шаров из
полимерных материалов, стекла или
пористой резины. В качестве насадок
возможно использование тел и дру-
гой формы, например, колец. Для
обеспечения свободного перемещения
насадки в газожидкостной смеси
плотность шаров рш нс должна пре-
вышать плотности жидкости (рш < рж).
Особенно эффективны данные ап-
параты для очистки газов с большим
содержанием пыли, а также при со-
вмещении процессов пылеулавлива-
ния и абсорбции, например, при очи-
стке отходящих газов в производстве
минеральных удобрений и фосфора.
Аппараты с подвижной насад-
кой имеют большое разнообразие
конструкций, отличающихся гидро-
динамическим режимом движения
насадочных тел (рис. 2.19).
Противоточные аппараты с под-
вижной насадкой без каплеуловителя
Рис. 2.18. Скруббер с подвижной шаровой
насадкой:
1 — опорная тарелка; 2 — шаровая насадка; 3 —
ограничительная решетка; 4 — оросительное
устройство, 5 — брызгоуловитсль
могут эксплуатироваться при скорос-
тях газа до 4,0—4,5 м/с, а с каплеуло-
вителем — до 7—8 м/с; удельное оро-
шение обычно лежит в пределах от
0,5 до 10 л/м3 очищаемого газа.
Оптимальным гидродинамичес-
ким режимом работы газопромывате-
Рис. 2.19. Аппараты с подвижной насадкой:
а — со взвешенной насадкой; б — с фонтанирующей насадкой; в — с циркулирующей насад-
кой; г — с регулярной подвижной насадкой; д — комбинированный
596
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ля при пылеулавливании считается
режим полного (развитого) псев-
доожижения. Скорость газов и'г (м/с),
рассчитанная по площади полного
сечения аппарата и соответствующая
началу режима полного псевдоожи-
жения, определяется из выражения:
Г<2
= cSoexp -12,61 —-
, (2.7)
где diii — диаметр шаровой насад-
ки, м;
с — коэффициент (при ширине
щели в опорной тарелке b — 2 мм
с = 2,8 • 104, при b > 2 мм с = 4,5 • 104).
Предельно допустимая скорость
газов v"r, также рассчитанная по пло-
щади полного сечения аппарата, не
зависит от ширины щели и оп-
ределяется по эмпирической фор-
муле:
< = 2,9500-41
(2.8)
Скорость газов рекомендуется
принимать в пределах 5—6 м/с, а
удельное орошение /и = (0,5—0,7) х
х 10~3 м3/м3. Свободное сечение
опорной тарелки 50 принимается
равным 0,4 м2/м2 при ширине щелей
4—6 мм. При очистке газов, содер-
жащих смолистые вещества, а так-
же пыль, склонную к образованию
отложений, применяются щелевые
тарелки с большей долей свободно-
го сечения (0,5—0,6 м2/м2). Свобод-
ное сечение ограничительной тарел-
ки составляет 0,8—0,9 м2/м2.
При выборе диаметра шаров не-
обходимо соблюдать соотношение
D/dw > 10. Оптимальными являются
шары диаметром 20—40 мм и на-
сыпной плотностью 200—300 кг/м3.
Минимальная статическая высо-
та слоя насадки НСТ составляет
пять—восемь диаметров шаров, а
максимальная определяется из со-
отношения H^/D < 1, где D — внут-
ренний диаметр аппарата.
Высота секции (расстояние меж-
ду тарелками) Нсски определяется из
выражения:
+ н„„, (2.9)
где Ядин — динамическая высота слоя
псевдоожиженной шаровой насад-
ки, м;
Ясп — высота сепарационной зо-
ны, м.
Динамическая высота Ядин может
быть определена по уравнению
Н = 0,1181Г0,3/70,6
Дин . ’ ж ст
ч
(2.10)
сож = Д11)грж — плотность орошения,
кг/(м2 • с), а высота сепарационной
зоны Н может быть принята рав-
ной (0,1-0,2) Ядин.
Общее гидравлическое сопро-
тивление аппарата рассчитывается
по уравнению
ДР = Др„ + Др.11Х + Др, +
+ Дрш + + Др'„
(2.11)
где Дрт — гидравлическое сопротив-
ление опорной тарелки со слоем
удерживаемой ею жидкости, Па;
Др — гидравлическое сопротив-
ление слоя сухой насадки, Па;
Држн — гидравлическое сопро-
тивление слоя жидкости, удержи-
ваемого слоем насадки, Па;
Др'т — гидравлическое сопротив-
ление ограничительной тарелки, Па.
По формуле для провальных та-
релок с большим свободным сече-
нием может быть определена Дрт;
также определяется и Др'т, если оро-
597
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
ситель установлен выше тарелки.
Если же ороситель расположен ни-
же тарелки, то Др'т не превышает
20-25 Па.
Находят Дрш из выражения:
= РЛ,0 - е„), (2.12)
где рш — насыпная плотность ша-
ров, кг/м3;
е0 — порозность неподвижного
слоя сухой шаровой насадки, при-
нимается равной 0,4.
Определяют Држн по формуле:
Д/2жн=1254и^<17//^рш0-’, (2.13)
где — скорость орошающей жид-
кости в расчете на свободное сече-
ние аппарата, м/с.
Из-за аналогии процессов, про-
текающих в пенных аппаратах и ап-
паратах с псевдоожиженным слоем
шаровой насадки, эффективность
пылеулавливания в последних мо-
жет быть определена по формуле
(1.8) [часть III, глава 1J при значе-
ниях = 0,85 и 1g оп = 0,769,
характерных для пенных аппаратов,
а затем скорректирована по выра-
жению
(Н V075
0,09 J ’ (2.14)
где г] — эффективность пенного
аппарата.
Скрубберы с подвижной шаровой
насадкой конической формы (KCILI).
Для обеспечения стабильности ра-
боты в широком диапазоне скорос-
тей газа, улучшения распределения
жидкости и уменьшения уноса
брызг предложены аппараты с под-
вижной шаровой насадкой коничес-
кой формы. Разработано два вари-
анта таких аппаратов: форсуночный
(рис. 2.20, а) и эжекционный (рис.
2.20, б).
Рис. 2.20. Конический скруббер с подвижной шаровой насадкой:
/ — корпус; 2 — опорная тарелка; 3 — орошаемый слой шаров; 4 — брызгоулавливаюший
слой шаров; 5 — ограничительная тарелка; 6 — форсунка; 7 — емкость с постоянным уровнем
жидкости
598
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
В аппаратах рекомендуется при-
менять полиэтиленовые шары диа-
метром 34—40 мм, насыпной плот-
ностью 110—120 кг/м3. Статическая
высота слоя шаров — 650 мм. Ско-
рость газов на входе в слой колеб-
лется в пределах 6—10 м/с и умень-
шается на выходе до 1—2 м/с. Вы-
сота конической части в обоих ва-
риантах принята равной 1 м. Угол
раскрытия конической части зави-
сит от производительности аппара-
тов и может составлять от 10 до 60е.
Для улавливания брызг в цилин-
дрической части аппаратов разме-
шается неорошаемый слой шаров
высотой 150 мм.
В форсуночный скруббер ороша-
ющая жидкость подастся в количе-
стве 4—6 л/м3 газов.
В эжекционном варианте ороше-
ние шаров осуществляется жидко-
стью, которая всасывается из сосу-
да с постоянным уровнем газами,
подлежащими очистке.
Зазор б между нижним основа-
нием конуса и уровнем жидкости
зависит от производительности ап-
парата (рис. 2.21). Гидравлическое
сопротивление форсуночного вари-
анта составляет от 900 до 1400 Па, а
эжекционного — от 800 до 1400 Па
В настоящее время применяют-
ся конические скрубберы с подвиж-
ной насадкой производительностью
по газам от 3 до 40 тыс. м3/ч.
Рис. 2 21. Зависимость величины зазора 5
от производительности по газам
2.3. Тарельчатые (пенные) газо-
промыватели
В основе этих аппаратов лежит
взаимодействие газов с жидкостью
на тарелках различной конструкции.
Характер взаимодействия в значи-
тельной степени определяется ско-
ростью газового потока. При малых
скоростях (~ 1 м/с) газы проника-
ют через слой жидкости в виде пу-
зырей — происходит барботаж.
С ростом скорости газов взаимо-
действие газового и жидкостного
потоков протекает более интенсив-
но и сопровождается образованием
высокотурбулизованной пены, в
которой происходит непрерывное
разрушение, слияние и образование
новых пузырьков. Поэтому газопро-
мыватели данного типа часто на-
зывают пенными аппаратами.
Разработан ряд конструкций та-
рельчатых (пенных) газопромыва-
телей: с провальными тарелками
(рис. 2.22, д), с переливными та-
релками (рис. 2.22, б). В аппарате
с провальными тарелками приме-
няются два вида тарелок: дырчатые
и щелевые (рис. 2.23).
Щелевые тарелки изготавливают
сварными из трубок или пластин. Оп-
тимальная с точки зрения гидравли-
ческого сопротивления тарелка дол-
жна иметь толщину 4—6 мм. Обычно
диаметр отверстий в тарелках пен-
ного пылеуловителя dQ = 4 + 8 мм,
ширина щели b — 4 + 5 мм, а свобод-
ное сечение 50 колеблется в пределах
0,15—0,25 м2/м2. В случае применения
аппарата для охлаждения газов уста-
навливают тарелки с большим сво-
бодным сечением — до 0,4—0,5 м2/м2.
Рекомендуемые геометрические
размеры тарелок пенных пылеуло-
вителей приведены в табл. 2.3.
599
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Рис 2.22. Пенные пылеуло-
вители:
а — с провальной решеткой;
£ — с переливной решеткой;
1 — корпус; 2 — ороситель-
ное устройство; 3 — тарелка;
4 — приемная коробка; 5 —
порог, 6 — сливная коробка
Рис. 2.23. Конструкция про-
вальных тарелок:
а — щелевая; б — дырчатая
Таблица 2.3
Геометрические размеры тарелок
с круглыми отверстиями
Шаг отвер- стий, мм Диаметр от- верстий, мм Свободное се- чение, м2/м2 Шаг отвер- стий, мм Диаметр от- верстий, мм Свободное се- чение, м2/м
6 6 0,226 12 5 0,157
8 4 0,226 13 5 0,134
9 4 0,179 13 6 0,193
10 5 0,226 13 7 0,263
10 5,5 0,272 14 6 0,167
11 5 0,187 16 7 0,174
II 6 0,271 18 8 0,179
Удельное орошение при очистке
газов (без необходимости охлажде-
ния) составляет от 0,4 до 0,6 л/м3.
Плотность орошения [в кг/(м2 • с)]
находят из выражения:
= "ЧРж» (2Л5>
где т — удельное орошение, м3/м3
газов.
Минимальная линейная скорость
газов, при которой образуется пен-
ный режим в указанных пределах
плотности орошения, может быть
принята равной от 1,0 до 1,2 м/с.
600
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Расчёт максимальной скорости га-
зов при пенном режиме ш (м/с) ве-
дется методом последовательных при-
ближений по эмпирическому урав-
нению
о2 Л
Igtn =1350-2-^ + 0,154, (2.16)
А
где d3 — эквивалентный диаметр от-
верстий тарелки, м: для дырчатых
тарелок d3 = dQ, для щелевых d3 =
= 2b;
А — коэффициент, определяе-
мый из выражения
А = 38,8( W;/iyr)“o-3W-7x(px/pr)o^,
(2.17)
где Wcr — стандартная плотность
орошения, равная 1 кг/(м2 • с).
При расчете предварительно за-
даются линейной скоростью газов
в аппарате иг, принимая ее равной
от 2 до 2,3 м/с, и по уравнению
(2.15) определяют
Рабочая скорость газов vr в аппа-
рате (на входе в слой пены) должна
составлять от 0,9 до 0,95 шкр. Если шкр
окажется по расчету меньше приня-
той иг или больше, чем 1,1 ог, то
расчет повторяют с внесением со-
ответствующих поправок в принятое
значение ог.
Диаметр аппарата (в м)
0 = 7<?,/(0>785и,). (2.18)
Если диаметр аппарата оказы-
вается большим (D > 2,5 м), то сле-
дует устанавливать несколько парал-
лельных аппаратов. Большое внима-
ние в этом случае следует уделять
равномерному распределению газов
по всей площади сечения аппарата.
Поэтому в аппаратах большого се-
чения иногда устанавливают вмес-
то одной две тарелки, полагая, что
первая из них (по ходу газов) обес-
печивает равномерное газораспре-
деление.
Полное гидравлическое сопро-
тивление аппарата (в Па) опреде-
ляется по уравнению:
др = + Др, + Др.,„ + Др.„.
(2.19)
где Дрох — гидравлические потери
при входе газов в аппарат, Па;
Дрвых — гидравлические потери
при выходе газов из аппарата, Па;
Дрт — полное гидравлическое со-
противление одной или нескольких
тарелок (в случае многополочного
аппарата) со слоем пены, Па;
Дркап гидравлическое сопро-
тивление каплеуловителя, встроен-
ного в аппарат, Па.
Значения Др , Др невелики и
составляют 50—100 Па.
Полное гидравлическое сопро-
тивление тарелки (в Па) определя-
ют по формуле:
2
Дрт = Я2-^ + Дро, (2.20)
/до
где Дро — гидравлическое сопротив-
ление за счет сил поверхностного
натяжения, Па.
При пенном режиме взаимодей-
ствия газов и жидкости коэффициент
А рассчитывается из выражения (2.17).
Для щелевых тарелок Дро рассчи-
тывают по уравнению:
Дро = 2o/Z>, (2.21)
где о — коэффициент поверхност-
ного натяжения на границе разде-
ла фаз «газ — жидкость», Н/м.
Для расчета Дро, дырчатых та-
релок рекомендуется формула
4о
Др -----------------г •
° 1,3(70+О,О8(/02
(2.22)
601
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Гидродинамический расчет пен-
ных аппаратов с провальными та-
релками может быть проведен по но-
мограмме, приведенной на рис. 2.24.
С помощью номограммы может
быть определен один из четырех па-
раметров (иг, т, (70, 50) при трех
других заданных, гидравлическое
сопротивление тарелки Дрт, а так-
же высота слоя пены на тарелке Нп.
Номограмма может быть применена
при скоростях газов от 0,8 до 2,0 м/с,
т.е. в пределах протекания пенного
режима.
Для уменьшения уноса брызг
верхняя тарелка пенного пылеуло-
вителя должна быть удалена от ме-
ста отвода газов из аппарата на рас-
стояние не менее 1,0 м.
Общая эффективность пылеулав-
ливания пенных аппаратов как с пе-
реливными, так и с провальными
тарелками рассчитывается по форму-
ле (1.8) [часть III, глава 1J при ^п=50=
= 0,85 мкм и 1g — 0,769. Эти значе-
ния и 1g оп получены для следу-
ющих условий: скорость газов в ап-
парате пг = 2 м/с и высота слоя пены
на тарелке Нп= 0,09 м. Поэтому в слу-
чае необходимости для аппаратов с
Рис. 2.24. Номограмма для гидродинамического расчета пенных аппаратов с провальны-
ми тарелками Др(
Ключ: ur-> w ->
602
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
другими параметрами значения т]
могут быть уточнены по формуле:
/ \0.036/ ТТ \0,032
Л = ла , (2.23)
1 ч 2 J 1.0,09)
где т]0 — эффективность при иг = 2 м/с
и Нп = 0,09 м.
При очистке газов с большой на-
чальной запыленностью (свх > 15 +
+ 20 г/м3) целесообразно применять
двухполочные аппараты.
Если аппарат с провальными та-
релками используется для кондици-
онирования газов (охлаждения, ув-
лажнения и предварительной очист-
ки) или устанавливается перед дру-
гим мокрым пылеуловителем, он мо-
жет работать при vr >шкр, но ниже
точки захлебывания.
Скорость газов в аппарате с про-
вальными тарелками, соответству-
ющая точке захлебывания (м/с)
может быть определена из эмпири-
ческого выражения
ц =0,416 ф. (2.24)
V Рг
Доля свободного сечения тарел-
ки (р, занятая газом, рассчитывает-
ся по формуле
Рж/(рДсух) (2 25)
1 + 1,37 (/m2p./(pr^)’
где £сух — коэффициент гидравли-
ческого сопротивления сухой тарел-
ки; для обычно применяемых в пен-
ных пылеуловителях дырчатых и
щелевых тарелок толщиной 4—6 мм
Гидравлическое сопротивление
провальных тарелок со свободным
сечением So < 0,25 м2/м2 при vr > еткр,
а также провальных тарелок с боль-
шим свободным сечением рассчи-
тывается также по формуле (2.20)
с подставлением соответствующих
коэффициентов А (табл. 2.4).
Пенный аппарат со стабилиза-
тором пенного слоя (ПАСС). Газо-
промыватель разработан ЛТИ совме-
стно с институтом «Проектпромвен-
тиляция». Отличие аппарата от га-
зопромывателя с провальной тарел-
кой заключается в установке непос-
редственно на тарелке стабилиза-
тора, представляющего собой сото-
вую решетку из вертикально распо-
ложенных пластин, разделяющих
Таблица 2.4
Формулы для расчета коэффициента А
для провальных тарелок различного типа
Тип тарелки Свободное сечение тарел- ки, м2/м2 Скорость газов в свободном сече- нии аппарата, м/с Формулы для расчета
Дырчатые и щеле- вые 0,15—0,25 иг > 54,8 хл 1F„J -0.43 ( И0-56 ? 1? р к» *5
То же 0,3—0,4 и.. = 0,8 + 5,0 z \0.6 90,6 —I IpJ
Трубчатые 0,3—0,4 иг= 1,0 4-3,5 53,43 ч-Ю.66 1 „.0,92 1 т / \0.46 1 — 1 Ipr J
603
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
сечение аппарата и пенный слой на
небольшие ячейки (рис. 2.25).
Стабилизатор пены предотвра-
щает возникновение волнового ре-
жима на тарелке вплоть до скорос-
ти газов 4,0 м/с, т.е. существенно
расширяет скоростной интервал
пенного режима. Благодаря стаби-
лизатору происходит значительное
накопление жидкости на тарелке и,
следовательно, увеличение высоты
пены по сравнению с провальной
тарелкой без стабилизатора. Приме-
нение стабилизатора позволяет су-
щественно сократить расход воды на
орошение аппарата.
Рекомендуются следующие
размеры стабилизатора: высота
пластин — 60 мм; размер ячеек —
от 35 х 35 до 40 х 40 мм.
Оптимальными условиями ра-
боты аппарата являются иг = 2,5 +
+ 3,5 м/с и т = 0,05 +0,1 л/м3. В ап-
парате устанавливаются дырчатые
провальные тарелки с dG = 3 + 6 мм
и 50 ~ 0,14 + 0,22 м2/м2 и щелевые
(трубчатые) провальные тарелки с
Ь = 3 + 6 мм и 50 = 0,12 + 0,18 м2/м2.
Диаметр труб в трубчатых тарелках
= с = 20 + 32 мм.
На рис. 2.26 приведен общий вид
пенного аппарата со стабилизато-
ром слоя (ПАСС). Аппараты с труб-
чатыми решетками обозначаются
ПАСС-Т, а с дырчатыми — ПАСС-Д.
Институтом «ЛенНИИгипрохим»
предложен нормализованный ряд
аппаратов ПАСС с корпусами
круглого сечения на расход газа
V- 2,5—64 тыс. м3/ч (табл. 2.5).
Расчет гидравлического сопро-
тивления пенных аппаратов со ста-
билизатором слоя может быть про-
веден по зависимости:
ДР, = ДРп + др + др + дра,
сюш р п а а ’
(2.26)
Рис. 2.26. Пенный аппарат ПАСС:
1 — брызгоуловитель; 2 — центробежный за-
вихритель; 3 — патрубок для отвода жидкости
из брызгоуловитсля; 4 — верхняя секция; 5 —
средняя секция; 6 — стабилизатор; 7 — ниж-
няя секция; 8 — тарелка; 9 — ороситель; 10 —
форсунка для периодического орошения за-
вихрителя
604
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 2.5
Нормализованный ряд аппаратов типа ПАСС
Тип аппарата Расход газа, тыс. м3/ч Скорость газа в своб. ссчснии аппарата, м/с Основные размеры аппарата, мм
Высота Н Диа- метр О Диаметр выходного патрубка Di Диаметр входного патрубка D?
ПАСС-Т(Д)-3 2.5—3,4 2,9 3670 600 285 100
ПАСС-Т(Д)-4 3,4—4,5 2,85 3790 700 355 100
ПАСС-Т(Д)-5 4,5—6,2 2,96 3910 800 400 100
ПАСС-Т(Д)-7 6,2—8,4 3,05 4160 920 450 100
ПАСС-Т(Д)-10 8,4—11,7 2,94 4300 1100 500 100
ПАСС-Т(Д)-14 11,7—16,5 2,95 4860 1300 560 100
ПАСС-Т(Д)-20 16,5—23,2 3,12 5300 1500 630 100
ПАСС-Т(Д)-30 23,2—32,6 3,05 6050 1800 800 150
ПАСС-Т(Д)-40 32,6—45,7 3,14 6710 2100 900 150
11АСС-Т(Д)-55 45,7—64,0 3,10 7630 2500 1020 150
где ДРр, ДРп, АР, АРа — потери на-
пора соответственно сухой решет-
ки, слоя пены, за счет сил поверх-
ностного натяжения, корпуса ап-
парата.
Величина АРр (Па) может быть
найдена по формуле:
AP„»l,82(v^pr/2, (2.27)
где и°г — скорость газа в отверстиях
решетки, м/с.
Потеря напора (в Па) за счет слоя
пены на решетке:
ДРП = 0.447Н„рж;;/(и^'!, (2.28)
где Нп — высота слоя пены, м;
рж — плотность жидкости, кг/м3;
v°r — скорость газа в отверстиях
решетки, м/с.
В уравнении (2.28) высота слоя
пены (в мм) может быть найдена
по зависимости:
Н„ =4,8^7W-2/(d0W4Sj’), (2.29)
где т — плотность орошения, л/м3
газа;
d0 — диаметр отверстий решет-
ки, мм;
50 — относительная площадь сво-
бодного сечения решетки, м2/м3.
Потерю напора (в Па) под дей-
ствием сил поверхностного натяже-
ния рассчитывают по формуле:
АР = 4о/^0, (2.30)
где о — коэффициент поверхност-
ного натяжения, н/м.
Гидравлическое сопротивление
корпуса аппарата рассчитывают по
зависимости:
ДР.=^Рг/2,
где £з = 25—28 — коэффициент гид-
равлического сопротивления корпу-
са аппарата.
Степень фракционной очистки
(в %) может быть рассчитана по
зависимости:
пф = юо[1 -87,1(1,37 -<')/(/7“’u“5)],
(2.32)
где dr — средний эквивалентный
размер частиц фракции, мкм;
Н — высота слоя пены, мм;
vr — скорость газа в сечении ап-
парата, м/с.
605
Глава2. Оборудование для мокрых методов очистки
Общую степень очистки следует
определять по уравнению (1.5)
[часть III, глава 1]. ‘
Пример. Рассчитать пенный
аппарат для очистки технологичес-
ких газов, удаляемых после сушил-
ки с кипящим слоем и содержащих
фосфоритовую пыль. Общий расход
газа 20 тыс. м3/ч, температура газа
75 °C, температура орошающей воды
25 °C, начальная концентрация пы-
ли 2 г/м3, дисперсный состав пыли:
t/T, мкм ДР, %
0-5 24
5-10 26
0-15 17
5-20 6
20-30 13
>30 14
Принимаем за базовую конструк-
цию аппарат типа ПАСС, а скорость
газа в сечении аппарата — из условий
устойчивости слоя пены о°г = 3 м/с.
Площадь сечения корпуса аппа-
рата:
5= И/(3600и°г) =
= 20 000/(3600 • 3) = 1,85 м2.
Диаметр корпуса аппарата:
Do = (45/л)0-5 =
(4- 1,85/3,14)0-5 = 1,54 м.
Примем действительный диаметр
корпуса равным 1500 мм, тогда дей-
ствительная скорость газа в сечении
аппарата:
ur=ujD2/D2 =3 • 1,542/1,52 =3,15 м/с.
Расход жидкости принимаем с
учетом оптимальной работы аппа-
рата при плотности орошения LQ —
- 1 м3/(м2 • ч):
= L0Sd = I • 1,77 = 1,77 м3/ч.
Живое сечение дырчатой решетки
606
5 вычисляем при высоте слоя пены
100 мм, диаметре отверстий 5 мм и
плотности жидкости 1000 кг/м3:
sp=i,37u?-458t;-,j2 / V*61)=
= 1,37-3,15°‘458 -I0,152/
/(о,1°61 • 0,005°085 -1000°’6,) =0,21.
Проверяем действительную вы-
соту слоя пены по уравнению (2.29):
//II=4,8u;-V/«^-’) =
=4,8 3,150,79 -0,05°'2/(50-14 -о,21’-9) = 101 мм,
где
т = LJVt = 1000/20 000 = 0,05 л/м3.
Шаг между отверстиями в слу-
чае ромбической разбивки:
/=4,(О,91/5о)«.’ =
= 0,005 (0,91/0,21 )»•’ = 0,01 м = 10 мм.
Полное гидравлическое сопро-
тивление аппарата:
ДР = ДРп + ДРп + ДР + ДР ,
(2.26)
где величины ДРр, дРп, ДРл, ДРа оп-
ределяют по формулам (2.28), (2.29),
(2.30), (2.31):
ДРр = 1,82и2г рг/(50 • 2) = 1,82 х
х 3,152 • 1,02 /(0,21 • 2) = 43,9 Па;
ДР = 0,447ЯпРж£/(<,)° -5 =
= 0,447 • 0,101 • 1000 • 9,81/
/(3,15/0,21)05 = 114 Па;
ДРо = 4о/Ц} = 4 • 6,3 • 10~7
/(5 • 10’3) = 50,4 Па;
= ^2гРг/2 =
= 27 • 3,152 1,02/2 = 137 Па;
ДР = 43,9 + 114 + 50,4 +
+ 137 = 345 Па.
Фосфоритовая пыль гидрофобна,
поэтому степень фракционной очи-
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
стки определяем по формуле для
плохосмачиваемых пылей:
=1Оо[1—87,1(1,37 -<-')/(Я.ми«’)'.
В результате вычислений получа-
ем следующие фракционные степе-
ни очистки при Ht = 101 мм и d’ =
= (rf„ + dJ/2:
гт, мкм лФ. %
0-5 79,34
5—10 89,32
10-15 93,96
15-20 97,46
20-30 100
30 100
Запыленный газ сначала посту-
пает в подрешеточнос пространство,
захватывает часть жидкости, а затем,
пройдя отверстия решетки (тарелки,
в которых скорость газа составляет
10—12 м/с), контактирует со слоем
турбулизированной пены. Для обес-
печения равномерного распределе-
ния газа в свободном сечении ре-
шетки ее отверстия выполнены с
увеличением диаметра по мере уда-
ления отверстий от входного пат-
рубка.
Очищенный от пыли газ прохо-
дит через каплеотделитель и через
Общая степень очистки:
П = (79,34 • 24 + 89,32 • 26 +
+ 93,96 • 17 + 97,46 • 6 +100 • 13 +
+ 100 14)/100 = 90,6 %.
Гидродинамический пылеулови-
тель ГДП (рис. 2.27) разработан
НИПИОТстром и предназначен для
очистки аспирационного воздуха и
газов от пыли, не схватывающейся
в воде.
Данный аппарат работает в пен-
ном режиме, и основное улавлива-
ние пыли идет в пенном слое над-
решеточного пространства. Крупные
частицы пыли улавливаются в под-
решеточном пространстве, так как
газопылевой поток направлен на
зеркало жидкости, и частицы раз-
мером более 50 мкм захватываются
слоем жидкости.
Гидродинамический пылеулови-
тель является аппаратом непрерыв-
ного действия с внутренней цирку-
ляцией жидкости и периодической
разгрузкой уловленных продуктов в
виде шлама или растворов. Это по-
зволяет эксплуатировать аппарат с
очень низким удельным орошением.
Рис. 2.27. Газопромыватель типа ГДП-М:
/ — корпус; 2 — центробежный каплеуло-
витель; 3 — реле управления водоподпит-
кой; 4 — патрубок для входа газов; 5 — та-
релка; 6 — разгрузочное устройство; 7 —
электромагнитный клапан; 8— гидрозатвор;
9 — регулятор уровня жидкости; 10 — элек-
тромагнитный вентиль
607
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
выходной патрубок отводится в ат-
мосферу. Уловленная пыль в виде
шлама осаждается в бункерной ча-
сти и через разгрузочное устройство
периодически выводится из аппа-
рата.
Аппарат обеспечивает высокую
эффективность при улавливании
частиц пыли крупнее 5 мкм.
Разработан типоразмерный ряд
газопромывателей типа ГДП-М,
технические характеристики кото-
рых приведены в табл. 2.6.
Таблица 2.6
Технические характеристики
газопромывателей типа ГДП-М
Наименование Марка аппарата
ГДП-5М ГДП-7М ГДП-10М
11роизводитслыюсть по газу, м3/ч 5000 7000 10000
Максимальная' температура газа на входе, °C 250
Максимальное гидравлическое сопротивление, Па 1800
Запыленность газов на входе, г/м3 До 30
Удельное орошение, л/м3 0,015—0,05
Диаметр аппарата, м 1,0 1,25 1,5
Высота аппарата, м 2,9 3,2 3,65
Масса в рабочем состоянии, кг 1000 1560 2200
2.4. Ударно-инерционные газо-
промыватели
К аппаратам ударно-инерцион-
ного действия относится большая
группа пылеуловителей, в которых
контакт газов с жидкостью осуще-
ствляется за счет удара газового по-
тока о поверхность жидкости с пос-
ледующим пропусканием газожид-
костной взвеси через отверстия раз-
личной конфигурации или непос-
редственным отводом газожидкост-
ной взвеси в сепаратор жидкой фазы.
В результате такого взаимодействия
образуются капли диаметром 300—
400 мкм. Особенностью аппаратов
ударного действия является полное
отсутствие средств перемещения
жидкости, и поэтому вся энергия,
необходимая для создания поверх-
ности контакта, подводится через
газовый поток. В связи с этим газо-
промыватели ударно-инерцион-
ного типа иногда называются ап-
паратами с внутренней циркуляци-
ей жидкости.
Газопромыватель ударного дей-
ствия. Наиболее простой по кон-
струкции пылеуловитель ударно-
инерционного действия показан на
рис. 2.28 и представляет собой вер-
Рис. 2.28. Мокрый пылеуловитель ударно-
инерционного действия:
1 — входной патрубок; 2 — резервуар с жид-
костью; 3 — смывное сопло; 4 — труба для
удаления шлама
608
Часть 1П. Основное оборудование для очистки газовых систем
тикальную колонну, в нижней части
которой находится слой жидкости.
Запыленные газы по газопроводу
(обычно круглого сечения или вы-
полненного в виде трубы Вентури)
с большой скоростью направляются
на поверхность жидкости. При рез-
ком повороте газового потока на 180°
происходит инерционное осаждение
частиц пыли на каплях жидкости.
Шлам из аппарата может удаляться
через гидрозатвор периодически или
непрерывно. Для удаления уплотнен-
ного осадка со дна следует приме-
нять смывные сопла.
При периодическом отводе шла-
ма постоянная подпитка воды про-
изводится только для компенсации
ее потерь за счет испарения. Поэто-
му аппараты ударно-инерционного
действия целесообразно устанавли-
вать для очистки холодных или
предварительно охлажденных газов.
Скруббер Дойля. В данном аппа-
рате (рис. 2.29) газовый поток по-
ступает через трубы, в нижней ча-
сти которых установлены конусы,
Рис. 2.29. Скруббер Дойля:
1 — корпус; 2 — сопло-ускоритель; 3 — слив-
ное устройство; 4 — брызгоотбойник
увеличивающие скорость газов в сво-
бодном сечении трубы. Скорость га-
зов непосредственно в щели на вы-
ходе из трубы составляет 35—55 м/с,
и газовый поток с достаточно вы-
сокой скоростью ударяется о поверх-
ность жидкости, создавая завесу из
капель. Уровень жидкости в скруб-
бере (в статическом состоянии) на
2—3 мм ниже кромки трубы. Гид-
равлическое сопротивление газо-
промывателя в зависимости от ско-
рости истечения и h составляет
500-4000 Па.
Ротоклон типа N является дру-
гим типичным представителем га-
зопромывателей ударно-инерцион-
ного действия (рис. 2.30). В аппарате
установлены один или несколько
изогнутых щелевых каналов, ниж-
няя часть которых затоплена жид-
костью. Газовый поток, ударяясь о
поверхность жидкости, захватыва-
Рис. 2.30. Ротоклон (тип N):
1 — устройство для подвода газов; 2 — направ-
ляющие лопатки; 3 — каплеотбойник; 4 — ус-
тройство для вывода газов
609
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
ет часть ее и заставляет двигаться
вдоль нижней направляющей кана-
ла. Затем жидкость отбрасывается к
верхней направляющей и при вы-
ходе из щели падает в виде сплош-
ной водяной завесы. Для предотв-
ращения уноса капель газы после
канала проходят через систему кап-
леотбойных устройств. Скорость га-
зов в канале обычно не превышает
15 м/с.
Разработано несколько конст-
рукций ротоклонов.
Производительность ротоклона
конструкции Гипротяжмаша со-
ставляет 10—40 тыс. м3/ч. Температу-
ра подаваемых на очистку газов —
до 280 °C. Максимальная потеря дав-
ления в ротоклоне, соответствующая
максимальной скорости воздуха, —
25 м/с, 1900 Па, расход воды — до
0,5 м3/ч, максимальный объем зали-
ваемой воды — 6,5 м3. Слипшийся на
дне шлам удаляют скребковым
транспортером в короб или непос-
редственно в шламоотвод.
Ротоклон «Урал» (рис. 2.31) при-
меняется при очистке газов, отсасы-
ваемых от мельниц, дробилок, сушил,
сталеплавильных печей, углеобогати-
тельных машин, котлоагрегатов, тра-
вильных и цинковальных ванн и др.
Расход газа — 10—15 тыс. м3/ч при по-
тере давления 1,6 кПа, если части-
цы пыли имеют размер > 5 мкм, и
35 тыс. м/ч при потере давления 3—
15 кПа, если производят тонкую
очистку мелкодисперсной пыли.
Расход воды изменяется в пределах
0,001—30 л/м3. Эффективность очи-
стки газа, например, от угольной
пыли с фракционным составом
0—5 мкм (60 % массы), 5—10 мкм
(10 %) достигает 99,7 %, причем
начальная запыленность равна 6—
610
Рис. 2.31. Ротоклон «Урал»:
1 — конусный затвор для удаления шлама; 2 —
нижняя неподвижная перегородка; 3 — верх-
няя подвижная перегородка; 4 — подвижный
регулятор уровня жидкости; 5 — боковое газо-
вое окно лабиринтного каплеуловителя; 6 —
выход очищенного газа; 7 — винтовой подъем-
ник; 8 — выход загрязненного газа; 9 — пода-
ча воды
11,3 г/м3. Начальную запыленность
рекомендуется принимать до 100 г/м3.
Расход газов, потери давления, ско-
рость газов между перегородками (в
пределах 30—200 м/с) и, следова-
тельно, эффективность улавлива-
ния аэрозолей регулируют при по-
мощи подвижных перегородок. При
эффективном улавливании пыли
размером до 1 мкм (газы от элект-
ропечей) потеря давления должна
быть не менее 5 кПа. Температура
газов допускается 400 °C.
Газопромыватель типа ПВМ (пы-
леуловитель вентиляционный мок-
рый) (рис. 2.32) разработан ЦНИИ-
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
промзданий и отличается от роток-
лона типа N более простым по кон-
фигурации каналом.
Запыленные газы поступают че-
рез отверстие в боковой стенке. При
включении вентилятора уровень во-
ды в среднем отсеке пылеуловите-
ля между двумя симметричными пе-
регородками 2 устанавливается ни-
же, чем за перегородками 3. В ре-
зультате этого между поверхнос-
тью воды и каждой перегородкой 2
образуется щель, через которую га-
зовый поток устремляется с боль-
шой скоростью в виде плоской
струи, частично увлекая за собой
воду. Встречая на своем пути пере-
городку 3, струя отклоняется вверх,
причем на поверхность перегород-
ки, смоченную увлеченной водой,
осаждаются сепарирующиеся из
струи частицы пыли. Вода, увлечен-
ная газовым потоком, перетекает
вверх по перегородке 3, отклоняет-
ся водоотбойником и сливается в
крайний отсек. Газы проходят че-
рез каплеуловитель и выбрасывают-
ся наружу вентилятором.
Эффективность пылеуловителя
определяется условиями течения
воды и газов в промежутке между
перегородками 2 и 3. Вода, увлечен-
ная газовым потоком, образует на
перегородке 3 пленку, толщина ко-
торой зависит от скорости газов в
щели и уровня воды в ванне.
Надлежащим выбором этих па-
раметров можно обеспечить необ-
ходимую толщину пленки воды, что
важно для предупреждения отско-
ка от перегородки крупных частиц,
скорость которых в месте контакта
может превышать 30—40 м/с.
Пылеуловители типа ПВМ име-
ют две модификации: с удалением
шлама посредством слива (СА) и с
Рис. 2.32. Газопромыватель типа ПВМ:
1 — корпус; 2, 3 — перегородки; 4 — водоотбойник; 5 — каплеуловитель; 6— вентилятор; 7 —
регулятор уровня жидкости
611
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
уборкой его скребковым агрегатом
(КА). Кроме того, ПВМ изготавли-
вают в двух исполнениях: с удале-
нием шлама с поверхности воды
(П) и с повышенной безопаснос-
тью (Б).
Основные технические показа-
тели газопромывателей типа ПВМ
приведены в табл. 2.7.
Гидравлическое сопротивление
пылеуловителя Др (Па) определя-
ется по формуле:
Др = 10'2 8+ 800^,
где 5 — высота верхнего уровня воды
от нижней кромки верхней перего-
родки, м;
(?г — расход газов на 1 м длины
перегородки, м3/с. При улавливании
среднедисперсных пылей значение 5
принимают в пределах от 20 до 60 мм,
мелкодисперсных — от 60 до 200 мм
и более.
Расход газов на 1 м длины пере-
городки принимается в пределах от
2 до 7,5 тыс. м3/ч и более.
Эффективность пылеулавлива-
ния аппаратов ПВМ в зависимости
от размера частиц при различных
уровнях воды может быть опреде-
лена по формуле (1.5) [часть III,
глава 1] на основании приведенных
ниже значений d „ и 1g о :
8, мм d.„, мкм Igo
40 1,5 0,3
80 1,5 0,24
200 1,5 0,17
Ротоклон типа РИА разработан
НИИОгаз и отличается от обычных
ротоклонов тем, что щелевой кон-
тактный канал смонтирован в стен-
Таблица 2.7
Основные характеристики аппарата ПВМ
Пылеулови- тель Производитель- ность, тыс. м3/ч Длина пылеулав- ливающих пере- городок, м * Объем водьг в бункере, м3 Вентиляцион- ный агрегат Масса без вен- тиляционного агрегата, т Габариты, мм
Марка Исполне- ние Тип Номер Ширина Длина Высота
пвмз СА СА 3 0,8 0,45 1,2 Ц14-46 2,5 0,55 0,67 1145 1590 1315 1355 3185 3475
I1BM5 КА 2 1,36 2900 1355 3475
Б 5 1,21 1,2 В-ЦП7-40 5 0,95 1140 1124 3475
СА 1,45 1,23 2388 1500 4005
ИВМ 10 КА 2,3 2,2 3770 1500 4005
П 10 2 2,3 В-ЦП7-40 6 1,5 2365 1900 4005
Б 2,2 1,6 2365 1900 4005
ПВМ20 СА 2,2 1,65 2350 2290 4330
КА 3 2,8 3770 2290 4330
П 20 4 2,2 В-ЦП6-45 8 2,35 2217 2810 4330
Б 2,2 2,42 2300 2810 4330
СА 5,5 3,55 4383 2314 4940
ПВМ40 КА 5,8 4,15 5770 2314 4940
П 40 8 5,5 Ц4-76 10 3,4 4320 2900 4950
Б 9,5 3,5 4520 2900 4950
612
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ках плавающей камеры, которая
одновременно служит камерой гряз-
ного газа (рис. 2.33). Отношение ко-
личеств жидкости и газов, прохо-
дящих через контактный канал, из-
меняется в зависимости от скорос-
ти газов в сечении канала и от ста-
тической высоты столба жидкости
над нижним порогом канала.
В отличие от обычных ротокло-
нов, у которых с изменением соот-
ношения «газ — жидкость» в зоне
контакта происходит изменение
гидравлического сопротивления ап-
парата, газопромыватель типа РПА
обеспечивает при изменении рас-
хода газов автоматическое поддер-
жание гидравлического сопротивле-
ния на постоянном уровне в широ-
ком диапазоне — до ±30 % номи-
нального. Функции регулирующего
органа выполняет при этом плава-
Рис. 2.33. Ротоклон типа РПА:
1 — корпус; 2 — баяластировочный груз; 3 —
плавающая камера, 4 — тяги; 5— контактный
канал (импеллер); 6 — импеллерный отсек; 7 —
окно для прохода промывной жидкости; 8 —
штуцер для слива жидкости; 9 — газоход для
подвода газов в аппарат; 10 — перегородка;
11 — газоходный отсек; 12 — штуцер для за-
ливки жидкости и подпитки
ющая камера. Гидравлическое со-
противление контактного канала
(импеллера) определяется массой
плавающей камеры, которая может
изменяться. Это позволяет откор-
ректировать гидравлическое сопро-
тивление и довести его до необхо-
димого уровня в период наладки
аппарата, после чего оно будет под-
держиваться автоматически весь пе-
риод эксплуатации. Гидравлическое
сопротивление газопромывателя ко-
леблется в зависимости от массы
балласта в пределах от 2,5 до 3,5 тыс.
Па. Автоматическое поддержание
необходимого гидравлического со-
противления является важным
достоинством газопромывателя, од-
нако громоздкость плавающей каме-
ры, с одной стороны, увеличивает
металлоемкость аппарата, с другой
стороны, ограничивает его возмож-
ности по производительности.
НИИОгаз разработан типораз-
мерный ряд ротоклонов типа РПА,
оборудованных прямоточным цик-
лоном-каплеуловителем с произво-
дительностью от 2 до 12 тыс. м3/ч
(табл. 2.8).
Эффективность ротоклонов типа
РПА при общем (с учетом каплеуло-
вителя) максимально возможном гид-
равлическом сопротивлении 4300 Па
может быть рассчитана по формуле
(1.5) [часть III, глава 1] при t/=J0 =
= 1,247 мкм и 1g о( = 0,176. При
снижении гидравлического сопро-
тивления за счет уменьшения мас-
сы балласта эффективность аппара-
та будет падать.
Гидродинамический пылеулови-
тель ПВ-2 разработан Специаль-
ным проектно-конструкторским ин-
ститутом (СПКИ, г. Одесса).
613
Глава 2, Оборудование для мокрых методов очистки
Таблица 2.8
Технические показатели ротоклонов типа РПА
Наименование Марка пылеуловителя
РПА1-0.04 РПА 1-0,07 РПА2-0Д8 РПА2-0.14
Номинальная производитель- ность, м3/ч 3000 5000 6000 10 000
Допустимые пределы по произ- водительности, м3/ч 2000—3600 3750—6000 4400—7200 7500—12 000
Площадь условного поперечного ссчсния импеллеров, м2 0,04 0,07 0,08 0,14
Количество импеллеров, шт 1 1 2 2
Суммарная длина щелей импел- леров, мм 550 910 1100 1820
Диаметр циклона-каплеулови- теля, мм 500 600 700 900
Габаритные размеры, мм длина ширина высота 2040 1575 3365 2490 1575 3500 2240 2284 3950 2800 2284 4925
Масса ротоклона, кг 965 1170 1325 1740
Принцип работы аппарата
(рис. 2.34) состоит в том, что запы-
ленные газы поступают в камеру 2 и
увлекают жидкость в канал (импел-
лер) между наклонными лопатка-
ми 3. Часть капель из образующей-
ся газожидкостной смеси прижима-
ется воздухом к вогнутой части пла-
стин 7 и отбрасывается затем на
перегородки 4, остальная часть ув-
лекается воздухом через зазоры меж-
ду этими пластинами в верхнюю
часть камеры, где окончательно от-
клоняется V-образной направляю-
щей 6. Очищенные газы, пройдя
каплеуловитель 5, выбрасываются в
атмосферу, а вода вместе с улов-
ленной пылью стекает в ванну 1,
откуда выводится шлам через уст-
ройство 9. Необходимый уровень
жидкости в аппарате поддержива-
ется регулятором 8.
Гидравлическое сопротивление
газопромывателя может изменять-
ся в пределах 400—3000 Па в зави-
Рис. 2.34. Гидродинамический пылеулови-
тель ПВ-2:
/ — ванна; 2 — камера, 3 — наклонные лопат-
ки; 4 — перегородки, 5 — каплеуловитель; 6 —
V-образная направляющая; 7— пластины; 8 —
регулятор; 9 — устройство вывода шлама
614
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
симости от устанавливаемого уров-
ня жидкости.
Исследованиями определены оп-
тимальные значения некоторых гео-
метрических параметров аппарата:
а = 250 мм, b = 60 мм, с = 40 мм,
g = 45°. Оптимальная газовая нагруз-
ка на 1 м длины импеллера состав-
ляет 5 тыс. м3/ч.
При улавливании частиц пыли
крупнее 3—4 мкм эффективность
газопромывателя ПВ-2 составляет
98-99 %.
СПКИ разработан типоразмер-
ный ряд пылеуловителей ПВ-2
производительностью от 5 до 40
тыс. м’/ч (табл. 2.9).
Таблица 2.9
Технические характеристики пылеуловителей ПВ-2
Наименование 1омера пылеуловителей
1 2 3 4 5 6
Производительность, м3/ч 5000 10 000 15 000 20 000 30 000 40 000
Объем воды в бункере mz 0,70 1,35 1,95 2,75 4,60 6,45
Габаритные размеры, мм: ширина 1590 1690 1790 1890 2114 2214
длина 690 1090 1590 2090 3114 4114
высота 4130 4135 4235 4235 4235 4355
Масса пылеуловителя, кг: без воды 930 1120 1530 1710 1930 4355 2150
с водой и шламом 1900 • 3100 4500 5700 8300 11 000
2.5. Центробежные газопромыва-
тели
Центробежные газопромыватели
можно разделить по конструкцион-
ному признаку на два вида: аппара-
ты, в которых закрутка газового по-
тока осуществляется с помощью
центрального лопастного закручи-
вающего устройства (рис. 2.35) и
аппараты с боковым тангенциаль-
ным или улиточным подводом га-
зов (рис. 2.36).
Орошение аппаратов второго типа
может осуществляться форсунками,
устанавливаемыми в центральной
части аппарата (рис. 2.37) или вдоль
его стенок (рис. 2 38), с кинжальным
направлением факелов распыла и в
виде пленки, стекающей по внутрен-
ней стенке аппарата.
Над форсунками предусматрива-
ется свободная от подачи орошения
Рис. 2.35. Центробежный скруббер с внут-
ренними завихрителями:
/ — раскручиватсльдля выравнивания потока;
2 — ороситель, 3 — завихритель; 4 — сосуд для
сбора жидкости, 5 — насос
615
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Рис. 2.36. Циклон с водяной пленкой (ЦВП):
Рис. 2.37. Центробежный скруббер с цент-
ральным подводом орошения:
I — лопатки для выравнивания потока; 2 — цен-
тральный диск; 3 — система орошения; 4 —
устройство для ввода газов; 5 — вращающаяся
заслонка на входе; 6 — шток; 7 — выходное
отверстие для шлама; 8 — входное отверстие
для орошающей жидкости
а — основное исполнение; б — вариант с повышенной
скоростью воздуха на входе в циклон
Рис. 2.38. Центробежный скруббер с боковым расположе-
нием форсунок:
1 — форсунка; 2 — устройство для ввода газов; 3 — водяной
коллектор; 4 — форсунка для орошения стенок бункера
616
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
зона, которая дает возможность
каплям достигнуть стенок скруббе-
ра прежде, чем газовый поток по-
кинет аппарат.
Большинство отечественных
конструкций центробежных скруб-
беров имеют тангенциальный под-
вод газов и пленочное орошение.
Циклон с водяной пленкой (ЦВП)
рассчитан на очистку запыленного
вентиляционного воздуха (см. рис. 2.36)
от любых видов нецементирующейся
пыли. По внутренней поверхности
стенки циклона непрерывно стекает
пленка воды, которая тангенциально
вводится в аппарат через ряд трубок,
расположенных в его верхней части.
Основные технические характе-
ристики циклонов с водяной плен-
кой приведены в табл. 2.10.
Выбор циклонов осуществляет-
ся по заданному расходу воздуха и
допустимому гидравлическому со-
противлению. По площади входно-
го отверстия в корпусе циклоны
могут иметь два исполнения: ос-
новное (рис. 2.36, а, размер А) и с
вдвое уменьшенной площадью вхо-
да путем установки во входном пат-
рубке перегородки (рис. 2.36, б,
размер А,).
Коэффициенты гидравлическо-
го сопротивления циклонов,.отне-
сенные к скорости воздуха в гори-
зонтальном сечении, соответствен-
но равны: для первого исполнения
£ = 30, для второго — £ = 74.
Диаметр аппарата в зависимо-
сти от допустимого аэродинами-
ческого сопротивления и требуе-
мого расхода воздуха подбирается
по номограммам, приведенным на
рис. 2.39.
Для расчета эффективности ап-
парата необходимо по графику на
рис. 2.40 определить J .50, а затем про-
извести вычисления по формуле (1.5)
[часть III, глава 1] при 1g оп = 0,838.
При содержании пыли, превы-
шающем 2 г/м3, до циклона с водя-
ной пленкой рекомендуется уста-
навливать первую ступень очистки
в виде сухого циклона или другого
инерционного пылеотдслитсля.
Скоростной промыватель СИОТ
(рис. 2.41) разработан Свердловским
институтом охраны труда.
Газопромыватель СИОТ реко-
мендуется применять в аспираци-
онных установках для улавливания
смачиваемой пыли (за исключени-
ем волокнистой и цементирующей-
ся) при начальной концентрации
до 5 г/м3. Технические характерис-
тики ряда газопромывателей СИОТ
приведены в табл. 2.11.
Таблица 2.10
Основные характеристики циклонов ЦВП с водяной пленкой
Марка циклона Основные размеры, мм Расход воды на ороше- ние стенок циклона, л/с Расход воды на пе- риодическое оро- шение стенок вход- ного патрубка, л/с Масса, кг
D Н h h АхБ
ЦВП-3 315 2434 283 445 110x195 0,14 1,1 63,9
ЦВП-4 400 3014 360 505 140x250 0,17 1,2 106,7
ЦВП-5 500 3684 450 640 175x310 0,21 1,4 161,0
ЦВП-6 530 4554 565 765 220x390 0,27 1,6 237,0
ЦВП-8 800 5699 720 ГГ025 280x495 0,35 2,0 369,7
ЦВП-10 1000 7044 900 1335 350x620 0,43 2,4 569,5
617
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Рис. 2.39. Номограммы для опреде-
ления гидравлического сопротив-
ления аппаратов ЦВП:
а — основная конструкция: б — ва-
риант с повышенной скоростью воз-
духа на входе в циклон
Рис. 2.41. Скоростной промыватель СИОТ:
1 — корпус; 2 — патрубок для подвода га-
зов; 3 — коническое днишс; 4 — сливной
патрубок; 5 — Г-образная пластина, образу-
ющая уступ снизу и сверху; 6 — пробковый
кран; 7 — регулировочный вентиль; 8 — ниж-
нее сопло; 9 — верхнее сопло; 10 — спираль-
улавливаемых на 50 %, от диаметра кор-
пуса циклона ЦВП
ный раскручиватель; // — патрубок для отво-
да газов
618
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 2.11
Технические показатели газопромывателей СИОТ
Наименование Номер пылеуловителя
5 6 7 8 9 10 11 12 13
Производительность, тыс. м3/ч, при входной скорости: 14 м/с 20 м/с 12,5 17,5 17,5 25 25 35 35 50 50 75 75 100 100 140 140 200 200 280
Диаметр входного патрубка, мм 560 665 790 940 1120 1330 1580 1880 2240
Внутренний диаметр аппа- рата, мм 1344 1596 1896 2256 2688 3192 3792 4512 5400
Расход воды (максималь- ный), м’/ч 2,0 2,8 3,9 5,5 7,7 11,0 15,5 22 31
Рекомендуемые скорости возду-
ха в круглом сечении входного пат-
рубка аппарата находятся в преде-
лах от 14 до 20 м/с. На рис. 2.42 сплош-
ной линией показана область реко-
мендуемой работы газопромывате-
лей, пунктирной — область допус-
тимой. Гидравлическое сопротивле-
ние Др газопромывателя СИОТ (Па)
может быть рассчитано по эмпири-
ческой формуле
Др = 147 ст'г - 980,
где ст; — скорость воздуха в круглом
сечении входного патрубка, м/с.
Расчет’ эффективности аппара-
тов СИОТ проводится аналогично
расчету аппаратов ЦВП, d =50 опре-
деляют по графику на рис. 2.43 в
зависимости от номера аппарата и
гидравлического сопротивления. Об-
щая эффективность очистки возду-
ха от пыли находится по формуле
(1.5) [часть III, глава 1] при 1g с =
= 0,716.
Центробежный скруббер ЦС-ВТИ
(рис. 2.44) разработан для очистки
дымовых газов от золы за котлами
паропроизводительностыо менее
100 т/ч.
Центробежный скруббер ВТИ
отличается от циклона ЦВП соот-
ношением сторон сечения входно-
го патрубка и наличием футеровки
внутренних поверхностей. В центро-
бежном скруббере высота входного
патрубка равна 0,82) (диаметра ци-
Рис. 2.42. Номограмма для определения скорости воздуха и гидравлического сопротив-
ления скоростных промывателей СИОТ
619
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Рис. 2.43. Зависимость диаметра частиц,
улавливаемых на 50 %, от гидравлическо-
го сопротивления ДрШ1 и номера промыва-
теля СИОТ:
7 - Др,,, = 900 Па; 2- Ьрзп = 1100 Па; 3 —
Лр>п = 1400 Па; 4 — &ряп = 2000 Па
динара), а ширина — 0,275Р; в ЦВП
эти размеры соответственно равны
0,62Р и 0,35 ZX Центробежный скруб-
бер ВТИ предназначен для очистки
дымовых газов котельных, но его
можно применять и для очистки от
пыли других агрессивных газов.
В институте «Гипрогазоочистка»
разработан типовой проект аппарата
ЦС-ВТИ трех типоразмеров: D = 1300,
1500 и 1700 мм на расход газа 17,0—
40,0 тыс. м3/ч. Гидравлическое сопро-
тивление — 6,5—8 кПа.
Общая степень очистки может
быть вычислена по значениям фрак-
ционной степени очистки (табл. 2.12)
и дисперсному составу пыли.
Степень очистки в центробежных
скрубберах ВТИ с D* 1000 мм ориен-
тировочно вычисляется по следую-
щей формуле:
П = 100-(100-и1)л/Р.
Здесь т]( — степень очистки в ап-
парате с D — 1000 мм.
Рис. 2.44. Центробежный скруббер ВТИ:
7 — входной патрубок; 2 — корпус; 3 — оро-
сительное сопло; 4 — золосмывной аппарат
типа ковш-мигалка; 5 — смывные сопла
С целью увеличения степени
очистки во входной патрубок
вставляется решетка из четырех и
более рядов прутков. Мокропрут-
ковые аппараты ВТИ, согласно
типовым проектам, разработан-
ным в институте «Гипрогазоочист-
ка», имеют D = 2300 + 3300 мм
(табл. 2.13).
Общая степень очистки в мок-
ропрутковых аппаратах вычисляет-
ся по формуле (1.6) [часть III, гла-
620
Часть III.-Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 2.12
Фракционные степени очистки газа в ЦС-ВТИ (в %)
Диаметр аппарата — 1000 мм.
Скорость газа во входном патрубке, м/с Скорость витания частиц, см/с
0—0,5 0,5—2 2—5 5—10 10—15 15—20 20
15 65,0 80,0 88,0 91,0 92,7 94,0 98,0
17 75,7 85,2 90,0 92.0 93,7 95,0 98,5
19 81,5 88,2 91,5 93,2 94,5 95,8 99,0
21 85,0 90,3 92,8 94,3 95,5 96,7 99,5
23 87,4 91,6 93,7 95,3 96,4 97,6 100,0
Таблица 2.13
Техническая характеристика золоуловителей МП-ВТИ
Число прутков по ходу газа — 4; гидравлическое сопротивление — 6,5—8 гПа.
Значение расхода газа приведено для скорости газа в сечении цилиндра 4,5 м/с.
Внутренний диаметр, мм Общая высота, мм Площадь сечения цилиндра, м2 Расход газа, м3/с Расход воды, л/с
2300 7960 4,15 18,0 2,9
2600 8600 4,90 22,0 3,1
2700 9240 5,70 25,2 3,4
3100 10 530 7,50 33,8 4,0
ззоо • И 160 8,50 38,2 4,1
ва 1] как суммарный эффект очист-
ки в четырех зонах аппарата. Сте-
пень очистки в зоне действия фа-
кела распыленной воды r)i ориен-
тировочно оценивается в 6 %. Сте-
пень очистки во второй зоне (на
решетке) т)2 можно-рассчитать по
формуле (1.5) [часть HI, глава 1],
исходя из дисперсного состава пы-
ли и следующих данных:
т]ф в четырех Т]ф в четырех
5, мкм рядах 5, мкм рядах
прутков прутков
0—5 5,1 20—30 94,1
5—10 27,4 30—40 99,1
10—15 54,4 40—60 99,9
15—20 77,2 >60 100
В третьей зоне на выходе газа из
решетки при сталкивании частиц пыли
с капельками и струями воды степень
очистки т]3 оценивается в 5—6 %. Сте-
пень очистки в четвертой зоне (улав-
ливание на стенках корпуса) т|4 рас-
читывается так же, как для центро-
бежных скубберов ВТИ при скорости
газа во входном патрубке 11,5 м/с.
2.6. Динамические газопромыва-
тели
Характерной особенностью ди-
намических газопромывателей явля-
ется наличие вращающегося устрой-
ства (ротора, диска и т.п.), кото-
рое обеспечивает разбрызгивание и
перемешивание жидкости или вра-
щение газового потока.
Динамические газопромыватели
отличаются от сухих ротационных
пылеуловителей.
Из-за сложности конструкции они
не получили широкого распростране-
ния в промышленности.
621
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Наиболее эффективным аппара-
том этого типа является дезинтегра-
тор. Дезинтегратор представляет со-
бой мокрый пылеуловитель-вентиля-
тор, состоящий из статора и ротора,
каждый из которых снабжен направ-
ляющими лопатками. Через сопла
внутрь вращающегося ротора подается
жидкость. Газовый поток, движу-
щийся между кольцами ротора и ста-
тора со скоростью от 60 до 90 м/с,
обеспечивает интенсивное дробление
жидкости на мелкие капли, хороший
контакт газов и улавливаемых частиц
с жидкостью. Направление потока
газов в дезинтеграторах не играет су-
щественной роли, так как центро-
бежные силы, развивающиеся при его
работе, во много раз превышают си-
лу тяжести. Поэтому дезинтеграторы
выпускаются в горизонтальном и вер-
тикальном исполнении. В последнем
случае распыливающее жидкость со-
пло устанавливается в нижней части
аппарата.
На рис. 2.45 показана одна из воз-
можных конструкций дезинтегратора.
В улиткообразном кожухе 7 вращает-
ся горизонтальный ротор, пред-
ставляющий собой вал 5, на котором
имеется распределительный конус 4
с отверстиями и литой стальной
диск 10. На диске ротора через опре-
деленные промежутки закреплены по
трем-четырем концентрическим ок-
ружностям горизонтальные круглые
стержни — била 5, соединенные с
другой стороны кольцами из полосо-
Рис. 2.45. Дезинтегратор:
/ — улиткообразный кожух; 2 — кольца; 3 — вал; 4 — распределительный конус; 5 — била; 6 —
статор; 7— трубы; 8 — газовый канал; 9 — приемные коробки; 10 — диск; 11 — сливной канал;
12 — сифонные трубы; 13 — лопасти; 14 — лопатки
622
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
вой стали. При вращении ротора била
проходят в промежутки между била-
ми статора 6, которые укреплены не-
подвижно между литыми кольцами 2
в кожухе аппарата. По внешней ок-
ружности диска 10 расположены ло-
патки 14, при помощи которых про-
изводится промывка и отделение га-
зов от воды, и лопасти 13, создаю-
щие напор газов для дальнейшей их
транспортировки. Очищаемые газы по-
ступают в центральную часть ротора
через приемные коробки 9, вода по-
дается через сифонные трубы 12 и
выбрасывается, в отверстия конуса.
Смесь газов и воды попадает
между вращающимися и неподвиж-
ными стержнями — билами и от-
брасывается лопастями к стенкам
кожуха. Вода при этом распыляется
и, соприкасаясь с газами, смачи-
вает содержащуюся в них пыль. Об-
разующийся осадок через сливной
канал 11 уходит по трубам 7, а газы
нагнетаются лопастями 13 в газо-
ход через канал 8.
Производительность дезинтегра-
торов достигает 80 тыс. м3/ч при раз-
виваемом давлении до 5 кПа. Рас-
ход воды в дезинтеграторах состав-
ляет от 0,5 до 1,5 л/м3 газов, удель-
ный расход электроэнергии — от. 18
до 22 МДж (5—6 кВт • ч) на 1000 м3
газов. Для очистки газов до содер-
жания в них пыли не более 0,03—
0,05 г/м3 в дезинтегратор необходи-
мо подавать охлажденные газы с
температурой 50—60 ’С и содержа-
нием пыли не более 2 г/м3. После
дезинтеграторов газы обычно содер-
жат туман и брызги жидкости и
поэтому должны пропускаться че-
рез каплеуловители.
Эффективность дезинтеграторов
составляет примерно 70 % при улав-
ливании частиц размером 0,5 мкм
и от 90 до 95 % при улавливании
частиц размером 1 мкм. Эффектив-
ность растет с увеличением удель-
ного орошения и числа направля-
ющих лопаток ротора и статора.
Несмотря на сложность изготов-
ления и эксплуатации, дезинтегра-
торы продолжают использоваться,
например, для очистки ваграноч-
ных газов, в черной металлургии.
В различных отраслях промыш-
ленности применяется вентилятор-
ный мокрый пылеуловитель ВМП-
ЛИОТ, рабочие чертежи которого
имеются в Санкт-Петербургском
ВНИИОТ (рис. 2.46).
В аппарате ВМП-ЛИОТ может
быть применен центробежный вен-
тилятор любого типа, за исключе-
нием ЦП4-70, имеющего рабочее
колесо без заднего диска, и тех вен-
тиляторов, которые имеют колесо
Рис. 2.46. Вентиляторный мокрый пылеуло-
витель ВМП-ЛИОТ:
/ — вентилятор; 2 — центробежные форсунки;
3 — всасывающее отверстие вентилятора; 4 —
патрубок; 5 — каплеуловитель; 6 — касатель-
ные сопла; 7 — «улитка»; 8 — водяной затвор
623
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
с загнутыми назад лопатками. Вен-
тилятор следует устанавливать с уг-
лом поворота корпуса на 270° от
основного его положения.
Воду в вентилятор 1 (рис. 2.46)
подают при помощи центробежных
форсунок 2, расположенных перед
его всасывающим отверстием 3. Из
вентилятора воздух с отработавшей
водой поступает по патрубку 4 в кап-
леуловитель 5, представляющий со-
бой укороченный циклон с водяной
пленкой, в котором наряду с отде-
лением капель загрязненной воды
происходит дополнительная очист-
ка воздуха от пыли. В циклон ЦВП
во избежание образования наростов
подается вода через касательные со-
пла 6, как обычно предусмотрено в
этих аппаратах. Очищенный воздух
выходит через «улитку» 7 вверху ци-
линдра каплеуловителя. Шлам уда-
ляется через ковш-мигалку с водя-
ным затвором 8.
Удельный расход воды т, пода-
ваемой непосредственно в вентиля-
тор, можно принимать в пределах
0,2—0,7 л/м3. При увеличении т в ука-
занных пределах степень очистки воз-
растает, а дальнейшее повышение
оказывает лишь незначительное вли-
яние на улучшение очистки. Расход
воды, подаваемой в каплеуловитель,
можно вычислить, основываясь на
удельном расходе, при диаметре
ЦВП 1 м, равном 0,1 л/м3. При дру-
гих размерах каплеуловителя удель-
ный расход изменяется обратно про-
порционально диаметру ЦВП.
Скорость входа воздуха во вса-
сывающее отверстие вентилятора
рекомендуется принимать в преде-
лах 12—19 м/с, а окружную скорость
на ободе колеса вентилятора сред-
него давления — 30—40 м/с. Повы-
шение окружной скорости колеса
вентилятора положительно сказы-
вается на степени очистки. Ско-
рость входа воздуха в каплеулови-
тель — 11—17 м/с, гидравлическое
сопротивление соответственно
1,9-5 кПа.
При подаче воды в вентилятор
его производительность несколько
снижается по сравнению с приведен-
ными в каталоге данными. Поэтому,
чтобы сохранить указанный в ката-
логе расход воздуха, следует прини-
мать большую частоту вращения ко-
леса вентилятора. Для этого частоту
вращения л умножают на коэффи-
циент Кл (табл. 2.14). Мощность /Уна
валу ВМП определяют путем умно-
жения мощности вентилятора ЛГ ,
найденной обычным расчетом, на
коэффициент Л'/у (табл. 2.14).
Таблица 2.14
Поправочные коэффициенты Кп и
Удельный расход воды, л/м3 кп (по частоте вращения) Kn (по мощности) Удельный расход воды, л/м3 (по частоте вращения) KN (по мощности)
0,0 1,0 1,0 04 1,05 1,12
0,2 1,05 1,03 0,6 1,05 1,30
624
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Степень очистки воздуха от пыли
в ВМП-ЛИОТ № 2 с центробежным
вентилятором типа Ц6-45 № 4 при
п = 1500 об/мин, £ = 3 тыс. м3/ч и т =
= 0,3 л/м3, согласно эксперименталь-
ным данным, такая же, как у цик-
лона ЦВП в скоростном исполне-
нии с D — 400 мм и ДР = 11,1 кПа.
2.7. Скоростные газопромыватели
(скрубберы Вентури)
Скоростные газопромыватели
(скрубберы Вентури) объединяют
большую группу аппаратов, общим
для которых является наличие тру-
бы-распылителя, в которой осуще-
ствляется интенсивное дробление
газовым потоком, движущимся с
высокой скоростью (порядка 40—
150 м/с), орошающей его жидко-
сти и установленного за ней кап-
леуловителя. Первоначально в каче-
стве трубы-распылителя использо-
валась труба Вентури в ее чистом
виде, откуда и появилось название
газопромывателей подобного типа.
Действие трубы-распылителя
аналогично работе пневмофорсун-
ки, и применение трубы Вентури
обеспечивало минимальные (не свя-
занные с распылом) гидравличес-
кие потери при прохождении газом
распиливающего устройства. Одна-
ко по конструкционным соображе-
ниям довольно часто приходится от-
казываться от строгого выполнения
трубы-распылителя в виде трубы
Вентури, а в некоторых случаях ее
конструкция практически ничем не
напоминает последнюю. Тем нс ме-
нее название этой группы мокрых
пылеуловителей — скрубберы Вен-
тури — прочно закрепилось в тех-
нической литературе.
Скрубберы Вентури — наиболее
эффективные из аппаратов мокрой
очистки газов. Осаждению частиц на
каплях орошающей жидкости спо-
собствуют высокие относительные
скорости между ним в трубах-рас-
пылителях.
Разработан большой ряд конст-
рукций скрубберов Вентури (рис. 2.47).
Скрубберы Вентури с централь-
ным (форсуночным) орошением (см.
рис. 2.47, а). В скрубберах подобного
типа подача орошающей жидкости
осуществляется форсунками, уста-
новленными перед конфузором или
непосредственно в нем. Давление
перед форсунками обычно состав-
ляет от 0,2 до 0,3 МПа. В основном
применяются центробежные (меха-
нические эвольвентные, цельнофа-
кельные и другие) форсунки.
Скрубберы Вентури с периферий-
ным орошением (см. рис. 2.47, б). Пе-
риферийная подача орошающей
жидкости используется при ороше-
нии через конфузор или горловину.
Скрубберы Вентури с пленочным
орошением (см. рис. 2.47, в). Для .пре-
дотвращения образования отложений
на стенках конфузора и диффузора
при орошении трубы сильно загряз-
ненной оборотной жидкостью пред-
ложена пленочная подача жидкости.
Такая подача может применяться как
совместно с подачей через форсун-
ки или периферийной, так и само-
стоятельно, главным образом в ще-
левых трубах-распылителях.
Для обеспечения лучшего кон-
такта газов с жидкостью по пери-
метру горловины трубы с пленоч-
ным орошением рекомендуется
предусматривать уступ. Для труб-рас-
пылителей с пленочным орошени-
ем большое значение имеет диаметр
625
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Рис. 2.47. Конструкция труб-распылителей:
а — центральный (форсуночный) подвод орошения; б — периферийное орошение; в — пле-
ночное орошение; г — бесфорсу ночное орошение .
или ширина горловины. Размер мак-
симально возможного диаметра или
ширины горловины зависит от ско-
рости газов, однако не рекоменду-
ется принимать его больше 100 мм.
Скрубберы Вентури с подводом
жидкости за счет энергии газового
потока (см. рис. 2.47, г) еще называ-
ют бесфорсуночными скрубберами
Вентури. Они применяются в каче-
стве абсорберов, но могут исполь-
зоваться и для пылеулавливания,
особенно при орошении оборотной
жидкостью с большим количеством
взвеси.
Газы, подаваемые на очистку,
контактируют с поверхностью жид-
кости, находящейся в приемной
чаше или другой емкости, захваты-
вают и увлекают жидкость за собой
в виде брызг и капель в трубу-рас-
пылитель.
Гидравлическое сопротивление
аппарата увеличивается с возраста-
нием удельного орошения, которое
может быть обеспечено за счет по-
вышения как скорости газа (при
постоянном уровне жидкости), так
и уровня жидкости (при постоян-
ной скорости газа). Так, при ско-
рости газов в горловине трубы-рас-
пылителя 50—60 м/с увеличение
удельного орошения с 0,8 до 3,3 л/м3
приводит к росту гидравлическо-
го сопротивления аппарата с 700
до 3 тыс. Па. Гидравлическое сопро-
тивление бесфорсуночной трубы-
распылителя ниже, чем у трубы-рас-
пылителя с форсуночным или пе-
риферийным орошением при одних
и тех же значениях удельного расхо-
да орошающей жидкости и скорос-
ти газов в горловине. Это объясня-
ется худшим дроблением капель в
этом аппарате, что приводит, в свою
очередь, к более низкой его пыле-
улавливающей способности.
С аэродинамической точки зре-
ния оптимальная конфигурация
трубы Вентури (рис. 2.48) обеспе-
626
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
чивается при следующих соотноше-
ниях размеров ее элементов:
Конфузор:
диаметр входного
сечения, м....................d'
угол сужения,
град...................а'= 25—28
Рис. 2.48. Нормализованная труба
Вентури:
1 — конфузор; 2 — горловина; 3 —
Рис. 2.49. Скруббер Вентури с выносным
длина...
Горловина:
/' = (J'-<)/2tgH.
диаметр, м.....................dt
длина, м................./ = 0,15</
Диффузор:
диаметр выходного
сечения, м.....................d"
угол раскрытия,
град.............
длина, м.........
......а" = 6-7
Однако по конструктивным со-
ображениям определенное приме-
нение нашли также трубы с разме-
рами, отличными от оптимальных.
Например, при компоновке бата-
рейных скрубберов Вентури ис-
пользуются трубы Вентури с углом
сужения конфузора 63е и с укоро-
ченным диффузором; в ряде уста-
новок применяются трубы Вентури
с удлиненными горловинами /г =
— (3—5)d3, где d3 — эквивалентный
диаметр горловины, м.
В зависимости от поставленной
каплеуловителем:
7 — труба-распылитсль; 2 — циклоп-каплеу-
ловитель
Рис. 2.50. Скруббер Вентури с регулируе-
мым сечением кольцевой горловины;
7 — форсунка; 2 — конфузор; 3 — горлови-
задачи основные элементы аппара-
та (труба-распылитель и каплеуло-
витель) компонуются раздельно или
в едином корпусе (рис. 2.49 и 2.50).
на; 4 — регулирующий конус; 5 — диффу-
зор; б— направляющий шток; 7 — центре-’
бежный завихритель; 8 — корпус каплеуло-
вителя; 9 — люк
627
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Высоконапорные трубы Венту-
ри (табл. 2.15) предназначены для
обеспыливания газов с температу-
рой до 400 °C и концентрацией пыли
до 30 г/м3; допустимое содержание
взвеси в оборотной воде — 0,5 г/л.
Унифицированный ряд скруббе-
ров Вентури с кольцевым сечени-
ем горловины (табл. 2.16) имеет та-
кие же технические требования по
концентрации пыли и содержанию
взвеси в орошающей жидкости, как
высоконапорные аппараты.
На рис. 2.51 приведена конструк-
ция скруббера Вентури, в котором
регулирование скорости газа в гор-
ловине осуществляется вставкой с
эллиптическим обтекателем.
Трубы Вентури по конфигура-
ции поперечного сечения подраз-
деляются на круглые, щелевые и
кольцевые. Круглые трубы Вентури
имеют преимущественное распрос-
транение при малых объемах очи-
щаемых газов. При больших объемах
газов целесообразно применять тру-
бы Вентури с кольцевой горлови-
ной с центральным подводом оро-
шения или щелевые с пленочным
орошением.
Иногда при больших объемах
очищаемых газов применяются ба-
тарейные или групповые компонов-
ки скрубберов Вентури.
Достоинством батарейной и груп-
повой компоновок является возмож-
ность отключения части труб при
переменных расходах газов, т.е. сту-
пенчатое регулирование. Однако
вопрос регулирования может ре-
шаться также с помощью труб с пе-
ременным сечением горловины,
Рис. 2.51. Скруббер Вентури с
эллиптическим обтекателем:
1 — труба-распылитель; 2 — регу-
лируемая вставка с эллиптическим
обтекателем; 3 — циклон-каплеуло-
витель; 4 — конический центробеж-
ный завихритель
628
Технические показатели типоразмерного ряда высоконапорных труб Вентури
Таблица 2.15
Марка Производитель- ность (условия выхода), м3/ч Диаметр горловины, мм Расход орошающей жидкости, м3/ч Давление жидкости перед форсункой, кПа Габаритные размеры, мм Масса изделия, кг, нс более
ГВПВ-0,010-400 3100—6500 . 115 2,16—5,00 80—410 540x610x2500 117,0
5,00—12,60 63—400 540x685x2500 120,0
ГВПВ-0,014-400 4140—8400 135 2,90—5,00 80—410 575x700x2940 148,0
5,00—7,00 60—700 575x740x2940 150,0
ГВПВ-0,019-400 5590—11 340 155 3,90—12,80 80—980 645x785x3140 174,0
13,00—22,70 420—710 645x795x3140 175,0
ГВПВ-0,025-400 7490—15 120 180 5,20—13,00 150—980 775x925x3790 244,0
13,00—30,00 80-450 775x985x3790 257,0
ГВПВ-0,30-400 9320—18 900 200 6,50—13,00 60—250 790x1325x4025 305,0
13,00—38,00 100—910 790x1355x4025 310,0
ГВПВ-0,045-400 13 800—28 000 240 9,75—30,00 30,00—56.00 60—570 110—390 880x1420x4620 400,0 420,0
ГВПВ-0,060-400 18 630—37 800 280 13,00—30,00 30,00—75,60 100—570 . 100—710 1075x1630x5420 535,0 560,0
ГВПВ-0,080-400 23 460—47 600 320 16,80—45,00 45,00—95,20 75—570 100—500 1545x1480x5940 645,0 675,0
ГВПВ-0,100-400 32 430—65 800 370 22,60—45,00 80—320 1835x1835x7240 935,0
45,00—131,60 63—540 1860x1860x7240 975,0
ГВПВ-0,140-400 41 400—84 000 420 28,80-45,00 130—320 2015x2015x8140 1160,0
45,00—168,00 63—880 2060x2060x8140 1200,0
П р и м е ч а н и е: В основе скруббера лежит труба Вентури оптимальной конфигурации.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Таблица 2.16
Техническая характеристика скрубберов Вентури с кольцевой горловиной
Показатели СВ 150/90-800 СВ210/120-1200 СВ300/180-1600 СВ400/250-2200 СВ900/820-1600 СВ 1020/920-2000 СВ1150/1020-2400 СВ 13 80/1220-2000 1 СВ 1620/1420-2400 । СВ 1860/1620-2800
Производительность, тыс. №/ч: максимальная 7 15 30 50 80 120 180 240 340 500
минимальная 2 7 15 30 50 80 120 160 240 340
Высота скруббера Н, мм 4095 4980 6205 7400 9160 11060 13165 11060 13165 14880
Размеры трубы-распыли- теля, мм; диаметр горловины 150 210 300 400 900 1020 1150 1380 1620 1860
диаметр обтекателя 90 120 180 250 820 920 1020 1220 1420 1620
ход обтекателя 250 250 350 350 150 185 212 245 350 400
Число каплеуловителей, шт. 1 1 I 1 1 1 1 2 2 2
Диаметр каплеуловителя, мм 800 1200 1600 2200 1600 2000 2400 2000 2400 2800
Скорость газов в свобод- ном сечении каплеулови- теля, м/с: максимальная 5,0 5,0 5,0 5,0 11,0 10,6 11,0 10,6 10,4 11,3
минимальная 1,4 2,3 2,5 3,0 6,9 7,1 7,4 7,1 7,4 7,7
Масса, т 1,14 1,90 3,70 6,63 8,06 10,73 14,17 19,96 27,00 34,47
байпасированием части газов и из-
менением удельного орошения.
Регулировка производится в соот-
ветствии с существующей зависимос-
тью между степенью очистки газов и
гидравлическим сопротивлением тру-
бы Вентури, согласно которой при
постоянном гидравлическом сопро-
тивлении степень очистки газов ос-
тается практически неизменной. По-
этому при изменении количества очи-
щаемых газов важно поддерживать
постоянное гидравлическое сопротив-
ление. Это возможно либо путем со-
хранения постоянной скорости газов
в горловине трубы, либо путем изме-
нения величины удельного орошения.
Второй способ регулирования
менее удобен, так как Др пропор-
ционально удельному орошению в
первой степени, а скорости газов в
горловине — в квадрате.
По гидродинамическим характе-
ристикам скрубберы Вентури мож-
но условно подразделить на высо-
конапорные и низконапорные. Пер-
вые применяются для тонкой очи-
стки газов от микронной и субмик-
ронной пыли и характеризуются
высоким гидравлическим сопротив-
лением (до 20—30 тыс. Па); вторые
используются главным образом для
подготовки (кондиционирования)
газов перед другими пылсулавлива-
630
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ющими аппаратами и для очистки
аспирационного воздуха; их гидрав-
лическое сопротивление не превы-
шает 3—5 тыс. Па. Для работы в низ-
конапорном режиме иногда исполь-
зуются трубы Вентури с удлинен-
ными горловинами. В этом случае
более глубоко протекают процессы
охлаждения газов.
На рис. 2.52 и 2.53 приведены ре-
гулировочные характеристики скруб-
беров Вентури с эллиптическим и
коническим обтекателями.
Рис. 2.52. Регулировочная характеристика
скруббера Вентури с эллиптическим об-
текателем
Рис. 2.53. Регулировочная характеристика
скруббера Вентури с коническим обтека-
телем
Гидравлическое сопротивление и
эффективность скрубберов Венту-
ри, Гидравлическое сопротивление
скрубберов Вентури складывается из
гидравлических сопротивлений тру-
бы-распылителя и каплеуловителя,
причем основная часть потерь энер-
гии приходится на трубу Вентури.
Гидравлическое сопротивление
трубы-распылителя (в Па) при по-
даче в нее орошающей жидкости
удобно рассматривать как сумму сла-
гаемых:
бр = Дрг + Држ, (2.33)
где Дрг — гидравлическое сопротив-
ление трубы-распылителя, обуслов-
ленное движением газов (без пода-
чи орошения), Па;
Држ — гидравлическое сопротив-
ление трубы-распылителя, обуслов-
ленное вводом орошающей жидко-
сти, Па.
Гидравлическое сопротивление
сухой трубы-распылителя (в Па) оп-
ределяется по формуле
ДРГ = ОЛрЛ ’ “ (2-34)
где £сух — коэффициент гидравли-
ческого сопротивления сухой тру-
бы-распылителя;
иг — скорость газов в горловине
при условиях по температуре и дав-
лению на выходе из трубы-распы-
лителя, м/с;
рг — плотность газов при тех же
условиях, мг/м3.
Коэффициент гидравлическо-
го сопротивления сухой трубы-
распылителя с круглой и прямоу-
гольной горловиной длиной 0,15 d3
(d3 — эквивалентный диаметр гор-
ловины, м) принимается в пре-
делах от 0,12 до 0,15. Для труб-рас-
пылителей прямоугольного и
круглого сечения с длиной гор-
631
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
ловины 10J3 > /г > 0,15г/э этот ко-
эффициент может быть рассчитан
I.
из выражения:
Q = 0,165 + 0,034— 0,06 + 0,028-^- М,
d.
(235)
где М ~ ur/v в — число Маха;
изв — скорость звука, м/с.
Выражение (2.35) справедливо
при скорости газов в горловине до
150 м/с, причем обе скорости (vr и
D о) принимаются при условиях по
температуре и давлению на выходе
из трубы-распылителя.
Гидравлическое сопротивление
труб-распылителей (в Па), обуслов-
ленное вводом орошающей жидко-
сти, рассчитывается по формуле.
2
(236)
где — коэффициент гидравличес-
кого сопротивления, учитывающий
ввод в трубу-распылитель орошаю-
щей жидкости;
т — удельный расход орошаю-
щей жидкости, м3/м3 газов;
рж — плотность орошающей жид-
кости, кг/м3.
Коэффициент £ж определяется
из выражения:
Сж = . (2-37)
где А, В — эмпирические коэффи-
циенты, значения которых для не-
которых типов труб-распылителей
приведены в табл. 2.17.
Гидравлическое сопротивление
скруббера Вентури при подаче оро-
шения непосредственно в горлови-
ну под прямым углом к потоку га-
зов может быть оценено по номо-
грамме, приведенной на рис. 2.54.
Таблица 2.17
Значения коэффициентов А и 1 + В в формуле (2.37)
Способ полвода орошения в трубу- расвылитсль Скорость газов в горловине, м/с Длина горлови- ны трубы-рас- ПЫЛИТСЛЯ /,, м Коэффициент
А 1 + В
Центральный и пленочный подвод орошения >80 <80 (0,15—12,0)4 1,68 (Z./4)0 2’ 3,49 (/У4)0,266 1—1,12(//4)_<>,<М$ 1—0,98 (/,/4) 0026
Центральный подвод перед конфузором или орошение пло- щади над батареей труб-расп ыл ителей 40—150 0,15 4 0,215 —0,54
Периферийный подвод в конфузор >80 <80 0,15 4 13,4 1.4 0,024 —0,316
Центральный подвод орошения в конфу- зор трубы оптималь- ной конфигурации (трубы Вентури) 40—150 0,15 4 0,63 —0,3
632
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 2.54. Номограмма для определения гид-
равлического сопротивления трубы-рас-
пылителя при подводе жидкости под пря-
мым углом в горловину при различных
удельных расходах жидкости т (л/м3):
1 - 0,08; 2 - 0,16, 3— 0,32; 4 - 0,64; 5 - 0,96
Эффективность пылеулавливания
в скрубберах Вентури. Наибольшее
влияние на эффективность улавли-
вания оказывают скорость газов в
горловине трубы Вентури и удель-
ное орошение. Оптимальное соот-
ношение между скоростью газов в
горловине трубы-распылителя и
удельным орошением специфично
для каждой пыли и в значительной
мере зависит от ее дисперсного со-
става. Обычно удельное орошение ко-
леблется в пределах от 0,5 до 1,5 л/м3
газов.
Оценка эффективности скруббе-
ра Вентури может быть проведена
с помощью формулы (2.5) при не-
больших значениях удельного оро-
шения и по формуле (2.6) при т
~ 2,0 л/м3. При расчетах по форму-
лам (2.5) и (2.6) скорость газов от-
носительно капли вог принимается
равной скорости газов в горловине
трубы-распылителя, диаметр капли
рассчитывается по формуле Таназа-
вы—Нукиямы, характеризующей
средний диаметр капель, образую-
щихся при распыле жидкости пнев-
матической форсункой:
.— z \0.45 z х 1 5
. 585.10-3Vo рж (ФУ
(2.38)
Так как отношение QJQT обыч-
но мало, величина практически
определяется первой частью урав-
нения, т.е. почти не зависит от вяз-
кости жидкости. Считается, что при
скорости газов в горловине трубы-
распылителя выше 60 м/с точность
формулы (2.38) весьма высока.
Ошибка становится значительной
при скорости газов ниже 30 м/с.
Более точные методы определе-
ния эффективности скрубберов
Вентури базируются на энергетичес-
ком методе расчета.
Энергетический метод расчета
пылеуловителей. Общий расход
энергии на обработку определенно-
го объема газов в единицу времени
(суммарная энергия контакта или,
иначе, соприкосновения двух фаз:
газ — жидкость) при энергетичес-
ком методе расчета включает в об-
щем случае три составляющие: энер-
гию газового потока, характеризу-
ющую степень турбулизации газо-
жидкостного потока в аппарате;
энергию жидкостного потока, ха-
рактеризующую степень дисперги-
рования жидкости, и механическую
энергию вращающихся элементов
конструкции, проявляющуюся у
динамических газопромывателей.
Общий расход энергии в мокрых
пылеуловителях больше суммарной
энергии соприкосновения, так как
включает потери на трение в газо-
ходах, вентиляторах, насосах и т.д.
633
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
В затраты энергии соприкосновения
не должны входить затраты энер-
гии, идущие на создание движения
газового потока.
Затраты энергии на осуществле-
ние мокрой очистки газов от пыли
(энергия соприкосновения), выра-
жаемые обычно в кДж/1000 м3 га-
зов, определяются по формуле:
К. = 4Р«,+А.^ + ^-, (2.39)
где Др п — гидравлическое сопротив-
ление аппарата, Па;
р — напор распиливаемой жид-
кости, Па;
— мощность вращающегося
механизма, расходуемая на контак-
тирование газов с жидкостью, Вт;
фж и Qr — расходы жидкости и
газа соответственно, м3/с. (При при-
менении скруббера Вентури Драп
включает в себя гидравлическое со-
противление трубы Вентури и кап-
леуловителя.)
Влияние на Кч каждого слагае-
мого в правой части выражения
(2.39) зависит от типа аппарата.
Так, в обычном скруббере Вентури
решающая роль принадлежит гид-
равлическому сопротивлению аппа-
рата, в то время как в эжекторных
аппаратах — давлению распыла жид-
кости. Кроме того, в эжекторном
скруббере подаваемая жидкость не
только образует поверхность осаж-
дения, но и является дополнитель-
ным источником энергии, расходу-
емой на движение газового потока.
Эта часть энергии не должна вклю-
чаться в То же самое происхо-
дит в динамических газопромывате-
лях, в которых необходимо учиты-
вать третье слагаемое. Величина Кч
учитывает способ ввода жидкости в
аппарат, диаметр капель, а также все
свойства жидкости, включая вязкость
и поверхностное натяжение. Зависи-
мость между степенью очистки газов
и затратами энергии выражается фор-
мулой:
т| = 1 - ехр(-ВК,«), (2.40)
где В, % — константы, определяе-
мые дисперсным составом пыли.
В интервале высоких значений
коэффициента очистки (0,98—0,99)
изменения Т| малоощутимы, поэто-
му в рассматриваемом случае часто
используется понятие числа единиц
переноса, аналогичное применяемо-
му в технологических процессах,
связанных с тепло- и массообменом.
Число единиц переноса находят
по формуле
Ч=1п-!-. (2.41)
1-Г|
Из выражений (2.40) и (2.41)
следует:
N4=BK*. (2.42)
Значения В и % зависят от вида
улавливаемой пыли, определяют-
ся экспериментально и для неко-
торых пылей и туманов приведены
в табл. 2.18.
Расчет скруббера Вентури энер-
гетическим методом приведен на
примере улавливания сажи в про-
цессе электрокрекинга метана.
Исходные данные;
— массовый расход крекинг-газов,
подлежащих очистке, Gr = 2 кг/с;
— температура газов перед
скруббером fr = 35 °C;
— плотность газов р, - 0,51 кг/
м3 (при нормальных условиях);
— концентрация сажи на входе
в скруббер q = 0,3 г/м3;
634
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 2.18
Параметры В и % для некоторых пылей
Вид пыли или тумана В X
Конвертерная пыль (при продувке кислородом сверху) 9,88-10-2 0,4663
Тальк 0,206 0,3506
Туман фосфорной кислоты 1,34- 10-2 0,6312
Ваграночная пыль 1,355-10-2 0,6210
Колошниковая (доменная) пыль 6,61 • 10“’ 0,891
Пыль известковых печей 6,5- 10-4 1,0529
Пыль, содержащая окислы цинка, из печей, выплавляющих латунь 2,34- 10“2 0,5317
Щелочной аэрозоль из известковых печей 5,53 • 10“5 1,2295
Аэрозоль сульфата меди 2,14 • Ю“* 1,0679
Дурнопахнущие веще- ства мыльных фабрик 1,09 -10“5 1,4146
Пыль мартеновских печей, работающих на дутье, обогащенном кислородом 1,565-10-6 1,619
Пыль мартеновских печей, работающих на воздушном дутье 1,74-10-6 1,594
Пыль из томасовского конвертера 0,268 0,2589
Пыль, образующаяся при выплавке 45 % ферроси- лиция в закрытых электропечах 2,42-10~5 1,26
Пыль, образующаяся в печах производства целлюлозы 4- 10^ 1,05
Производство черного щелока: обработка предвари- тельно увлажненных газов 1,32'10“’ 0,861
Вид пыли или тумана В X
обработка сухих газов 9,3 • 10“4 0,861
Пыль закрытой печи, выплавляющей углеро- дистый феррохром 6,49- 10-5 1,1
Зола дымовых газов ТЭЦ (пылевидное сжигание многозольных углей) 4,34- 10“3 0,3
Соли натрия из газов, образующихся при сжигании сточных вод 0,21 • 10“5 1,515
Пыль печи КС в производстве калийных удобрений 90,5'10-11 2,92
Пыль, выносимая из циклонов, в производстве фосфорных удобрений 0,12 0,454
Частицы поташа из МГД- установок открытого цикла 0,016 0,554
Пыль, образующаяся при выплавке силикомарганца в закрытых электроферро- сплавпых печах 6,9- 10“’ 0,67
Пыль коалинового про- изводства 2,34- Ю“* 1,115
Улавливание сажи, образующейся при элсктрокрекинге метана 10“5 1,36
Возгоны свинца и цинка из шахтных печей 6,74'10-3 0,4775
Пыль дымовых газов карбидной печи 0,823- 10-3 0,914
635
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
— необходимая концентрация
сажи на выходе из скруббера с2 =
= 0,015 г/м3;
— абсолютное давление газов пе-
ред скруббером р'г = 200 кПа;
— температура осветленной воды,
поступающей на орошение, f -
= 30 °C;
— напор воды рж = 300 кПа;
— содержание взвеси в осветлен-
ной воде сж = 50 + 60 мг/кг.
Требуется определить:
— геометрические параметры
трубы Вентури и каплеуловителя;
— сопротивление скруббера Вен-
тури Др;
— расход воды на орошение тру-
бы Вентури Сж.
Расчет целесообразно вести в
следующем порядке:
1. Выбираем, учитывая небольшую
производительность аппарата по очи-
щаемым газам и высокие требования
к эффективности очистки, конструк-
цию скруббера Вентури, состоящую
из трубы-распылителя, выполненной
в виде трубы Вентури (см. рис. 2.48),
и малогабаритного прямоточного
циклона-каплеуловителя. Орошение
трубы Вентури осуществляется через
цсльнофакельную форсунку.
2. Эффективность аппарата
С. — С-,
Т| = —-- = 0,916,
<-‘1
и число единиц переноса
N4 = In—= 2,47.
1-Т|
3. Уравнение энергетической за-
висимости для данного процесса,
согласно табл. 2.38:
АГ = ю-5/:1-36,
откуда удельная энергия, затрачи-
ваемая на пылеулавливание;
636
Кч = 9340 кДж/1000 м3 газов.
4. Затраты энергии Кч для скруб-
бера Вентури выражаются уравне-
нием:
+ /’ж'".
где Дргр — гидравлическое сопро-
тивление трубы Вентури, Па;
Дрк п — гидравлическое сопро-
тивление каплеуловителя, Па;
т — удельное орошение трубы
Вентури, м3/м3.
5. Удельное орошение трубы Вен-
тури, учитывая большое значение
Кч, принимается т = 10~3 м3/м3.
6. Плотность крекинг-газов на
входе в скруббер:
Рг =------тт-----7т = 0,893 кг/м3.
10,1 104 (273 + 0
7. Объемный расход газов, по-
ступающих в скруббер:
Q; =-51 = 2,24 м3/с.
Рг
8. Расход орошающей воды:
(?ж = <2>1рж = 2,24 кг/с.
9. Гидравлическое сопротивление
скруббера Вентури:
Др = ДРтр + Дркап =
= Кч — pjn = 9040 Па.
10. Охлаждение насыщенных га-
зов в скруббере Вентури происхо-
дит не более чем на 1—2 °C. Поэто-
му без большой погрешности при-
нимаем температуру крекинг-газов
на выходе из скруббера f'r = 34 °C.
11. Плотность крекинг-газов на
выходе из скруббера:
273(Р;-Др)
Рг 10,1-Ю4 (273 + 0
= 0,89 кг/м3.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
12. Объемный расход газов на
выходе из скруббера:
Л* = 2. = 2,25 м3/с.
Рг
13. Скорость газов в сечении пря-
моточного циклона-каплеуловите-
ля ог, согласно рекомендациям, при-
нимаем равной 4,5 м/с.
14. Диаметр циклона-каплеулови-
теля:
D„=U3#/or=0,8 м.
= 8870 Па,
В соответствии с типоразмерным
рядом, разработанным на каплеу-
ловители, принимаем диаметр цик-
лона равным 800 мм.
15. Гидравлическое сопротивле-
ние циклона-каплеуловителя:
АЛ» = W"/2 = 170 Па,
где £0 = 16—22 — коэффициент гид-
равлического сопротивления цикло-
на-каплеуловителя.
16. Гидравлическое сопротивле-
ние трубы Вентури:
= Др - ДРКЭП
17. Параметры трубы Вентури
целесообразно рассчитывать по ус-
ловиям выхода. Учитывая незначи-
тельное гидравлическое сопротив-
ление циклона-каплеуловителя,
плотность газов на выходе из трубы
Вентури принимаем р"г.
18. Коэффициент гидравлическо-
го сопротивления сухой трубы Вен-
тури Г принимаем равным 0,15.
19. Коэффициент гидравлическо-
го сопротивления, учитывающий
введение в трубу Вентури орошаю-
щей жидкости, согласно формуле
(2.38) при /г = 0,15 г/:
= 0,63 • 0,15ю-0-3 = 0,75.
20. Скорость газов в горловине
трубы Вентури:
1 -
^Р^жРж™
= 142 м/с.
21. Диаметр горловины трубы
Вентури:
<=1,1з7<?;/1\ «0,14 м.
Воспользовавшись типоразмер-
ным рядом (см. табл. 2.15), выбира-
ем трубу Вентури с диаметром гор-
ловины 135 мм. Расчет геометричес-
ких параметров трубы Вентури про-
водится по вышеприведенным со-
отношениям.
Среди низконапорных скруббе-
ров Вентури широкое распростра-
нение получили так называемые
коагуляционные мокрые пылеуловите-
ли (КМП), которые представляют
собой аппарат с совмещенной тру-
бой — коагулятором и циклоном
ЦВП. Общий вид аппарата представ-
лен на рис. 2.55.
За определяющий размер КМП
принят диаметр горловины (Z)r) тру-
бы-коагулятора, который в ряду раз-
меров меняется от 250 до 1000 мм.
Данные аппараты могут работать в
широком диапазоне расходов газа
(7—230 тыс. м3/ч) при скорости газа
в горловине 40—70 м/с. Гидравли-
ческое сопротивление при этом со-
ставляет 12—35 кПа, а удельный
расход воды — 0,2—0,6 л/м3 газа. Тех-
нические характеристики типовых
КМП приведены в табл. 2.19.
Запыленность воздуха, поступа-
ющего в КМП, не должна превы-
шать 30 г/м3. Содержание твердых
примесей в отработавшей воде при
ее рециркуляции не должно быть
более 0,5 г/л. Пылеуловители КМП,
как и все аппараты мокрой очист-
637
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Рис. 2.55. Коагуляционный мокрый пыле-
уловитель (КМП) Ленпромстройпроекта:
1 — сепарационная камера; 2 — труба Венту-
ри; 3 — горловина; 4 — водяной коллектор;
5 — опоры
ки, не следует применять без спе-
циальных защитных покрытий, если
водные растворы уловленной пыли
агрессивны к обычным сталям.
Расчет степени очистки воздуха
от пыли в КМП основан на экспе-
риментально установленной зависи-
мости диаметра частиц, уловленных
на 50 %, от удельной мощности
контактирования £ж, т.е. мошнос-
ти, которая затрачивается только на
контактирование газа с жидкостью
при расходе газа V = 1 м3/с.
Удельная мощность контактиро-
вания £х зависит от расхода газа и
орошающей жидкости, гидравли-
ческого сопротивления и типораз-
мера аппарата КМП. Номограмма
для определения величины £ж при-
ведена на рис. 2.56.
Таблица 2.19
Технические характеристики КМП
Тип аппарата Расход газа, тыс м3/ч Размеры, мм
Dr D. Н М А В
КМП-2,5 6,5—14,5 250 450 1000 3350 2300 350 620
КМП-3,2 11—24 320 560 1200 4990 2800 410 750
КМП-7,0 17—33,5 400 700 1500 5630 3540 530 930
КМП-5,0 26—60 500 900 1900 7260 3960 670 1180
КМП-6,3 40—92 630 1120 2300 8650 4670 810 1430
КМП-7,1 50—120 710 1250 2700 9496 5220 950 1680
КМП-8,0 64—150 800 1400 3000 10 086 5810 1250 1860
КМП-10 97—235 1000 1800 3000 10 086 5810 1250 1860
638
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Е*,кПл.
Рис. 2.56. Номограмма для определения удельной мощности контактирования КМП
Затем на основе найденного зна-
чения Еж по номограмме (рис. 2.57,
нижняя левая часть) определяют зна-
чение эквивалентного значения час-
тиц, улавливаемых на 50 %,
Зная дисперсный состав пыли,
определяют величину о. После это-
го на оси абцисс верхней части но-
мограммы (рис. 2.57) откладывают
отрезок ОА от начала координат до
значения tZ’=50.
Затем откладывают на оси абс-
цисс номограммы средние величи-
ны диаметров частиц каждой фрак-
ции dfcp,M3 координат которых вычи-
таются отрезки ОА, а из полученных
точек абсцисс восстанавливают ор-
динаты до линии о, которые пока-
зывают степень очистки каждой
фракции. Общую эффективность очи-
стки рассчитывают по уравнению:
’ (2-43)
где Д7?/ — массовая доля фракции
z-ro размера;
Т], — степень очистки пыли от
частиц /-го размера;
п — число узких фракций в со-
ставе пыли.
Расчет эффективности пыле-
улавливания также можно осуще-
ствлять по методике расчета аппа-
ратов ЦВП. Гидравлическое сопро-
тивление аппаратов КМП рассчи-
тывается как совокупное сопротив-
ление трубы Вентури и аппарата
ЦВП.
Особенности компоновочных
решений, технологических и эксп-
луатационных требований устано-
вок с трубами Вентури обусловли-
вали использование различных кон-
струкций каплеуловителей. Выбор
конструкции каплеуловителя в основ-
но*м зависит от размера улавливаемых
капель. Чем выше скорость газа в гор-
ловине, тем интенсивнее осущест-
вляется процесс дробления и тем
меньше размер выносимых из трубы
Вентури капель. Так, при скорости
газов в горловине трубы 120 м/с об-
639
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Рис. 2.57. Номограмма для определения степени очистки в КМП (плотность частиц
кокса — 1590, кварца — 2650, известняка — 2750 и агломерата — 3850 кг/м3)
разуются капли со средним разме-
ром ~ 50 мкм.
В качестве каплеуловителя в
скруббере Вентури могут приме-
няться сепараторы различных кон-
струкций, однако наибольшее рас-
пространение получили циклоны,
коленные сепараторы, разделитель-
ные емкости, сепараторы с закру-
чивающими элементами. Реже в ка-
честве уловителей за трубами Вен-
тури используются пенные аппара-
ты, полые и насадочные скруббе-
ры, электрофильтры.
При больших удельных расходах
орошающей жидкости, а также при
очистке в скрубберах Вентури пе-
ременных объемов газов применя-
ют двухступенчатую сепарацию вла-
ги: грубую и тонкую. В качестве пер-
640
вой ступени для улавливания основ-
ного количества жидкости обычно
используют разделительные емкос-
ти и коленные сепараторы (рис. 2.58),
а в качестве второй ступени для до-
улавливания капельной влаги —
циклонные сепараторы (рис. 2.59).
Это обеспечивает высокую эффек-
тивность улавливания капель и осев-
ших на них частиц пыли во всем
диапазоне изменения производи-
тельности по газу. При выборе и
расчете циклонного сепаратора
рекомендуется принимать следую-
щие параметрические соотношения
(для циклона типа ЦН-24 с разры-
вом в выхлопной трубе), в долях
от диаметра Dui а = 1,11 Du; =
= 1.7 Л; 1,2 D- Л, = 0,8 Du;
= 0,6 Ч; = 2 Du- h2 = 0,6 2>„.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 2.58. Каленный сепаратор:
1 — корпус; 2 — лопатка; 3 — сливные карма-
ны; 4 — труба для сбора уловленной жидко-
сти; 5 — устройство для вывода жидкости
Диаметр сливного отверстия
принимается не менее 0,15 £)ц.
Для высокоэффективного улав-
ливания капель используют цикло-
ны (реже — пенные аппараты). Ха-
рактеристики сепараторов, устанав-
ливаемых за трубами Вентури, при-
ведены в табл. 2.20.
В качестве каплеуловителя за
трубами Вентури применяют также
встроенные центробежные сепара-
торы, выполненные в виде лопаст-
ного завихрителя. Они могут рабо-
тать при скоростях газового потока
Рис. 2.59. Циклон ЦН-24 с разрывом в вых-
лопной трубе:
1 — корпус; 2 — устройство для ввода газов;
3 — выхлопная труба; 4 — верхняя камера цик-
лона; 5 — устройство для отвода жидкости из
верхней камеры циклона
до 15 м/с, обеспечивая улавливание
капель крупнее 10 мкм на 99 %.
Сепаратор, выполненный в виде
цилиндрической или конической
центробежной ловушки (рис. 2.60 и
2.61), устанавливается в качестве
каплеуловителя за трубой Вентури
с регулируемым сечением горлови-
ны и за бездиффузорной трубой
Вентури.
Для расчета и выбора коничес-
ких и цилиндрических завихрителей
(для сепараторов, приведенных на
рис. 2.60 и 2.61) рекомендуется ис-
пользовать соотношения:
641
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Таблица 2.20
Характеристики сепараторов, устанавливаемых за трубами Вентури
Тип сепаратора Скорость газа в сече- нии и, м/с Гидравличес- кое сопротив- ление Др, Па Предельное со- держание жид- кости в газе на входе, л/м3 Размеры улавливае- мых капель, мкм Эффективность улавливания ц, %, при диаметре капель <4, мкм
Разделительная емкость 0,3—2,5 50—250 Не ограни- чивается > 100 Л =100,4 = 99
Циклон 2,5—6,0 200—1500 < 1,0 >20 <4 = 20,4=99
Прямоточный циклон с розеткой 3,0—15,0 25—500 < 1,0 > 10 <4=11,4 = 99
Коленный сепа- ратор 12—18 100—600 <2,0 >40 <4 - 40, п - 98
Центробежная ловушка (приме- няется для пылей, не склонных к образованию отложений) 10,0 300—400 <2,0 >200 <4 = 200,4 = 99,9
Геомет- Цилиндри- Коничес-
рические ческий кий за-
размеры завихри- вихритель
тель
Л/J, 0,7- 6,0
0,6 0,85
0,5 0,20
1,25 4,25
<1,5 2,00
0, 50” 34“
0” 10”
Число <18 18
лопаток
Отвод жидкости, уловленной
центробежной ловушкой, осущест-
вляется через сливные патрубки,
расположенные в нижней части се-
паратора тангенциально и навстре-
чу вращающемуся потоку жидкости.
При скорости истечения последней
в сливных патрубках - 0,2 м/с обес-
печивается полный отвод уловлен-
ной в сепараторе жидкости. Опти-
мальное расстояние между горлови-
ной трубы Вентури и центробежной
ловушкой составляет (0,5—1,0) dr.
Рис. 2.60. Центробежный каплеуловитель с
цилиндрическим завихрителем:
1 — диск; 2 — кольцо; 3 — лопатки; 4 —
карман; 5 — канал
642
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 2.61. Центробежный каплеуло-
витель с коническим завихрителем:
7 — корпус; 2 — кольцо; 3 — диск; 4 —
лопатки; 5 — карман
Прямоточные центробежные кап-
леуловители с коническим завихри-
телем имеют склонность к забиванию
межлопастных каналов вследствие их
сужения у вершины завихрителя, что
не позволяет широко применять дан-
ные каплеуловители для улавливания
капель суспензий или растворов,
склонных к кристаллизации.
В центробежном прямоточном
каплеуловителе с коническим за-
вихрителем конструкции НИИОга-
за проблема забивания межлопаст-
Рис. 2.62. Центробежный каплеуловитель
конструкции НИ ИОгаза:
а — схема аппарата, б — koi струкция аппара-
та, 1 — корпус; 2 — входной патрубок; 3 —
завихритель; 4 — выходной патрубок; 5 —
кольцевой сборник жидкости; б — патрубок
для отвода жидкости
ных каналов решена путем разделе-
ния аппарата по высоте на несколь-
ко секций с уменьшением числа ло-
паток к вершине (рис. 2.62).
Последовательность расчета цен-
тробежных каплеуловителей подоб-
на расчету аппаратов ЦВП.
643
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Кроме центробежных каплеуло-
вителей в промышленной аппара-
туре мокрого пылеулавливания ши-
роко применяются инерционные
каплеуловители.
В качестве инерционных капле-
уловителей могут быть использова-
ны различные насадки (или паке-
ты из насадки): дробленая порода,
стружка, галька, шлак, стандарт-
ная насадка (кольца Рашига, седла
Берля, сферы и т.д.), вязаная сет-
ка (демистеры), пластины волнооб-
разного и зигзагообразного (уголко-
вого) профилей (жалюзи), прутки,
уголки и т.д. (рис. 2.63).
В зависимости от расположения
пакетов насадки в пространстве их
можно подразделить на горизон-
тальные, вертикальные и наклон-
ные. Слои из гранулированных ма-
териалов, колец Рашига, седел
Берля и других специальных видов
насадок обычно устанавливаются в
верхней части аппарата.
Эффективность инерционных
каплеуловителей увеличивается с
ростом скорости газов. Однако этот
рост не может быть беспредель-
ным, поскольку в определенном
диапазоне скоростей газов проис-
ходит резкое снижение эффектив-
ности сепарации из-за возникно-
вения вторичного уноса, наступа-
ет «захлебывание» сепаратора. Кри-
тическая скорость в сечении сепа-
раторов определяется их конструк-
цией, расположением пакетов на-
садки в пространстве, направлени-
ем набегающего газового потока,
геометрическими характеристика-
ми элементов, физико-химически-
ми свойствами сред и уносом брызг
из аппарата.
Для расчета критической ско-
Рис. 2.63. Элементы сепарационных устройств:
а, б — горизонтальные жалюзийные; в — прямоточный сепаратор Карбейта; г — гофрирован-
ные вязаные сетки; д — уголковые; е — вертикальные жалюзийные; ж — швеллерковые
644
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
рости газов в инерционных сепара-
торах пользуются формулой:
Ч-=*с<Рж~Рг> (2.44)
V Рг
где иг— оптимальная скорость газов в
свободном сечении сепаратора, м/с;
Кс — коэффициент. •
Значение коэффициента Кс для
сепаратора Карбейта составляет 0,305,
для вертикального жалюзийного се-
паратора — 0,122, для горизонтально
установленного сеточного каплеуло-
вителя при движении газов навстре-
чу стекающему потоку жидкости (при
атмосферном давлении) — 0,107—
0,122. Обычно оптимальная скорость
газов — 3—5 м/с. Для вертикальных
волнообразных жалюзийных сепара-
торов при угле раскрытия профиля
2а = 90° (см. рис. 2.63) и для уголко-
вых при 2а = 120° оптимальная ско-
рость газов составляет 5—6 м/с.
Вторичный унос в сепараторах с
капельным отводом жидкости (слой
насадки, горизонтальные жалю-
зийные, сетчатые, уголковые) нас-
тупает при меньших скоростях газо-
вого потока, чем в сепараторах с пле-
ночным отводом жидкости (вертикаль-
ные жалюзийные, швеллерковые).
Для увеличения критической
скорости восходящего потока газов
применяется наклонная установка
сепараторов, причем оптимальным
считается угол наклона 40—45’. Од-
нако наклонные инерционные се-
параторы работают нормально толь-
ко при небольшом количественном
уносе жидкости. Основной недоста-
ток всех инерционных каплеулови-
телей — возможность образования
отложений пыли. Для предотвраще-
ния образования отложений реко-
мендуется применять профили с
шагом t = 90 мм.
Гидравлическое сопротивление
инерционных каплеуловителей Дрс
(Па) рассчитывается по формуле:
Дрс=^рг/2, (2.45)
где С,с — коэффициент гидравличес-
кого сопротивления сепаратора.
Коэффициент Qc для прямоточ-
ного сепаратора Карбейта равен 6,5,
для горизонтальной сетки при тол-
щине насадки 100 мм составляет 1,8,
для жалюзийных сепараторов £с оп-
ределяется по следующим формулам:
— для горизонтальных, вертикаль-
ных и наклонных (угол наклона 40—
45’) пакетов волнистого профиля:
£с = (2,5£'л + 0,4) ctg2a; (2.46)
— для вертикальных и горизонталь-
ных пакетов уголкового профиля:
= (2,4л - 2) etg2 a; (2.47)
— для наклонных пакетов угол-
кового профиля:
= (1,8л - 0,9) ctg2a, (2.48)
где % — коэффициент, который
можно принять равным 0,20—0,25;
л — число ступеней сепарации
(количество секций в одной изо-
гнутой пластине жалюзийного се-
паратора), обычно л = 4.
Два ряда вертикальных жалюзийных
каплеуловителей при нагрузке по жид-
кости до 200 г/м3 обеспечивают оста-
точную концентрацию капель 0,03 г/м3.
2.8. Фильтры-туманоуловители
Туманоулавливание — процесс
выделения из туманов (газовых по-
токов со взвешенными в них жид-
кими частицами) капель размером
менее 10 мкм, образовавшихся, за
счет термической конденсации па-
645
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
ров, химического взаимодействия
газообразных составляющих или при
тонком диспергировании жидкостей.
Обычно значительная часть капелек
в туманах имеет субмикронные раз-
меры.
В качестве туманоуловителей ши-
роко применяются волокнистые са-
моочищающиеся фильтры, снаряжа-
емые слоями из стеклянных, синте-
тических и металлических волокон, а
также пакеты вязаных металлических
или синтетических сеток. Отли-
чительной особенностью вотокнистых
фильтров-туманоуловителей является
коалесценция уловленных жидких
частиц при контакте с поверхностью
волокон и образование на них плен-
ки жидкости, удаляющейся из слоя
по мере накопления в виде струек или
крупных капель, перемещающихся
внутри слоя и с его тыльной сторо-
ны под действием силы тяжести, ув-
лечения газовым потоком и капил-
лярных сил. При этом обычно не тре-
буется никаких механических воздей-
ствий на фильтрующие слои, т.е.
фильтры работают с постоянным со-
противлением в стационарном режи-
ме саморегснерации (самоочищения).
Недостатком волокнистых филь-
тров является возможность их заби-
вания при наличии в тумане значи-
тельного количества твердых частиц
и при образовании нерастворимых
солевых отложений (СаСО3, CaSO4,
CaSO3, CaF2 и др.) в процессе
взаимодействия солей жесткости
воды с газами (СО2, SO2, HF и др.).
Чем больше плотность упаковки
слоя и меньше диаметр волокон, тем
большее количество жидкости удер-
живается в слое и тем значительнее
изменения его структуры по сравне-
нию с сухим фильтром. Образование
многочисленных пузырьков на тыль-
ной поверхности и в глубине тонково-
локнистого слоя и их разрыв приво-
дят к образованию мелких капель,
уносимых газовым потоком. В резуль-
тате сопротивление возрастает, эф-
фективность очистки падает, и толь-
ко снижение насыщенности жидко-
стью слоя может привести к умень-
шению выходной концентрации. Это-
го можно добиться уменьшением
входной концентрации и скорости
фильтрации, использованием толстых
и пористых слоев с более крупными
и упругими волокнами в слое, верти-
кальным расположением слоя,
однонаправленной упаковкой волокон
в нем, а иногда и принудительным
отводом жидкости из замыкающего
слоя. Использование синтетических и
других гидрофобных волокон также по-
зволяет снизить сопротивление и по-
высить эффективность очистки.
Вторичные капельки обычно
значительно крупнее, чем частицы
тумана, хотя наряду с ними име-
ются и более мелкие — так назы-
ваемые капли-сателлиты. Таким об-
разом, волокнистый фильтр, рабо-
тающий в режиме генерации вто-
ричного аэрозоля, иногда может
рассматриваться как укрупнитель
высокодисперсных частиц. Этот эф-
фект используется при создании
двухступенчатых фильтров для улав-
ливания мелких частиц при вы-
сокой скорости фильтрации на пер-
вой ступени с последующим доу-
лавливанием крупных капель в бо-
лее простых сеточных или других
брызгоуловитслях.
При улавливании туманов раство-
ров солей решающее влияние на фа-
зовое состояние солевого аэрозоля
может иметь относительная влаж-
646
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ность газа. Если она больше равно-
весной влажности над насыщенным
раствором, твердые кристаллы со-
лей на волокнах не образуются, если
ниже равновесной, то на волокнах
возникает плотная быстро растущая
солевая оболочка. В подобных случа-
ях в газы добавляется мятый пар,
распыленная жидкость, или сам
слой орошается из форсунок.
Волокнистые фильтры-туманоуло-
вители подразделяются на три типа:
низкоскоростные (п < 0,2 м/с),
снаряжаемые волокнами диаметром
5—20 мкм и предназначенные для
улавливания субмикронных частиц
за счет броуновской диффузии и
эффекта зацепления; эффектив-
ность их увеличивается с уменьше-
нием скорости фильтрации, разме-
ра частиц и диаметра волокон;
высокоскоростные (и > 0,5 +
+ 1,2 м/с) со слоем грубых волокон
диаметром 20—100 мкм, служащие
для выделения из газа частиц круп-
нее 1 мкм за счет механизма инер-
ционного осаждения, эффективность
которого возрастает с увеличением
размера частиц и скорости фильтра-
ции до определенной (критической)
величины (обычно 1—2,5 м/с), при
которой начинается вторичный
брызгоунос уловленной жидкости
из слоя в виде крупных капель;
многоступенчатые, состоящие
из 2—3-х фильтров второго и пер-
вого типов, в которых первая сту-
пень работает при скоростях выше
критической и является укрупни-
телем улавливаемых капель или слу-
жит разгрузителем при высоких
входных концентрациях тумана.
Низкоскоростные фильтры. Для
снаряжения низкоскоростных филь-
тров оптимальной является смесь
волокон с определенным соотноше-
нием грубых и тонких. Грубые упру-
гие волокна обеспечивают равномер-
ное объемное распределение более
тонких, увеличивают скорость вы-
вода жидкости из слоя, придают
последнему механическую прочность
и стабильность, обеспечивая возмож-
ность работы более тонким волок-
нам по всей глубине слоя. Обычно
применяются слои из смеси воло-
кон диаметром от 5 до 20 мкм с по-
ристостью 88—92 % и толщиной от
0,01 до 0,10 м. Чаще используются
волокна размером от 8 до 15 мкм с
толщиной слоя 50 мм.
Одна из возможных конструкций
низкоскоростного фильтрующего
элемента приведена на рис. 2.64. Эле-
мент состоит из двух соосно распо-
ложенных цилиндрических сеток из
проволоки диаметром 3,2 мм, при-
варенных к дну и входному патруб-
ку-фланцу. Пространство между сет-
ками заполнено волокном, дно эле-
мента оборудовано трубкой, погру-
женной в стакан-гидрозатвор, из
которого уловленная жидкость пе-
ретекает в корпус аппарата. На опор-
ной трубной решетке, в корпусе
фильтрующие элементы крепятся
через прокладку шпильками и гай-
ками.
В зависимости от производитель-
ности установок в одном корпусе
может монтироваться от I до SO-
TO элементов. На существующих сер-
но-кислотных заводах такие элемен-
ты часто устанавливаются в отдель-
ном корпусе, а в новых цехах — в
верхних частях абсорберов (произ-
водительностью до 170 тыс. м3/ч).
Схема размещения элементов в аб-
сорбционной серно-кислотной баш-
не показана на рис. 2.65.
647
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Газы
Туман
Рис. 2.65. Размещение
фильтрующих элеме! ггов
в абсорбционной серно-
кислотной башне:
1 — элементы; 2 — опор-
ная решетка; 3 — корпус;
4 — монтажный люк; 5 —
уловленная кислота
Рис. 2.64. Цилиндрический фильтрую-
щий элемент;
1 — опорная трубчатая перегородка; 2 —
уплотняющий патрубок-фланец; 3 —
шпилька; 4 — прокладка; 5 — сетки; б —
стекловолокнистый слой; 7 — дно; 8 —
трубка гидрозатвора; 9 — стакан
Наиболее распространенными за
рубежом являются туманоуловите-
ли и брызгоуловители, выпускае-
мые фирмой «Монсанто» (США) и
установленные на ряде предприя-
тий России. В табл. 2.21 приведены,
в соответствии с проспектами фир-
мы, основные характеристики стек-
ловолокнистых фильтрующих эле-
ментов.
Для изготовления волокон
применяются специальные стекла,
устойчивые к воздействию концен-
трированных и разбавленных кис-
лот. Для снаряжения также исполь-
зуются синтетические волокна из
полипропилена, полиэфиров, по-
ливинилхлорида, фторопласта и
других полимеров, причем сопро-
тивление и коэффициент проскока
648
частиц у таких фильтров в режиме
самоочищения ниже, чем у фильт-
ров из гидрофильных стеклянных
волокон.
В качестве конструкционных
материалов в элементах применяют-
ся армированные пластики, нержа-
веющая сталь, а при температурах
выше 50 °C — легированные молиб-
денистые стали. Максимально допу-
стимая температура для фильтров
из стекловолокна — 400 °C.
Низкоскоростные волокнистые
фильтры могут снаряжаться следу-
ющими видами стекловолокна:
— фильтровальными стеклово-
локнистыми пакетами ФСП (ТУ 6-
11-363-75) и нетканым объемным
материалом МЧПС (ТУ 6-11-339-74);
— теплоизоляционными рулона-
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 2.21
Технические характеристики туманоуловителей и брызгоуловитслей фир-
мы «Монсанто»
Наименование Условное название
Низкоско- ростной вы- сокоэффек- тивный Высоко- произ- водитель- ный Высокоско- ростной Брызгоуло- витсль
Скорость фильтрации, м/с 0,05—0,2 1,1 — 1,3 2—2,5 2,5
Эффективность очистки по частицам, %: с d4 = 3 мкм с d4 = 13 мкм с d4 £ 1 мкм 100 98—100 92—98 100 95—100 75—95 100 85—97 50—85 100 26—70 10—25
Сопротивление, кПа 1—5,0 2—2,5 1,5—2,0 0,25—0,5
Форма элементов Цилиндр Цилиндр Прямо- угольная Прямо- угольная
Габариты, мм: диаметр (ширина) высота 216; 450; 610 610—3050 650 1200; 1800 470 660 и 1370 470 660 и 1370
Толщина слоя, мм 50 50 25—30 25—30
Диаметр волокон, мкм (ориентировочно) 6—15 18—20 10—30 30—80
ми марки Б (ГОСТ 10499-87) с диа-
метром волокон 6—13 мкм.
Высокоскоростные туманоуло-
вители. С повышением скорости
фильтрации размеры волокнистых
фильтров-туманоуловителей умень-
шаются, снижается и стоимость ап;
паратов. При это*м определяющим
механизмом осаждения частиц ста-
новится инерционный, эффектив-
ность проявленйя которого резко
растет с увеличением скорости
фильтрации.
Высокоскоростные тумано- и
брызгоуловители фирмы «Монсан-
то» выполняются в виде плоских эле-
ментов (рис. 2.66). В установках боль-
шой производительности они вмон-
тированы в многогранный опорный
каркас, имеющий снизу поддон ко-
нической формы, в который стека-
ет уловленная жидкость. Снижение
скорости фильтрации в этих филь-
Рис. 2.66. Элемент высокоскоростного
фильтра:
1 — короб с фланцем; 2 — стекловолокно; 3 —
сетка
649
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
трах более чем на 20—30 % от про-
ектной сопровождается резким па-
дением эффективности очистки.
Иглопробивной способ форми-
рования слоев из полимерных во-
локон позволяет получить фильтру-
ющие материалы, имеющие благо-
приятное строение применительно
к улавливанию туманов при низких
и высоких скоростях фильтрации.
Волокна в этих материалах не толь-
ко располагаются и сцепляются в
плоскости слоя, но и переплетают-
ся между отдельными слоями, об-
разуя объемную однородную струк-
туру, очень устойчивую к механиче-
ским воздействиям в трех направ-
лениях, упругую и стабильную в
мокром состоянии. Эти материалы
называются войлоками.
Толщина материала изменяется
от 3 до 12 мм, масса 1 м2 — от 0,2
до 1,0 кг. Войлоки выпускаются про-
мышленностью в соответствии с ТУ
17 РСФСР-3941-76 и ТУ 17-14-77-79
из волокон диаметром 20, 30, 50 и
75 мкм.
Благодаря универсальной хими-
ческой стойкости наиболее подхо-
дящими в качестве фильтрующих
материалов оказались полипропи-
леновые войлоки, что позволило ус-
пешно применять их для улавлива-
ния туманов растворов разбавлен-
ных и концентрированных кислот
и крепких щелочей. Войлоки удоб-
ны для снаряжения различных кон-
струкций фильтров, хорошо уплот-
няются на опорных устройствах.
Полипропиленовые войлоки
используются на установках для
улавливания тумана 75%-й и 94—
96%-й серной кислоты, получае-
мой из сероводорода по методу
«мокрого» катализа, а также для
650
улавливания брызг после сушиль-
ной башни в системах получения
серной кислоты на основе серы.
В высокоскоростных фильтрах
используются полипропиленовые
войлоки из волокон диаметром 75 мкм.
При скорости фильтрации 1,5—
1,7 м/с сопротивление составляет
500 Па, эффективность очистки по ча-
стицам более 3 мкм близка к 100 %.
Полипропиленовые материалы
нельзя применять после олеумного
абсорбера и при концентрации кис-
лоты выше 98 %, так как наличие
свободного серного ангидрида в су-
хом газе приводит к сульфированию
полипропилена; устойчивыми в этих
условиях являются волокна из фто-
рина, специальных сортов стали и
стекла.
Двухступенчатые туманоулови-
тели, В последние годы разработа-
ны несколько установок для улав-
ливания аэрозолей растворимых ам-
монийных солей: аммиачной селит-
ры от нейтрализаторов и башен гра-
нуляции, карбамида от башен гра-
нуляции, сульфата аммония в сис-
темах санитарной аммиачной очи-
стки отходящих газов от сернистого
ангидрида в производстве серной
кислоты. Это двухступенчатые уста-
новки, состоящие из орошаемого из
форсунок брызгоуловителя в каче-
стве первой ступени и низкоскоро-
стного фильтра-туманоуловителя в
качестве второй ступени (рис. 2.67).
Известны два основных типа
двухступенчатых волокнистых тума-
ноуловителей, различающихся меж-
ду собой по тем функциям, кото-
рые выполняют в них первая и вто-
рая ступени. В первом типе устано-
вок головной фильтр предназначен
для улавливания крупных частиц и
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 2.67. Схема двухступенчатой установки
для очистки тумана раствора аммиачной
селитры:
/ — корпус; 2 — форсунки; 3 — низкоскорост-
ные элементы второй ступени; 4 — высоко-
скоростные орошаемые брызгоуловители пер-
вой ступени; 5 — рециркуляционная емкость
снижения концентрации тумана, а
в некоторых установках — для од-
новременного задержания твердых
взвешенных примесей, загрязняю-
щих туман. Второй фильтр (обычно
низкоскоростной) служит для тон-
кой очистки тумана от высокодис-
персных частиц, прошедших через
головной фильтр.
Во втором типе установок пер-
вая, ступень служит агломератором,
в котором осаждаются частицы всех
размеров, а уловленная жидкость
выносится потоком газов в виде
крупных капель, поступающих во
второй фильтр-брызгоуловитель. Как
правило, обе ступени располагают-
ся в одном корпусе, а головной
фильтр обычно работает при высо-
кой скорости фильтрации.
Двухступенчатые полипропиле-
новые фильтры применяются для
улавливания тумана на операции
упарки гидролизной серной кисло-
ты в установках с погружным горе-
нием в производстве пигментной
двуокиси титана. В данном случае в
тумане содержалось большое коли-
чество твердых примесей (сажа,
смолистые, соли сульфата железа
и др.). Поэтому фильтры оснащены
форсунками для периодической
промывки материала (рис. 2.68). Про-
мывная вода подается под давлени-
ем 0,15—0,2 МПа с расходом 0,1—
0,2 м3/м2 в течение 0,5—2 мин. Реге-
нерация производится один раз в
смену без отключения газа. Первая
ступень снаряжается войлоком из
волокон dB = 75 мкм, скорость филь-
трации составляет 5,5—8 м/с. Вторая
ступень состоит из цилиндрических
или конических элементов, снаря-
женных иглопробивным войлоком
из волокон диаметром 30—35 или 18—
20 мкм и работающих при низких
скоростях фильтрации. Сопротивле-
ние установки 3—7 кПа, эффектив-
ность очистки 85,4—99,8 %. Входная
концентрация тумана 52—124 г/м3
(в расчете на 10 % H2SO4), темпера-
тура газов 80—85 °C.
Полипропиленовые материалы
могут быть успешно применены для
технологической и санитарной очи-
стки туманов термической фосфор-
ной кислоты, получаемой путем
сжигания желтого фосфора в раз-
личных системах производства.
Грубоволокнистые фильтры с
периодической или непрерывной
промывкой применяются для очи-
стки тумана и улавливания брызг
растворов кислот, солей и щело-
чей на операциях травления метал-
лических изделий и гальванопок-
рытий. .
651
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Рис. 2.68. Волокнистый туманоулови-
тель с промывкой:
7 — промывное устройство; 2 — кир-
пичная кладка; 3 — кассета; 4 — уплот-
няющая рама; 5 — фильтрующий мате-
риал; 6, 8 — штуцеры; 7 — люк; 9 —
корпус; 10 — гуммировка
На рис. 2.69 показан фильтр
ФВГ-Т, предназначенный для очи-
стки аспирационного воздуха от ча-
стиц хромовой и серной кислот на
ваннах электрохимического хро-
мирования. Фильтры шести типораз-
меров производительностью от 2 до
60 тыс. м3/ч выпускаются Семибра-
товским заводом газоочистной ап-
паратуры. При скорости фильтра-
ции 3—3,5 м/с эффективность очи-
стки составляет 96—99,5 % при со-
противлении 150—500 Па. Промыв-
ка водой из форсунки производится
один раз в 1—4 мес. в течение не-
скольких минут. В табл. 2.22 приведе-
на характеристика этих фильтров.
Ротационные фильтры для
улавливания масляного тумана
типа ФРМ. Предназначены для от-
соса и очистки воздуха, выделяюще-
гося при работе металлообрабатыва-
ющих станков (холодновысадочных
автоматов, токарных, строгальных,
фрезерных автоматов и полуавто-
матов и других), которые работают
с применением минеральных масел
в качестве смазочно-охлаждающих
жидкостей (СОЖ).
В отличие от других газоочистных
аппаратов эти фильтры являются
побудителями движения воздуха и
одновременно очищают его от масел,
которые снова возвращаются в про-
Рис. 2.69. Волокнистый фильтр
ФВГ-Т:
1 — корпус; 2 — кассета с фильтру-
ющим материалом; 3 — люк для
промывки; 4 — люк для смены кас-
сеты; 5 — форсунка для промывки
шлангом
652
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 2.22
Техническая характеристика типоразмерного ряда фильтров
Типоразмер фильтра Производи- тельность, м’/ч Пло- щадь филь- трую- щей поверх кости, м2 Габаритные размеры, мм, не более Масса, кг, не бо- лее
Исполнение I Исполнения VI и IX Исполнения VII и VIII Ис- пол пе- ние I Ис- пол- нения VI и IX Ис- пол- нения VII и VIII
ФВГ-Т-0,37 3500—5000 0,37 1150x560x755 1290x560x755 1290x560x755 62 66; 68 67; 69
ФВГ-Т-0,74 7000—10 000 0,74 1110x810x755 1335x810x755 1335x810x755 77 83; 87 81; 86
ФВГ-Т-1,6 14 000—20 000 1,6 1150x870x960 1565x970x965 1565x970x1000 87 108; 116 108; 116
ФВГ-Т-3,2 28000-^0000 3,2 1410x930x975 1905x1930x975 1905x1930x1010 187 218; 234 221; 239
ФВГ-Т-6,4 60000—80000 ' 6,4 1670x1930x1805 2625x1930x1805 2625x1930x1815 278 365; 405 367; 409
изводство. Фильтры компактны, ма-
логабаритны, надежны в эксплу-
атации, высокоэффективны.
Максимально допустимая концен-
трация твердых включений в отсасы-
ваемом тумане масел — 0,5 мг/м3.
Фильтр состоит из корпуса,
внутри которого на валу установле-
ны вентиляторное колесо и перфо-
рированный барабан, облицован-
ный внутри пористым фильтрую-
щим материалом. Для улавливания
капель масла, выносимых из пер-
вой ступени, установлен брызго-
уловитель (рис. 2.70).
Фильтр и электродвигатель
смонтированы на станине. Уловлен-
ное масло выводится через два шту-
цера (0 10 мм), оно пригодно для
последующего использования.
Условное обозначение типоразме-
ра фильтра:
Ф — фильтр; Р — ротационный;
М — масляный; № — номер венти-
ляторного колеса; А — уве-
личенный диаметр ротора.
Техническая характеристика
Код ОКП I ФРМ № 2 ФРМ № 2,5 364672 1003 ФРМ № 2,5А
Производительность, по воздуху, м3/ч 750 1300 2000
Температура отсасываемого воздуха, “С Мощность электродвигателя, кВт .... 1,5 Не более 60 3 5,5
Частота вращения ротора, об/мин Габаритные размеры, мм ... ....790x445x600 2850 810x555x660 990 x 665 x 770
Масса, кг 114 135 190
653
Глава 2 Оборудование для мокрых методов очистки
Рис. 2.70. Ротационный фильтр типа ФРМ для улавливания масляного тумана:
1 — корпус; 2 — фильтрующий материал; 3 — перфорированный барабан; 4 — вентиляционное
колесо; 5 — брызгоуловитель; 6 — вал
Габаритные и присоединительные размеры (в мм)
Типоразмер фильтра L В Н h h /з h D d
ФРМ № 2 790 840 990 217 455 230 380 440 160
ФРМ № 2,5 445 555 655 250 455 230 380 554 200
Фрм № 2,5А 600 660 770 305 498 350 440 654 250
Сеточные туманобрызгоуловители.
Для очистки грубодисперсных ту-
манов и улавливания брызг приме-
няются каплеуловители, состоящие
из пакетов вязаных металлических
сеток, которые при высокой нагруз-
ке по улавливаемой жидкости и
большой скорости потока устойчиво
сохраняют форму и размеры ячеек.
Сетки трикотажного переплетения
изготавливаются из проволок диамет-
ром 0,2—0,3 мм, материалом для них
служат легированные стали (мягкие
сорта), монель-металл, сплавы на
основе титана или других коррози-
онно-стойких металлов, а также фто-
ропластовое и полипропиленовое
моноволокно (леска). Размеры ячеек
составляют от 5 до 13 мм.
Перед применением в сеточных
туманоуловителях сетчатый рукав
разрезают вдоль, разворачивают и
гофрируют для получения V-образ-
ных гофр высотой от 5 до 10 мм. Для
получения максимальной порис-
тости слоя гофрированные сетки
укладывают в пакеты так, чтобы
гофры соседних слоев сетки не со-
впадали. Толщину пакетов выбира-
ют в пределах от 50 до 300 мм.
654
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Для аппаратов диаметром менее
2 м сетки свертывают в цилинд-
рические сплошные элементы. Для
установки внутри выпарных аппа-
ратов и скрубберов большого диа-
метра пакеты изготавливаются стан-
дартных размеров и формы, что
позволяет вести их монтаж через
люки (рис. 2.71). Пакеты укладывают
на легкий каркас из уголка полосовой
или круглой стали, а сверху поме-
щают опорный каркас. В некоторых
случаях сеточные сепараторы уста-
навливают вне технологических ап-
паратов в отдельном сосуде.
В зависимости от условий рабо-
ты используются пакеты различной
плотности (табл. 2.23).
Для повышения эффективности
улавливания тумана предусматри-
ваются две ступени сеточных сепа-
раторов. На нижней ступени уста-
навливают пакеты с более мелки-
ми ячейками и повышенной плот-
ностью (до 224 кг/м3), которые дей-
ствуют как укрупнители капель;
пакеты второй ступени имеют низ-
кую плотность (96—112 кг/м3). Раз-
личная плотность упаковки дости-
гается применением сеток с различ-
ной высотой гофр и величиной яче-
ек в сетках. В нижнем пакете
поддерживается режим затопления.
При этом улучшается промывка
пара или газа, увеличиваются ско-
рость движения капель и их инер-
ционный захват расположенными
выше сетками пакета. Практически
установлено, что эффективность
Рис. 2.71. Сеточный сепаратор для аппара-
тов большого диаметра:
7 — опорное кольцо из уголка 75 х 75 мм; 2 —
дополнительная опора; 3 — фильтровальный
материал
Таблица 2.23
Характеристика сеточных туманоуловителей (стальные сетки)
11азначение туманоуловителей Пористость, % Удельная поверхность проволоки, м2/м3 Плотность упаковки, кг/м3
Туманоуловители общего назначения 98 330 160
Туманоуловители: для чистой жидкости при средней скорости фильтрации 97,5 400 182
для загрязненной жидкости при большой скорости фильтрации 99 ' 200 96
для загрязненной жидкости с твердыми частицами при большой скорости фильтрации 98,5 230 112
655
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
улавливания тумана на смоченных
сетках более высокая, чем на сухих.
Расстояние между ступенями обыч-
но составляет около 3/4 диаметра ко-
лонны.
Осажденные на проволоке кап-
ли в виде пленки перемещаются к
точкам перекрещивания проволок,
где образуются крупные капли, спо-
собные под действием силы тяжес-
ти преодолеть силы поверхностного
натяжения и аэродинамического
сопротивления восходящего потока
и упасть на нижние слои сеток на-
встречу потоку газов (пара). Подоб-
ная картина наблюдается до опреде-
ленных значений нагрузок по газам
(пару) и жидкости. При некоторой
скорости движения газов (пара) жид-
кость заполняет большую часть
свободного объема слоя насадки и
часть ее захватывается проходящими
газами, т.е. возникает вторичный унос.
Максимально допустимой считается
нагрузка, при которой не наблюда-
ется вторичного уноса жидкости;
этой нагрузке соответствует макси-
мальная эффективность сепарации.
Допустимая скорость движения
газов (пара) составляет 0,9—6 м/с.
Следует отметить, что высокая эф-
фективность сепарации сеточных
каплеуловителей сохраняется в ди-
апазоне изменения скорости дви-
жения газов (пара) от 30 до ПО %
оптимальных значений; при этом
максимальная концентрация жид-
кой фазы в парах (газах) не должна
превышать 100—120 г/м3. Гидравли-
ческое сопротивление смоченных
сеток при исходной концентрации
жидкости менее 5 г/м3 в 1,5—2 раза
выше, чем сопротивление сухих се-
параторов.
656
Снижение эффективности кап-
леуловителей может быть вызвано
высокой дисперсностью капель или
плохой герметизацией пакетов в
местах, прилегающих к стенкам. При
использовании более тонких про-
волок при изготовлении сеток, а
также при более высоких плотнос-
тях их упаковки эффективность кап-
леуловителей снижается, так как
тонкие проволочки плохо удержи-
вают капли, а малые размеры
промежутков между проволочками
способствуют увеличению вторич-
ного уноса жидкости в виде мелких
капель.
Широкое применение сеточных
каплеуловителей позволяет повы-
сить качество получаемых продук-
тов, увеличить производительность
аппаратов или уменьшить их габа-
риты при проектировании, умень-
шить потери ценных продуктов и
предотвратить загрязнение атмосфе-
ры. Например, в испарителях морс-
кой воды при высокой скорости
процесса можно получить конден-
сат, содержащий менее 0,1 мг/м3
твердого вещества. Успешно при-
меняются сеточные туманоулови-
тели в выпарных аппаратах в про-
изводствах вискозного волокна,
целлюлозы, глицерина, сахара,
радиоактивных препаратов, всех
видов неорганических солей и дру-
гих продуктов, а также в различ-
ных скрубберах и абсорберах в ка-
честве брызгоуловителей. В табл. 2.24
приведены сравнительные харак-
теристики промышленных аппара-
тов, используемых в качестве ту-
маноуловителей.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 2.24
Сравнительная характеристика туманоуловителей
Тип туманоуловителя Скорость газа в активной зоне, м/с Эффективность очистки, % частиц размером, мкм Гидравлическое сопротив- лснис, кПа
до I 1—3 3—10
Электрофил ьтры 03—1,5 75—95 90—99 98—100 0,1—0,3
Скрубберы Вентури 50—150 90—97 95—100 98—100 5,0—20,0
Волокнистые фильтры: низкоскоростные высокоскоростные 0,01—0,1 1—10 92—99 50—85 96—100 85—97 100 95—100 0,5—5,0 1,5—8,0
Сетчатые пакеты NJ Ъ» 1 Li 20—40 70—90 90—98 0,2—1,0
2.9. Мокрые электрофильтры
Электрофильтры типа С и ИГ
(рис. 2.72, табл. 2.25) — однополь-
ные, вертикальные трубчатые элек-
трофильтры в цилиндрическом кор-
пусе, рассчитаны на работу под дав-
лением до 0,03 МПа при темпера-
туре до 60 °C. Электрофильтры типа С
предназначены для улавливания
смолы из газов коксохимических
производств и генераторных газов,
а электрофильтры типа ПГ — для
улавливания смолы и пыли из ге-
нераторных газов или для аналогич-
ных условий. Осадительные элект-
роды выполняются из стальных
труб внутренним диаметром от 250
до 260 мм, коронирующие элект-
роды — из нихромовой проволоки
диаметром 3 мм с грузовым натя-
жением. Система коронирующих
электродов подвешивается к кор-
пусу на тарельчатых фарфоровых
изоляторах, размещенных в обогре-
ваемых коробках, токоподвод в
электрофильтр выполнен с помо-
щью специальных проходных изо-
ляторов. Электрофильтры типа ПГ
снабжены системой периодичес-
кой промывки, которая состоит из
коллектора с форсунками, разме-
щенного над активной зоной. В элек-
трофильтрах типа С этот узел не
предусмотрен, так как улавливае-
мая смола стекает с электродов са-
мостоятельно.
Электрофильтры типа ДМ (см.
табл. 2.25) — однопольные, много-
секционные, вертикальные, труб-
чатые электрофильтры, предназна-
чены для тонкой очистки от пыли
предварительно охлажденного и ув-
лажненного доменного газа при
температуре от 45 до 60 °C. Цилинд-
рические корпуса рассчитаны на
давление до 0,15 или 0,25 МПа. Оса-
дительные электроды выполнены
из труб внутренним диаметром око-
ло 230 мм, а коронирующие — из
мягкой медной проволоки диамет-
ром 3 мм. Электрофильтры снабже-
ны системами непрерывной пленоч-
ной промывки осадительных элек-
тродов и периодической форсуноч-
ной промывки всего электрофиль-
тра. Подвесные и проходные изоля-
торы системы коронирующих элек-
тродов выполнены из фарфора и
расположены в обогреваемых паром
изоляторных коробках.
657
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Выход газа
Выход I
шлама I
Рис. 2.72. Электрофильтр ПГ-8:
1 — люк обслуживания; 2 — защитная коробка для
подвола тока; 3 — изоляторная труба; 4 — коллектор
периодической промывки электродов; 5 — коропиру-
ющий электрод; 6 — осадительный электрод; 7 — кор-
пус; 8 — газораспределительная решетка; 9 — дрос-
сельный клапан
Таблица 2.25
Технические характеристики мокрых трубчатых электрофильтров
типа С, ПГ и ДМ
Показатели Марка электрофильтра
С-5,0 С-7,2 ПГ-8 ДМ-316 ДМ-600
Площадь активного сечения, 5,0 7,2 7,8 13,3 25,0
Число секций, шт. 1 1 1 2 4
Число полей, шт. 1 1 1 1 1
Внутренний диаметр осадительного электрода, мм 250 250 250 230 230
Активная длинна поля, м 3,5 3,5 3,5 4,5 4.5
Количество осадительных электродов, шт. 104 148 156 316 600
Активная длина коронирующих электродов, м 364 518 545 1420 2700
Расход воды на промывку, м*/ч: непрерывную периодическую (на одну секцию) — 120 75-100 200 150-200 200
Давление газа (расчетное), МПа 0,03 0.03 0,0008 0,25 0,25
Температура газа максимальная, °C 60 60 60 60 60
Размеры, м: диаметр корпуса высота 3,9 13,3 4,6 16.2 5,0 15,5 7,0 21,8 10,0 27,4
658
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Электрофильтры типа СПМ-8 —
вертикальные, пластинчатые, одно-
польные электрофильтры для очист-
ки от сажи газов в производстве аце-
тилена методом термоокислительно-
го пиролиза, выполнены в прямоу-
гольном корпусе и рассчитаны на
давление до 0,015 МПа и температу-
ру до 60 °C. Осадительные электро-
ды плоские, из стальных листов тол-
щиной 3 мм, закрепленных в рамках
из полосовой стали. Коронирующие
электроды представляют собой ни-
хромовую проволоку диаметром 3 мм,
свободно подвешены с грузовым на-
тяжением. Аппарат снабжен систе-
мой непрерывной форсуночной про-
мывки, которая состоит из восьми
форсунок тонкого распыла, распо-
ложенных над активной зоной элек-
трофильтра. Фарфоровые опорно-
проходные изоляторы, на которых
подвешена система коронирующих
электродов, размещены в обогрева-
емых коробках.
Электрофильтры типа ШМК
(рис. 2.73, табл. 2.26) — вертикаль-
ные, однопольные, с шестигран-
ными трубчатыми осадительными
электродами, предназначены для
очистки печного газа контактного
отделения в производстве серной
кислоты от тумана серной кисло-
ты, окислов мышьяка и селена. Ап-
параты рассчитаны на разрежение
до 6 кПа и температуру до 50 °C.
Система осадительных электродов
представляет собой пакет выпол-
ненных в виде сот свинцовых шес-
тигранников, подвешенных верхней
частью к освинцованной трубной
решетке. Коронирующий электрод —
освинцованная стальная проволока,
причем освинцовка выполнена в
виде звездочки. Система корониру-
ющих электродов подвешивается на
фарфоровых изоляторах. Корпус
электрофильтра стальной, цилин-
дрический, с кислотостойкой фу-
теровкой.
Применение электродов с фик-
сированнными разрядными точка-
ми позволяет интенсифицировать
процесс очистки газа в этих элект-
рофильтрах и увеличить их произ-
водительность, не уменьшая степе-
ни очистки. Это предложение реа-
лизовано в разработанных институ-
Таблица 2.26
Техническая характеристика
Типоразмер электро- фильтра Код ОКП Пло- щадь актив- ного сече- ния, м2 Пло- щадь осаж- де- ния, м2 Разре- жение в электро- фильтре, кПа (кге/м2) Допус- тимая концен- трация кислоты в очи- щаемом газе, г/м3 Габаритные раз- меры, мм Масса, г
общая (не более) обо- рудо- вания (нс более) освин- цовки (не более)
ШМ К-4,5 36 4617 4007 4,5 230 6(600) 5 3900x4490x12550 57,35 •5,4 9,85
ШМК-6,6 36 46174004 6,6 340 4400x6290x12850 68,9 7 13,8
ШМК-9,6 36 46174010 9,6 530 5150x6320x13 800 110,15 10 21,55
ШМК-14,6 364617 4003 14,6 831 5600x6820x14400 129,35 12,5 27,05
659
Глава 2. Оборудование для мокрых методов очистки
Рис. 2.73. Электрофильтр ШМК:
/ — установка форсунок; 2 — защитная коробка для подвода тока; 3 — изоляторная коробка; 4 —
коронирующий электрод; 5 — осадительный электрод; 6 — корпус; 7 — футеровка корпуса; 8 —
газораспределительная решетка; 9 — люк обслуживания
том «Гипрогазоочистка» электро-
фильтрах типа ШМК с игольчаты-
ми электродами (ШМК-6,6И;
ШМК-9,6И).
Электрофильтры типа БВК-3,6 —
вертикальные, трубчатые, одно-
польные, в цилиндрическом кор-
пусе, предназначены для улавлива-
ния кислотного тумана из хвосто-
вых газов башенных систем серно-
кислотного производства. Аппарат
рассчитан на избыточное давление
500 Па и температуру до 40 °C; Оса-
дительные электроды — стальные
660
Часть HI. Основное оборудование для очистки газовых систем
Основные габаритные и присоединительные размеры (в мм)
Типоразмер электро- фильтра L L\ L2 В II /4 н2 Н, D Dy О. о2 d л
Il IM К-4,5 3900 1900 2000 1730 4490 12550 10255 1100 955 3200 1000 3600 1120 30 28
ШМК-6,6 4400 2200 2200 1930 6290 12 850 10555 1200 705 3600 1200 4000 1320 30 32
ШМК-9,6 5150 2500 2650 2380 6320 13 800 11500 1400 1050 4500 1400 4900 1520 30 36
ШМК-14,6 5600 2700 2900 2630 6820 14400 12100 1500 1230 5000 1800 5400 1890 23 40
бы с внутренним диаметром 260 мм.
Коронирующие электроды системы
БВК (без влияния кромок) выпол-
нены из жестких элементов с про-
дольными коронирующими ребра-
ми. Элементы не выступают за ниж-
ний обрез осадительных электродов
и закреплены только в верхней
раме. Нижний конец каждого оса-
дительного электрода снабжен коль-
цевым желобом для сбора и отвода
осажденной кислоты во избежание
вторичного уноса капель при срыве
их с нижней кромки электрода. При-
менение электродов системы БВК
позволяет поднять скорость газа в
активном сечении до 2—3 м/с, од-
нако электрофильтр может быть
использован только в том случае,
если улавливаемый туман нс обра-
зует отложений на поверхностях
электродов. В верхней части аппара-
та над активной зоной расположен
коллектор с форсунками для пери-
одической промывки электродов
крепкой серной кислотой. Изолято-
ры системы коронирующих элект-
родов выполнены с применением
фторопластовых труб; корпус —
стальной, с кислотоупорной футе-
ровкой.
Электрофильтры типа ЦМВТ —
вертикальные, трубчатые, одно-
польные, предназначены для улав-
ливания серно-кислотного тумана из
газов в производстве серной кисло-
ты методом «мокрого» катализа. Кор-
пус аппарата — цилиндрический,
стальной, с кислотоупорной футе-
ровкой. Осадительные электроды —
чугунные трубы с внутренним диа-
метром 250 мм; коронирующие элек-
троды — звездчатой формы из фер-
росилидовых звеньев. .
Комплектность поставки опре-
деляется договором на поставку и
ком пл е ктовоч ны м и ведо м остя м и.
Обычно в комплект поставки вклю-
чается внутреннее оборудование
электрофильтров (без корпусов),
электрооборудование системы
электрического питания (агрегаты
питания, высоковольтный кабель,
защитные сопротивления), а в
ряде случаев и комплектующее
оборудование установки, напри-
мер, пылевые затворы, газоотсе-
кающие устройства и т.п. Корпуса
электрофильтров, как правило, в
объем поставки не включаются и
изготавливаются на заводах метал-
локонструкций или непосред-
ственно на монтажной площадке.
Методы расчета мокрых электро-
фильтров аналогичны методам рас-
чета сухих электрофильтров.
661
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
ГЛАВА 3
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ
МЕТОДОМ АБСОРБЦИИ
3.1. Поверхностные абсорберы
В группу поверхностных абсор-
беров входят аппараты с фиксиро-
ванной поверхностью, т.е. такие, в
которых поверхность контакта в из-
вестной степени определяется гео-
метрической поверхностью элемен-
тов абсорбера.
Эти аппараты, в свою очередь,
можно разделить на следующие ос-
новные типы:
1) поверхностные абсорберы с го-
ризонтальным зеркалом жидкости;
2) пленочные абсорберы;
3) насадочные абсорберы (с не-
подвижной насадкой);
4) механические пленочные аб-
сорберы.
В поверхностных абсорберах с
горизонтальным зеркалом жидкости
газ проходит над поверхностью не-
подвижной или медленно текущей
жидкости, причем ее зеркало яв-
ляется поверхностью массообмена.
Величина этой поверхности незна-
чительна, вследствие чего поверх-
ностные абсорберы применяют
лишь при небольших масштабах
производства. Обычно устанавлива-
ют несколько последовательно со-
единенных абсорберов с противо-
точным движением газа и жидко-
сти. Для осуществления самотека
662
жидкости абсорберы располагают
ступенчато — каждый последующий
по ходу жидкости аппарат несколь-
ко ниже предыдущего.
Для более интенсивного отвода
тепла в абсорберах устанавливают
змеевики, охлаждаемые водой или
другим хладагентом. Кроме того,
применяют наружное водяное ох-
лаждение, помещая абсорберы в
ящики с проточной водой или оро-
шая водой их наружные стенки.
На рис. 3.1 приведен ороситель-
ный поверхностный абсорбер с го-
ризонтальным зеркалом жидкости, а
на рис. 3.2 представлен тот же абсор-
бер, но выполненный из неметал-
лического материала (графита), обес-
печивающего высокую коррозионную
стойкость для хлорсодержаших ра-
створов, кислот и растворов солей.
Вышеприведенные абсорберы
применяются в ограниченных слу-
чаях, так как они весьма материа-
лоемки, удельная поверхность фаз
незначительна. Они используются в
основном для абсорбции хорошо ра-
створимых компонентов из неболь-
ших объемов газа при одновремен-
ном отводе тепла. Эти абсорберы
применяют, в частности, при по-
глощении компонентов из высоко-
концентрированных газовых смесей.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Охлаждающая вода Г33
Га?|
Газ^ ^Жидкость
Охлаждающая
_ вода
Рис. 3.1. Оросительный поверх-
ностный абсорбер с горизон-
тальным зеркалом жидкости
wmh» мм rzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz. a wrt
s яме л v апм s ммммммммммцмм «
‘//Л Ji ГГЛ *MZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ.,
ZZZ22Z222SZ22Z2KZ2ZZZZZZZZ2^Z^^ZZZZ
wtumtfnmtiumuiiniimuufliuftb j"" гдк ya
Рис. 3.2. Поверхностный абсор-
бер из графита
wmvrrMBatrrr/rrr/rm/rrrrrrsm/r//r/rrrrrrrr/rrrrrrrrw.
Охлаждающая I
вода Г°3
В пленочных абсорберах газ и
жидкость соприкасаются на поверх-
ности текущей жидкой пленки. Те-
чение пленки происходит по вер-
тикальным поверхностям, пред-
ставляющим собой трубы или пла-
стины.
Известны три типа пленочных
абсорберов:
— трубчатые абсорберы, в ко-
торых пленка стекает по внутрен-
ней поверхности вертикальных труб;
— абсорберы с листовой (плос-
копараллельной) насадкой, в кото-
рых пленка стекает по обеим по-
верхностям вертикальных пластин;
— абсорберы с восходящим (об-
ращенным) движением пленки.
Аппараты первых двух типов ра-
ботают при противотоке газа и жид-
кости (газ движется снизу вверх на-
встречу стекающей по поверхности
пленке); они могут работать также
при нисходящем прямотоке (газ и
жидкость движутся сверху вниз).
Абсорберы третьего типа работают
при восходящем прямотоке (газ и
жидкость движутся снизу вверх).
На рис 3.3 приведены аппара-
ты, работающие в режиме нисхо-
дящей пленки жидкости.
Трубчатые абсорберы, а также
абсорберы с восходящим движени-
ем пленки могут применяться при
одновременном отводе тепла в про-
цессе абсорбции; по развиваемой в
единице объема поверхности сопри-
косновения фаз и по интснсивнос-
663
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
| Газ
| Газ
Рис. 3.3. Пленочные абсорберы с нисходящей пленкой:
а — трубчатый; б — с листовой насадкой; 1 — трубы; 2 — трубные решетки; 3 — пластины; 4 —
распределительное устройство
ти массопередачи эти абсорберы
значительно превосходят поверх-
ностные.
Гидравлическое сопротивление
трубчатых абсорберов и абсорберов
с листовой насадкой даже при срав-
нительно больших скоростях газа
(4—5 м/с) невелико. Абсорберы с
восходящим движением пленки,
работающие при высоких скоростях
газа (свыше 15—20 м/с), — высоко-
интенсивные аппараты, но и в то
же время обладают значительным
гидравлическим сопротивлением.
В настоящее время пленочные
абсорберы применяются сравни-
тельно редко; из них наиболее рас-
пространены трубчатые абсорберы,
используемые для поглощения хоро-
шо растворимых газов (HCI, NH ) из
концентрированных газовых смесей
при одновременном отводе тепла.
Перспективными следует считать
абсорберы с листовой насадкой, а
также абсорберы с нисходящим и
восходящим прямотоком, работаю-
щие при высоких скоростях газа.
Принцип действия аппаратов с
восходящей пленкой основан на
том, что при достаточно высоких
скоростях (более 10 м/с) движу-
щийся снизу вверх газ увлекает жид-
кую пленку в направлении своего
движения, осуществляя таким об-
разом восходящий прямоток. Абсорб-
цию в этих аппаратах ведут при
больших скоростях газа (до 40 м/с),
чем достигаются высокие коэффи-
циенты массопередачи.
Схема абсорбера с восходящим
движением пленки показана на
рис. 3.4, а. Абсорбер состоит из пуч-
ка труб 1, закрепленных в трубных
решетках 2. Газ подводится из каме-
ры 3 через патрубки 4, расположен-
ные соосно с трубами 1. Между верх-
ними обрезами патрубков и нижни-
ми обрезами труб оставлены щели 5,
через которые жидкость поступает
в трубы 1. Увлекаемая движущимся
664
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Газ
Газ
Жидкость
Охлаждающий j
агент
Жидкость
'2
1
'4
Охлаждающий
агент
Газ
шиша
Газ
'Жидкость
'Жидкость
1
4
Рис. 3.4. Абсорбер с восходящим движением пленки:
а — одноступенчатый; б — двухступенчатый; 1 — трубы; 2 — трубные решетки; 3 — камера; 4 —
патрубки; 5 — щели
газом жидкость течет в виде пленки
по внутренней поверхности этих труб
снизу вверх. По выходе из труб 1 жид-
кость сливается на верхнюю труб-
ную решетку и выводится из аппа-
рата. В случае необходимости отвода
выделяющегося при абсорбции теп-
ла по межтрубному пространству
пропускают охлаждающую жидкость,
как показано на рис. 3.4, а.
В описанном абсорбере нельзя
осуществить противоточный процесс.
Однако в этом случае может быть
применен абсорбер, включающий
несколько соединенных противото-
ком ступеней, каждая из которых ра-
ботает по принципу прямотока. Схе-
ма такого аппарата с двумя ступе-
нями изображена на рис. 3.4, б.
Насадочные абсорберы представ-
ляют собой колонны, загруженные
насадкой из тел различной формы
(кольца, кусковой материал, дере-
вянные решетки и т.д.). Соприкосно-
вение газа с жидкостью происходит
в основном на смоченной по-
верхности насадки, по которой сте-
кает орошающая жидкость. Поверх-
ность насадки в единице объема ап-
парата может быть довольно большой
и поэтому в сравнительно небольших
объемах можно создать значительные
поверхности массопередачи.
Течение жидкости по насадке
носит в основном пленочный харак-
тер, вследствие чего насадочные
абсорберы можно рассматривать
как разновидность пленочных. В то
же время между насадочными и
пленочными абсорберами, в том
числе абсорберами с листовой на-
садкой, имеются различия. В пле-
ночных абсорберах пленочное тече-
ние жидкости происходит по всей
высоте аппарата, тогда как в наса-
дочных — лишь по высоте элемен-
та насадки. При перетекании жид-
кости с одного элемента насадки
на другой пленка жидкости разру-
шается и на нижележащем элемен-
665
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
те образуется новая пленка. Неко-
торая часть жидкости при этом про-
валивается в виде капель через рас-
положенные ниже слои насадки.
При определенных условиях пле-
ночное течение жидкости в насадоч-
ных абсорберах нарушается, и кон-
такт между газом и жидкостью осу-
ществляется в режиме барботажа.
Насадочный абсорбер (рис. 3.5)
состоит из колонны, в которой по-
мещена поддерживающая решетка 7;
на этой решетке уложен слой насад-
ки 2. Орошающая жидкость подается
на насадку при помощи распредели-
тельного устройства 3. В показанном
на рис. 3.5, а абсорбере насадка уло-
жена сплошным слоем по всей вы-
соте. Иногда се укладывают несколь-
кими слоями, устанавливая под каж-
дым слоем отдельные поддерживаю-
щие решетки (рис. 3.5, б). В некото-
рых случаях при послойной укладке
насадки между отдельными слоями
устанавливают устройства 4 для пе-
рераспределения жидкости.
Движение газа и жидкости в на-
садочных абсорберах обычно осуще-
ствляется противотоком, как пока-
зано на рис. 3.5. Прямоток (нисхо-
дящий) применяют довольно ред-
ко. Однако в последнее время боль-
шое внимание уделяют созданию
прямоточных насадочных абсорбе-
ров, работающих с большими ско-
ростями газа (до 10 м/с). При таких
скоростях, которые в случае про-
тивотока недостижимы из-за на-
ступления захлебывания, интенси-
фицируется процесс и уменьшают-
ся габариты аппарата; гидравличес-
кое сопротивление при прямотоке
значительно ниже, чем при проти-
вотоке. Применение таких абсорбе-
ров целесообразно в тех случаях,
когда направление движения фаз за-
метно не влияет на движущую силу.
Недостаток насадочных абсорбе-
Рис. 3.5. Насадочные абсорберы.
а — со сплошной загрузкой насадки; б — с послойной загрузкой насадки; / — поддерживаю-
щие решетки; 2 — насадка; 3 — устройство для распределения жидкости; 4 — перераспрсдели-
тсль; 5 — желоб; 6 — патрубок
666
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ров — трудность отвода тепла в про-
цессе абсорбции. Обычно применя-
ют циркуляционный отвод тепла,
используя выносные холодильники.
Предложенные конструкции абсор-
беров с внутренним отводом тепла
при помощи помещенных в насад-
ку охлаждающих элементов не по-
лучили распространения.
В качестве насадки используют
различной формы пустотелые эле-
менты, изготовляемые из керами-
ки, фарфора, пластмасс и металла.
На рис. 3.6 приведен ряд насадоч-
ных тел, которые формируют в ап-
парате нерегулярную насадку.
Регулярная насадка (правильно
уложенная) отличается от нерегуляр-
ной меньшим гидравлическим сопро-
тивлением и поэтому особенно при-
годна для процессов вакуумной рек-
тификации. К недостаткам аппаратов
с регулярной насадкой нужно отне-
сти их высокую чувствительность к
равномерности орошения.
Простейшая регулярная насадка —
плоскопараллельная (рис.' 3.7) —
представляет собой пакеты, наби-
раемые из плоских вертикальных,
обычно металлических, пластин
толщиной 0,4—1,2 мм, расположен-
ных параллельно, с одинаковым за-
зором 10—20 мм. Высота пакета пла-
стин 400—1000 мм. Наружный диа-
метр пакета соответствует внутрен-
нему диаметру колонны Рв. Для по-
вышения равномерности распреде-
ления жидкости в колонне пакеты
устанавливают один над другим вза-
имно повернутыми на угол 45—90°.
Насадка может устойчиво работать
в широком диапазоне производи-
тельности по газу [Г= 3,5...8 (м/с)х
х(кг/м3)“°-51 и по жидкости [L — 0,3...
50 м3/(м2 • ч)]. В зависимости от про-
изводительности насадка обеспечи-
вает высоту, эквивалентную одной
теоретической ступени, в пределах
0,6—1,5 м при гидравлическом со-
противлении 1 м насадки 70—300 Па.
Недостатки этой насадки — высо-
кая металлоемкость, плохое пере-
распределение жидкости, сравни-
тельно низкая эффективность.
Для устранения последнего не-
достатка листы плоскопараллельной
насадки выполняют с рифлением
или с различными турбулизирую-
щими элементами. Так, насадка
конструкции С.-ПТИ (рис. 3.8, а)
состоит из вертикальных, парал-
лельно расположенных листов, име-
Рис. 3.6. Насадочные тела:
а — кольца Рашига; б — кольца с перегородкой; в — кольца с крестообразной перегородкой;
г — кольца Палля; д — седла Берля; е — седла «Инталокс»; ж — «Каскад-мини-ринг»; з —
«Инталокс металл»
667
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
ющих поперечные окна с отогну-
тыми лепестками; соседние по вы-
соте лепестки отогнуты в противо-
положные стороны и делят колон-
ну в продольном направлении на кон-
тактные камеры. Газ, поднимаясь по
колонне, проходит через камеры,
многократно меняя направление дви-
жения при ударе о лепестки. Жид-
кость, стекая по насадке с лепест-
ка на лепесток, распыляется вос-
ходящим газовым потоком.
Основное преимущество гофри-
рованной насадки (рис. 3.8, 6), со-
стоящей из вертикальных металли-
ческих листов с рифлением, по
сравнению с плоскопараллельной
насадкой — меньший брызгоунос.
Это объясняется тем, что гофри-
рованная насадка беспровальна. За-
зоры между листами иногда обес-
печивают дистанционными планка-
Рис. 3.8. Регулярные насадки
668
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ми (рис. 3.8, в), установленными
вертикально на расстоянии 250 мм
одна от другой и приваренными к
листам точечной сваркой.
Разновидностью гофрированной
насадки является Z-образная насад-
ка, изготовляемая из перфориро-
ванного листа (рис. 3.8, г). По ос-
новным технологическим парамет-
рам эта насадка на 15—20 % пре-
восходит плоскопараллельную.
Щелевая, или сотовая, насадка
(рис. 3.8, д) образована из гофри-
рованных вертикальных листов,
сдвинутых один относительно дру-
гого так, что по высоте пакета об-
разуются изолированные вертикаль-
ные каналы. Листы соединены в
пакеты высотой 400—1000 мм точеч-
ной сваркой. К преимуществам этой
насадки относятся значительно бо-
лее высокая (в 2—3 раза), чем у плос-
копараллельной насадки, удельная
поверхность, а также возможность
нагревать или охлаждать контакти-
рующие фазы, поскольку каналы,
образованные гофрами, пригодны
для подачи в них теплоносителя или
хладагента. К недостаткам насадки
следует отнести неравномерность
толщины пленки жидкости в кана-
ле. Накопление жидкости в углах
канала несколько ухудшает эксплу-
атационные качества этой насадки.
Насадка из гофрированной сет-
ки (рис. 3.8, е) рекомендуется для
аппаратов, работающих под ваку-
умом. Пакеты такой насадки высо-
той 150—200 мм изготовляют из тка-
ной проволочной сетки толщиной
0,2 мм.
А в последнее время за рубежом
разработаны различные виды новой
высокоэффективной насадки, спо-
собной работать при удельной нагруз-
ке по жидкости L < 200 м3/(м2 • ч) и
F = 5...8 (м/с) х (кг/м3)-0-5. Насадка
обеспечивает значительное (до 5—6)
число теоретических ступеней на I м
высоты и небольшое гидравлическое
сопротивление (до 150 Па на 1 м
высоты). Примерами могут служить на-
садка из металла и полимерных мате-
риалов, «Зульцер» (рис. 3.8, ж) из гоф-
рированных листов толщиной 0,16 мм,
а также регулярная насадка «Роли
пак», образованная ярусами наклон-
ных листов с прорезями (рис. 3.8, з).
В табл. 3.1 дана сравнительная
характеристика насадок различных
видов.
Хорошие характеристики имеют
насадки из проволочной сетки. При-
мером может служить насадка Гуд-
Таблица 3.1
Сравнительная характеристика насадок различных типов
Тип насадки Производительность Эффективность Гидравлическое сопротивление
Кольца Рашига (d = 25 мм) 1 1 1
Кольца Палля (d = 25 мм) 1,4—1,5 1,00—1,25 0,70—0,75
Седла Берля 1,08—1,25 1,11 0,6—0,7
Седла «Инталокс» 1,2—1,4 1,3 0,45—0,50
«Гудлоу» 1,15—1,20 3,5 0,13
«Зульцер» «2 2,5 0,25—0,45
669
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
лоу — пакеты свернутой в рулон
гофрированной проволочной сетки
(диаметр проволоки 0,1 мм). Гофры
расположены под углом 60е к вер-
тикали, высота пакета насадки —
100—200 мм
Кроме этого, очень хорошими
характеристиками обладает регуляр-
ная насадка «Зульцер».
В табл. 3.2 приведены техничес-
кие характеристики некоторых ви-
дов насадок.
Механические пленочные абсор-
беры можно разбить на две группы.
В аппаратах первой группы механи-
ческое воздействие (вращение) ис-
пользуется для создания и поддер-
жания пленки жидкости. К этой
группе относится дископленочный
абсорбер (рис. 3.9, а). В горизонталь-
ном цилиндре 1 поддерживается
некоторый уровень жидкости. Внут-
ри цилиндра вращается горизон-
тальный вал 3 с закрепленными на
Технические характеристики насадок
Таблица 3.2
Насадки Удельная поверх- ность, м—1 Свобод- ный объем Эквива- лентный диаметр, м Число штук в 1 м3 Масса 1 м3, кг
1 2 3 4 5 6
Регулярные насадки Деревянная хордовая (10x100 мм), шаг в свету: 10 мм 100 0,55 0,022 210
20 мм 65 0,68 0,042 — 145
30 мм 48 0,77 0,064 110
Керамические кольца Рашига 50x50x5 мм ПО 0,735 0,027 8500 650
80x80x8 мм 80 0,72 0,036 2200 670
100x100x10 мм 60 0,72 0,048 1050 670
Беспорядочно засыпанные на- садки Керамические кольца Рашига 10x10x1,5 мм 440 0,7 0,006 700 000 700
15x15x2 мм 330 0,7 0,009 220 000 690
25x25x3 мм 200 0,74 0,015 50 000 530
35x35x4 мм 140 0,78 0,022 18 000 530
50x50x5 мм 90 0,785 0,035 6000 530
Стальные кольца Рашига 10x10x0,5 мм 500 0,88 0,007 770 000 960
15x15x0,5 мм 350 0,92 0,012 240 000 660
25x25x0,8 мм 220 0,92 0,017 55 000 640
50x50x1 мм НО 0,95 0,035 7000 430
Керамические кольца Палля 25x25x3 мм 220 0,74 0,014 46 000 610
35x35x4 мм 165 0,76 0,018 18 500 540
50x50x5 мм 120 0,78 0,026 5800 520
60x60x6 мм 96 0,79 0,033 3350 520
670
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Продолжение табл. 3.2
1 2 3 4 5 6
Стальные кольца Палля 15x15x0,4 мм 380 0,9 0,01 230 000 525
25x25x0,6 мм 235 0,9 0,015 52 000 490
35x35x0,8 мм 170 0,9 0,021 18 200 455
50x50x1 мм 108 0,9 0,033 6400 415
Керамические седла Берля 12,5 мм 460 0,68 0,006 570 000 720
25 мм 260 0,69 0,011 78 000 670
38 мм 165 0,7 0,017 30 500 670
Керамические седла «Инталокс» 12,5 мм 625 0,78 0,005 730 000 545
19 мм 335 0,77 0,009 229 000 560
25 мм 255 0,775 0,012 84 000 545
38 мм 195 0,81 . 0,017 25 000 480
50 мм 118 0,79 0,027 9350 530
нем дисками 4. Поверхность дисков,
выступающая над зеркалом жидко-
сти, покрыта жидкой пленкой; на
поверхности этой пленки и проис-
ходит абсорбция. Окружная ско-
рость вращения дисков 0,2—0,3 м/с.
Коэффициенты массопередачи при-
мерно те же, что и для насадочных
абсорберов.
Несколько иная конструкция
механического пленочного абсорбе-
ра показана на рис. 3.9, б. Абсорбер
разделен перегородками 2 на не-
сколько секций. В каждой секции на
валу 5 закреплен сплошной диск <
к которому прикреплены два паке-
та кольцевых дисков 5. Благодаря
такому устройству газ движется зиг-
загообразно.
Аппараты, работающие в пленоч-
ном режиме, имеют невысокие зна-
чения коэффициентов массоотдачи,
поэтому применение их ограничено.
В промышленности большее распро-
странение получили барботажные
аппараты, поверхность межфазово-
го контакта у которых формируется
в виде слоев пены, имеющей более
развитую поверхность.
Рис. 3.9. Механические пленочные абсорберы:
а — дископленочный; б — с вращающимися пакетами дисков; 1 — горизонтальный цилиндр;
2 — перегородка; 3 — вал; 4 — диск; 5 — пакет кольцевых дисков
671
Глава 3 Оборудование для очистки газов методом абсорбции
3.2. Барботажные абсорберы
Среди барботажных абсорберов
наибольшее распространение полу-
чили:
1. Насадочные аппараты с не-
подвижной насадкой.
2. Насадочные аппараты с под-
вижной насадкой.
3. Тарельчатые аппараты.
Конструкции аппаратов с непод-
вижной насадкой и типы контактных
устройств приведены в разделе 4.1
[часть III, глава 4]. В режиме барбота-
жа во всем объеме насадки формиру-
ются пенные структуры с высокораз-
витой поверхностью контакта фаз.
В режиме барботажа данные аппа-
раты работают вблизи критических
скоростей движения газа, т.е. на 15—
20 % ниже так называемой скорости
захлебывания. F-фактор в зависимос-
ти от типа насадки может лежать в
пределах 1—5 (м/с) (кг/м3)-0-5.
Отечественной промышленнос-
тью выпускаются царговые и цель-
носварные колонные абсорберы с
диаметром от 400 до 2800 мм.
На рис. 3.10 приведена царговая
колонна с насыпной насадкой, а в
табл. 3.3 и 3.4 даны основные техни-
ческие характеристики.
Таблица 3 3
Таблица штуцеров
Обоз- наче- ние Назначение Коли- чест- во Условный про- ход, мм Условное давление, МПа (кгс/см2)
Л* Вход пара (газа) I — —
£* Вход флегмы — — —
В* Вход питания — — —
Г* Выход пара (газа) 1 — —
Е* Выход жидкости на циркуляцию 1 — —
Люк — См. основные технические данные
И Для регулятора уровня 1 50 4(40)
К Для камеры уровнемера 2 50 2,5 (25)
л Для замера температуры — М20х1,5 —
м Для замера давления 2 50 1,6(16)
п Лаз 2 250
р Дренаж 1 М20х1,5 —
ш Резервный 1 25 1.6(16)
Таблица 3.4
Основные технические данные колонн
Диаметр аппарата D, мм 400 600 800
1 2 3 4
Толщина корпуса и днищ 5, мм 6—10
Высота насад- ки, мм 1-ГО СЛОЯ /| 1000; 1500; 2000; 2500
2-го слоя /,
3-ГО СЛОЯ /j
672
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Н (с цилиндрической опорой)
Н (с опорой-лапой)
Рис. 3.10. Аппараты с насыпной насадкой
царговые:
1 — куб; 2 — опора-лапа, 3, 4 и 5 — царги; 6 —
тарелка ТСН-3; 7 — цапфа; 8 — крышка; 9 —
приспособление для выверки; 10 — отбойник
сетчатый; 77 — сепаратор; 12 — насадка; 13 —
решетка опорная; 14 — тарелка ТСН-2; 15 —
люк; 16 — камера уровнемера; 17 — опора ци-
линдрическая; //, — высота цилиндрической
части аппарата — и L определяются заказ шком
673
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Продолжение табл. 3.4
2 3 4
Высота царги, мм Ц /| + 800 h +950 /| + 1000
/2 + 850 12+ 1000 /2+ 1050
Гу + 940
Обозначение опор-лап по ГОСТ 26296 -84 2—1000 2—2500 2—4000
Количество опор-лап 3 4 — расположение по осям
Высота аппарата, мм я. Указывается заказчиком в опросном листе
Я Не более 15 000
Диаметр люка, мм 150 250
На рис. 3.11 приведен цельно- новные технические характеристи-
сварной аппарат с насыпной на- ки.
садкой, а в табл. 3.5 и 3.6 даны ос-
Таблица 3.5
Таблица штуцеров
Обо- значе- ние Назначение Количе- ство Условный про- ход, мм Условное давление, МПа (кгс/см2)
Л* Вход пара (газа) 1 — —-
Б* Вход флегмы — — —
В* Вход питания — — —
Г* Выход пара (газа) 1 — —
Д' Выход кубового остатка 1 — —
Е* Выход жидкости на циркуляцию 1 ’ — —
ж1л Люк — См. основные технические данные
И Для регулятора уровня 1 50 4(40)
к Для камеры уровнемера 2 50 2,5 (25)
л Для замера температуры - -- М20х1,5 —
м Для замера давления т 50 1,6(16)
п Лаз 2 500 —.
р Дренаж 1 М20х1,5 —
ш Резервный 1 50 —
* Определяются расчетом.
674
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
2800
2000 ~ . 2000
Исполнение 2
Рис. 3.11. Аппараты с насыпной насадкой
цельносварные:
/ — корпус; 2 — тарелка ТСН-2; 3 — люк; 4 —
устройство поворотное, 5 — тарелка ТСН-3, 6 —
цапфа; 7— приспособление для выверки, 8 —
отбойник сетчатый; 9 — насадка; 10 — решет-
ка опорная; 11 — камера уровнемера; 12 —
опора цилиндрическая
675
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Основные технические данные колонн
Таблица 3.6
Диаметр аппарата D, мм 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800
Толщина корпусам ДНИЩ S, мм 6—38
Высота насадки, мм 1-го слоя 7[ 2000; 3000; 4000; 5000; 6000; 7000; 8000
2-го слоя /2
3-го слоя /3
Расстояние между слоя- ми насадки /4. мм .. 1215 1325 1425 1545 1580
Высота аппарата, мм н, Указывается заказчиком в опросном листе
Н (не более) 15 000 20 000 30 000 40000
Люк Диаметр, мм 500 600
Тип При давлении 1,6 М для углеродистой ст: стойких сталей; при 83, ОСТ 26-2006—82 1а и остаточном давлении: по ОСТ 26-2002—83 зли, по ОСТ 26-2003—83 для коррозионно- давлении выше 1,6 МПа — по ОСТ 26-2005—
На рис. 3.12 приведены царговые а в табл. 3.7, 3.8, 3.9 и 3.10 даны
аппараты с регулярной насадкой, технические характеристики аппа-
ратов.
Таблица 3.7
Таблица штуцеров аппаратов с желобчатым распределителем жидкости
Обо- зна- чение Назначение Коли- чество Условный проход, мм Условное давление, МПа (кгс/см2)
Л* Вход пара (газа) 1 — —
Б* Вход флегмы — —
В* Вход питания — — —
Г* Выход пара (газа) 1 — —
Д* Выход кубового остатка 1 — —
Е Резервный 1 25 ’ • —
Ж Дренаж 1 М20х1,5 —
И Для регулятора уровня 1 50 4(40)
к Для камеры уровнемера 2 50 2,5 (25)
л Для замера температуры — М20х1,5 —
м Для замера давления 2 50 2,5 (25)
п Лаз 1 250 —
*Опредсляются расчетом.
676
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 3.12. Аппараты с регулярной насадкой царговые с желобчатым (д) или форсуноч-
ным (6) распределителями жидкости:
1 — корпус, 2 — опора-лапа; 3 — цапфа; 4 — крышка; 5 — приспособюние для выверки; 6 —
отбойник сетчатый; 7 — царга сепарационная, 8 — распределитель желобчатый; 9 — насадка,
10, 11 и 13 — царги; 12 — решетка опорная; 14 — камера уровнемера; 15 — опора цилиндри-
ческая; L — определяется заказчиком; й — высота пакета насадки; лр л2, л3 — количество
пакетов в ярусе
677
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Таблица 3.8
Таблица штуцеров аппаратов с форсуночным распределителем жидкости
Обо- зна- чение Назначение Коли- чество Условный проход, мм Условное давление, МПа (кгс/см2)
А* Вход пара (газа) 1 — —
5* Вход флегмы — — —
В* Вход питания — — —
Г* Выход пара (газа) 1 — —
Д* Выход кубового остатка 1 — —
Е Резервный 1 25
Ж Дренаж 1 М20х1,5 —
И Для регулятора уровня 1 50 4(40)
К Для камеры уровнемера 2 50 2,5 (25)
Л Для замера температуры — М20х1,5 —
М Для замера давления 2 50 2,5 (25)
п Лаз 1 250 —
♦ Определяются расчетом.
Таблица 3.9
Основные технические данные колонн
Диаметр аппарата D, мм 400 600 800
Толщина корпуса и днищ.?, мм 6-10
Тип насадки по ОСТ 26-01- 1029—81 1 Плоскопараллельная
2 Сотовая
3 Из гофрированной сетки
4 Z-образная
Высота насадки, мм h Л| х h — нс более 2400
6 х Л — не более 2400
6 л 3 х h — нс более 2400
Высота царг, мм С желобчатым распределителем Li Л+ 300
Li 12 + юоо
L> !3 + 1000
С форсуночным распределителем Li Л+ 300
l2 /2+ Л + 250
Ly /1+ 15 + 250
Обозначение опор-лап по ГОСТ 26296—84 Опора 2 —10000 Опора 2—25000 Опора 2—40 000
Количество опор-лап 3 4 (расположение по осям)
Тин распределшсля Ж До 10 мэ/ м2- ч — желобчатый
Ф1.2 Свыше 10 м3/ м2- ч — форсунка типоразмеров 1, 2 по таблице
Высота аппарата Я. Указывается в опросном листе
11 Нс более 10 000 Не более 15 000
678
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 3.10
Параметры форсунок
Диа- метр аппа- рата D, мм Нагрузка по жидкости, м3/ч Форсунка Условный диа- метр подводя- щей трубы, мм Расстояние от форсунки до насадки /4, мм Расстояние от начала царги до насадки /5, мм
мини- маль- нал максимальная Ти- по- раз- мер Обозначение чертежа Произво- дитель- 1 кость, м3/ч
тип насадки
1; 4 2 3
400 1,256 6,28 3,14 1,884 1 154-3662.02.000 ВО 0—11 50 140 460
600 2,826 — 7,065 4,239 1 154-3662.02.000 ВО 0—11 50 215 535
14,13 — — 2 154-3662.03.000 ВО 5—25 80 325 670
800 5,024 - -— 7,536 1 154-3662.02 000 ВО 0—11 50 270 590
25,12 12,56 — 2 154-3662.03.000 ВО 5—25 80 435 780
На рис. 3.13 приведены цельно- . аппаратов; в табл. 3.14 — техничес-
сварные аппараты с регулярной кие характеристики орошающих
насадкой; в табл. 3.11, 3.12 и 3.13 форсунок,
даны технические характеристики
Таблица 3.11
Таблица штуцеров аппаратов с желобчатым распределителем жидкости
Обо- значе- ние Назначение Количе- ство Условный про- ход, мм Условное давление, МПа (кгс/см2)
Л* Вход пара (газа) 1 — —
Б* Вход флегмы —' —
В* Вход питания — ——
Г* Выход пара (газа) 1 — —
Д* Выход кубового остатка 1 — —
£♦ Выход жидкости на циркуляцию 1 — 1
Ж1г2 Люк . См. основные т схнические данные
И Для регулятора уровня 1 50 4(40)
к Для камеры уровнемера 2 50 2,5 (25)
л . Для замера температуры — М20х1,5 :
м Для замера давления 2 50 1,6(16)
II Лаз — 500 —
п Дренаж 1 М20х1,5 —
р Резервный 1 25 1,6(16)
* Определяются расчетом.
679
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбц и и
Рис. 3.13. Аппараты с регулярной насадкой цельносварные с желобчатым (а) или фор-
суночным (б) распределителями жидкости
I корпус; 2 — насадка; 3 — люк; 4 — устройство поворотное; 5 — цапфа; 6 — приспособление
для выверки; 7— отбойник сетчатый; 8— распределитель желобчатый; 9 — решетка опорная; /О —
камера уровнемера; 11 — опора цилиндрическая; h — высота пакета насадки; пг л2, л, —
количество пакетов в ярусе
680
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 3.12
Таблица штуцеров
аппаратов с форсуночным распределителем жидкости
Обо- зна- чение Назначение Коли- чество Условный про- ход, мм Условное давление, МПа (кгс/см2)
Л* Вход пара (газа) I — —
£* Вход флегмы — — —
Л* Вход питания — — —
Г* Выход пара (газа) 1 — —
Д* Выход кубового остатка 1 — —
£* Выход жидкости на циркуляцию 1 — —
Ж>,2 Люк — См. основные технические данные
И Для регулятора уровня 1 50 4(40)
К Для камеры уровнемера 2 50 2,5 (25)
Л Для замера температуры — М20х1,5 —
м Для замера давления 2 50 1,6(16)
н Лаз — 500 —
п Дренаж 1 М20х1,5 —
р Резервный 1 25 1,6(16)
* Определяются расчетом.
Второй большой группой бар-
ботажных аппаратов являются та-
рельчатые колонные аппараты.
В них поверхность межфазового
контакта формируется на контакт-
ных (массообменных) тарелках. От
конструкции контактных тарелок
зависит эффективность работы ап-
парата, его режимные параметры.
К настоящему времени конструк-
торскими коллективами отече-
ственных и зарубежных фирм раз-
работано огромное число контакт-
ных массообменных тарелок. Одна-
ко на практике используется зна-
чительно’меньшее их количество.
Приведем основные из них.
Тарельчатые контактные устрой-
ства можно классифицировать по
многим признакам; например, по
способу передачи жидкости с та-
релки на тарелку различают тарел-
ки с переточными устройствами и
тарелки без переточных устройств
(провальные).
Первые имеют специальные ка-
налы, по которым жидкость пере-
текает с одной тарелки на другую,
причем по этим каналам не прохо-
дит газ. На провальных тарелках нет
переливных устройств, и жидкость,
и газ проходят через одни и те же
отверстия, или прорези, в полотне
тарелки. Эти прорези работают пе-
риодически: в определенный мо-
мент времени одни прорези пропус-
кают пар, другие — жидкость; за-
тем их роли меняются!
По характеру взаимодействия
газового и жидкостного потоков
различают тарелки барботажного и
струйного типов. Тарелки, на кото-
рых сплошной фазой является жид-
кость, а дисперсной — газ или пар,
681
OX
DO
N
Основные технические данные колонн
Таблица 3.13
Диаметр £), мм 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 | 3600
Толщина корпуса и днищ 5, мм 6—38
Тип насад- ки по ОСТ 26-01- 1029—81 1 Плоскопараллельная
2 Сотовая —
3 Из гофрированной сетки —
4 Z-образная
Высота насадки типов 1,2 и 4, мм /1 п\ х Л «2 х Л л3хЛ * не более 5200 «1 х h п2 х h л3 х Л ► не более 8800 Л1 х Л п2 х h Пу х Л ► не ботсс 12 800 Л1 х Л п2 х Л Из х Л ► не более 15 600
h
h
Высота насадки типа 3, мм h «1 х Л «2 X Л л3хЛ ► не более 3600 —
h
h
Высота пакета Л, мм 400 —для типов насадок 1,2 и 4; 150 — для типа 3
Расстояние между яру- сами, ММ с питанием /4 1600
без питания 800
Тип рапре- делителя Ж До 10 м3/ м2 • ч — желобчатый
Фг—8 Свыше 10 м3/ м2 • ч — форсунка типоразмеров 2—8 выбирается по таблице
Высота аппарата, мм Указывается заказчиком в опросном листе
н 15 000 20 000 30 000 40 000 50 000
Люк Диаметр, мм 500 600
Тип ОСТ 26-2002—83 — исполнение углеродистое, ОСТ 26 2003—83 — исполнение коррозионно-стойкое
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Параметры форсунок
Таблица 3.14
Диа- метр аппара- та D, мм Нагрузка по жидкости, м3/ч Форсунка Тру- бо- про- вод Dy, мм
для насадки типов 1 и 4 для насадки типа 2 для насадки типа 3 Ти- по- раз- мср Обозначение чертежа Про- изво- ди- тсль- ностъ, м3/ч
I 2 3 4 5 6 7 8
1000 7,85—39,25 7,85—19,6 7,85—11,8 2 154-3662. 03.000 5—25 80
3 154-3663. 03. 000 20—50 100
1200 11,3—56,5 11,3—28,3 11,3—17 2 154-3662. 03.000 5—25 80
3 154-3663. 03.000 20—50 100
4 154-3663. 04.000 20—90 150
1400 15,4—76,9 15,4—38,5 15,4—23,1 2 154-3662. 03. 000 5—25 80
3 154-3663.-03.000 20—50 100
4 154-3663. 04.000 20—90 150
1600 20,1—100,5 20,1—50,2 20,1—30,1 3 154-3663. 03. 000 20—50 100
4 154-3663.04.000 20—90 150
5 154-3663. 05.000 50—200 200
1800 25,4—127,2 25,4—63,6 25,4—38,2 3 154-3663. 03.000 20—50 100
4 154-3663.04.000 20—90 150
5 154-3663.05. 000 50—200 200
2000 31,4—157 31,4—78,5 31,4—47,1 3 154-3663.03.000 20—50 100
4 154-3663. 04. 000 20—90 150 «
5 154-3663.05. 000 50—200 200
* 2200 38—190 — — 3 154-3663. 03. 000 20—50 100
4 154-3663. 04.000 20—90 150
5 154-3663. 05.000 50—200 200
683
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Продолжение табл. 3.14
1 2 3 4 5 6
2400 45,2—226,1 4 154-3663.04. 000 20—90 150
5 154-3663. 05. 000 50—200 200
. 6 154-3663. 06. 000 100—275 250
2600 53,1—265,3 5 154-3663.05.000 50—200 200
6 154-3663. 06.000 100—275 250
2800 61,5—307,7 5 154-3663. 05.000 50—200 200
6 154-3663.06. 000 100—275 250
7 154-3663.07.000 150—325 300
3000 70,65—353,2 5 154-3663. 05.000 50—200 200
7 154-3663. 07. 000 150—325 300
8 154-3663.08. 000 300—600 350
3200 80,4—402 5 154-3663.05.000 50—200 200
7 154-3663.07.000 150—325 300
8 154-3663.08. 000 300—600 350
3400 90,7—453,7 5 154-3663.05.000 50—200 200
7 154-3663.07. 000 150—325 300
8 154-3663.08. 000 300—600 350
3600 101,7—508,7 5 154-3663.05.000 50—200 200
7 154-3663. 07.000 150—325 300
8 154-3663. 08. 000 300-600 350
называют барботажными. На струй-
ных тарелках дисперсной фазой яв-
ляется жидкость, сплошной — газ;
потоки взаимодействуют в прямо-
точном режиме на поверхности ка-
пель и жидкостных струй, взвешен-
ных в газовом потоке.
В зависимости от конструкции
684
устройств ввода пара (газа) в жид-
кость различают тарелки клапан-
ные, колпачковые, ситчатые,
язычковые, решетчатые, с прямо-
точно-скоростными контактными
элементами и др. Одни из этих та-
релок могут работать только в бар-
ботажном режиме (колпачковые),
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
другие — только в струйном (языч-
ковые), третьи — и в том, и в дру-
гом режимах (клапанные).
В химической, нефтехимичес-
кой, нефтеперерабатывающих от-
раслях промышленности наиболее
распространены барботажные и
струйные тарелки с переливами.
Колпачковые тарелки с капсуль-
ными колпачками до недавнего вре-
мени считали лучшими контактны-
ми устройствами для ректифика-
ционных и абсорбционных аппара-
тов благодаря простоте эксплуата-
ции и универсальности.
Основной частью колпачковой
тарелки (рис. 3.14) является сталь-
ной диск 1 (или полотно тарелки)
с отверстиями для паровых патруб-
ков 6. Патрубки приварены к диску.
Над патрубками установлены кол-
пачки 5 диаметром 60 или 80 мм.
Колпачки имеют прорези высотой
15; 20 или 30 мм.
Для создания необходимого
уровня жидкости на тарелке 2 пос-
леднюю снабжают сливной пере-
городкой 3. Переливная пере-
городка 1 образует переливной
карман а, в который погружается
сливная планка 4 тарелки, распо-
ложенной выше.
Применяют два варианта креп-
ления колпачка к тарелке. В испол-
нении 1 положение колпачка мож-
но регулировать по высоте, в ис-
Рис. 3.14. Колпачковая тарелка:
1 — диск; 2 — тарелка; 3 — сливная перегородка; 4 — сливная планка; 5 — колпачки; б —
паровые патрубки
685
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
полнении 2 регулирование невоз-
можно, и нижние кромки проре-
зей в этом случае упираются в по-
лотно тарелки.
Тарелка работает следующим об-
разом. Поступающая жидкость за-
полняет тарелку на высоту, опре-
деляемую сливной перегородкой 3,
при этом прорези колпачков долж-
ны быть погружены в жидкость. Пар
проходит через паровые патрубки,
щели колпачков и барботирует сквозь
слой жидкости. Газ и жидкость вза-
имодействуют в перекрестном токе:
жидкость движется по тарелке от
переливного кармана к сливной пе-
регородке и далее на расположенную
ниже тарелку, а газ — вверх по оси
колонны.
Колпачковые тарелки можно
изготовлять из чугуна, меди, ке-
рамики, углеграфита, пластмасс и
других материалов.
Тарелки с капсульными кол-
пачками имеют относительно вы-
сокий КПД (0,75—0,80) и работа-
ют в широком диапазоне произ-
водительностей по газу. Их можно
использовать при нестабильных
нагрузках по жидкости и пару. Для
этих тарелок F - 1 (м/с) (кг/м3)-0'5,
а гидравлическое сопротивление,
зависящее от глубины погружения
колпачка, не превышает 1 кПа. К не-
достаткам этих тарелок следует
прежде всего отнести значитель-
ные металлоемкость и трудоем-
кость изготовления.
Значительно меньшей трудоем-
костью обладают тарелки с туннель-
ными (рис. 3.15) и S-образными эле-
ментами (рис. 3.16).
Такие тарелки собирают из
штампованных желобов 7, уложен-
ных по ходу жидкости на опорные
686
уголки 2 и накрытых колпачками 3
так, что между ними образуются
паровые каналы. Для равномерно-
го распределения пара колпачки
в нижней части имеют трапецеи-
дальные прорези. Колпачки крепят
на полотне тарелки шпильками 4.
Для равномерного распределения
жидкости на тарелке сливную
планку 5 также выполняют с про-
резями.
На рис. 3.17 показаны тарелки с
S-образными элементами, установ-
ленными перпендикулярно направ-
лению движения жидкости на та-
релке. Для того, чтобы закрыть ка-
налы с торцов и увеличить жест-
кость тарелки, между S-образны-
ми элементами устанавливают пла-
стины 3.
В зависимости от диаметра ап-
парата такие тарелки бывают одно-
и многосливными. Характерная
особенность их состоит в том, что
пар выходит из контактных элемен-
тов в направлении движения жид-
кости. Это способствует уменьше-
нию разностей уровней жидкости
на тарелке у сливной и перелив-
ной перегородок.
Металлоемкость тарелок с S-об-
разными элементами почти вдвое
меньше, а производительность на
20—30 % больше по сравнению с
тарелками с капсульными колпач-
ками. Эффективность сравниваемых
тарелок примерно одинаковая
(КПД равен 0,6—0,8). Оптимальная
нагрузка по газу для этой тарелки
на 10—25 % меньше, чем для кол-
пачковой. Для повышения диа-
пазона устойчивой работы и про-
изводительности таких тарелок
S-образные элементы 2 (рис. 3.17)
снабжают прямоточными кла-
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 3.15. Тарелка с туннельными колпачками:
/ — желобы; 2 — опорные уголки; 3 — колпачки; 4 — шпильки; 5 — сливная планка
Рис. 3.16. Тарелка с S-образными элементами:
а — общий вид; б — схема; 1 — желоб; 2 — уголок
Рис. 3.17. Тарелка с S-образными элементами и клапанами:
1 — прямоточные клапаны; 2 — S-образные элементы; 3 — пластины
687
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
панами прямоугольной формы 1,
размещенными на верхней площад-
ке S-образного элемента. Для уве-
личения жесткости тарелки уста-
навливают пластины 3. По произ-
водительности эти тарелки пример-
но на 10 % превосходят клапанные
прямоточные.
Клапанные тарелки также ши-
роко применяют в очистке газов.
Основные преимущества этих та-
релок — способность обеспечить
эффективный массообмен в боль-
шом интервале рабочих нагрузок,
несложность конструкции, низкая
металлоемкость и невысокая сто-
имость.
Эффективность клапанных пря-
моточных тарелок (рис. 3.18) (КПД)
0,70-0,85, F < 2,5 (м/с) (кг/м3)”0-5,
диапазон устойчивой работы 3,5.
В области саморегулируемой рабо-
ты тарелки обладают относительно
небольшим гидравлическим сопро-
тивлением.
Ситчатые и решетчатые та-
редки. Ситчатые тарелки со сливным
устройством применяют в колонных
аппаратах диаметром 400—4000 мм
при расстоянии между тарелками от
200 мм и более. Основной элемент
таких тарелок — металлический
диск с отверстиями диаметром 2—
6 мм, расположенными по верши-
нам равносторонних треугольников
(рис. 3.19).
В колоннах диаметром более 800
мм тарелки состоят из отдельных
секций. По креплению секций та-
релки к корпусу и устройству пе-
реливов такие колонны аналогич-
ны аппаратам с колпачковыми и
клапанными тарелками. Преиму-
щества ситчатой тарелки — боль-
Рис. 3.18. Клапанно-прямоточная тарелка
688
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
I | J
Рис. 3.19. Элемент ситчатой тарелки
шое свободное (т.е. занятое отвер-
стиями) сечение тарелки, а сле-
довательно, и высокая произво-
дительность по пару, простота
изготовления, малая металлоем-
кость. По производительности по
пару (газу) эти тарелки на 30—40 %
превосходят колпачковые. Недо-
статок — высокая чувствитель-
ность к точности установки. Ап-
параты с ситчатыми тарелками не
рекомендуется использовать для
работы на загрязненных средах;
это может вызвать забивание от-
верстий.
Для уменьшения гидравлического
сопротивления и расширения диа-
пазона устойчивой работы ситчатых
тарелок их комбинируют с клапан-
ными устройствами (рис. 3.20); в ре-
зультате повышается эффектив-
ность работы тарелки при малой
и большой производительности
по пару. При малых нагрузках та-
релка работает как обычная сит-
чатая, с увеличением нагрузки от-
крывается клапан 2 и между ним
и тарелкой 1 образуется щель, от-
куда под некоторым углом к го-
Рис. 3.20. Элемент ситчато-клапанной
тарелки
ризонтали выходит пар, обеспе-
чивая перемещение жидкости по
тарелке в направлении слива и
уменьшая разность уровней жид-
кости на тарелке. Ситчато-клапан-
ная тарелка обеспечивает боль-
шой диапазон устойчивой рабо-
ты при небольшом гидравличес-
ком сопротивлении, что делает ее
пригодной для процессов, проте-
кающих под вакуумом..
Решетчатые провальные тарел-
ки (рис. 3.21) используют в уста-
новках, рабочая производитель-
ность которых отклоняется от рас-
четной не более чем на 25 %.
К преимуществам этих тарелок
следует прежде всего отнести про-
стоту конструкции и малую метал-
лоемкость. Кроме того, они име-
ют большую пропускную способ-
ность по жидкости и, при доста-
точной ширине щели, могут быть
использованы для обработки заг-
рязненных жидкостей, оставляю-
щих осадок на тарелке. По эффек-
тивности решетчатые провальные
тарелки обычно не уступают та-
релкам с переливом. К недостат-
689
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
кам относятся узкий диапазон ус-
тойчивой работы и сложность
обеспечения равномерного распре-
деления орошения по поверхнос-
ти тарелок в начале процесса.
При высокой плотности ороше-
ния [более 50 м3/(м2 ч)], когда ра-
бота тарелок лимитируется произ-
водительностью переливных уст-
ройств, целесообразно применение
многосливной продольно-секциони-
рованной тарелки, или тарелки с
двумя зонами контакта фаз (рис. 3.22).
Последняя представляет собой ком-
бинацию барботажной тарелки (сит-
чатой, клапанной) с устройством,
в котором реализуется зона контак-
та фаз, формирующаяся в простран-
стве между тарелками при перете-
кании жидкости. Тарелка состоит из
перфорированного основания 7 с ус-
тановленными на нем сливными
карманами 2 (могут быть одно-, двух-
и трехщелевыми), направляющих
планок 3 и отбойных дисков 4.
Однощелевой сливной карман,
установленный на тарелке 1 (см.
рис. 3.23, а) состоит из патрубка 2 и
отбойного диска 3, укрепленного так,
что между ними образуется кольце-
Рис. 3.21. Решетчатая провальная тарелка:
1 — перфорированное полотно; 2 — опорные
уголки
Рис. 3.22. Тарелка с двумя зонами контакта:
/ — перфорированное основание; 2 — слив-
ные карманы; 3 — направляющие планки; 4 —
отбойные диски
690
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 3.23. Сливные карманы:
а — однощелевой; б — двухщелевой; J — та-
релка; 2 — патрубок; 3 — отбойный диск; 4 —
конус; 5 — внутренний патрубок
вая щель шириной = 4...12 мм. Че-
рез эту щель вытекает кольцевая
струя жидкости, образуя дополни-
тельную зону контакта. При уста-
новке двухщелевого сливного кар-
мана (рис. 3.23, б) жидкость перелива-
ется через сливную перегородку, про-
текает по. внутренней стенке наруж-
ного патрубка 2 и конусу 4 во внут-
ренний патрубок 5 и вытекает из ниж-
ней щели кольцевой струей, образуя
дополнительную зону контакта.
С увеличением производительно-
сти по жидкости уровень ее в пат-
рубке 5 повышается, жидкость за-
полняет пространство в патрубке 2 и
начинается истечение из верхней
щели. В пространстве между тарелка-
ми образуется вторая кольцевая струя.
Таким образом, многощелевой слив
позволяет значительно расширить
диапазон нагрузок по жидкости.
Тарелки с двумя зонами контак-
та фаз позволяют повысить эффек-
тивность массооб.мена примерно на
30 % благодаря образованию допол-
нительной зоны контакта в про-
странстве между ними.
Анализ работы тарельчатых кон-
тактных устройств, выполненный
УкрНИИхиммашем, позволил уста-
новить для некоторых тарелок опи-
санных конструкций области при-
менения в зависимости от техноло-
гического назначения и параметров
работы.
Установлено, что ситчатые тарел-
ки эффективны в процессах, проте-
кающих при стабильных режимах ра-
боты (диапазон устойчивой работы
тарелки при F-факторс до 2) и про-
изводительности L по жидкости до
40 м3/(м2 • ч). Эти тарелки нельзя ис-
пользовать для обработки жидкостей,
вызывающих забивание осадком от-
верстий тарелок. Ситчатые многослив-
ные тарелки применяют для процес-
сов, требующих эффективного кон-
такта при большой удельной нагруз-
ке по жидкости L, до 180 м3/(м2 • ч),
ситчато-клапанные — для процессов,
проводимых под вакуумом и при ат-
мосферном давлении, при L < 100 м3/
/(м2 • ч) и F < 2,5 (м/с) (кг/м3)-0-5. Эти
тарелки в меньшей степени подвер-
жены забиванию твердыми включе-
ниями, которые под действием пря-
моточной составляющей скорости
пара, выходящего из-под клапанов,
сдуваются с поверхности тарелки.
691
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Клапанные прямоточные тарелки
применяют в процессах, протекающих
при атмосферном и повышенном
давлении, при L < 100 м3/(м2 • ч) и
F < 2,5 (м/с) (кг/м3)-0*5. Диапазон ус-
тойчивой работы этих тарелок 3,5.
Жалюзийно-клапанные тарелки,
обладающие высокой эффективно-
стью, имеют несколько более вы-
сокое гидравлическое сопротивле-
ние, чем ситчато-клапанные, и
применяются в основном для прове-
дения процессов под давлением, при
L < 130 м3 (м2- ч) и F < 3,75 (м/с)
(кг/м3)45*5. Диапазон устойчивой ра-
боты достигает 4,5. Колпачковые
тарелки применяют в производствах
относительно небольшой мощнос-
ти, а также при небольших нагруз-
ках по жидкости. В этих условиях
тарелки обеспечивают поддержание
определенного запаса жидкости в
контактной зоне.
В табл. 3.15 приведены области
применения некоторых типов кон-
тактных массообменных тарелок, а
на рис. 3.24 даны области устойчи-
вой их работы.
Таблица 3.15
Области применения тарелок различных типов
Тарелка Диаметр, мм Условия проведения процесса
Ситчато-клапанная Ситчатая Клапанная Колпачковая 400—4000 Вакуум; атмосферное давление Любое давление, стабильный режим Атмосферное и повышенное давление Любое давление, нестабильный режим
Жалюзийно-клапанная Ситчатая многосливная 1000—4000 1600—4000 Атмосферное и повышенное давление Высокоэффективные процессы, большие удельные нагрузки по жидкости — до 180 м3/(м2-ч)
F,(h/c)(kz/h’)-°’*
Рис. 3.24. График к определению области устойчивой работы тарелки:
1 — ситчато-клапанной; 2— ситчатой; 3 — клапанной; 4 — жалюзийно-клапанной; 5 — колпач-
ковой; 6 — ситчатой многосливной
692
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Отечественной промышленнос-
тью выпускаются царговыс (рис. 3.25)
и цельносварные (рис. 3.26) тарель-
чатые колонные аппараты, которые
широко используются в процессах
адсорбции отходящих газов. Техни-
ческие характеристики данных ко-
лонн приведены в табл. 3.16 и 3.17.
Ir
Рис. 3.25. Аппараты тарельчатые нартовые:
1 — корпус; 2 — опора-лапа, 3 — цапфа; 4 —
крышка; 5 — отбойник сетчатый; 6 — царга
сепарационная, 7 — тарелка, 8 — камера уров-
немера; 9 — приспособление для выверки;
10 — опора цилиндрическая; L — определяет-
ся заказчиком
693
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Таблица штуцеров
Обозна- чение Назначение Коли- чество Условный про- ход, мм Условное да в пение, МПа (кгс/см2)
Я* Б* В* Г* Е* И К Л М П р с Вход пара (газа) Вход флегмы Вход питания Выход пара (газа) Выход жидкости на цир- куляцию Для регулятора уровня Для камеры уровнемера Для замера температуры Для замера давления Лаз Дренаж Резервный 1 " 1 1 1 2 2 2 1 1 50 50 М20х1,5 50 250 М20х1,5 25 4(40) 2,5 (25) 1,6 (16) WI6)
’Определяются расчетом.
Исполнение 2
Рис. 3.26. Аппараты тарельчатые цельносварные:
1 — корпус; 2 — люк; 3 — устройство поворотное; 4 и 5 —
тарелки; 6 — отбойник сетчатый; 7 — приспособление для
выверки; 8— цапфа (штуцер); 9 — камера уровнемера; 10 —
опора цилиндрическая; п — количество тарелок; л(— ко-
личество люков; //, — высота цилиндрической части
аппарата — определяется заказчиком
694
Основные технические данные царговых колонн
Таблица 3.16
Показатель Шифр аппарата
Aj Bd nJ д Е, 1Ж 3 и, к. л. Мз н. п, Р| с, У Ф С Ч Ш Щ Э Ю
Диаметр аппа- рата D, мм 400 и 600 800
Расстояние между тарел- ками h, мм 200 300 400 200 300 400
Толщина корпуса и днищ S, мм Выбирается заказчиком
Тип внутрси- них уст- ройств (тарелки) т,- Колпачковые ОСТ 26-01-66—86
т2 Ситчато-клапанные ОСТ 26-01-108—85
Т3 Жалюзийно-клапанные ОСТ 26 01-417—85
т4 Решетчатые ОСТ 26-675—78
Коли- чсство тарелок 4 6 8 12 4 6 8 12 4 6 8 12 4 6 8 12 4 6 8 12 4 6 8 12
царг 1 1 2 3 1 2 2 4 2 3 4 6 1 1 1 2 1 1 2 3 1 2 2 4
Количество тарелок в кубе — 2 — — 1 — 2 — — — — 2 — — 2 — — 1 — 2 —
Высо- та, мм царги /1 800 900 800 1200
куба А 2300 2650 2300 265012300 3000 2300 2300 2650 2300 3000| 2300 265С 12300 3000 2300
крыш- ки /3 350 450
Обозначение опор-лап по ГОСТ 26296—84 Опора 2 — 10 000 Опора 2 — 25 000
Количество опор-лап 3 — для диаметра 400 мм; 4 (расположение по осям) — для диаметров 600 и 800 мм
Высо- та аппа- рата, Н, мм при ци- линдри- ческой опоре 5350 5700 6150 6950 5800 6350 7050 8150 6150 6950 7750 9150 5850 6200 7050 5850 6550 7050 8260 6200 7050 7750 9450
при опо- ре-лапе 4800 5150 5600 6400 5250 5800 6500 7600 5600 6400 7250 8800 5300 5650 6500 5300 6000 6500 7700 5650 6500 7200 8900
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Os
SO
Os
Продолжение табл. 3.16
Показатель 11 1ифр аппарата
Аз В, г2 А? Вз Д. з. Дз Жг з? И2 л2 И, л3 М5
Диаметр аппарата D, мм 400 и 600
Расстояние между тарелками Л, мм 200 300 400
Толщина корпуса и днищ 5, мм Выбирается заказчиком
Тип внут- ренних устройств (тарелки) т. Колпачковые ОСТ 26-01-66—86
т7 Ситчато-клапанные ОСТ 26-01-108—85
т, Жалюзийно-клапанные ОСТ 26-01-417—85
т< Решетчатые ОСТ 26-675—78
Коли- чество тарелок 16 20 24 28 32 36 16 20 24 28 32 36 16 20 24 28 32 36
царг 4 5 6 7 8 9 5 6 8 9 10 12 8 10 12 14 16 18
Количество тарелок в кубе — 1 2 — 1 ' 2 — —
Высота, мм царги /| 800 900 800
куба А 2300 2650 3000 2300 2650 3000 2300 2300
крышки А 350
Обозначение опор-лап по ГОСТ 26296—84 Опора 2 — 10 000 — для диаметра 400 мм; опора 2 — 25 000 — для диаметра 600 мм
Количество опор-лап 3 — для диаметра 400 мм; 4 (расположение по осям) — для диаметра 600 мм
Высота аппарата Н, мм при ци- линдри- ческой опоре 7750 8550 9350 10150 10950 11750 9400 10650 11750 13000 14250 15 350 10950 12550 14150 15750 17350 18950
при опоре- лапе 7200 8000 8800 9600 10400 11 200 8850 10100 11200 12450 13700 14 800 10400 12000 13600 15200 16 800 18400
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Продолжение табл. 3.16
Показатель Шифр аппарата
н2 Р2 с2 Н3 Рз Сз У2 ч2 Уз Нз Чз ш2 э, Шз э2 ю2
Диаметр аппарата D, мм 800
Расстояние между тарелками Л, мм 200 300 400
Толщина корпуса и днищ 5, мм Выбирается заказчиком
Тип внугрен- них уст- ройств (тарелки) т. Колпачковые ОСТ 26-01-66—86
т2 Ситчато-клапанные ОСТ 26-01-108—85
Т3 Жалюзийно-клапанные ОСТ 26-01-417—85
т4 Решетчатые ОСТ 26-675—78
Количе- ство тарелок 16 20 24 28 32 36 16 20 24 28 32 36 16 20 24 28 32 36
царг 3 4 5 6 4 5 6 7 8 9 5 6 8 9 10 12
Количество тарелок в кубе — 2 — 2 — 1 2 — 1 2 —
Высо- та, мм царги li 1200
куба /2 2300 2650 2300 2650 2300 2300 2650 3000 2300 2650 3000 2300
крышки 450
Обозначение опор-лап по ГОСТ 26296—84 Опора 2—40 000
Количество опор-лап 4 (расположение по осям)
Высо- та ап- пара- та//, мм при цилин- дрической опоре 8250 8600 9450 1065С 11000 11 850 9450 10650 11850 13050 14250 15 450 11600 12 550 14 250 15 800 17 350 19 050
при опоре- лапе 7700 8050 8900 1010С 10450 11300 8900 10100 11300 12 500 13 700 14 900 11 050 12 000 13 700 15 250 16 800 18 500
о\ Примечание. Колонные аппараты 0 400,600,800 мм с количеством тарелок от 16 до 36 раскрепляются по высоте аппарата в этажерке.
^3 Место раскрепления должно находиться на высоте не более Ул Нот фундамента аппарата.____________________________________________
Часть III. Основное оборудование дгя очистки газовых систем
О
чо
со
Основные технические данные цельносварных колонн
Таблица 3.17
Диаметр аппарата D, мм 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600
Расстояние между тарелка- ми h, мм 300; 400, 500; 600, 800
Толщина корпуса и днищ S, мм Выбирается заказчиком
Тип внут- ренних уст- ройств (тарелки) Tj Колпачковые ОСТ 26 01-66—86
т2 Ситчато-клапанные ОСТ 26-01-108—85
Тз Жалюзийно-клапанные ОСТ 26-01-417—85
Т4 Решетчатые ОСТ 26-02-2055—79
т$ Клапанные прямоточные ОСТ 26-02-1401—76 Клапанные прямотенные ОСТ 26-02-1402—76
Тб Ситчатые с отбойными элементами ОСТ 26-02-2054—79
Т7 S-образные клапанные ОСТ 26-02-536—78
Т8 Клапанные балластные ОСТ 26-02-2061—80
Количество тарелок Определяется заказчиком. Максимально возможное количество тарелок в аппарате — 60. Число тарелок принимается четным
Высота аппарата Н, мм, не более 23000 30 000 50 000
Люк Диаметр мм 500 600
Тип При давлении до 1,6 МПа и остаточном давлении: по ОСТ 26-2002—83 для углеродистой стали, по ОСТ 26-2003—83 для коррозионно-стойкой стали; при давлении выше 1,6 МПа: по ОСТ 26-2005—83 для углеродистой стали, по ОСТ 26-2006—83 для коррозионно-стойкой стали
Расположе- ние по высо- те аппарата Для чистых сред — через 12 тарелок; для загрязненных сред— через 6 тарелок
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица штуцеров
Обо- значе- ние Назначение Коли- чество Условный про- ход, мм Условное давле- ние, МПа (кгс/см2)
Л* Вход пара (газа) 1 — —
д* Вход флегмы — — • — .
д* Вход питания - "" — —
г* Выход пара (газа) 1 — —
д* Выход кубового остатка 1 — —
£* Выход жидкости на циркуляцию 1 — —
Люк — См. основные технические данные
И Для регулятора уровня 1 50 4(40)
К Для камеры уровнемера 2 50 2,5 (25)
л Для замера температуры — М20х1,5 —
м Для замера давления 2 50 1.6 (16)
п Лаз 2 500 —
р Дренаж 1 50 2,5 (25)
с Резервный 1 50 2,5 (25)
♦ Определяются расчетом.
3.3. Распиливающие абсорберы
Распиливающие абсорберы мож-
но разделить на следующие три груп-
пы аппаратов:
1. Полые (форсуночные) распы-
ливающие абсорберы, представля-
ющие собой колонны или камеры,
в которых движется газ, встречаю-
щий на своем пути жидкость, рас-
пыляемую на капли при помощи
форсунок (распылителей).
2. Скоростные прямоточные рас-
пиливающие абсорберы, в которых
распыление жидкости осуществля-
ется за счет кинетической энергии
движущегося с большой скоростью
газового потока.
3. Механические распыливаю-
щие абсорберы, в которых жидкость
распыляется вращающимися дета-
лями.
Таким образом, в аппаратах пер-
вой группы распыление происходит
за счет энергии жидкости, во вто-
рой группе — за счет энергии газа,
а в третьей — за счет подводимой
извне механической энергии.
Полые распыливающие абсорберы.
На рис. 3.27 показаны некоторые
типы распыливающих абсорберов,
выполненных в виде полых колонн.
Газ в них движется обычно снизу
вверх, а жидкость подается через
расположенные в верхней части
колонны распылители с направле-
нием факела распыла сверху вниз
(рис. 3.27, а) или под некоторым
углом к горизонтальной плоскости
(рис. 3.27, б).
Во многих случаях, особенно
при большой высоте колонны,
распылители располагают в не-
сколько ярусов. При этом факелы
распыла направляют сверху вниз
или под углом к горизонтальной
плоскости, либо снизу вверх. При-
меняют также комбинированную
установку распылителей: часть —
факелом вверх, а часть —. факе-
лом вниз.
Скорость подъема газа по абсор-
беру не должна превышать скорос-
ти витания капель жидкости кри-
тического рахмера, т.е. тех капель,
699
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
а б в
Рис. 3.27. Полые распиливающие абсорберы:
а — факел распыла направлен вниз; б — факел распыла направлен под утлом (двухрядное
расположение форсунок); в — с пережимом в нижней части
которые не должны выноситься в
сепараторы или брызгоуловители.
Величина скорости витания капель
критического размера может быть
рассчитана по уравнению (1.14)
[часть III, глава 1].
Скоростные прямоточные рас-
пиливающие абсорберы. В полых рас-
пиливающих абсорберах скорость
газа нельзя значительно повысить,
так как это вызвало бы унос с ним
большей части распыленной жид-
кости. В случае прямотока газа и
жидкости процесс проводят при
больших скоростях газа (20—30 м/с
и выше), причем вся жидкость уно-
сится с газом и отделяется от него
в специальном сепарационном уст-
ройстве.
Эти абсорберы можно условно
разбить на три группы. К первой
группе относятся аппараты, в ко-
торых жидкость распиливается при
струйном или пленочном ее тече-
нии. Рабочий объем абсорберов этой
группы обычно имеет вид трубы
Вентури (поэтому такие абсорберы
часто называют абсорберами
Вентури). Абсорбер состоит (см.
рис. 3.28) из сужающейся части (кон-
фузора), узкой части (горловины)
и расширяющейся части (диффузо-
ра). Жидкость подают в горловину
или в конфузор. Пройдя с большой
скоростью через горловину, газ по-
ступает в диффузор; здесь скорость
газа постепенно снижается, после
чего он направляется в сепараци-
онное устройство. В диффузоре ки-
нетическая энергия газа переходит
в энергию давления с минимальны-
ми потерями.
На рис. 3.28 показаны два типа
абсорберов Вентури. В абсорбере,
изображенном на рис. 3.28, а, жид-
кость подается в горловину / через
расположенные по ее периферии
отверстия и отделяется от газа в
циклоне 2. На рисунке изображена
труба Вентури прямоугольного се-
чения; применяют абсорберы та-
кого же типа и с круглыми труба-
700
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 3.28. Форсуночные абсорберы Вентури:
а — с периферийным вводом жидкости; б — с центральным вводом жидкости, 1 — горловина
с отверстиями; 2 — циклон; 3 — сопло; 4 — бак
ми. В абсорбере, приведенном на
рис. 3.28, б, осуществляется цент-
ральный ввод жидкости через со-
пло 3; сепарационным устройством
является бак 4, на крышке которо-
го установлена труба Вентури. Аб-
сорберы Вентури, показанные на
рис. 3.28, называют форсуночными,
поскольку жидкость вводят в них че-
рез форсунки (сопла). Такие абсор-
беры могут иметь вертикально или
горизонтально расположенные тру-
бы Вентури.
На рис. 3.29 показан абсорбер
Вентури с пленочным орошением.
В нем жидкость поступает в конфу-
зор, переливаясь через его верхний
обрез. Далее она стекает по конфу-
зору в виде пленки и распыливает-
ся газом при прохождении через
горловину.
Разновидностью абсорбера с пле-
ночным орошением, отличающейся
от него отсутствием диффузора, яв-
ляется абсорбер распыливающего типа
(APT), показанный на рис. 3.30, а. При
больших призводительностях в верх-
ней плите может быть установлено
несколько конусов (конфузоров),
что видно из рис. 3.30, б. В аппара-
тах APT можно осуществлять не-
сколько ступеней распыления, ус-
танавливая последовательно два или
более конуса (рис. 3.30, в). Из-за от-
сутствия диффузора абсорбер APT
Рис. 3.29. Абсорбер Вентури с пленочным
орошением
701
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Рис. 3.30. Абсорбер распиливающего типа (APT):
а — с одним центральным конусом; б — с несколькими конусами; в — с двумя ступенями
распыления
обладает более высоким гидравли-
ческим сопротивлением, чем абсор-
беры с трубами Вентури.
Ко второй группе относятся ап-
параты, в которых осуществляется
восходящий прямоток. Характерным
представителем этой группы явля-
ется бесфорсуночный абсорбер Вен-
тури с одной трубой (рис. 3.31, д),
в котором жидкость эжектируется
в конфузор поступающим в него га-
зом. Жидкость подается в бак 7, в
котором устанавливается опреде-
ленный уровень, обусловливаемый
расходом жидкости и увеличиваю-
щийся с повышением последнего.
В результате трения газа о поверх-
ность жидкости на ней образуется
«холм» (показан на рис. 3.31, а пун-
ктиром), с поверхности которого и
Рис. 3.31. Бесфорсуночный абсорбер Вентури:
а — с одной трубой; б — с несколькими трубами; в — «Лэромикс»; / — бак; 2 — сепаратор; 3 — сопла
702
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
распыляется жидкость. Отделение
жидкости и газа происходит в се-
параторе 2. Описанные абсорберы
могут иметь трубы круглого или
прямоугольного сечения, причем
при больших производительностях
возможна установка нескольких па-
раллельных труб (рис. 3.31, б).
Разновидностью описанного ап-
парата является абсорбер «Аэро-
микс», разработанный фирмой
«Пратт-Даниэль» (рис. 3.31, в). В этом
абсорбере жидкость подается в ниж-
нюю часть трубы через тангенци-
ально расположенные сопла 3 и рас-
пыливается поднимающимся газом.
В аппаратах второй группы может
быть осуществлена рециркуляция
жидкости без применения насосов по
схеме, показанной на рис. 3.31, в.
К третьей группе отнесем аппа-
раты, в которых распыление проис-
ходит при ударе движущегося с боль-
шой скоростью газа о поверхность
жидкости (скруббер Дойля, рис. 3.32).
Механические абсорберы. Типич-
ным аппаратом с механическим
разбрызгиванием является абсорбер
с вращающимся погружным кону-
сом (рис. 3.33). Внутри цилиндричес-
кого кожуха 1 расположено по вы-
соте несколько тарелок 2, заполнен-
ных жидкостью. На валу 5 закреп-
лены вращающиеся вместе с ним
конусы 4. Нижние края конусов по-
гружены в находящуюся на тарел-
ках жидкость. При вращении вала
жидкость поднимается по конусам
и под действием центробежной
силы сбрасывается с их верхних
обрезов, образуя факел распыла.
Такие абсорберы применяют в
коксохимической промышленнос-
ти, а также при охлаждении и очи-
стке газов. Опытный абсорбер диа-
метром 1100 мм и высотой 3,8 м был
испытан при очистке водорода от
H2S и СО2 раствором моноэтанол-
амина. Абсорбер имел по высоте во-
семь разбрызгивающих элементов,
составленных из четырех конусов с
наибольшим диаметром 400 мм; глу-
бина погружения конусов в жидкость
равнялась 50 мм; частота вращения
вала — 400 об/мин. Степень очистки
от H2S составляла 99,9 %, гидравли-
ческое сопротивление — 600 Па.
Разновидностью абсорберов с вра-
щающимся погружным конусом яв-
ляется показанный на рис. 3.33, б ро-
тационный аппарат Сафина. Ротор
состоит из конуса-питателя 6 и кон-
1 — трубы; 2 — наконечники; 3, 4 — перегородки
703
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Рис. 3.33. Абсорберы с вращающимся погружным конусом:
а — абсорбер Фсльда; б — абсорбер Сафина; / — кожух; 2 — тарелка; 3 — перегородка; 4 —
конус; 5 — вал; 6 — конус-питатель; 7 — кольцо; 8 — кольцевой желоб; 9 — периферийный
желоб; 10 — переток
центрических колец 7. Нижний край
конуса-питателя погружен в жид-
кость, находящуюся в кольцевом же-
лобе 8. Разбрызгиваемая конусом-пи-
тателем жидкость собирается на внут-
ренней поверхности первого от цент-
ра кольца 7, разбрызгивается с его
верхнего края на второе кольцо и т.д.
Для сильно запыленных газов
часто используется абсорбер с раз-
брызгивающими валками лопастно-
го типа (рис. 3.34) или разбрызги-
вающими дисками (рис. 3.35).
Разбрызгивающие валки устанав-
ливают в камерах так, что газ дви-
жется перпендикулярно (рис. 3.34)
или параллельно (рис. 3.35) осям
валков. При этом по ходу движения
газа размещают перегородки (см. рис.
3.34 и 3.35). Движение газа парал-
лельно оси валков применяется в
абсорберах с двумя валками, а пер-
пендикулярное движение — при
числе валков два и более.
Абсорберы с разбрызгивающи-
ми валками используют для погло-
щения SiF4 (выделяющегося при
производстве суперфосфата) водой
с получением кремнефтористоводо-
родной кислоты. В этом процессе
абсорбция сопровождается выделе-
нием твердой фазы (SiO2), что зат-
рудняет применение некоторых ти-
пов аппаратов, например, насадоч-
ных абсорберов.
Методы расчета распыливаюших
абсорберов приведены в главе 2 ча-
сти III.
Рис. 3.34. Абсорбер с разбрызгивающими валками лопастного типа:
/ — валки; 2, 3 — перегородки
704
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 3.35. Абсорбер с разбрызгивающими дисками:
/ — вал; 2 — диски; 3 — перегородки
Пример расчета абсорбера (по
Ю.И. Дытнерскому). Исходные
данные. Рассчитать абсорбер для
улавливания бензольных углеводо-
родов из коксового газа каменно-
угольным маслом при следующих
условиях:
1) производительность по газу при
нормальных условиях Ио = 13,9 м3/с;
2) концентрация бензольных уг-
леводородов в газе при нормальных
условиях: на входе в абсорбер ун =
= 35 • 10~3 кг/м3; на выходе из аб-
сорбера ук = 2 • 10~3 кг/м3;
3) содержание углеводородов в
поглотительном масле, подаваемом
в абсорбер, хн = 15 % (мае.);
4) абсорбция изотермическая,
средняя температура потоков в аб-
сорбере t - 30 °C;
5) давление газа на входе в аб-
сорбер Р = 0,119 МПа.
Улавливание бензольных углево-
дородов из коксового газа каменно-
угольным маслом представляет со-
бой процесс многокомпонентной
абсорбции, когда из газа одновре-
менно поглощается смесь компо-
нентов — бензол, толуол, ксилол
и сольвенты. Инертная часть коксо-
вого газа состоит из многих компо-
нентов — Н2, СН4, СО, N2, СО2,
О2, NH3, Н2 и др. Сложным являет-
ся и состав каменноугольного мас-
ла, представляющего собой смесь аро-
матических углеводородов (двух- и
трехкольчатых) и гетероциклических
соединений с примесью фенолов.
Для упрощения приведенных
ниже расчетов газовая смесь и по-
глотитель рассматриваются как би-
нарные, состоящие из распределя-
емого компонента (бензольные уг-
леводороды) и инертной части (но-
сителей); физические свойства их
приняты осредненными.
Для линеаризации уравнения ра-
бочей линии абсорбции составы
фаз выражают в относительных кон-
центрациях распределяемого компо-
нента, а нагрузки по фазам — в рас-
ходах инертного носителя. В приве-
денных ниже расчетах концентра-
ции выражены в относительных
массовых долях распределяемого
компонента, а нагрузки — в массо-
вых расходах носителей.
Расчет насадочного абсорбера.
Геометрические размеры колонно-
го массообменного аппарата опреде-
ляются в основном поверхностью
массопередачи, необходимой для
проведения данного процесса, и
скоростями фаз.
Поверхность массопередачи мо-
жет быть найдена из основного урав-
нения массопередачи:
Г = Л//(/СЛДА:ср) = Л//(/С>ДГср), (3.1)
где Кх, Ку — коэффициенты массо-
передачи соответственно по жидкой
и газовой фазам, кг/(м2 • с).
705
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Масса поглощаемого вещества и
расход поглотителя. Массу бен-
зольных углеводородов (БУ), пере-
ходящих в процессе абсорбции из
газовой смеси (Г) в поглотитель за
единицу времени, находят из урав-
нения материального баланса:
М = С(УН -Ук) = £(ХК -X,), (3.2)
где £, G -— расходы соответственно
чистого поглотителя и инертной час-
ти газа, щ'/с;
X* — начальная и конечная
концентрации бензольных углево-
дородов в поглотительном масле,
кг БУ/кг М;
уп> ук — начальная и конечная
концентрации бензольных углево-
дородов в газе, кг БУ/кг Г.
Выразим составы фаз, нагрузки
по газу и жидкости в выбранной для
расчета размерности:
к=л/(Ро>-л);
Л=х„/(100-х„),
где р0>г— средняя плотность коксо-
вого газа при нормальных условиях.
Получим:
Ун = 35-10 3 /(0,44 —35 -10-3) =
= 0,0864 кг БУ/кг Г;
Ух = 2-10-3 /(0,44-2 •10"3) =
= 0,0045 кг БУ/кг Г;
Ха = 0,15/(100-0,15)»
«0,0015 кг БУ/кг М.
Конечная концентрация бен-
зольных углеводородов в поглоти-
тельном масле Хк обусловливает
его расход (который, в свою оче-
редь, влияет на размеры как абсор-
бера, так и десорбера), а также
часть энергетических затрат, связан-
ных с перекачиванием жидкости и
ее регенерацией. Поэтому X* выби-
рают, исходя из оптимального рас-
хода поглотителя. Для коксохими-
ческих производств расход поглоти-
тельного каменноугольного масла L
принимают в 1,5 раза больше ми-
нимального £mjn. В этом_случае ко-
нечную концентрацию Хк опреде-
ляют из уравнения материального
баланса, используя данные по рав-
новесию (см. рис. 3.36 и 3.37):
A/ = £min(*k -X.) = l,5£min(Z -Z).
(3.4)
Отсюда
Jk=(A\ + 0,5%.,)/1,5=
=(0,0432+0,5-0,015)/!,5 =
= 0,0293 кг БУ/кг Л/,
где X г. — концентрация бензольных
углеводородов в жидкости, равно-
весная с газом начального состава.
Расход инертной части газа:
6 = К0(1-уоб)(р0,-ун), (3.5)
где — объемная доля бензольных
углеводородов в газе, равная
УЛ = УЛ = 35 10-’ 22,4/83 =
= 0,0094 м> БУ/м1 Г;
Л/БУ — мольная масса бензольных
углеводородов.
Тогда
G = 13,9(1-0,0094)(0,44-0,035) =
= 5,577 кг/с.
Производительность абсорбера
по поглощаемому компоненту :
М = С(У „ - Ух) = 5,577(0,0864-0,0045) =
= 0,457 кг/с.
706
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Расход поглотителя (каменно-
угольного масла) равен:
Л = Л//(А\-Х„) = 0,457/
/(0,0293 - 0,0015) = 16,44 кг/с.
Тогда соотношение расходов фаз,
или удельный расход поглотителя,
составит:
l = LIG- 16,44/5,577 = 2,94 кг/кг.
Движущая сила массопередачи.
Движущая сила в соответствии с
уравнением (3.1) может быть выра-
жена в единицах концентраций как
жидкой, так и газовой фаз. Для слу-
чая линейной равновесной зависи-
мости между составами фаз, при-
нимая модель идеального вытесне-
ния в потоках обеих фаз, опреде-
лим движущую силу в единицах
концентраций газовой фазы:
ДУср = (ДУб - лЕ)/[1п(ДУб /ДУМ)],
' • (3,7)
где ДУб и ДУм — большая и меньшая
движущие силы на входе потоков
в абсорбер и на выходе из него,
кг БУ/кг Г (рис. 3.36 и 3.37).
В данном примере
дуб = у«-ук;
ДУ^Ук-Й,,,
где Ут,, и Ухк — концентрации бен-
зольных углеводородов в газе, рав-
новесные с концентрациями в жид-
кой фазе (поглотителе) соответ-
ственно на входе в абсорбер и на
выходе из него (см. рис. 3.36):
ДУб = 0,0864-0,0586 = 0,0278 кг БУ/кг Г;
ДУН = 0,0045 - 0,0030 = 0,0015 кг БУ/кг Г;
ДУс₽ = (0,0278-0,0015)/
/[In(0,0278/0,0015] = 0,009 кг БУ/кг Г.
Коэффициент массопередачи.
Коэффициент массопередачи К на-
ходят по уравнению аддитивности
фазовых диффузионных сопротив-
лений:
/С, =1/(1/^+^), (3.8)
Рис. 3.36. Зависимость между содержанием бен-
зольных углеводородов в коксовом газе У
и каменноугольном масле X при 30 *С:
1 — равновесная линия; 2 — рабочая линия
Рис. 3.37. Схема распределения концен
траций в газовом и жидкостном пото
ках в абсорбере
707
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
где Рх и — коэффициенты мас-
соотдачи соответственно в жидкой
и газовой фазах, кг/(м2 * с);
т — коэффициент распределе-
ния, кг Л//кг Г.
Для расчета коэффициентов
массоотдачи необходимо выбрать
тип насадки и рассчитать скорости
потоков в абсорбере.
В рассматриваемом примере вы-
берем более дешевую насадку —
деревянную хордовую, размером
10 х 100 мм с шагом в свету 20 мм.
Удельная поверхность насадки а =
= 65 м2/м3, свободный объем е =
= 0,68 м3/м3, эквивалентный диа-
метр d3 = 0,042 м, насыпная плот-
ность р = 145 кг/м3 (см. табл. 3.2).
Скорость газа и диаметр абсор-
бера. Предельную скорость газа,
выше которой наступает захлебы-
вание насадочных абсорберов, мож-
но рассчитать по уравнению:
Л, В — коэффициенты, завися-
щие от типа насадки;
L и G — расходы фаз, кг/с.
Значения коэффициентов А и В
приведены в табл. 3.18.
Пересчитаем плотность газа на
условия в абсорбере:
Ру Роу
То Р
^0 *" ^0
273 1,19 19s кг
= 0,44-------------------- = 0,464 —г.
273 + 30 1,013 10s м3
Предельную скорость и нахо-
дим из уравнения (3.9), принимая
при этом, что отношение расходов
фаз в случае разбавленных смесей
приблизительно равно отношению
расходов инертных фаз:
<65
9,8-0,683
0,464^16,5-IO"3 Y 6
1060
10’3
1,75(2,94)1М
2е’ PAP.J wJ IPxJ
(3-9)
где unP ~' предельная фиктивная
скорость газа, м/с;
цх, ц8 — вязкость соответствен-
но поглотителя при температуре в
абсорбере и воды при 20 °C, Па • с;
Решая это уравнение, получим
ипр = 3,03 м/с.
Выбор рабочей скорости газа обус-
ловлен многими факторами. В общем
случае ее находят путем технико-
экономического расчета для каждого
конкретного процесса. Коксовый газ
очищают от различных примесей в
Таблица 3.18
Значения коэффициентов А и В
Тип насадки А В
Трубчатая 0,47 + 1,5 1g (jyO,O25) 1,75
Плоскопараллельная хордовая 0 1,75
Пакетная 0,062 1,55
Кольца Рашига внавал —0,073 1,75
Кольца Палля —0,49 1,04
Седла размером 25 мм —0,33 1,04
Седла размером 50 мм —0,58 1,04
708
Часть III Основное оборудование для очистки газовых систем
нескольких последовательно соеди-
ненных аппаратах. Транспортиров-
ка больших объемов газа через них
требует повышенного избыточного
давления и, следовательно, значи-
тельных энергозатрат. Поэтому при
улавливании бензольных углеводо-
родов основным фактором, опре-
деляющим рабочую скорость, явля-
ется гидравлическое сопротивление
насадки. С учетом этого рабочую ско-
рость о принимают равной 0,3—0,5
от предельной.
Примем и = 0,4 ипр = 0,4 • 3,03 =
= 1,21 м/с.
Диаметр абсорбера находят из
уравнения расхода:
(З.Ю)
где V — объемный расход газа при
условиях в абсорбере, м3/с.
Отсюда
Л ‘273 + 30 1,О13Ю5
4-13,9----------------г-
273 1,19-10
3,14-1,21
= 3,71
м.
Выбираем стандартный диаметр
обечайки абсорбера d = 3,8 м. При
этом действительная рабочая ско-
рость газа в колонне
о = 1,21(3,71/3,8)2 =1,15 м/с.
Ниже приведены нормальные
ряды диаметров колонн (в м), при-
нятые в химической и нефтепере-
рабатывающей промышленности:
— в химической промышленно-
сти — 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4;
1,6; 1,8; 2,2; 2,6; 3,0;
— в нефтеперерабатывающей
промышленности — 1,0; 1,2; 1,4; 1,6;
1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,6; 2,8; 3,0; 3,2;
3,4; 3,6; 3,8; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0;
6,4; 7,0; 8,0; 9,0. ‘
Плотность орошения и актив-
ная поверхность насадки. Плотность
орошения (скорость жидкости) рас-
считывают по формуле:
t/ = L/(px5), (3-11)
где 5 — площадь поперечного сече-
ния абсорбера, м2.
Подставив, получим:
t/ = 16,44/(1060-0,785-3,82) =
= 13,7-10^ м7(м2-с).
При недостаточной плотности
орошения и неправильной орга-
низации подачи жидкости поверх-
ность насадки может быть смоче-
на не полностью. Но даже часть
смоченной поверхности практи-
чески не участвует в процессе
массопередачи ввиду наличия за-
стойных зон жидкости (особенно
в абсорберах с нерегулярной на-
садкой) или неравномерного рас-
пределения газа по сечению ко-
лонны.
Существует некоторая мини-
мальная эффективная плотность
орошения 4/йп, выше которой всю
поверхность насадки можно считать
смоченной. Для пленочных абсор-
беров ее находят по формуле:
(3.12)
Здесь
Л™п=3,95-10-8с?^Л (3-13)
где Гт|п — минимальная линейная
плотность орошения, кг/(м • с);
о — поверхностное натяжение,
мН/м.
709
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Тогда
Fmin = 3,95 • 10’8 • 203,6 • 16,50,49 =
= 7,55-10'3 кг/(м-с)
Отсюда
6/min =65 -7,55-10*3/1060 =
= 4,63-10"* м3(м2-с).
В проектируемом абсорбере плот-
ность орошения U выше (7min, по-
этому в данном случае коэффици-
ент смачиваемости насадки у = 1.
Для насадочных абсорберов ми-
нимальную эффективную плотность
орошения l/min находят по соотно-
шению:
(3-14)
где ^эф — эффективная линейная
плотность орошения, м2/с.
Для колец Рашига размером 75 мм
и хордовых насадок с шагом более
50 мм 47ж])= 0,033 • 10-3 м2/с; для всех
остальных насадок — 0,022 • 10-3 м2/с.
Коэффициент смачиваемости на-
садки v для колец Рашига при за-
полнении колонны внавал можно
определить из следующего эмпири-
ческого уравнения:
y = 0,122(f/pjt)1/3<,/2a-'", (3.15)
где dK — диаметр насадки;
m = 0,133rf;w.
При абсорбции водой и водны-
ми растворами хорошо растворимых
газов смоченная поверхность насад-
ки уменьшается. Поэтому полная
смачиваемость достигается при бо-
лее высоких значениях Г. Для таких
систем значение fmin может быть рас-
считано по уравнению
Z , \0,2
,0.4 РЛ°3
= A Re1
Их
(3.16)
4
где коэффициент А зависит от кра-
евого угла смачивания и изменяет-
ся в пределах 0,12—0,17;
До — разница между поверхност-
ным натяжением жидкости, пода-
ваемой на орошение колонны, и
жидкости, вытекающей из нее.
Доля активной поверхности на-
садки уа может быть найдена по
формуле:
36006/
( (3.17)
а(р + 3600qU) 1
где р и — коэффициенты, зави-
сящие от типа насадки.
Подставив численные значения,
получим:
3600-0,00137
ш -----------------------------= о,95.
65(0,0078 + 3600-0,0146 0,00137)
Как видим, не вся смоченная
поверхность является активной. Наи-
большая активная поверхность на-
садки достигается при таком спо-
собе подачи орошения, который
обеспечивает требуемое число то-
чек орошения п на 1 м2 поперечно-
го сечения колонны. Это число то-
чек орошения и определяет выбор
типа распределительного устрой-
ства.
Расчет коэффициентов массе -
отдачи. Для регулярных насадок
(к которым относится и хордовая)
коэффициент массоотдачи в газо-
вой фазе находят из уравнения:
Nu; = 0,167Rc°,74Pr^33(/Z JJ-0,47, (3.18)
гдеЫи', = $ydJDy — диффузионный
критерий Нуссельта для газовой фа-
зы.
Отсюда (м/с) равен:
= 0,167(D / t/3)Re“’74Pr^0,33 (/ / d3 Г°Л7,
(3.19)
710
Часть III. Основное оборудование din очистки газовых систем
где Dy — средний коэффициент
диффузии бензольных углеводоро-
дов в газовой фазе, м2/с;
Re, = /(ец,)— критерий Рей-
нольдса для газовой фазы в насад-
ке;
PrJ = /(Р^) — диффузионный
критерий Прандтля для газовой фазы;
ц, — вязкость газа, Па • с;
/ — высота элемента насадки, м.
Для колонн с неупорядоченной
насадкой коэффициент массоотда-
чи 0у можно найти из уравнения
Nu, =0,407 Rc^Pr™.
Коэффициент диффузии бензоль-
ных углеводородов в газе можно рас-
считать по уравнению:
4,3 -10'8Г3/2 П Г
~ РМ1;3 4.nwV \ м + м * (3.20)
где о6у, vr — мольные объемы бен-
зольных углеводородов и коксового
газа в жидком состоянии при нормаль-
ной температуре кипения, см3/моль;
Mr, М — мольные массы соот-
бу’ г
ветственно бензольных углеводоро-
дов и коксового газа, кг/моль.
Подставив, получим:
D 4,3 • 10’8 ЗОЗ3'2 Г1 Г _
' ~ 0,119(96’'3 + 21,61'3 )2 V 83 +10,5 “
= 1,17-105 м2/с;
Rcy = (1,15 0,042 -0,464)/
/(0,68-0,0127-10~3) = 2618;
Рг' = (0,0127 -10"3)/(0,464 • 1,17 • 10’5) = 2,34,
В = 0,1675 26180 М2,340Пх
0,042
( о I У0’47
х —0,0137 м/с.
^0,042j
Выразим 0, в выбранной для рас-
чета размерности:
0, = О,О137(р,-Лр) =
= 0,0137(0,464 - 0,0185) = 0,0061 кг/(м2 с)
Коэффициент массоотдачи в
жидкой фазе 0х находят из обобщен-
ного уравнения, пригодного как для
регулярных (в том числе и хордовых),
так и для неупорядоченных насадок:
N< = 0,0021 Rex 75 Рг’5, (3.21)
где Nux = 0д511р/Dx — диффузионный
критерий Нуссельта для жидкой
фазы.
Отсюда 0х (м/с) равен:
0Х = 0,0021(£>x/5np)Rcx,7SPrx0’5, (3-22)
где Dx — средний коэффициент диф-
фузии бензольных углеводородов в
каменноугольном масле, м2/с;
8.р=[м;/(рк)]''’- приведенная
толщина стекающей пленки жидко-
сти, м;
Rex = 4(/рх/(арх) — модифициро-
ванный критерий Рейнольдса для
стекающей по насадке пленки жид-
кости;
Ргх = рх/(рх/)х) — диффузионный
критерий Прантдля для жидкости.
В разбавленных растворах коэф-
фициент диффузии Dx может быть
достаточно точно вычислен по урав-
нению:
Dx =7,4-10-’2(pM)w7’/(pxu®;), (3.23)
где М — мольная масса каменно-
угольного масла, кг/кмоль;
Т — температура масла, К;
цх — вязкость масла, мПа - с;
ибу — мольный объем бен-
зольных углеводородов, см3/моль;
0 — параметр, учитывающий ас-
социацию молекул.
711
Глава 3. Оборудование для очистки газов методом абсорбции
Подставив, получим:
Dx = 7,4 • 10'2 • (1 • 170)°5 • ЗОУ( 16,5- 960 6) =
1,15-10’° м2/с;
5„р = [(16,5 • 10-3)7(Ю602 • 9,8)р =
= 2,88-10^ м;
Re, = (4-0,00137-1060)/65-16,5-10'3 =
5,41;
Рг; =(16,5-10’3)/1060-1,15-10-’° = 1,31- 10s;
₽, °0’002'7Ь'1|^5-41‘,В(1’31' 10Т =
Z,oo-1U
= 1,065-IO"6 м/с.
Выразим в выбранной для рас-
чета размерности:
Р, = 1,065 • 10'6 (р, -сжр) = 1,065 • 10-6 х
х(Ю60 —16,2) =1,11 -10'3 кг/(м2 -с),
где с — средняя объемная концен-
трация бензольных углеводородов в
поглотителе, кг БУ/(м3 • см).
По уравнению (3.8) рассчитаем
коэффициент массопередачи в га-
зовой фазе Ку:
/^ = 1/[1/(6,1 • 10‘3) +2/(1,11-10"3)] =
= 5,09-10"4 кг/(м2 • с).
Поверхность массопередачи и
высота абсорбера. Поверхность мас-
сопередачи в абсорбере по уравне-
нию (3.1) равна:
F = 0,457/(5,09- 10й • 0,009)«105 м2.
Высоту насадки, необходимую
для создания этой поверхности
массопередачи, рассчитаем по
формуле:
H = F/(0,785«</V). (3.24)
Подставив численные значения,
получим:
Н = 10s /(0,785 - 65 • 3,82 • 0,95) = 143 м.
Обычно высота скрубберов не
превышает 40—50 м, поэтому для
осуществления заданного процесса
выберем четыре последовательно со-
единенных скруббера, в каждом из
которых высота насадки равна 36 м.
Во избежание значительных на-
грузок на нижние слои насадки ее
укладывают в колонне ярусами по
20—25 решеток в каждом. Каждый
ярус устанавливают на самостоятель-
ные поддерживающие опоры. Рассто-
яние между ярусами хордовой на-
садки составляет обычно 0,3—0,5 м.
Принимая число решеток в каж-
дом ярусе равным 25, а расстояние
между ярусами — 0,3 м, определим
высоту насадочной части абсорбера:
Я„ = Н +0,3(27 /(0,25/) -1) =
= 36 + 0,3(36/(25 • 0,1) -1) = 40 м.
Расстояние между днищем аб-
сорбера и насадкой ZH определяет-
ся необходимостью равномерного
распределения газа по поперечно-
му сечению колонны. Расстояние от
верха насадки до крышки абсорбе-
ра ZB зависит от размеров распреде-
лительного устройства для ороше-
ния насадки и от высоты сепара-
ционного пространства (в котором
часто устанавливают каплеотбой-
ные устройства для предотвращения
брызгоуноса из колонны). Примем
эти расстояния равными соответ-
ственно 1,4 и 2,5 м. Тогда общая вы-
сота одного абсорбера:
Яа =Яи+г,+ ZH =40+ 1,4+ 2,5 =43,9 м.
712
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Гидравлическое сопротивление
абсорберов. Гидравлическое сопро-
тивление ДР обусловливает энерге-
тические затраты на транспортиров-
ку газового потока через абсорбер.
Величину ДР рассчитывают по фор-
муле:
AP = APC-IOW, (3.25)
где ДРС — гидравлическое сопро-
тивление сухой (не орошаемой жид-
костью) насадки, Па;
U — плотность орошения, м3/
/(м2-с);
b — коэффициент, значения ко-
торого для различных насадок при-
ведены ниже:
Насадка b
Кольца Рашига
в укладку:
50 мм * 173
80 мм 144
100 мм 119
Кольца Рашига внавал:
25 мм 184
50 мм 169
Кольца Палля (50 мм) 126
Блоки керамические 151
Седла «Инталокс»:
25 мм 33
50 мм 28
Седла Берля (25 мм) 30
Гидравлическое сопротивление
сухой насадки ДРс определяют по
уравнению:
ДР.=Х-У^Р,, (3.26)
«э 2
где X — коэффициент сопротивле-
ния. Для хордовой насадки:
X = 6,64/Re°1375; (3.27)
о0 = u/e — скорость газа в свободном
сечении насадки, м/с.
Подставив, получим:
X = 6,64 / 26180,37S =0,347;
др -0 347 144 0Л5/0,68)20,464_
с ’ 0,042 2
= 789 Па.
Коэффициент сопротивления
беспорядочных насадок, в которых
пустоты распределены равномерно
по всем направлениям (шары, сед-
лообразная насадка), рекомендует-
ся рассчитывать по уравнению:
X = 133/Re,+2,34. (3.28)
Коэффициент сопротивления бес-
порядочно насыпанных кольцевых
насадок можно рассчитать по форму-
лам:
при ламинарном движении
(Re, < 40):
X = 140/Re,; (3.29)
при турбулентном движении
(Re, >40):
X = 16/Rc°;2. (З.зо)
Коэффициент сопротивления ре-
гулярных насадок находят по урав-
нению:
(3.31)
где Хтр — коэффициент сопротив-
ления трению;
£ — коэффициент местного со-
противления:
^ = 4,2/е2-8,1/£ + 3,9.
Гидравлическое сопротивление
орошаемой насадки ДР равно:
ДР = 789 • 10119 000,37 = 1 148 Па.
713
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
ГЛАВА 4
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ
АДСОРБЦИОННЫМИ, КАТАЛИТИЧЕСКИМИ
И ТЕРМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
Адсорбционные методы исполь-
зуют для очистки газов с невысо-
ким содержанием газообразных и
парообразных примесей. В отличие
от адсорбционных методов они по-
зволяют проводить очистку при по-
вышенных температурах.
Суть каталитических процессов
газоочистки заключается в реализа-
ции химических взаимодействий,
приводящих к конверсии подлежа-
щих обезвреживанию примесей в ме-
нее токсичные продукты в присут-
ствии специальных катализаторов.
При этом катализаторы наносятся
на пористые или непористые мате-
риалы (керамика, силикагели, це-
олиты, оксид алюминия и т.д.) раз-
личной формы.
Таким образом, как для адсорб-
ционных, так и для каталитичес-
ких процессов необходима высоко-
развитая поверхность межфазового
контакта между потоком очищаемо-
го газа и адсорбентом или катали-
затором. Поэтому аппаратурное
оформление этих двух групп процес-
сов очень схожее.
Адсорбенты, применяемые для
очистки газовых выбросов, должны
удовлетворять следующим требова-
ниям: 1) иметь большую адсорбци-
онную способность — поглощать
714
большие количества адсорбтива при
малой его концентрации в газовой
фазе; 2) обладать высокой селектив-
ностью; 3) быть химически инерт-
ными по отношению к компонен-
там разделяемой смеси; 4) иметь вы-
сокую механическую прочность (это
требование приобретает особое
значение при использовании их в
аппаратах непрерывного действия);
5) обладать способностью к реге-
нерации; 6) иметь низкую сто-
имость.
Наиболее широкое применение
нашли следующие типы пористых
адсорбентов: активные (или акти-
вированные) угли, силикагели,
алюмогели и цеолиты (или молеку-
лярные сита), которые отличаются
друг от друга как адсорбционными
свойствами (вследствие различной
природы материала, метода обра-
ботки и структуры), так и размера-
ми гранул и плотностью.
Различают истинную, кажущу-
юся и насыпную плотности ад-
сорбента (табл. 4.1). Под истинной
плотностью понимают массу еди-
ницы объема плотного адсорбен-
та (без учета пор). Кажущаяся
плотность адсорбента — это масса
единицы объема пористого мате-
риала адсорбента. Насыпная плот-
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ность представляет собой массу
единицы объема слоя адсорбента,
включая объем пор в гранулах и
промежутков между гранулами ад-
сорбента.
Пористые адсорбенты могут
иметь макропоры, переходные поры
и микропоры. Интервалы радиусов
пор условно принимаются следую-
щими.
Макропоры имеют средние ра-
диусы более 10-7м и удельную по-
верхность (поверхность, отнесенную
к единице массы адсорбента) 0,5—
2,0 м2/г. Малая величина удельной
поверхности свидетельствует о том,
что макропоры не играют заметной
роли в величине адсорбции, одна-
ко они являются транспортными ка-
налами, по которым адсорбируемые
молекулы проникают в глубь гра-
нул адсорбента.
Переходные поры имеют эффек-
тивные радиусы в интервале от (1,5 +
+ 1,6) • 10~9 до Ю 7 м, что значитель-
но превышает размеры обычно адсор-
бируемых молекул. Удельные поверх-
ности переходных пор могут дости-
гать 400 м2/г. Переходные поры запол-
няются полностью при достаточно вы-
соких ,парциальных давлениях пара
сорбируемого компонента.
Средние радиусы микропор на-
ходятся в области ниже (1,5 + 1,6) х
х 10'9 м. По размерам микропоры со-
измеримы с размерами адсорбиру-
емых молекул. Энергия адсорбции
в микропорах значительно выше,
чем при адсорбции в переходных
порах и макропорах, вследствие
чего происходит резкое повышение
адсорбционной способности в об-
ласти малых концентраций целево-
го компонента. Адсорбция в микро-
порах при этом приводит к их объем-
ному заполнению молекулами адсор-
бата. Одним из основных параметров
микропор является их объем. Удель-
ный объем микропор (объем, отне-
сенный к единице массы адсорбен-
та) составляет примерно (1 +5) х
х 10~4 м5/кг (или 0,1—0,5 см3/г).
Активные угли — пористые уг-
леродные адсорбенты, содержащие
все разновидности пор. По соотно-
шению объемов различных пор раз-
личают активные угли: 1) первого
структурного типа, содержащие пре-
имущественно тонкие микропоры
(< 2 • 10~9 м, т.е. < 20 А); 2) второго
структурного типа с размерами пор
(2+3) • 10-9 м, т.е. 20—30 А; 3) сме-
шанного структурного типа, содер-
жащие в равной мерс как макропо-
ры, так и микропоры. Выбор того
или иного типа углей зависит от
цели процесса адсорбции, в кото-
ром они используются (поглощение
газов, рекуперация летучих раство-
рителей). Активные угли имеют ряд
особенностей, определяемых харак-
тером их поверхности и пористой
Таблица 4.1
Ориентировочные значения плотности некоторых адсорбентов (в кг/м3)
Адсорбенты Истинная плотность Кажущаяся плотность Насыпная плотность
Активные угли Мелкопористый силикагель Крупнопористый силикагель Цеолиты 1750—2100 2100—2300 2100—2300 2100—2400 500—1000 1300—1400 750—850 1200—1400 200—600 800—850 500—600 600—800
715
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
структуры. Поверхность углерода
электрононейтральна, и адсорбция
на углях в основном определяется
дисперсионными силами взаимодей-
ствия. При выборе активного угля
следует учитывать его гидрофоб-
ность и горючесть.
Для очистки газовых выбросов
промышленных предприятий ис-
пользуют так называемые газовые и
рекуперационные активные угли.
Газовые угли применяют для
улавливания относительно плохо
сорбирующихся компонентов, при-
сутствующих в газовом потоке с не-
большой концентрацией. Они обла-
дают довольно большим объемом
микропор и умеренно развитой пе-
реходной пористостью.
Такие угли используются для
поглощения веществ с температу-
рой кипения, намного меньшей
нормальной температуры. С позиции
собственно адсорбции их возмож-
но использовать и для поглощения
хорошо адсорбирующихся органи-
ческих веществ. Однако если кон-
центрация этих веществ в газовом
потоке значительна, то определя-
ющую роль при выборе приобрета-
ет стадия десорбции., В этом случае
целесообразно применять рекупера-
ционные угли.
Представителями газовых углей,
выпускаемых отечественной про-
мышленностью и применяемых для
очистки газовых выбросов, являют-
ся угли типа АГ, КАУ и СКТ раз-
личных модификаций, а предста-
вителями рекуперационных углей —
угли типа АР, APT и СКТ-3.
Основные характеристики неко-
торых марок углей приведены в
табл. 4.2.
В последнее время стали про-
изводить активные угли из поли-
мерных материалов. Они имеют раз-
витую систему микропор, диаметр
которых составляет от 10-9до 1,5 х
х 10-9 м (10—15 Л). Отличительной
особенностью таких углей является
повышенная адсорбционная актив-
ность в области малых концентра-
ций компонента и более регуляр-
ная структура, которая приводит,
в частности, к улучшению механи-
ческой прочности угля (например,
угля марки САУ, приготавливаемого
из полимера сарана, — саранового
активного у гол я).
Внимание многих исследовате-
лей в последние годы привлечено
Таблица 4.2
Характеристика некоторых марок активных углей
Марка Размер гранул, мм Насыпная плотность, кг/м3 Предельный адсорбционный объем микропор, см3/г
СКТ 1,0—3,5 380—500 0,45—0,59
АГ—2 1,0—3,5 600 0,30
АГ—3 1,5—2,7 450 0,30
АГ—5 1—1,5 450 0,30
САУ 1—5 450 0,36
КАУ 1—5 400 0,33
АР—3 1,0—5,5 550 0,33
APT 1,0—6,0 550—600 0,33
СКТ—3 1,0— 3,5 420—450 0,46
716
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
к новому типу углеродных адсор-
бентов — молекулярно-ситовым уг-
лям (MSC). Они имеют более узкие
поры, чем сарановыс угли, и ад-
сорбция на них молекул малого
диаметра является предельным слу-
чаем адсорбции за счет дисперси-
онных сил, подобно адсорбции бо-
лее крупных молекул циклогекса-
на и бензола на сарановом угле,
когда диаметр пор адсорбента со-
измерим с размерами молекул ад-
сорбата. В силу своих сорбционных
свойств молекулярно-ситовые угли
имеют широкие перспективы про-
мышленного применения. Особен-
ности их энергетической структуры
в отдельных случаях обусловливают
некоторые преимущества MSC пе-
ред цеолитами. Так/ например, они
могут служить эффективным сред-
ством разделения и очистки газо-
вых и жидких смесей в присутствии
такого полярного компонента, как
вода. Плохая сорбируемость поляр-
ных веществ на углеродных адсор-
бентах предопределяет также воз-
можность использования молеку-
лярно-ситовых углей для очистки
газовых потоков от различных орга-
нических примесей.
Ниже представлены (табл. 4.3)
различные характеристики молеку-
лярно-ситовых углей японской фир-
мы «Такеда». .
Сравнивая основные характери-
стики исследуемых углей, следует
отмстить, что насыпная плотность
молекулярно-ситового угля суще-
ственно больше насыпной плотно-
сти углей СКТ и APT; что связано
с малыми объемами у них микро-
и макропор. Другая отличительная
особенность молекулярно-ситовых
углей — отсутствие зольности и со-
держания элементарной серы.
Молекулярно-ситовые угли по
однородности пористой структуры
Таблица 4.3
Характеристики молекулярно-ситовых углей
Характеристики MSC—А MSC—5А MSC—В MSC—с
Размер пор, м (Л) 4 • 10~10 ' (4) 5- 10~|6 (5) 6- ю-10 (6) 7-10—10 (7)
Насыпная плотность, кг/м3 . 640 520 510 500
(г/см3) (0,64) (0,52) (0.51) (0,50)
Кажущаяся плотность, кг/м3 .1100 900 880 860
(г/см3) (1,0 (0,9) (0,88) (0,86)
Объм макропор, м’/кг (см3/г) 2,1 • 10-4 (0,21) 3,8 • Ю-4 (0,38) 3,8 • 10-4 (0,38) 3,8- КГ* (0,38)
Объем микропор, м3/кг (см3/г) 1,3- 10~^ (0,13) 1,8- 10-4 (0,18) . 2,1 • 10-4 (0,21) 2,3- 10-4 (0,23)
Общий объем пор, м3/кг (см3/г) 3,4- 10-4 (034) 5,6- 10-4 (0^6) 5,9 Ю”4 (039) 6,1 - 10-4 (0,61) „
Примечание. Истинная плотность всех приведенных углей составляет 1800 кг/м3 (1,8 г/см3)
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
близки к цеолитам. Наблюдается
отсутствие переходной пористости
при незначительном объеме макро-
пор.
В 70-х годах появился еще один
новый тип углеродных адсорбентов —
активированные углеродные волок-
на, которые в перспективе могут
быть использованы для очистки га-
зовых потоков от вредных приме-
сей. Преимущества углеродных во-
локнистых адсорбентов перед зер-
нистыми активными углями состо-
ят в следующем: 1) они сочетают
хорошие фильтрующие и адсорбци-
онные свойства; 2) в отличие от
обычных зернистых адсорбентов,
они обладают хорошими кинети-
ческими параметрами: высокая ско-
рость процессов адсорбции—десорб-
ции обусловлена прежде всего неболь-
шим диаметром волокна (6—10 мкм);
3) волокнистая форма позволяет
создавать адсорбенты в виде тка-
ней, лент, нетканого материала,
войлока и т.д., что имеет суще-
ственное значение при аппаратур-
ном оформлении непрерывных ад-
сорбционных процессов; 4) высо-
кая химическая, термическая и ра-
диационная стойкость открывает
возможности использования их в
значительно более жестких эксплу-
атационных условиях; 5) при по-
лучении адсорбционно-активных
волокнистых углеродных материа-
лов появляется возможность регу-
лировать пористую структуру в не-
обходимых заданных пределах и
формировать ее однородной по
объему адсорбента.
Силикагели и алюмогели — син-
тетические минеральные адсорбен-
ты — находят многообразное при-
менение благодаря возможностям
718
регулирования их пористой струк-
туры в зависимости от условий по-
лучения. Кроме того, они обладают
преимуществом перед активными
углями — негорючестью.
Другими преимуществами сили-
кагелей являются низкая темпера-
тура регенерации (100—200 °C) и,
как следствие, более низкие энер-
гозатраты, чем при регенерации дру-
гих минеральных адсорбентов, низ-
кая себестоимость при крупнотон-
нажном производстве, относитель-
но высокая механическая прочность
к истиранию и раздавливанию.
По природе силикагели — гид-
рофильные адсорбенты с высокой
адсорбционной емкостью. Исполь-
зуют их в основном для осушки га-
зовых (и жидких) потоков и погло-
щения паров полярных веществ (на-
пример, метилового спирта) из га-
зового потока. Следует отметить, что
пары неполярных органических ве-
ществ (например, углеводородов
нормального строения и цикличес-
ких углеводородов) силикагелями
поглощаются слабо.
Отечественной промышленнос-
тью выпускаются силикагели куско-
вые (зерна неправильной формы) и
гранулированные (зерна сферичес-
кой или овальной формы), представ-
ляющие собой твердые стекловид-
ные или матовые зерна размером
0,2—7,0 мм, с насыпной плотнос-
тью 400—900 кг/м3. Эти силикагели
подразделяются на мелкопористые
силикагели, со средним радиусом
пор 10-9—1,5 • 10~9 м, и крупнопо-
ристые, с радиусом более 5 • 10-9 м.
Промежуточную структуру составля-
ют среднепористые силикагели.
В гранулированный мслкопори-
стый силикагель в качестве упроч-
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
няющсй добавки (против растрес-
кивания) вводят от 4 до 10 % оки-
си алюминия.
Некоторые характеристики си-
ликагелей представлены в табл. 4.4.
Крупнопористый силикагель
применяют преимущественно для
адсорбции газов и паров при их вы-
сокой концентрации. Обычно круп-
нопористый силикагель использу-
ют для предварительной осушки
(он довольно легко отдает адсор-
бированную влагу при температу-
ре до 100 °C).
Большинство силикагелей в про-
цессе изготовления прокаливаются
при t - 550 + 600 °C, в результате
чего их гидрофильность понижена.
В связи с этим их нецелесообразно
использовать для целей осушки га-
зов (для осушки рационально при-
менять, например, силикагель
КСМ № 6с).
Модифицирование силикагелей
приводит к изменению их адсорб-
ционных свойств; в частности, по-
лучен силикагель — гидридполиси-
локсан, который является гидро-
фобным адсорбентом. Гидрофоб-
ность гидридполисилоксана, него-
рючесть и его достаточно высокая
адсорбционная активность по парам
органических веществ позволяют
использовать его для целей очист-
ки вентиляционных выбросов и ре-
куперации органических веществ.
Алюмогели (активная окись алю-
миния), как и силикагели, являют-
ся гидрофильными адсорбентами с
сильно развитой пористой структу-
рой. Используют их также для осуш-
ки газовых потоков и поглощения
полярных органических веществ из
них. Такие достоинства алюмогелей,
как термодинамическая стабиль-
ность, относительно легкое получе-
ние, доступность сырья, обеспечи-
вают возможность их широкого при-
менения. Существенное преимуще-
ство алюмогелей по сравнению с
силикагелями — стойкость к воздей-
ствию жидкости.
Отечественной промышленнос-
тью выпускаются алюмогели в виде
гранул цилиндрической формы
(диаметром 2,5—5,0 мм и высотой
3—7 мм, насыпной плотностью
500—700 кг/м3 и средним радиусом
1
Таблица 4.4
Характеристики некоторых марок силикагелей
Марка Средний радиус пор, м Удельная поверхность, м2/г Суммарная пористость, м2/кг
КСК — крупный силикагель крупнопористый, гранулированный 4,5 • 10-9—IO-* 300—450 (0,9—1,10)-10—3
МСК — мелкий силикагель крупнопористый, кусковой (6,44-7) • 10“9 282—288 (0,93 4-0,97)-10—3
КСМ — крупный силикагель мелкопористый, гранулированный (0,84-2). ПГ9 400—750 (0,25 4-0,60) 10—3
МСМ — мелкий силикагель мелкопористый, кусковой (13-1,5)- 10"9 550—580 0,34-10-3
КСС— крупный силикагель среднепористый, гранулированный (1,8+ 3,5)- 10-9 500—650 (0,60 4-0,85)-10“3
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
пор 6 • Ю-9—10~8 м) и в шарико-
вой форме (со средним диаметром
3—4 мм, насыпной плотностью
600—900 кг/м3, средним радиусом
пор (3 +4) • 10~9м).
Цеолиты — алюмосиликаты, со-
держащие в своем составе окислы
щелочных и щелочно-земельных ме-
таллов и отличающиеся строго ре-
гулярной структурой пор. Размеры
входных «окон» в большие полости
кристаллической структуры цеоли-
тов близки к размерам поглощаемых
молекул. Одни молекулы из смеси
веществ могут пройти в эти «окна»,
они адсорбируются в кристаллах це-
олитов; другие, более крупные мо-
лекулы, остаются в носителе. Таким
образом, происходит «просеивание»
молекул различных веществ, в свя-
зи с чем эти адсорбенты получили
название молекулярных сит. Этот
сравнительно новый тип адсорбен-
тов подразделяется на природные и
синтетические цеолиты.
Уникальные свойства природных
цеолитов — высокая селективность
поглощения и способность молеку-
лярно-ситового разделения смесей.
Природные цеолиты представле-
ны главным образом клиноптиолитом,
морденитом, эрионитом, аналь-
цимом, филлипситом, ломонтитом,
шабазитом, натролитом, десмином,
гейландитом. Из них пригодными для
практического использования явля-
ются клиноптилолит, морденит, ша-
базит, эрионит.
Пористая структура клинопти-
лолита позволяет проникать моле-
кулам веществ с размером до (3,5 +
+ 4,0) • 10~10 м. У большинства дру-
гих природных цеолитов размеры
пор так малы, что практически ис-
ключают адсорбцию молекул даже
малого размера.
Клиноптилолит обладает объе-
мом микропор порядка 0,15 см3/г,
однако высокие величины характе-
ристической энергии адсорбции по-
зволяют применять его в условиях
низких концентраций адсорбтива.
В настоящее время для очистки
газовых выбросов широко применя-
ются синтетические цеолиты марок
КА, NaA, СаА, NaX, СаХ.
Первый индекс марки цеолитов
соответствует форме катионов (на-
пример, К+, Са++, Na+), а второй
обозначает тип кристаллической ре-
шетки. Цеолиты имеют следующие
размеры входных «окон»:
Цеолит Размер входных «окон», м (А)
КА 3-10-10 (3)
NaA 4-10-10 (4)
СаА 5 • 10-10 (5)
СаХ 8-10-‘°(8)
NaX 1 -10-9(Ю)
В американской классифика-
ции цеолиту NaA соответствует
цеолит 4А, цеолиту СаА — цео-
лит 5А, цеолиту СаХ — 10Х, цео-
литу NaX — 13Х.
Отечественной промышленнос-
тью выпускаются цеолиты со свя-
зующим и без него. В качестве свя-
зующих веществ используют каоли-
нитовые и бентонитовые глины или
их смеси (в цеолитную массу добав-
ляют 10—20 % глины). Цеолиты без
связующего по физическим свой-
ствам близки к обычным цеолитам,
но превосходят их по механической
прочности.
Синтетические цеолиты выпус-
каются в виде гранул цилиндричес-
720
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
кой (диаметр d — 2 + 4 мм, длина
/ = 2 + 4 мм) и шарообразной фор-
мы (без связующего, d = 2 + 5 мм).
В табл. 4.5 для сравнения приво-
дятся свойства некоторых синтети-
ческих цеолитов шарообразной фор-
мы и цеолитов, представленных в
виде гранул цилиндрической фор-
мы со связующим и без него.
Наибольшую адсорбционную
активность цеолиты имеют по от-
ношению к парам полярных ве-
ществ и веществ с молекулами,
имеющими кратные связи, наи-
меньшую — по отношению к угле-
водородам нормального строения и
изостроения.
Цеолит КА в основном исполь-
зуется только для осушки нейт-
ральных газовых потоков (или жид-
костей); для осушки кислых газов
(в частности, хлорбензола) применя-
ются кислотостойкие цеолиты, на-
пример, гранулированный морденит
(диаметр входных «окон» 4 • 10~10 м —
в натриевой форме, и 7 • 10~10 м — в
декатионированной форме). Цеолит
NaA адсорбирует большинство про-
мышленных газов, критический раз-
мер которых не превышает 4 • Ю-10 м
(сероводород, сероуглерод, аммиак,
этан, этилен, пропилен, метан, окись
углерода и др.). Цеолит СаЛ адсорби-
рует углеводороды и спирты только
нормального строения.
Цеолиты СаХ и NaX имеют до-
статочно большие входные «окна»
и поглощают подавляющее боль-
шинство компонентов сложных сме-
сей по принципу избирательной
адсорбции, а не молекулярно-си-
тового эффекта.
В табл. 4.6 приведены рекомен-
дации по использованию адсорбен-
тов различных типов для улавлива-
ния токсичных веществ.
Таблица 4.5
Свойства некоторых гранулированных цеолитов,
выпускаемых отечественной прмышленностью
Свойства Цеолит NaA Цеолит NaX
без свя- зующего со связую- щим без свя- зующего со связую- щим
Насыпная плотность, kt/mj Форма гранул Размер гранул, мм Адсорбционная емкость по парам воды при Г = 20 °C и относительном давлении 0,1 см3/г Динамическая активность по парам воды при проскоковой концентрации, отвечающей точке росы — 70 °C, мг/см5 Механическая прочность на истира- ние, % 800—900 Шарики 4 0,24 120—150 99 600—650 Цилиндры <7 = 4; /=64-10 • 0,18 90—100 70 750—800 Шарики 4 0,33 165 90 600 Цилиндры <7 = 4, / = 64-10 0,25 105 70
721
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Таблица 4.6
Рекомендации по применению адсорбентов
Соединение Молеку- лярная масса Предельно допустимые концен- трации, мг/м3 Рекомендуемый адсорбент
ПДКр., пдкмр ПДКсс
1 2 3 4 5 6
Неорганические вещества
Азота двуокись 46,01 9 — NaM; ИМ; Na3
Алюминий фтористый в пересчете на F 83,98 — 0,2 0,003 АУ
Аммиак 17,03 20 0,2 0,2 NaA; СаА; NaX
Бор фтористый 67,81 1 — — АУ
Борная кислота (орто) 61,83 10 — — АУ
Иод 253,81 1 — — АУ
Ртуть металлическая двухлористая (сулема) 200,59 271,5 0,01 0,1 — 0,0003 АУ; С АУ;С
Свинец неорганические соедине- ния в пересчете на РЬ сернистый 239,28 0,01 — 0,0007 0,0017 АУ АУ
Селен аморфный двуокись 631,68 110,96 2 0,1 — NaX; NaY NaX; NaY
Серная кислота 98,08 1 0,3 ——— НМ
Сероводород в смеси с углеводоро- дами С;—С5 34,08 10 3 0,008 0,008 CaA; NaX; АУ СаА; NaX; АУ
Сероуглерод 76,14 10 0,03 . 0,005 АУ
Сера двуокись трехокись 64,06 80,07 10 1 0,03 0,05 АУ; НМ АУ; клиноптило- лит
Сурьма 121,76 0,5 — — АУ
Углерод окись хлорокись 28,01 98,92 20 0,5 3 1,0 NaA; СаА; NaX АУ
Хлор двуокись 70,90 67,45 I 0,1 — —— АУ АУ
Цинка окись 81,37 6 — — АУ
Органические вещества
Акриловая кислота 72,06 5 — — АУ
Акриловый альдегид (акро- леин) 56,06 0,7 0,03 0,03 АУ
Акриловый спирт 58,08 2 — — АУ
н-Амилацетат (амиловый эфир уксусной кислоты) 130,19 100 0,1 0,1 АУ, С
Амиловый спирт 88,15 10 — —• АУ; NaX; С
Анилин 93,13 0,1 0,05 0,03 АУ; NaX
Антрахинон 208,22 5 1 — — АУ
722
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Продолжение табл. 4.6
1 2 3 4 5 6
Ацетон 58,08 200 0,35 0,35 АУ
Ацетонитрил (метил циани- стый) 41,05 10 — — АУ
Ацетофенон (мстилфснил- кстон) 120,15 5 0,003 0,003 АУ
Бензол 78,12 5 1,5 0,8 АУ; NaX
1,3-Бутадисн (дивинил) 54,09 100 3 1 АУ
Бутан 58,12 — 200 — АУ
Бутиламин 73,14 10 — АУ
н-Бутилацетат (бутиловый эфир уксусной кислоты) 116,16 200 0,1 0,1 АУ
Бутилен 56,01 — 3 3 СаА; NaX; АУ; С
н-Бутиловый спирт (1-бутанол) 74,12 10 — — АУ; NaX
йтор-Бутиловый спирт (2-бутанол) 74,12 450 — АУ; NaX
пгрет-Бутиловый спирт (2-мстил-2-пропанол) 74,12 300 — — АУ; NaX
Валериановая кислота 102,14 5 0,03 0,01 АУ
Винилацетат (виниловый эфир уксусной кислоты) 86,09 10 0,15 0,15 АУ
Винилацетилен 52,08 20 — — АУ; СаА; NaX
Г сксаметилен диами н (1,6-диаминогсксан) 116,21 1 0,001 0,001 АУ
Гексаметиленимин 99,17 0,5 — — АУ
1,2,3,4,5,6-Гсксахлорцикло- гексан (гексахлоран) 290,82 0,1 0,03 0,03 АУ
Гексиловый спирт (1-гексанол) 102,18 10 — — АУ; NaX
Гептиловый спирт (1-гептанол) 116,21 10 — - — АУ; NaX
Декалин (декагидронафта- лин) 138,25 100 — — АУ
Дециловый спирт (1-дека- нол) 158,27 10 — — АУ; NaX
1,2-Дибромпропаи 201,97 5 — — АУ
Дибутилфталат (дибутиловый эфир фталевой кислоты) 278,34 0,5 — — АУ; С
Диизопропиламин 101,20 5 — — АУ
Диизопропилбензол 162,28 50 — — АУ
Диметиламин 45,09 1 0,005 0,005 АУ
Диметиланилин 121,19 0,2 0,0055 0.0055 АУ
Димстилбснзиламин 134,21 5 — — АУ.
Диметилдисульфид (метил- дитиометан) '94,19 — 0,7 — АУ
Диметилсульфид (метил- тиометан) 62,13 50 0,08 — АУ; NaX
723
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Продолжение табл. 4.6
1 2 3 4 5 6
Диметилтерефталат (диме- ти новый эфир терефталевой кислоты) 194,18 0,1 — — АУ
Ди метил формамид (димстил- амид муравьиной кислоты) 73,11 10 0,03 0,03 АУ
Диметил хлортиофосфат 160,56 0,5 — — АУ
Димстилэтаноламин 89,13 5 — — АУ
Динил (смесь дифенила и дифенилоксида) — 10 0,01 0,01 АУ
Дипитробензол 168,11 1 — — АУ
Динитротолуол 182,14 1 — — АУ
2,4-Динитротолуол 184,11 0,05 — — АУ
1,4-Диоксан (двуокись ди- этилена) 88,10 10 — — АУ
Дипропиламип 101,20 2 — — АУ;С
Дифенил (фенилбензол) 154,20 1 — АУ;С
3,4-Дихлоранилин 162,02 0,5 — — АУ; С
Дихлорбензол 147,00 20 — — АУ;С
Дихлоргидрин (1,3-дихлор- пропанол-2) 128,98 5 — — АУ;С
Дихлорднэтиловый эфир (хлорекс) 143,00 2 — — АУ;С
2,3 -Дихлор-1,4-нафтохинон 227,06 0,5 0,05 0,05 АУ;С
3,4-Дихлорнитробензол 193,02 1 — — АУ; С
1,2-Дихлорпропан 112,99 10 —• АУ; С
1,2-Дихлорэтан (хлористый этилен) 98,97 10 3 1 АУ
1,1-Дихлорэтилен (хлори- стый винилиден) 96,94 50 — — АУ
Дициклопентадисн 132,21 1 — — АУ
Диэтилбензол 134,22 10 — АУ; С
Диэтиловый эфир (этиловый эфир) 74,12 300 — — АУ
Диэтилэтаноламин 117,19 5 — — АУ; С
Изобутилен хлористый 56,11 90,55 100 0,3 — — АУ; С; NaX АУ; NaX
Изооктиловый спирт (изоок- танол, 2-этилгсксанол) 130,23 50 0,15 — АУ; NaX; С
Изопропилбензол (кумол) гидроперекись (гидропе- рекись кумола) 120,19 152,19 50 1 0,014 0,007 0,014 0,007 АУ;С АУ
Изопропиловый спирт (2-пропанол) 60,09 — 0,6 0,6 АУ; NaX; С
Камфанон-2 (камфара) 152,24 3 — АУ
Капрановая кислота (гекса- новая кислота) 116,16 5 0,01 0,005 АУ
Кротоновый альдегид (0-метилакрояеин) 70,09 0,5 — _ - АУ
724
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Продолжение табл. 4.6
1 2 3 4 5 6
Ксилолы (димстилбензолы) 106,17 50 0.2 0,2 АУ; С
Малеиновый ангидрид 98,06 1 0,2 0,05 АУ
Масляная кислота (бутано- вая кислота) 88,10 10 0,015 0,01 АУ
Масляный ангидрид (бутано- вой кислоты ангидрид) 158,20 1 — = АУ
Метакриловая кислота 86,09 10 — — АУ
Мстил бром истый 94,95 I — — АУ
Мстил хлористый 50,49 5 — —— АУ
Метилакрилат (метиловый эфир акриловой кислоты) 86,09 20 0,01 0,01 АУ
Метилацстат (метиловый эфир уксусной кислоты) 74,08 100 0,07 0,07 АУ
2-Метилбутадисн- 1,3 (изопрен) 68,12 40 — — АУ
Мстилбутират (метиловый эфир масляной кислоты) 102,14 5 — — АУ
Мстилвалерат (метиловый эфир валериановой кислоты) 116,16 1 — — АУ
Метил винилкстон 70,09 0,1 — — АУ
Мстилгсксил кетон 128,24 200 — — АУ
Метилен бромистый (диброммстан) хлористый (дихлормстаи) 173,86 84,93 10 50 АУ;С АУ; С
Мстилмсркаптан 48,10 — 9- 10~* — NaA; СаА; NaX
Метилметакрилат (метило- вый эфир метакриловой кислоты) 100,12 20 0,1 0,1 АУ
Метиловый спирт (метанол) 32,04 5 1 0,5 NaA; СаА; NaX; АУ
N-Мстил-а-нирролидон • 99,14 100 — — АУ
Метилпропилкстон 86,13 200 — — Г АУ
а Метилстирол 118,18 5 0,04 0 04 АУ
Метилпиклогсксан 98,21 50 — — АУ
Метилэтилкстон (2-бутанон) 72,10 200 — — АУ
11афталин 128,17 20 0,003 0,003 АУ; С
а-Нафтохинон 158,16 0,1 0,005 0,005 АУ; С
Нитробензол 123,11 — 0,008 0,008 АУ; С
Нитроксилолы 151,17 5 — — АУ; С
Нитрометан 61,04 30 — — АУ
Нитроэтан 75,17 30 — — АУ
Октиловый спирт (октанол) 130,23 10 — — АУ; СаА, NaX
Пентан 72,15 2350 100 25 АУ
Пиридин 79,11 5 0,08 0 08 АУ
Пропиламин 59,11 5 — — АУ
Пропилацстат 102,14 200 — — АУ
Пропилен 42,08 — 3 3 АУ; СаА; NaX; С
Пропиловый спирт (1-пропанол) 60,09 10 0,3 0,3 АУ; СаА; NaX
725
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Продолжение табл. 4.6
1 2 3 4 5 6
Пропионовый альдегид 58,08 5 — — АУ
Спирты непредельные жирного ряда — 2 — — АУ
Стирол (вннилбензол) 104,15 5 0 003 0,003 АУ
Терефталевая кислота 166,14 0,1 — — АУ
Тетрагидрофуран (тетраметилена окись) 72,10 100 0,2 0,2 АУ
Тетраэтилсвинец 323,46 0,005 — — АУ; С
Тиофен (тиофуран) 84,13 20 0,6 — АУ
Толуол 92,14 50 0,6 0,6 АУ; NaX, С
Трикрезолы 108,13 0.005 — — АУ
Триметиламин 59,11 5 — АУ
Тримстилолпропан 134,20 50 — АУ
2,4,6-Тринитротолуол (тротил) 227,13 1 — — АУ
Трихлорбензол 181,44 10 — — АУ; С
Триэтиламин 101,19 10 0,14 0,14 АУ; С
Углеводороды алифатические предель- ные Ci—Сю в пересчете на углерод — 300 —, — АУ; С
Углерод чстыреххлористый (тетра- хлор метан) 158,84 20 4 2 АУ; С
Уксусная кислота 60,05 5 0,2 0,06 АУ
Уксусный альдегид (ацетальдегид) 44,05 5 0,1 0,1 АУ
Уксусный ангидрид 102,09 20 0,1 0,03 АУ
Фенол 94,11 5 0,01 0,01 АУ; NaX
Формальдегид (альдегид муравьиный) 30,03 0,5 0,035 0,012 АУ
Фталевый аш идрид 148,12 1 0,1 0,1 АУ
Фурфурол 96 09 10 0 05 0,05 АУ
Фуран 68,08 0,5 -— — АУ
Хлорбензол 112,56 50 0,1 0.1 АУ; NaX; С
2-Хлорбугадисн-1,3 (хлорпропсн) 88,53 2 0,1 0,1 АУ
Цианамид 42.04 0,5 — — АУ
Циклогексан 84,16 80 — — АУ; С
Циклогсксанол 100,16 — 0,06 0,06 АУ; С
Циклогексанон 98,15 10 0,04 — АУ; С
Циклоиснтадиен 66,11 5 — — АУ
Этилацстат (этиловый эфир уксусной кислоты) 88,10 200 0,1 0,1 АУ
Этилбензол 106,17 1 0 02 0,02 АУ, NaX; С
Этилен окись 28,05 44,05 1 3 0,3 3 0,03 СаА, NaX; АУ АУ
Этиленимин 43,07 0,02 0,001 0,001 АУ
Этиловый спирт (этанол) 46,07 1000 5 5 АУ. СаА, NaX, С
Примечания. 1 Применены сокращения: АУ — активный уголь; С — силикагель; цеолиты имеют конкретные обозначения основного типа (NaA, СаА, NaX, НМ и т.д.). 2 Условия очистки, естественно, здесь не ограничены. В некоторых случаях адсорбционная очи- стка может эффективно производиться при очень высокой температуре (например, извлечение селена из газов горно-металлургических заводов при 400 °C и выше), в других — при понижен- ных температурах (удаление окиси углерода при —20 °C и ниже)
726
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
4.1. Аппараты с неподвижным
слоем
В аппаратах с неподвижным сло-
ем очищаемая газовая или паровая
смесь фильтруется сквозь слой ад-
сорбента. Благодаря селективно-
му действию последнего, один или
несколько компонентов извлекают-
ся из смеси и удерживаются сила-
ми Ван-дер-Ваальса (физическая ад-
сорбция) или химическими связя-
ми (хемосорбция) в пористых струк-
турах адсорбента. Скорость движе-
ния газовой смеси в зависимости от
размеров частиц адсорбента обыч-
но лежит в пределах 0,1 + 0,5 м/с.
Иногда скорость движения газовой
смеси в слое адсорбента определя-
ют из условия предельного гидрав-
лического сопротивления слоя.
Адсорберы с неподвижным сло-
ем работают периодически, при
этом установка имеет, как прави-
ло, не менее двух адсорберов, в од-
ном из них идет процесс адсорб-
ции, а во втором — регенерация
адсорбера.
На рис. 4.1 представлен абсор-
бер полочного типа с неподвижным
слоем адсорбента. Эта конструкция
позволяет снизить гидравлическое
сопротивление по отношению к
однослойному адсорберу.
На рис. 4.2 показан адсорбер, по
принципу работы аналогичный из-
вестным адсорберам с кольцевым
слоем адсорбента, с той лишь раз-
ницей, что слой угля, расположен-
ный между сетками, имеет вид ко-
нуса со стенкой, толщиною равной
толщине слоя угля, а вершина ко-
нуса направлена против потока газа,
идущего на очистку.
Особый интерес представляют
адсорберы периодического дей-
В конденсатор
Рис. 4.1. Адсорбер полочного многосекци-
онного типа с неподвижными слоями ад-
сорбента:
1 — корпус аппарата; 2 — слои адсорбента
Рис. 4.2. Адсорберы с кольцевым слоем ад-
сорбента:
1 — корпус; 2 — слой адсорбента
ствия, в одном корпусе которых
совмещены стадии адсорбции и де-
сорбции (рис. 4.3). Восемь адсорбци-
онных ячеек 1 расположены по ок-
ружности колпака 2, который жест-
ко соединен с полым валом 3. В за-
висимости от положения вала часть
ячеек находится в режиме адсорб-
727
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
ции, а часть ячеек — в режиме десорб-
ции. При адсорбции подлежащий очи-
стке газ через штуцер 4, фильтр 5, хо-
лодильник 6 газодувкой 7 подается в
пространство колпака 2, а затем че-
рез полость 8 распределяется на со-
ответствующую ячейку 1. Пройдя
предварительно слой теплопоглоти-
теля 9, газ поступает в слой адсор-
бента 10 и через отверстие 11 попа-
дает в пространство между корпу-
сом и колпаком 2 и выходит из
адсорбера через штуцер 12. При
десорбционном цикле водяной
насыщенный пар поступает через
верхнюю часть полого вала 3 по тру-
бе 13 в слой адсорбента 10 и слой
теплопоглотителя 9, а затем с выде-
ленным целевым компонентом про-
ходит по полости 8, камере 14 и из
нижней части полого вала 3 через
отверстие 75 выходит в камеру 16,
откуда по трубопроводу 17 направ-
ляется в конденсатор 18. Конден-
сат удаляется через трубопровод 19
и стекает в отстойник 20. Число
секций 7 выбрано так, что от 2/3
до 3/4 всего количества адсорбента
находится в режиме адсорбции, а
остальная часть его десорбируется.
В промышленной практике наи-
большее распространение получили
вертикальные, горизонтальные и
кольцевые адсорберы типа ВТР. Кон-
струкции данных адсорберов приве-
дены на рис. 4 4, 4.5 и 4.6, а основ-
ные характеристики и области при-
менения даны в табл. 4.7.
Рис. 4 3. Адсорбер с перемещающимися
по окружности слоями адсорбента:
7 — ячейки; 2 — колпак; 3 — полый вал;
4 — штуцер для ввода газового потока в
адсорбер; 5 — фильтр; 6 — холодильник;
7 — газодувка, 8 — полость-коллектор;
9 — теплопоглотитель; 10 — слой адсор-
бента; 11, 15 — отверстия, 12 — штуцер
для выхода очищенного газа; 13 — тру-
ба; 14, 16 — камеры; 17, 19 — трубопро-
воды, IS — конденсатор; 20 — отстойник
728
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 4.4. Вертикальный адсорбер:
I — гравий; 2 — разгрузочный люк; 3, 6 — сетка; 4 — загрузочный люк; 5 — штуцер для подачи
исходной смеси, сушильного и охлаждающего воздуха через распределительную сетку; 7 —
штуцер для отвода паров при десорбции; 8 — штуцер для предохранительного клапана; 9 —
крышка; 10 — грузы; 11 — кольцо жесткости; 12 — корпус; 13 — адсорбент; 14 — опорное кольцо;
15 — колосниковая решетка; 16 — штуцер для отвода очищенного газа; 17 — балки; 18 — смотро-
вой люк; 19 — штуцер для отвода конденсата и подачи воды; 20 — барботер; 21 — днище; 22 —
опоры балок; 23— штуцер для подачи водяного пара через барботер
Рис. 4.5. Горизонтальный адсорбер ВТР:
1 — корпус; 2 — штуцер для подачи паровоздушной смеси при адсорбции и воздуха при
сушке и охлаждении; 3 — распределительная сетка; 4 — загрузочный люк с предохрани-
тельной мембраной; 5 — грузы; 6 — сетки; 7 — штуцер для предохранительного клапана;
8 — штуцер для отвода паров на стадии десорбции; 9 — слой адсорбента; 10 — люк для
выгрузки адсорбента; II — штуцер для отвода очищенного газа на стадии адсорбции и
отработанного воздуха при сушке и охлаждении; 12 — смотровой люк; 13 — штуцер для
отвода конденсата и подачи воды; 14 — опоры для балок; 15 — балки; 16 — разборная
колосниковая решетка; 17 — барботер
729
Глава 4 Оборудование для очистки газов различными методами
Рис. 4.6. Кольцевой адсорбер ВТР:
1 — установочная лапа; 2 — штуцер для подачи паровоздушной смеси, сушильного и охлажда-
ющего воздуха, 3 — опора для базы под цилиндры; 4 — корпус; 5, 6 — внешний и внутренний
перфорированные цилиндры, 7 — крышка, 8 — смотровой люк; 9 — загрузочный люк; 10 —
бункер-компенсатор; 11 — штуцер для предохранительного клапана; 12 — слой активного угля;
13 — база для цилиндров; 14 — разгрузочный люк; 15 — днишс; 16 — штуцер для отвода
очищенного и отработанного воздуха и для подачи водяного пара; 17 — штуцер для отвода
паров и конденсата при десорбции и для подачи воды
Таблица 4.7
Основные характеристики и области применения
адсорберов периодического действия системы ВТР
Адсорбер системы ВТР Высота цилинд- ричес- кой час- ти ад- сорбера Высота слоя ад- сорбера Высота слоя гравия Диаметр корпуса аппарата, м Толщи- на стен- ки кор- пуса, мм Форма днища и крышки Области применения
Вертикаль- ный 2,2 0,5—1,2 0,1 2; 2,5; 3 8—10 Кониче- ская Рекуперацион н ые установки произ- водительностью до 30 тыс. м3/ч
Горизон- тальный 3—9 0,5—0,8 — 1,8; 2 8—10 Сфериче- ская Рскунсрационные и газоочиститсль- ные установки большой произво- дительности (бо- лее 30 тыс. м3/ч)
Кольцевой 7 — 3 8—12 Эллипти- ческая
730
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рекуперационные адсорберы
типа АВКФп. Предназначены для
очистки газовых выбросов от орга-
нических веществ с последующей их
рекуперацией или обезвреживани-
ем. Применяются на предприятиях
химической, нефтехимической,
нефтеперерабатывающей и других
отраслей промышленности.
Адсорберы по условиям десорб-
ции могут быть несекционирован-
ными (АВКФп 10, АВКФп 20 и
АВКФп 40 — исполнений 0,4У,
0,4К, 0,63У и 0,63К) и секциони-
рованными (АВКФп 40 — исполне-
ний 0,4У-01, 0,4К-01, 0,63У-01 и
0,63К-01; АВКФп 80 — исполнений
0,4У и 0,4К).
Адсорбер представляет собой
вертикальный цилиндрический ап-
парат, состоящий из корпуса 7, раз-
мещенных внутри него кольцевых
решеток 2, узлов для загрузки и
выгрузки адсорбента, раздающего 3
и собирающего 4 коллекторов для
неочищенного и очищенного газов
(рис. 4.7 и 4.8).
Кольцевая решетка представля-
ет собой каркас с прикрепленны-
ми к нему двумя слоями сетки, об-
разуя корзину для загрузки адсор-
бента. Пространство, ограниченное
кольцевой решеткой меньшего ди-
аметра, является центральным раз-
дающим каналом 5. Пространство
между стенкой корпуса и кольце-
вой решеткой большого диаметра
является собирающим кольцевым
каналом 6.
Для удобства монтажа и демон-
тажа кольцевые решетки по высоте
разделены на одинаковые участки,
соединенные между собой с помо-
щью безболтового самоуплотняюще-
гося разъемного соединения.
Для снижения максимального
расхода пара при десорбции в сек-
ционированных адсорберах слой
адсорбента с помощью перегород-
ки 7 разделен по высоте на равные
секции.
Неочищенные газовые выбросы
через раздающий коллектор посту-
пают в раздающий канал и прохо-
дят через слой адсорбента, адсор-
бирующего органические примеси
из газового потока. Очищенный газ
поступает в собирающий кольцевой
канал и через собирающий коллек-
тор сбрасывается в атмосферу.
Десорбция органических веществ
из адсорбента осуществляется ост-
рым водяным паром, подаваемым
через штуцер Е и собирающий коль-
цевой канал в слой адсорбента.
Смесь десорбированных органичес-
ких веществ и воды выводится из
нижней части адсорбера; она мо-
жет быть обезврежена или подверг-
нута дальнейшей обработке с це-
лью рекуперации органических ве-
ществ, которые используются по-
вторно. После окончания стадии
десорбции осуществляется сушка
адсорбента подогретым атмосфер-
ным воздухом с температурой от 333
до 373 К (60—100 °C) и охлаждение
атмосферным воздухом. По услови-
ям технологии процесса очистки
газов стадии сушки и охлаждения
могут быть исключены.
Климатическое исполнение ад-
сорберов - У1 по ГОСТ 15150-69
при средней температуре самой хо-
лодной пятидневки не ниже 233 К
(—40 °C). Адсорберы устанавливают
в помещении категорий В, Г и Д
согласно ОНТП 24-86/МВД РФ и в
зоне класса В-1г по ПУЭ—86. Сейс-
мичность района установки —
731
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Рис. 4.7. Адсорбер, несекционированный по
условиям десорбции:
1 — корпус; 2 — кольцевые решетки; 3 и 4 —
раздающий и собирающий коллекторы; 5 —
центральный раздающий канал; 6 — собира-
ющий кольцевой канал
не более 6 баллов. По согласованию
с разработчиком адсорберы могут
быть использованы в районах с бо-
лее высокой сейсмичностью.
Изготовление и поставка — ТУ
26-01-981—86.
Рис. 4.8. Адсорбер, секционированный по
условиям десорбции:
7 — перегородка; остальные позиции — см.
рис. 4.7
Материал основных узлов: корпус
и собирающий коллектор (для адсор-
беров всех исполнений), каркас кор-
зины, сетка корзины, не соприкаса-
ющаяся с адсорбентом, раздающий
коллектор (исполнение У) — сталь
732
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
СтЗсп5; сетка корзины, соприкаса-
ющаяся со слоем адсорбента (для
адсорберов всех исполнений), сет-
ка корзины, не соприкасающаяся
с адсорбентом (исполнение К), —
сталь 12Х18Н10Т; каркас корзины,
раздающий коллектор (исполне-
ние К) — сталь 08Х22Н6Т.
Условные обозначения:
А — адсорбер; В — вертикаль-
ный; К — кольцевой слой адсор-
бента; Фп — физический способ ре-
генерации адсорбента водяным па-
ром; цифры после букв — произво-
дительность, тыс. м3/ч; далее циф-
ра 1 — количество слоев адсорбен-
та; 140 — максимально допустимая
(расчетная) температура регенера-
ции адсорбента, °C; 0,05 — рабочее
давление при десорбции, МПа; 0,4
и 0,63 — толщина слоя адсорбента,
м; У и К — материальное исполне-
ние; 01 — модификация.
Основные технические характе-
ристики адсорберов типа АВКФп
приведены в табл. 4.8—4.11.
Основные параметры
Температура, К (*С),
не более:
очищаемых газов.......... 323 (50)
пара при десорбции.......413 (140)
Массовая концентрация:
паров органических веществ
на входе в адсорбер, г/м3:
минимальная.................0,2
максимальная,
не более...........25 % от ниж-
него предела
взрываемости
пыли, мг/м3, не более..........5
Давление, МПа (кгс/см2),
не более:
при адсорбции..........0,005 (0,05)
при десорбции.......:....0,05 (0,5)
Степень очистки, %,
не менее..................98 (при че-
тырехфаз-
ном цикле)
Таблица 4.8
Техническая характеристика
Типоразмер адсорбера Код окп Произ- води- тсль- ность, тыс. м’/ч Пло- щадь фильт- рую- щей поверх- ности, м2 Тол- щина адсор- бен- та, м Гидравли- чсскос сопротив- ление, Па (мм вод. ст.), нс более Объем ад- сорбента, м3 Масса, кг, нс более
пол- ный* номи- наль- ный
1 2 3 4 5 6 7 8 9
АВКФп 10-1’140-0,05- -ОДУ -0,4К 36 1121 1030 36 1121 3021 10 10 0,4 1116(114) 5,5 6 15 6505 6340
-0,63У -0,63К 36 1121 1031 36 1121 3022 0,63 1847(188) 9,5 8,5 6605 6435
733
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Продолжение табл. 4.8
1 2 3 4 5 6 7 8 9
АВКФп 20-1-140-0,05- -0,4У -0,4К 36 1121 1032 36 1121 3023 20 20 0,4 1021(104) 10 25 ' 12 365 12 045
-0.63У -0,63К 36 1121 1033 36 1121 3024 0,63 1668(170) 17,5 16 11 985 11 795
АВКФп 40-1-140-0,05- -0.4У-01 36 1121 1029 40 40 0,4 969 (99) 19 65 22 600
-0,4У -0.4К 36 1121 1035 36 1121 3019 991(101) 20 640 21 170
-0.4К-01** 36 1121 3036 969(99) 22 000
0.63У 36 1121 1036 0,63 1580 (161) 31,5 21 050
0.63У-01 -0.63К -0,63К- 01** 36 1121 1028 36 1121 3020 36 1121 3037 1558(159) 29 22 800 21 070 21 900
АВКФп 80-1-140-0,05- 0,4У 36 1121 1034 80 80 0,4 974 (99) 36,5 110 31 860
-0,4К 36 1121 3025 37,5 32700
* Расчетный.
** Изготовление оговаривают при заказе.
734
Таблица 4.9
Основные габаритные и присоединительные размеры (в мм)
Обо- зна- чение АВКФп 10-1-140-0,05- АВКФп 20-1-140-0,05- АВКФп 40-1-140-0,05- АВКФп 80-1- 140-0,05-
-0,4К -0,4У -0,63К -063У -0,4К -0,4У -0,63К -0,63У -0,4К -ОДУ -0,4У-01 -0,63К -0.63У -0.63У- 01 -0,4К -0,4У
Н 4480 5250 4800 5250 7320 8150 7800 8150 10 200 10 150 10 550 10 600 10 550 10 820 16 450 16 100
Н. 320 320 320 320 1900 1870 1900 1870 2295 2250 2250 2295 2250 2250 2350 2300
н2 —— — — — 3055 3035 3055 3035 3865 3805 3590 3865 3805 3650 3855 3805
Из — — — ‘ ~~ — —- — — — — 6435 — — 6885 7735 7695
НА — — — 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
D 2200 2200 2200 2200 2600 2600 2600 2600 3200 3200 3200 3200 3200 3200 3200 3200
Ох 2800 2800 2800 2700 3150 3260 3150 3260 4100 4100 4100 4100 4100 4100 4100 4100
d 1225 765 765 765 1475 1015 1015 1015 2020 2020 2020 1560 1560 1560 2020 2020
2025 1565 2025 2025 2275 1815 2275 2275 2820 2820 2820 3820 2820 2820 2820 2820
d2 —— — — 2780 2780 2780 2780 3050 3050 3050 3050 3050 3050 3050 3050
d3 1280 1280 1280 1280 1700 1500 1700 1500 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400 2400
dA — — — — — — — — — — 2600 — — 2600 2600 2600
I 400 400 630 630 400 400 630 630 400 400 400 630 630 630 400 400
Zi 1508 1508 1508 1508 1755 1810 1755 1810 2110 2010 2110 2110 2110 2110 2110 2110
6 1308 1308 1308 1308 1560 1510 1560 1510 1810 1810 1810 1810 1810 1810 1810 1810
/з —- — — — 1750 1680 1750 1680 2050 2050 2150 2050 2050 2050 2150 2150
/4 1288 1308 1288 1308 1500 1510 1500 1510 1810 1810 1810 1810 1810 1810 1810 1810
L 3250 3250 3250 3250 3850 3750 3850 3750 4250 4350 4350 4250 4350 4250 4500 4500
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
СЛ
GJ
C\
Таблица штуцеров адсорберов, несекционированных по условиям десорбции
Таблица 4.10
Обо- зна- чение Назначение АВКФп 10-1-140-0 05- АВКФп 20 1-140-0,05-
-ОДУ; -0,63У -0,4К; -0,63К -ОДУ; -0.63У
мм Ру, МПа (кгс/см2) Количе- ство Dp мм Рр МПа (кгс/см2) Количе- ство Dp мм Рр МПа (кгс/см2) Количе- ство
А Вход газа 500 0,3 (3) 1 500 0,6 (6) 1 800 0,3 (3) 1
Б Выход газа 500 0,3 (3) 1 500 0,6 (6) 1 800 0,3 (3) 1
В Загрузка угля 500 0,6 (6) 1 500 0,25 (2,5) 1 500 0,6 (6) 1
Г Люк — — — — — 500 0,6(6) 1
Д Выгрузка угля 200 0,6(6) 1 200 0,6(6) 1 200 0,6(6) 2
Е Вход пара 200 0,6 (6) 1 200 0,6 (6) 1 200 0 6(6) 1
Ж Для предохранительной мембраны 500 0,6 (6) 1 500 0,6 (6) 1 500 0,6 (6) 1
3 Выход рекуперата 200 0,6 (6) 1 200 0,6(6) 1 400 0,6 (6) 1
И Слив конденсата 50 0 6(6) 2 50 0,6 (6) 2 80 0,6 (6) 2
к Для замера уровня адсорбента 80 0,6 (6) 4 80 1(10) 4 80 0,6 (6) 4
л Перелив воды 100 0,6 (6) - 1 100 0,6 (6) 1 100 0,6 (6) 1
Л/ Вход сушильного воздуха 500 0,3 (3) 1 500 0,6 (6) 1 800 0,3 (3) I
н Вход воды на пожаротушение 50 0 6(6) 1 50 0,6 (6) 1 . 50 0 6(6) 1
11 Вход азота 50 0,6 (6) 1 50 0,6 (6) 1 50 0,6 (6) 1
р Для промывки угля 50 0,6 (6) 1 50 0,6 (6) 1 50 0,6 (6) I
с Для термопары М20х1,5 0,6 (6) 2 М20х1,5 0,6(6) 3 М20х],5 2,5 (25) 4
Т Для манометра М20х1,5 2,5 (25) 1 М20х1,5 2,5 (25) 1 М20х1,5 2,5 (25) 1
У Для дифманометра М20х1,5 2,5 (25) 2 М20х1,5 2,5 (25) 2 М20х1,5 2,5 (25) 2
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Продолжение табл. 4.10
Обо- зна- чение Назначение АВКФп 20-1-140-0,05- АВКФп 40-1-140-0,05-
-0.4К; -0,63К -0,4У; -0,63У -0,4К; -0.63К
Dy, мм Ру, МПа (кгс/см2) Количе- ство Dy, мм Ру, МПа (кгс/см2) Количе- ство Dr мм Ру, МПа (кгс/см2) Количе- ство
А Вход газа 800 0,3 (3) 1 1200 0,3(3) 1 1200 0,3 (3) 1
Б Выход газа 800 0,3(3) 1 1200 0,3 (3) 1 1200 0,3 (3) 1
В Загрузка угля 500 0,6 (6) 1 500 0,6 (6) 1 500 0,6 (6) 1
Г Лкж 500 0,6 (6) 1 500 0,6 (6) 1 500 0,6 (6) 1
Д Выгрузка угля 200 0,6 (6) 2 200 0,6 (6) 2 200 0,6 (6) 2
Е Вход пара 200 0,6 (6) 1 400 0,6 (6) 1 400 0,6(6) 1
Ж Для предохранительной мембраны 500 0,6 (6) 1 500 0,6 (6) . 1 500 0,6 (6) 1
3 Выход рскуперата 400 0,6 (6) 1 - 400 0,6 (6) 1 400 0,6 (6) 1
И Слив конденсата 80 0,6 (6) 2 80 0,6 (6) 1 80 0,6(6) 1
к Для замера уровня адсорбента 80 0,6 (6) 4 80 0,6 (6) 4 80 0,6 (6) 4
л Перелив воды 100 0,6 (6) 1 100 _ 0,6 (6) 1 100 0,6 (6) 1
м Вход сушильного воздуха 800 0,3 (3) 1 1200 0,3 (3) 1 1200 0,3 (3) 1
н Вход воды на пожаротушение 50 0,6 (6) 1 . 50 0,6(6) 1 50 0,6 (6) . 1
п Вход азота 50 0,6 (6) 1 50 0,6 (6) 1 50 0,6 (6) 1
р Для промывки угля 50 0,6 (6) 1 50 0,6 (6) 1 50 .0,6(6) 1
с Для термопары М20х1,5 2,5(25) 4 М20х1,5 2,5 (25) 4 ’ М20х1,5 2,5 (25) 4
Т Для манометра М20х1,5 2,5 (25) 1 М20х1,5 2,5 (25) 1 М20х1,5 2,5 (25) 1
У Для дифманометра М20х1,5 2,5 (25) 2 М20х1.5 2,5 (25) 2 М20х1,5 2,5 (25) 2
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
u>
LU
oo
Таблица штуцеров адсорберов, секционированных по условиям десорбции
Таблица 4.11
Обоз- на- чение Назначение АВКФп 40-1-140-0,05-
-0.4У-01 -О.63У-О1
Dy, мм Ру, МПа (кгс/см2) Количество Dy, мм Ру, МПа (кгс/см2) Количество
А Вход газа 1200 0,3 (3) 1 1200 0,3(3) 1
Б Выход газа 800 0,3 (3) 2 800 0,3 (3) 2
В Загрузка угля . 500 0,3(3) 1 500 0,6 (6) 1
Г Выход рекуперата 400 0,6 (6) 1 400 0,6 (6) 1
Д Выгрузка угля 200 0,6 (6) 2 200 0,6 (6) 2
Е Вход пара 200 0,6 (6) 2 200 0,6(6) 2
3 Слив конденсата " 80. 0,6 (6) 1 80 0,6 (6) 1
И Для замера уровня слоя адсорбента ‘ 80 0,6 (6) 4 80 0,6(6) 4
к Люк 500 0,6(6) 2 500 0,6 (6) 4
л Вход воды на пожаротушение 50 0,6(6) 1 50 0,6 (6) 1
м Вход азота 50 0,6(6) 1 50 0,6 (6) 1
н Для промывки угля 50 0,6 (6) 1 50 0,6 (6) 1
п . Для термопары М20х1,5 2,5 (25) 4 . М20х1,5 2,5 (25) - 4
р Для манометра М20х1,5 2,5 (25) 2 М20х1,5 2,5 (25) 2
с Для дифманометра М20х1,5 2,5 (25) 3 М20х1,5 2,5 (25) 3
Т Перелив воды 100 0,6(6) 1 100 0,6(6) 1
У Для отбора проб 100 0,6 (6) 2 100 0,6(6) 2
ф Вход сушильного воздуха 1200 0,3 (3) 1 1200 0,3 (3) 1
х Для предохранительной мембраны 500 0,6(6)' 1 500 0,6 (6) 1
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Продолжение табл. 4.11
Обо- значе- ние Назначение АВКФп 80-1-140-0,05-
-0.4У -0,4К
мм МПа (кгс/см2) Количество Dy, мм Ру, МПа (кгс/см2) Количество
А Вход газа 1200 0,3 (3) 2 1200 0,3 (3) 2
Б Выход газа 1000 0,6 (6) 3 1000 0,6 (6) 3
В Загрузка угля . 500 0,6 (6) 1 500 0,6 (6) 1
Г Выход рекупсрата 200 0,6 (6) 1 200 0,6 (6) 1 .
Д Выгрузка угля 200 0,6 (6) 2 200 0,6(6) 2
Е- Вход пара 200 0,6 (6) 3 200 0,6 (6) 3
3 Слив конденсата . 80 0,6 (6) 1 80 0,6(6) 1
И Для замера уровня слоя адсорбента 80 0,6 (6) 4 80 0,6 (6) 4
К Люк 500 0,6 (6) 6 500 0,6 (6) 3
л Вход воды на пожаротушение ’ 100 0,6(6) 1 100 0,6 (6) 1
м Вход азота 50 0,6 (6) 1 50 0,6 (6) 1
н Для промывки угля 50 0,6(6) 1 50 0,6 (6) 1
п Для термопары М20х1,5 2,5 (25) 6 М20х1,5 2,5 (25) 8
р Для манометра М20х1,5 2,5 (25) 3 д М20х1,5 2,5 (25) 3
с Для дифманометра М20х1,5 2,5 (25) 4 М20х1,5 2,5 (25) 4
Т Перелив воды 100 0,6(6) 1 100 0,6 (6) 1
У Для отбора проб 100 0,6(6) 2 100 0,6 (6) 2
ф Вход сушильного воздуха 1200 0,3 (3) 1 1200 0,3 (3) 1
X Для предохранительной мембраны 500 0,6 (6) 1 500 0,6 (6) 1
гасть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Глава 4. Оборудование для очистки газовразличными методами
Для каталитических процессов
очистки газовых смесей промыш-
ленностью серийно выпускается
контактный аппарат типа КР. Дан-
ный аппарат может также исполь-
зоваться в качестве адсорбера, но
при этом меняется режим работы
горелки.
Контактные аппараты типа КР
предназначены для очистки газовых
выбросов, содержащих органичес-
кие соединения и оксид углерода
массовой концентрацией до 10 г/м3.
Применяются в технологических
установках на предприятиях хими-
ческой, нефтехимической и других
отраслей промышленности.
Аппарат представляет собой
вертикальный цилиндрический
сварной корпус 7, внутри которо-
го концентрически расположены
корзина 2 с катализатором, разде-
ляющие обечайки 3 и 4 и кожухо-
трубчатый кольцевой рекуператор
тепла 5. Под корзиной находятся
струйная горелка 6 и вихревой сме-
ситель 7 (рис. 4.9).
Корзина состоит из двух концен-
трически расположенных перфори-
рованных цилиндров. В пространство
между цилиндрами засыпается ка-
тализатор.
Кожухотрубчатый кольцевой ре-
куператор тепла служит для предва-
рительного подогрева газовых выбро-
сов за счет тепла очищенных газов.
Струйная горелка используется
для дополнительного подогрева газо-
вых выбросов до температуры начала
реакции каталитического окисления.
Конструкцией струйной горел-
ки предусмотрено поддержание ко-
роткого факела и повышение устой-
чивости горения газа в широком
диапазоне регулирования. В контакт-
740
ном аппарате КР 25-2У-01 газогоре-
лочное устройство выполнено в
виде блока из семи горелок малой
производительности. К шести пери-
ферийным горелкам топливный газ
подводится через общий коллектор,
а к центральной горелке — через
отдельную трубу.
Вихревой смеситель обеспечива-
ет температурную однородность га-
зового потока перед слоем катали-
затора.
Газовые выбросы поступают в
межтрубное пространство рекупера-
тора тепла и затем — на горелку. Здесь
газы подогреваются до температуры
начала реакции окисления приме-
сей (250—450 °C), после чего через
вихревой смеситель газа поступают
в слой катализатора. Тип катализа-
тора и рабочую температуру выби-
рают в зависимости от состава газо-
вых выбросов и концентрации при-
месей. В результате каталитического
окисления примесей образуются
диоксид углерода и вода. Очищен-
ный газ поступает в рекуператор
тепла и сбрасывается в атмосферу.
Климатическое исполнение ап-
паратов — УХЛ категории размеще-
ния 1 по ГОСТ 15150—69. Аппараты
устанавливают в помещении катего-
рии В, Г и Д согласно ОНТП 24-86/
МВД РФ и в зоне класса В-1г
по ПУЭ—86. Сейсмичность района
установки — не более 6 баллов. По
согласованию с разработчиком ап-
параты могут быть использованы в
районах с более высокой сейсмич-
ностью.
Изготовление и поставка ап-
паратов — по ТУ 26-01-1006—87.
Материал основных узлов: кор-
пус, наружные детали аппарата,
разделяющие обечайки, трубные
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
решетки рекуператора тепла — сталь
09Г2С; теплообменные трубы —
сталь 20; корзина, смеситель и
струйнаягорелка — сталь
12Х18Н10Т.
Условные обозначения:
К — каталитический; Р — с встро-
енным рекуператором; цифры после.
букв — производительность, тыс.
м3/ч; цифра 2 — с газовой горелкой;
У — материальное исполнение (угле-
родистая сталь); 01 — модель.
Таблица штуцеров, техническая
характеристика, основные габарит-
ные размеры приведены в табл. 4.12,
4.13 и 4.14.
Рис. 4.9. Контактный аппарат типа КР: ,
I — корпус; 2 — катализаторная корзина; 3, 4 — разделительные обечайки; 5 — кожухотрубча-
тый кольцевой рекуператор; 6 — струйная горелка; 7 — вихревой смеситель
741
Таблица штуцеров
Таблица 4.12
Обо- значе- ние Назначение Диаметр условного прохода, мм Условное давление, МПа (кгс/см2) Количе- ство
КР 1.6-2У-01 КРЗ,15-2У-01 КР 6.3-2У-01 КР 12,5-2У-01 КР 25-2У-01
А Вход газовых выбросов 250 300 350 500 800 0,1(1) 1
Б Выход очищенных газов 350 400 500 600 1000 0,1 (1) 1
В Вход топливного газа 40 50 80 80 100 — 1
Г Вход жидкого топлива — — — — G2-B — 1
" Д Запальное устройство 65 65 65 65 65 0,1 (1) 1
Е Для устройства контроля пламени ' 65 65 65 65 65 0,1 (1) 1
Ж Предохранительная мембрана 250 300 350 500 500 0,6(6) 1
3 Смотровое окно 120 120 120 120 120 1,6(16) 1
И Для замера температуры М20х1,5 М20х1,5 М20х1,5 М20х1,5 М20х1,5 2,5 (25) 3
к Для замера давления 25 25 25 25 25 2,5 (25) 3
л Резервный (для ввода и вывода •
байпасирующих потоков) 150 150 250 350 500 0,1 2
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Таблица 4.13
Техническая характеристика
Показатель КР 1,6-2У-01 КР3.15-2У-01 КР 6,3-2У-01 КР 12.5-2У-01 КР 25-2У-01
КодОКП 36 1474 1032 36 1474 1033 36 1474 1034 36 1474 1035 36 1474 1036
Производительность, тыс. м3/ч, не более 1.6 . 3,15 6,3 12,5 25
Площадь поверхности, м2, не менее: контакта 0,88 1,69 3,47 4,91 9,32
теплообмена 35 39,4 ПО 400 715
Давление в аппарате, МПа (кгс/см2), не более Гидравлическое сопротивление аппарата, МПа 0,01 (0,1) 0,01 (0,1) 0,01 (0,1) 0,01 (0,1) 0,01 (0,1)
(кгс/см2), не более 0,01 (0,1) 0,01 (0,1) 0,01 (0,1) 0,01 (0,1) 0,01 (0,1)
Полный объем* катализатора, м3, не менее 0,2 0,35 0,65 0,86 1,6
Температура газовых выбросов, К (°C): - перед слоем катализатора, не более 723(450) 723(450) 723(450) 723(450) 723(450)
максимальная в аппарате 773(500) 773(500) 773(500) 773(500) 773 (500)
Массовая концентрация примесей в очищаемом газе, г/м3, не более: органических соединений и оксида углерода (в пересчете на углерод) 10 10 10 10 10
смолистых фенолформальдегидных соединений 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
пыли 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
сернистых и пековых соединений Степень очистки, %, не менее 95 95 Отсутствует 95 95 95
Расход топливного газа**, м3/ч, не более 10,1 22,1 38,9 64,8- 118,9
Удельное энергопотребление, кВт (тыс. м3/ч), не более 58,6 65,2 57,5 48,4 44,7
Масса, кг, не более 2820 3130 5850 13 530 24 820
* Расчетный. . - ' * * Приведен в условиях отсутствия адиабатического разогрева: при температуре на входе в аппарат 20 °C, температуре перед
слоем катализатора 450 °C и низшей теплоте сгорания топливного газа 32 тыс. кДж/м3.
• Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Основные габаритные и присоединительные размеры (в мм)
Таблица 4.14
Обозначение КР 1.6-2У-01 КР 3.15-2У-01 КР 6.3-2У-01 КР 12,5-2У-01 КР 25-2У-01
D 900 1000 1400 1800 2600
А 200 300 500 530 950
d2 500 600 800 830 1250
1470 1657 2325 2980 4080
А 500 600 700 850 1000
о5 650 780 900 1200 1500
D6 385 385 480 480 1620 .
Dj 380 380 550 550 1140
Dt 335 395 445 600 920
d9 445 495 600 705 1120
di 18 22 22 22 30
d2 22 22 22 26 30
бз 35 35 42 42 42
В 1550 1777 2455 3110 4210
H 5150 5375 5515 6740 7460
H, 2600 2600 2600 3300 3300
h2 350 350 350 450 700
Нз 1000 1000 1000 1250 1850
1250 , 1650 2150 2810 3230
Hs 2020 2020 2020 2020 2950
He 4400 4400 4400 5550 6000
L 700 750 950 1150 1550
12 12 12 16 24
«2 12 16 16 20 28
"лава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
4.2. Аппараты с движущимся и
псевдоожиженным слоями
Потребность создания адсорбе-
ров непрерывного действия приве-
ла к возникновению многочислен-
ной группы колонных аппаратов, в
которых зернистый адсорбент не-
прерывно движется навстречу газо-
вой смеси. В верхней части колонны
происходит поглощение адсорбен-
том компонентов газовой смеси, а
в нижней части за счет нагрева про-
исходит регенерация адсорбента.
Скорость движения газовой сме-
си в таких аппаратах выше, чем в
аппаратах с неподвижным слоем,
но она все равно ограничена ско-
ростью начала псевдоожижения,
так как в этом случае может пре-
Рис. 4.10. Адсорбер с движущимся слоем
адсорбента:
7 — зона адсорбции; 2 — распределительные
тарелки; 3 — холодильник; 4 — подогреватель;
5 — затвор
кратиться движение зернистого ад-
сорбента по аппарату.
На рис. 4.10 приведен адсорбер
с плотным движущимся слоем ад-
сорбента.
Значительно большее распрост-
ранение получили аппараты с
псевдоожиженным слоем адсорбен-
та. В этих аппаратах скорость движе-
ния газовой смеси может достигать
скорости витания частиц адсорбен-
та, что существенно интенсифици-
рует процесс массопередачи.
Схема многоступенчатого адсор-
бера с псевдоожиженным слоем
представлена на рис. 4.11.
Регулирование скорости движе-
ния адсорбента по колонне, а так-
же необходимая высота слоя на ре-
Адсорбент
1Газ
Адсорбент
Рис. 4.11. Схема многоступенчатого адсор-
бера с псевдоожиженным слоем:
1 — псевдоожиженный слой; 2 — решетка; 3 —
переток; 4 — затвор
745
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
щетках или тарелках регулируется
с помощью переточных устройств
и питателей различных конструк-
ций.
На рис. 4.12, 4.13 и 4.14 приведе-
ны различные типы переточных ус-
тройств, а на рис. 4.15 даны схемы
типовых питателей.
При высоких скоростях газа (боль-
ше скорости витания частиц) на
барботажной тарелке взвешенный
слой как таковой исчезает и тарел-
ка начинает работать уже в режиме
пневмотранспорта. Поэтому с целью
увеличения скоростей газа в расче-
те на полное сечение аппарата пред-
ложена другая конструкция (рис. 4.16).
Аппарат состоит из нескольких кон-
тактных ступеней, каждая из кото-
рых включает в себя тарелку типа
усеченного конуса 1, расположен-
ного вершиной вниз, контактный
патрубок 2, в верхней части кото-
рого установлено сепарационное
устройство 3, и перетоки 4. Контакт-
ный патрубок укреплен в центре
тарелки, причем между нижним
торцом патрубка и конической по-
верхностью тарелки имеется щель,
предназначенная для выхода ад-
сорбента с тарелки в пространство
контактного патрубка. Диаметр от-
верстия в центре тарелки (диаметр
сопла) меньше внутреннего диамет-
ра контактного патрубка, благода-
ря чему в условиях высокой скоро-
сти газового потока на начальном
участке контактного патрубка в об-
ласти кольцевой щели создается
разрежение, способствующее выхо-
ду адсорбента с тарелки в простран-
ство контактного патрубка. Нижняя
часть тарелки заканчивается расши-
ряющимся книзу патрубком (со-
плом) 5 с закругленной образую-
щие. 4.12. Типы переточных трубок адсорбера:
а — цилиндрическая с коническим сужением,
б — цилиндрическая с цилиндрическим суже-
нием, в — коническая, г — цилиндрическая с
подпорным диском; 1 — переточная трубка; 2 —
тарелка; 3 — диск
Рис. 4.13. Переточное устройство с допол-
нительным псевдоожиженным слоем ад-
сорбента:
/ — основной псевдоожиженный слой; 2 —
дополнительный слой, 3 — решетки
Рис. 4.14. Переточное устройство с кони-
ческим запорным устройством:
/, 2 — патрубки; 3 — решетки; 4 — конус
746
Часть III Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 4.16. Адсорбер с инжекционным зах-
ватом адсорбента:
7 — тарелка; 2 — контактный патрубок; 3 —
сепарационное устройство; 4 — перетоки; 5 —
сопло; 6 — приемная труба; 7 — штуцер для
Рис. 4.15. Схемы типовых питателей:
а — шиберный; б — секторный; в — тарельча-
тый; 1 — шибер; 2 — звездочка; 3 — регули-
рующий патрубок; 4 — диск
выхода отработанного адсорбента; 8 — шту-
цер для ввода газового потока в адсорбер, 9 —
штуцер для выхода очищенного газового по-
тока из адсорбера
щей с целью уменьшения гидрав-
лического сопротивления тарелки.
Адсорбент, поступая на верхнюю
тарелку через приемную трубу 6,
движется самотеком по конической
поверхности тарелки и через щель
проникает в пространство контакт-
ного патрубка, где подхватывается
газовым потоком, движущимся сни-
зу вверх с высокой скоростью (10—
20 м/с). Пройдя зону контактного
патрубка, микросферический ад-
сорбент с газовым потоком попа-
дает в сепарационное устройство
для центробежного разделения фаз.
После механического разделения
фаз адсорбент оказывается на по-
верхности тарелки и по мере накоп-
ления через перетоки поступает на
нижележащую ступень, на которой
процесс взаимодействия фаз повто-
ряется подобно процессу на выше-
лежащей ступени. Перемещаясь
сверху вниз от ступени к ступени
по переточным трубкам, отработан-
ный адсорбент выходит из аппара-
747
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
та через штуцер 7. Газовый поток,
поступающий на очистку в аппарат
через штуцер 8, пройдя контактные
ступени, выходит очищенным из
аппарата через штуцер 9.
Скорость газового потока в рас-
чете на свободное сечение аппара-
та составляет 2—4 м/с (в зависимо-
сти от зернения адсорбента).
С целью интенсификации про-
цесса за счет увеличения поверхно-
сти контакта фаз в следующей кон-
струкции (рис. 4.17) каждый из усе-
ченных конусов 2 выполнен перфо-
рированным, а патрубки 7 снабже-
ны дополнительными усеченными
конусами 5, расположенными под
перфорированными конусами и об-
разующими совместно с ними под-
питывающее устройство со штуце-
ром б для подачи газа.
На рис. 4.18 изображен батарей-
ный адсорбер. Он имеет прямоуголь-
ное сечение, разделенное пополам
вертикальной плоской перегород-
кой 2, на которой с обеих сторон
ступенчато по высоте смонтирова-
ны контактные патрубки 3 под уг-
лом к вертикали и днища 5 в виде
плоскостей, наклоненных в сторо-
ну входных отверстий контактных
патрубков нижележащей ступени и
частично перекрывающих их. Кро-
ме того, с целью предотвращения
застойных зон адсорбента на дни-
ще контактной ступени в проме-
жутке между щелями 7 установле-
ны вставки 6 в виде прямоугольной
пирамиды. Конструктивные особен-
ности данного аппарата, по срав-
нению с рассмотренным выше, по-
зволяют снизить его высоту при од-
ном и том же времени пребывания
адсорбента в контактных патрубках,
создать аппарат высокой произво-
Рис. 4.17. Адсорбер с подпитывающим уст-
ройством на конической перфорирован-
ной тарелке контактной ступени:
1 — корпус; 2 — перфорированные тарелки;
3 — верхняя тарелка (без перфорации боковой
поверхности); 4 — камера; 5 — тарелки со
сплошным основанием; 6 — боковые штуце-
ры для подвода подпитывающего газа; 7 —
патрубок; 8 — сетки; 9 — контактный патру-
бок; 10 — сепарационное устройство; 11 —
перетоки; 12 — штуцер для ввода адсорбента;
13 — штуцер для вывода отработанного ад-
сорбента; 14 — штуцер для ввода газового по-
тока на очистку; 15 — штуцер для выхода очи-
щенного газового потока
748
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 4.18. Батарейный mi югоступенчатый ад- •
сорбер:
1 — корпус; 2 — вертикальная перегородка; 3 —
контактный патрубок; 4 — сепарационное уст-
ройство; 5 — днише;. 6 — вставка; 7 — шель; 8—
штуцер для ввода адсорбента в адсорбер; 9 —
штуцер для выхода отработанного адсорбента;
10 — штуцер для ввода газового потока в адсор-
бер; II — штуцер для выхода очищенного га-
зового потока; 12 — штуцер для отвода адсор-
бента в момент остановки аппарата
дительности при равномерном рас-
пределении твердой фазы по по-
перечному сечению контактных
патрубков. Первое преимущество
осуществляется за счет контактных
патрубков, установленных под уг-
лом к вертикали, второе — за счет
увеличения числа контактных пат-
рубков в горизонтальной плоско-
сти каждой ступени. Аппарат лег-
ко моделируется. Это обстоятель-
ство, в свою очередь, позволяет со-
здавать аппараты большой единич-
ной мощности.
В изображенном на рис. 4.19 ад-
сорбере интенсификация процесса
массообмена в системе «газ — мик-
росферический адсорбент» осуще-
ствляется за счет значительного уве-
личения скорости газового потока
в расчете на полное поперечное се-
чение аппарата (10—20 м/с).
Вследствие конструктивных осо-
бенностей адсорбера появляется
возможность улучшить процесс мас-
сообмена и повысить производи-
тельность адсорбера по сравнению
с адсорберами со взвешенными
слоями адсорбента на тарелках при-
мерно в 10 раз.
Потери адсорбентов мелкой
фракции (природный цеолит — кли-
ноптилолит, синтетический цеолит
СаА (без связующего) и силикагель
марки КСМ) от истирания в высо-
коскоростных аппаратах не превы-
шают таковых в аппаратах с кипя-
щими слоями адсорбента и могут
быть использованы в рассмотрен-
ных выше конструкциях адсорберов
непрерывного действия. Чем мень-
ше фракция адсорбентов, тем мень-
ше потери их от истирания и выше
скорость массопереноса.
749
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Рис. 4.19. Высокоскоростной адсорбер:
1 — корпус; 2 — контактное устройство;
3 — сепарационное устройство; 4 —
профилированные лопатки; 5 — дополни-
тельное контактное устройство; 6 — пере-
ток; 7, 8 — фигурные вставки; 9 — обте-
катель; 10 — профилирующий кожух пе-
ретока; 11 — диск; 12 — прорези; 13 —
штуцер для выхода отработанного адсор-
бента; 14 — штуцер для выхода очищен-
ного газового потока; 15 — штуцер для
ввода адсорбента; 16 — штуцер для вво-
да газового потока на очистку
Однако при выборе конструк-
ции не следует увлекаться высо-
коскоростными аппаратами и ап-
паратами псевдожиженного слоя.
Они оправданы лишь в том случае,
когда основное сопротивление мас-
сопереносу сосредоточено в погра-
ничном слое у границы зерна ад-
сорбента.
Пример расчета (по Ю.И. Дыт-
нерскому). Рассчитать адсорбцион-
ную установку периодического дей-
ствия с неподвижным слоем ад-
750
сорбента для улавливания паров ме-
танола из воздуха, работающую по
четырехстадийному циклу при сле-
дующих условиях: расход смеси —
7370 м3/ч; температура паровоздуш-
ной смеси — 20 °C; атмосферное дав-
ление — 0,1013 • 106 Па; начальная
концентрация метанола в газовой
смеси — Сн= 1,8 • 10~3 кг/м3; проско-
ковая концентрация составляет 5 %
от начальной; тип аппарата — вер-
тикальный адсорбер; адсорбент —
активный уголь.
Часть IJL Основное оборудование для очистки газовых систем
Принима установке ра аппаратов щ ции, в то вр текают прок тивного угля Ввиду тот руемой уста} рация раствс сорбента при ный уголь ? диаметром п Изотерм* танола на а тивного у гл бипористой объемного з веская конце описывается W Х=-^-сх и > • ' +——схр О' где X — рав1 в твердой фг и;,, в„ ем .число адсорберов в характерна; вным двум. В одном из = 0, юходит стадия адсорб- = 0,7 емя как в другом про- И^02 = 1, [ессы регенерации ак- В2 = 3,4 р — ко: о, что целью проекти- р = 0,4; ювки является рекупе- о — мо »рителя, в качестве ад- мого компе (нимаем рекуперацион- Ps = 12 1 iP-З с эквивалентным щенного пг эанулы 2 мм. Р — па I адсорбции паров ме- Ров метано. ктивном угле. Для ак- Наприм я АР-3, обладающего весная кош структурой, по теории равна: аполнения пор равно- нтрация в твердом теле х схр уравнением Дубинина: 40,46 f * » Г х21 ЛЮ ующие адсорбент; 19 см’/г; 4 • 10-6 К-2; 8 • 10-1 см3/г; 2 • 10-6 К-2; эффициент аффинности, льный объем поглощае- энента, см3/моль; 300 Па — давление насы- ipa метанола; рциальное давление па- па в газовой смеси. ер, при Р = 0,1 равно- гентрация метанола в АУ J -0,74-10’6-2932 Л 96 Y [ (0,4)= .I'Mf -3,42-10~6-293zf ‘ 9бУ’ _ 0,4= 3 моль/г. или 4.4-10'3 кг/кг.
+ Т40,4бСХР
Р R2 8 Р
L г J (4.1) Г z Х2П = 0.1376-10
1 1 R2 1 8 Р 9
L J Вычисленные по уравнению (4.1) ювесная концентрация Равновесные концентрации метано- ле моль/г- ла в активном угле (АУ) представ- ^02» А ~ константы, лены ниже:
Парциальное давление паров мета- нола Р, Па (мм рт. ст.) Концентрация метанола в газе С 103, кг/м1 Равновесная концентра- ция метано- ла в АУ X- 102, кг/кг Парциальное давление па- ров метанола Р, Па (мм рт. ст) Концентрация метанола в газе С • 103, кг/м3 • f. Равновесная концентра- ция метано- ла в АУ X-102, кг/кг
13,33 (0,1) .. 0,175 0,44 666,67 (5,0) з;76 8,51
26,66 (0 2) 0,351 0,89 1333,33(10,0) 17,53 12,64
66,67(0,5) 0,876 1,99 2666,67 (20) 35,10 18,59
133,33 (1,0) 1,75 3,17 3999,99 (30) 52,6 22,53
266,67(2,0) ' 3,51 5,0 6666,66 (50) 87,7 26,85
751
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Исходная концентрация метано-
ла в газовой смеси соответствует ча-
сти изотермы, близкой к линейной.
Начальный участок изотермы
может рассматриваться как линей-
ный при условии (С/С5)б <0,17 (по
бензолу).
Отношение Р/Рх для бензола, со-
ответствующее концентрации мета-
нола в смеси (Сн ~ 1,8 • 10~3 кг/м3),
может быть найдено по уравнению
потенциальной теории адсорбции:
(С/СД=(Р/^)6 =
10-(wg-aw о.<
0,4
где (Р/Р)ъ ~ отношение парциаль-
ного давления к давлению насы-
щенного пара для бензола.
Полученный результат показы-
вает, что форма изотермы на рас-
сматриваемом участке может быть
принята линейной.
Диаметр и высота адсорбера.
Допустимую фиктивную скорость
газа можно рассчитать по форму-
ле^ полученной на основе техни-
ко-экономического анализа работы
адсорберов:
о = ^O’OieVp^^g/p^, (4.2)
где d3 = 2,0 • 10~3 м;
РНас ~ 550 кг/м3 (для активного
угля АР-3);
ру — 1,2 кг/м3 (плотность воздуха
при 20 °C).
Допустимая скорость газа в ад-
сорбере:
о = -Jo,0167-550-2,0-Ю’3-9,81/1,2 = '
= 0,388 м/с.
- Рабочую скорость газа в адсор-
бере примем на 25 % ниже допус-
тимой: о = 0,75 х 0,388 - 0,29 м/с.
Диаметр аппарата:
£) = л/4Г/(ли) =
= ^4 • 7370/(3,14 • 0,29 • 3600) = 3,0 м.
Принимаем вертикальный адсор-
бер типа ВТР (диаметр вертикаль-
ного адсорбера не превышает 3 м).
Высоту слоя активного угля в
аппарате для обеспечения достаточ-
ного времени работы адсорбера
примем равной 0,7 м (в вертикаль-
ных адсорберах ВТР высота слоя
адсорбента составляет 0,5—1,2 м).
Общую высоту цилиндрической ча-
сти принимаем равной 1,7 м. Допол-
нительная высота (под крышкой и
над днищем) необходима для раз-
мещения распределительного уст-
ройства для газа, штуцеров и дат-
чиков контрольно-измерительных
приборов.
Коэффициент массопередачи. На-
ходим коэффициент диффузии в
газовой фазе в системе «метанол —
воздух».
При t = 0 °C и Р - 98,1 кПа коэф-
фициент диффузии равен 0,133 см2/с.
Коэффициент диффузии в условиях
адсорбера:
9,81-104 /293Y'2
10,13-104 273J
= 0,133-10й
= 0,143-10-4 м2/с.
Вязкость газовой фазы (воздуха)
р = 1,8 • 10-5 Па • с.
Коэффициент массоотдачи в га-
зовой фазе находим по уравнению:
Nu' = 0,355Re0,641 (Рг)0,333 /е, (4-3)
где е — порозность слоя (е = 0,375);
752
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Re = vd3py/ny = 0,29-2 -10'3 х
xl,2/(l,8-IO"5) = 38,67;
Pr' = H/(p/D/) = l,8-10-5(l,2x
хО,143-IO-4) = 1,049.
Подставив в выражение (4.3)
значения Re и Pf, получим:
Nu = 0,355-38,670,641 х
xl,O49o,333/0,375 =10,01.
<
Тогда коэффициент внешней мас-
соотдачи равен:
0, =10,01£\/4/э =10,01х
х 0,143 • 1О-4 /(2 • 10‘3) = 0,072 м/с.
Коэффициент эффективной
диффузии метанола в адсорбенте на-
ходим по зависимости D3.~ f (х),
для случая адсорбции метанола на
активном угле, приближающемся по
внутренней структуре к АУ марки
АР-3 в интервале концентраций X —
= 0 — 3,3 • 10~2 кг/кг:
D,=3,OO-1O’10 м2/с.
Коэффициент массоотдачи в ад-
сорбенте (коэффициент внутрен-
ней массоотдачи) находим по урав-
нению:
о _ ЮД- РнаЛ‘(С„)
<*,(!-*) СИ
Тогда
В О-1О~10-550-3,3-10~2
2-10”3(1-0,375)1,8-10"3
= 0,0242 м/с.
Коэффициент массопередачи:
/<,=1/(1/р, + 1/р,) =
= 1/(1/0,072 +1/0,0242) = 0,018 м/с.
Снижение движущей силы мас-
сопереноса в результате отклоне-
ния движения газа от режима иде-
ального вытеснения учтем введе-
нием дополнительного диффузи-
онного сопротивления продольно-
го перемешивания. Коэффициент,
учитывающий продольное переме-
шивание, определяем по уравне-
нию:
со f р cod Y’2
Рпро^О.0567-^- = 0,0567х
1 ек И/ у
0,29 Г
1 — 0,375^
1,2-0,29-2-КГ2 Y’22
1,8-10-5 J
= 0,059 м/с.
Коэффициент массопередачи с
учетом продольного перемешива-
ния: ,
К'у = (1/^+1/р,1род)- =
= (1/0,018+ 1/0,059)4 =0,0138 м/с.
Удельная поверхность адсорбента:
а = 6(1 -e)/d3 = 6(1-0,375)/
/(2-10‘3) = 1875 м2/м3.
Объемный коэффициент массо-
передачи: '
Kyv = Ky * = 0,0138-1875 = 25,87 с-1.
Продолжительность адсорбции.
Выходная кривая. Профиль концен-
трации в слое адсорбента. Продол-
жительность адсорбции метанола
определяется по выходной .кри-
вой, построение которой произ-
водится по уравнению Томаса для
безразмерной концентрации в по-
токе:
C/Cfl=J(^,^T),
где =Ку azlv — общее число еди-
ниц переноса для слоя высотой z;
r = oCH(T-Z£/o)/[pHac2f’(CH)z] -
безразмерное время.
753
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Выразим т через безразмерное
время Т.
T^4^Pw^(C„) + CHe] =
_ 0,7(550-3,3-10~2Г-И,8-1СГ3 -0,375) =
2,9-1,8-10‘3
= 24 3397’4-0,905.
Число единиц переноса:'
noy = ^/v =
= 25,87-0,7/0,29 = 62,24.
Результаты расчета выходной
кривой адсорбции приведены в
табл. 4.15.
: Время достижения концентра-
ции метанола в газе, выходящем из
адсорбера (концентрация составляет
5 % от начальной, т.е. С/Сн = 0,05),
равно длительности стадии адсорб-
ции. В соответствии с выходной кри-
вой (см. рис. 4.20) продолжитель-
ность стадии адсорбции 0 состав-
ляет 1,73 • 104с.
Построение профиля концент-
раций ведется по уравнению Тома-
са, записанному для безразмерной
концентрации в адсорбенте:
X/X*(CH) = 1-J(^r,^).
Выразим расстояние z от точки
ввода смеси до точки с концентра-
цией X виде функции от безразмер-
ного времени:
^Рн«^*(Си)4-Сне
1,73- 10^-0,29-1,8-Ю'3 _
550-3,3 •10'2Т’4-1,8-10’3-0,375 "
=____________1 • • -
~ 2,017’4-0,748-Ю'5'
Расчет профиля концентраций
метанола в слое угля представлен в
табл. 4.16.
754
Материальный баланс. Матери-
альный баланс по метанолу стадии
адсорбции выражается уравнением
uCH0S = рнм5J (Х^ - Х„ )dz +
о
е. я
+oSj Cz~ffdz + eS j (CtB0Cx_0)dz.
о 0
Записывая уравнение материаль-
ного баланса для концентраций в без-
размерной форме, а также учитывая,
что ХИ = 0 и — 0, получим:
vCH05 = p11K5Y‘(CH)x
*\xiX\CJdz + vSCu*
о
е я •
*Jc/c/t+E5cJ[(c/cx0№.
о ' о
Значение интегралов уравнения
материального баланса определяют
графическим интегрированием вы-
ходной кривой (см. рис. 4.20) и про-
филя концентрации в адсорбенте
(см. рис. 4.21):
|С/С„1Й = 74,2 с;
о
Ja'/A'XQXz = 0,495 м.
о
Количество метанола, поступа-
ющего в адсорбер:
ГтСн =7370-1,73-104-i;8x
хЮ'3/3600 = 63,75 кг.
Количество метанола, поглощен-
ного углем (адсорбата):
0.7
PH^(CH)Jx/X*(Clf)^ =
= 550-0,785-З2 -3,3-10'2 = 63,47 кг.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 4.20. Выходная кривая адсорбции
а=о,7м)
Рис. 4.21. Профиль концентрации
в адсорбенте (т = 4,8 ч)
Таблица 4.15
Расчет выходной кривой адсорбции
Т т с/сн Т т с/сн
0,4 9736,5 0,0000 1,1 26773,8 0,7219
0,5 12 170,4 0,00071 1,2 29 207,7 0,8658
0,6 14 604,3. 0,00715 ч 1,3 ,31 641,6 0,9455
0,7 17 038,2 - 0,03860 1,4 34 075,5 0,9811
0,8 19 472,1 0,1296 1,5 36 509,4 0,9943
0,9 21 906,0 0,2993 1,6 38 943,3 0,9983
1,0 24 339,9 0,5179
Таблица 4.16
4 . -
Расчет профиля концентраций метанола в слое угля -
1/Г Т Z, м J(noyT,noy) Х/Х'(С„)
0,4 2,5 0,199 44,38 0,0012 0,9988
0,5 2,0 0,249 44,38 0,0039 0,9961
0,6 1,667 0,299 44,38 0,0204 0,9796
0,7 1,429 0,348 44,38 0,0704 0,9296
0,8 1,25 0,398 44,18 0,1749 0,8251
• 0,9 1,111 0,448 44,38 0,3344 • 0,6656
1,0 1,0 0,498 44.38 0.5213 0,4787
и 0,9091 0.547 44,38 0,6954 0,3046
1,2 0,8333 0,597 44,38 0,8283 0,1717
1,3 0,7692 0,647 44,38 0,9139 0,0861
1,4 0,7143 0,697 44,38 0,9662 0,0338
1,5 0,6666 0,746 44,38 0,9841 0,0159
1,6 0,625 0,796 44,38 0,9946 0,0054
755
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
Количество метанола, уходяще-
го из аппарата с газовой фазой:
ГСН | (С/Сн )Л = 7370-1,8-10 3х
о
х74,2/3600 = 0,273 кг.
Ввиду малого количества адсорб-
тива, остающегося в аппарате в га-
зовой фазе, для расчета массы ме-
танола, оставшейся в свободном
объеме адсорбера, примем концен-
трацию метанола, равную начальной.
Количество метанола, остающе-
гося в газовой фазе адсорбера:
еГ„,Сн = 0,375-0,0785• З2 х
х0,7 1,8 • 10“3 = 0,0033 кг.
Проверим сходимость материаль-
ного баланса: 63,75 = 63,47 + 0,273 +
+ 0,0033.
Вспомогательные стадии цикла.
Ввиду того, что по заданию установ-
ка включает два адсорбера, суммар-
ная продолжительность вспомогатель-
ных операций (десорбция, сушка,
охлаждение) должна быть равна про-
должительности адсорбции, т.е. 4,8 ч.
Десорбция водяным паром —
сложный тепломассообменный про-
цесс, протекающий при перемен-
ных температуре и . расходе паровой
фазы. Надежных методик расчета
продолжительности десорбции для
этого случая не разработано. Про-
должительность десорбции в реку-
перационных установках ориенти-
ровочно составляет 0,5—1,0 ч при
условии использования острого
пара давлением 0,1—0,4 МПа.
При десорбции веществ с не-
большой молекулярной массой дав-
ление ближе к минимальному зна-
чению указанного интервала. С уче-
том сказанного принимаем продол-
жительность десорбции равной ! ч,
давление водяного пара — 0,2 МПа.
Тогда продолжительность стадий
сушки и охлаждения равна 3,8 ч,
причем периоды сушки и охлажде-
ния могут быть приняты равными.
В связи с этим условия сушки и ох-
лаждения должны быть выбраны
исходя из указанного времени.
График работы адсорбционной
установки может быть представлен
в виде циклограммы (рис. 4.22).
Рис. 4.22. Циклограмма работы адсорбци-
онной установки:
1 — продолжительность адсорбции; 2 — сум-
марная продолжительность сушки и охлажде-
ния; 3 — продолжительность десорбции
4.3. Оборудование для термичес-
кого и каталитического сжигания
газообразных отходов
Очистка промышленных отброс-
ных газов, содержащих токсичные
вещества, для сохранения чистоты
воздушного бассейна является в на-
стоящее время непременным требо-
ванием во всех производствах. Для
выполнения этих условий в зависи-
мости от физико-химических свойств
веществ, содержащихся в промыш-
ленных газообразных отходах (ПГО),
и от требований, предъявляемых к
степени очистки сбрасываемых про-
дуктов, применяются различные спо-
собы очистки ПГО (механические,
физико-химические, химические и
термические). Примерный состав про-
дуктов, находящихся в ПГО, в зави-
симости от характера производства
приведен в табл. 4.17.
756
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Таблица 4.17
Химический состав газообразных отходов
№ п/п Вид производства Химический состав газообразных отходов
• 1 Переработка нефти Меркаптаны, сероводород, аммиак, органиче- ские соединения азота, окись углерода и др.
2 Производство газа из каменного угля Соединения серы (сероводород, сероуглерод, тиофен, тиолы, ссроокись углерода) и др
3 Переработка природного газа Сероводород, меркаптаны и др.
4 Производство кислот и щелочей Окислы азота, кислородные соединения серы и др
5 Производство минеральных и орга- нических удобрений Аммиак, соединения серы, фтористый водород, меркаптаны, тримстиламин и др.
6 Химические заводы (по производст- ву смол, лаков, пластмасс, жиров, масел и т.д.) Формальдегид, амины, амиды, растворители, соединения серы, ацетилен, фенол и др.
7 Фармацевтические, пивоваренные заводы, процессы сбраживания Амины, восстановленные соединения серы, фурфурол, метанол и др.
8 Текстильные и бумажные фабрики Мочевина, продукты распада крахмала, диме- тилсульфид и др
Для правильного применения
различных методов очистки как в
отдельности, так и в комбинации
друг с другом, с целью наиболее
полного обезвреживания ПГО не-
обходима в первую очередь класси-
фикация ПГО. Все ПГО разделены
на две основные группы:
1) ПГО-т — промышленные га-
зообразные отходы, содержащие
токсичные компоненты в виде твер-
дых включений, пыли;
2) ПГО-г — промышленные га-
зообразные отходы, содержащие
токсичные компоненты в виде па-
ров или газов. *
В свою очередь промышленные
газообразные продукты, содержащие
токсичные вещества в твердом и га-
зообразном виде (ПГО-т и ПГО-г),
делятся на группы, характеризую-
щиеся физико-химическими свой-
ствами токсичных продуктов.
ПГО-т состоят из двух групп:
1) ПГО-тм — промышленные га-
зообразные отходы, содержащие
пылевидные вещества минерально-
го происхождения (соли минераль-
ных кислот, асбест);
2) ПГО-то — промышленные га-
зообразные отходы, содержащие
пылевидные вещества органическо-
го происхождения.
ПГО-г состоят из трех групп:
1) ПГО-гм — промышленные га-
зообразные отходы, содержащие
токсичные вещества неорганическо-
го происхождения, находящиеся в
газо- или парообразном состоянии
(например, HF, НВг, HI).
2) ПГО-го — промышленные га-
зообразные отходы, находящиеся в
газо- или парообразном состоянии,
содержащие токсичные вещества
органического происхождения, в
состав которых не входят галогены,
фосфор, сера, азот.
757
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
3) ПГО-гом — промышленные
газообразные отходы, находящие-
ся в газо- или парообразном состо-
янии, содержащие токсичные ве-
щества органического происхожде-
ния, в состав которых входят гало-
гены, азот, фосфор, сера.
Метод сжигания вредных приме-
сей, способных окисляться, находит
все более широкое применение в про-
мышленной практике для очистки
дренажных и вентиляционных выб-
росов производств основного органи-
ческого синтеза. Этот метод выгодно
отличается от других (например, мок-
рой очистки в скрубберах) более
высокой степенью очистки, отсут-
ствием в большинстве случаев кор-
розионных сред и исключением сточ-
ных вод. Как правило, примеси сжи-
гаются в печах с использованием га-
зообразного или жидкого топлива.
Иногда на практике представляется
возможным окислять органические
вещества, находящиеся в газовых
выбросах, на поверхности катализа-
тора, что дает возможность понизить
температуру процесса.
4.3.1. Печи прямого сжигания
отходящих газов
Принципиальные схемы камер-
ных печей для огневого обезврежи-
вания газообразных отходов приве-
дены на рис. 4.23. Камерные печи без
теплообменников для подогрева ком-
понентов горения требуют повышен-
ных расходов топлива (рис. 4.23, а).
Применение их оправдано только
при обезвреживании малых коли-
честв газообразных отходов с высо-
кой концентрацией горючих компо-
нентов. Такие печи дешевы, просты
в изготовлении, надежны в эксп-
луатации.
758
При больших объемах обезвре-
живаемых газообразных отходов не-
обходимо использовать теплоту от-
ходящих газов для подогрева отхо-
дов и дутьевого воздуха. Для этой
цели применяют чаще всего реку-
перативные теплообменники, в ко-
торых передача теплоты происхо-
дит непрерывно через разделитель-
ную стенку (рис. 4.23, б). С повыше-
нием температуры подогрева газо-
образных отходов и дутьевого воз-
духа сокращается расход топлива на
процесс, но возрастают затраты на
сооружение теплообменников
вследствие увеличения их поверх-
ности нагрева. Кроме того, с повы-
шением температуры подогрева со-
кращается срок службы теплооб-
менников, и для их изготовления
требуются дорогие и дефицитные
жаростойкие стали. Поэтому опти-
мальную температуру подогрева от-
ходов и дутьевого воздуха опреде-
ляют в каждом конкретном случае
путем технико-экономических рас-
четов.
Рекуперативные теплообменни-
ки, работающие на запыленных и
содержащих агрессивные компонен-
ты дымовых газах, подвергаются заг-
рязнению и коррозии, что сдержи-
вает их широкое применение в ог-
нетехнических установках. Темпера-
тура подогрева газов в этих тепло-
обменниках ограничена условиями
эксплуатации металлических поверх-
ностей нагрева. Указанные недостат-
ки устранимы при использовании
регенеративных теплообменников,
в которых теплообмен осуществля-
ется в нестационарном режиме,
при чередующихся нагреве и охлаж-
дении теплоаккумулирующей на-
садки.
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 4.23. Схемы реакторов огневого обезвреживания газообразных отходов:
а — без теплообменника; б — с рекуперативным теплообменником; в — с регенеративным
теплообменником; 1 — горелочное устройство, 2 — камера сгорания топлива; 3 — камера обез-
вреживания отходов; 4 — рекуперативный теплообменник; 5 — регенеративный теплообмен-
ник; 6 — перекидной клапан; Т — топливо; В — воздух
Камерные печи с регенератив-
ными теплообменниками для обез-
вреживания газообразных отходов
нашли широкое распространение за
рубежом, а в последнее время — и
в РФ. Принципиальная схема такой
печи приведена на рис. 4.23, в. В ка-
честве регенеративной насадки
можно использовать дешевые мате-
риалы — дробленые огнеупоры (на-
пример, шамот). Развитые поверх-
ности нагрева в насадках обеспечи-
вают более глубокое охлаждение
отходящих газов и высокий подо-
грев отходов, что заметно сокраща-
ет расход топлива на процесс обез-
вреживания-Спо сравнению с при-
менением рекуперативных теплооб-
менников). Керамические насадки
могут надежно работать при нали-
чии в дымовых газах агрессивных
компонентов. Регенеративные на-
садки способствуют более полному
окислению горючих компонентов
отхода, особенно если обладают
каталитической активностью.
Печи с регенеративными тепло-
обменниками приспособлены к
организации в них автотермических
режимов обезвреживания за счет
теплоты сгорания газообразного
отхода или путем добавления в от-
ход небольших количеств горючих
газов. При низкотемпературном
окислении газов в насадках резко
снижается образование оксидов
азота, повышается санитарно-гиги-
еническая эффективность обезвре-
живания отходов.
Камерные печи для огневого
обезвреживания газовых выбросов
нашли достаточно широкое при-
менение. На одном из предприя-
тий ПО «Мосстройпластмасс» вне-
759
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
дрена камерная печь, рабочее про-
странство которой разделено пе-
режимом на две камеры: камеру го-
рения дополнительного топлива и
камеру смешивания, переходящую
в газоход длиной 19 м. Обезврежи-
ваемый газовый выброс, содержа-
щий фенолы, через входной пат-
рубок подается в камеру смеше-
ния, где токсичные вещества, сме-
шиваясь с продуктами сгорания
дополнительного топлива, окисля-
ются до СО2 и Н2О. Несмотря на
значительное (до 3,5 с) время пре-
бывания газов в печи, обусловлен-
ное ее большими габаритами, и
достаточно высокий уровень тем-
ператур (более 850 ’С), необходи-
мая степень обезвреживания фе-
нолсодержащих выбросов не дос-
тигалась (остаточное содержание
фенола составляло 15 мг/м3). Лишь
после сооружения на выходе из ка-
меры смешения дожигательных ре-
шеток, служащих дополнительным
турбулизатором газового потока,
удалось достичь необходимой пол-
ноты обезвреживания газовых выб-
росов.
На рис. 4.24 изображена печь для
сжигания (или разложения) дурно-
пахнущих и токсичных органичес-
ких примесей отбросных газов от
производства жирных кислот.
Печь представляет собой цилин-
дрическую футерованную камеру 2
с патрубками 3 для тангенциально-
го подвода отбросных газов. В перед-
нем торце камеры по оси устанав-
ливается горелка 7 с осевым под-
водом части отбросных газов, тан-
генциальным подводом чистого воз-
духа и кольцевым подводом горю-
чего газа. При такой конструкции
печи большая часть ПГО-го направ-
ляется в топку, а примерно 25 % от
общего количества — прямым не-
закрученным потоком по осевому
подводу горелки. Тангенциальный
подвод чистого воздуха обеспечи-
вает хорошее перемешивание его с
горючим газом.
На рис. 4.25 показана печь для
дожигания ПГО-го.
ПГО через штуцер 4 поступают
в теплообменник 3, где нагревают-
ся до температуры воспламенения,
Рис. 4.24. Продольный разрез печи для сжигания отбросных газов производства жирных
кислот (тип ПГО-го):
1 — горелка, 2 — цилиндрическая камера; 3 — патрубки для отбросного газа
760
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
2
Рис. 4.25. Печь для сжигания П ГО-го:
1 — спиральный распределитель; 2 — горелка;
3 — теплообменник; 4 — штуцер для ввода
загрязненного газа
Рис. 4.26. Печь для сжигания газообразных
отходов (тип ПГО-г):
1 — корпус печи; 2 — отверстие; 3 — коллек-
тор; 4 — ПГО; 5 — распределительные пат-
рубки; 6 — фронтовая стена, 7 — горелка; 8 —
перфорированная стенка; 9 — под, 10 — каме-
ра; 11 — камера для утилизации тепла
и далее через спиральный распре-
делитель 1 в зону горения. В зоне
горения установлены горелки 2, со-
здающие короткое компактное ци-
линдрической формы пламя внут-
ри корпуса. Для обеспечения пол-
ного сгорания горючих компонен-
тов требуется сочетание определен-
ной продолжительности пребыва-
ния ПГО в печи, температуры и
турбулентности потока.
Для сжигания ПГО-r на заводах
по переработке нефти используют-
ся различные конструкции печей.
На рис. 4.26 показана конструк-
ция печи, предложенная фирмой
«John Zink Company» для сжигания
газов с теплотворной способностью
150—300 ккал/м3.
Корпус печи 7 имеет прямо-
угольную форму. В верхней части
корпуса есть несколько прямоуголь-
ных отверстий 2, к которым подхо-
дят каналы для подачи ПГО-г 4.
Каждый канал имеет замкнутый кол-
лектор 3 для подачи воздуха, исполь-
зуемого в дальнейшем для горения.
• От коллектора отходят два ряда
распределительных патрубков 5,
расположенных навстречу друг дру-
гу. В патрубках имеются отверстия в
торцах и на боковой поверхности,
последние направлены в сторону и
вниз. Такое расположение отверстий
обеспечивает пересечение потоков
ПГО-г струями воздуха. Для поджи-
гания газа используются горелки 7.
ПГО-г, перемешанные с воздухом,
нисходящим потоком подаются в
камеру 10, ударяются о под 9, час-
тично поворачивают к фронтовой
стене 6, проходят через перфори-
рованную стенку 8 с площадью се-
чения 40 %, выполняющую роль
761
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
направляющего устройства для га-
зов и дополнительного поджига-
тельного пояса. Развивающаяся в
камере высокая температура обес-
печивает полное сгорание органи-
ческих продуктов. Продукты сгора-
ния подаются в камеру 11 для ути-
лизации тепла.
На рис. 4.27 предложено более
простое устройство для сжигания
газов нефтеперерабатывающих уста-
новок.
Устройство представляет собой
вертикально расположенную трубу 10,
имеющую в верхней части наконеч-
ник 6, образующий горизонтальную
переборку с кольцевой выемкой 15,
которая по периферии имеет ряды
зажигательных отверстий 16, 18, 19.
ПГО поступают в трубу с нижнего
конца. Переборка имеет волнообраз-
ное поперечное сечение, образую-
щее кольцеобразный выступ 20 и
кольцевую выемку, в которую на-
правлены зажигательные отверстия.
Внутренние ряды отверстий 16 и
18 сходятся по направлению друг
к другу, а внешний ряд 19 — по
направлению к продолжению оси
центрального отверстия 17 пере-
борки 15.
По периферии переборка снаб-
жена радиально расположенными
прорезями, которые делают возмож-
ным отдельное расширение нако-
нечника. Зажигание осуществляет-
ся расположенными по периферии
и направленными внутрь горелка-
ми 4, снабжаемыми газовоздушной
смесью через трубки 2 и для под-
держания пламени через трубки 1,
прикрепленные скобками 3 к реб-
рам 8 на трубе 10. Выше зоны горе-
ния для более полного окисления
форсунками 5 на концах трубок 9,
расположенными вертикально и
Рис. 4.27. Устройство для сжига-
ния газообразных отходов неф-
теперерабатывающих установок
(тип ПГО-го, ПГО-то):
1 и 2, 9 и 12 — трубки; 3 — скобка,
4 — горелка; 5 — форсунки; 6— на-
конечник; 7 — кольцевой паропро-
вод, 8 — ребра; 10 — вертикальная
труба; 11 — выходное отверстие,
13 — кожух; 14 — трубопровод;
15 — переборка с кольцевой выем-
кой; 16, 18 и 19 — зажигательные
отверстия; 17 — центральное отвер-
стие; 20 — выступ; 21 — горизон-
тальное отверстие форсунки; 22 —
разгрузочное отверстие
762
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
направленными вверх от кольцево-
го паропровода 7, в трубу подается
пар. Каждая форсунка имеет гори-
зонтально расположенное отвер-
стие 21, направленное вверх ради-
альное разгрузочное отверстие 22,
два наклонных отверстия, располо-
женных на уровне выступа 20 и рас-
ходящихся от форсунки.
Паровые форсунки 5 на каждой
стороне горелок 4 расположены на
более высоких выступах, чем ос-
тальные форсунки. Пар также по-
дается в трубу 10 с помощью рас-
положенной по оси трубки 12, име-
ющей выходные отверстия 11, ко-
торые преимущественно направле-
ны радиально или горизонтально,
но иногда могут быть наклонены.
Кольцевой кожух 13 окружает два
ряда отверстий. Капли конденсата
собираются у переборки и прохо-
дят в кожух, а оттуда в трубопро-
вод 14, чтобы поддерживать опре-
деленный уровень конденсата.
Печь конструкции Филлипса
приведена на рис. 4.28.
ПГО вводятся через четыре пат-
рубка 1 навстречу друг другу. В пат-
рубках с помощью выступов 2, рас-
положенных по спирали, потоки
газов закручиваются. Ниже уровня
патрубков имеется несколько горе-
лок 7, подающих тангенциально
природный газ (или другой вид топ-
лива). Рядом с регистрами этих го-
релок расположены отверстия 6 для
подачи воздуха. Указанный способ
подачи газов способствует интен-
сивному их перемешиванию. Смесь
газов сжигается в камере, дожига-
ние производится на развитой по-
верхности, выполненной в виде
слоя битого кирпича 5. Скорость
прохождения газов через этот слой
и время контакта определяются тя-
гой. Последняя может регулировать-
ся вдуванием потока воздуха через
сопла 3 у верхней части дымовой
трубы 4 и навстречу поднимающим-
ся газам.
В газах регенерации порошкооб-
разного катализатора на установках
Рис. 4.28. Печь для сжигания газообразных
отходов типа ПГО-го и ПГО-то:
/ — патрубок; 2 — выступ; 3 — ‘сопло; 4 —
верхняя часть дымовой трубы, 5 — слои бито-
го кирпича; 6 — отверстия для подачи возду-
ха; 7 — горелка
763
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
крекинга нефтяного сырья содер-
жится много окиси углерода. Неко-
торые авторы предлагают направ-
лять эти газы в топочное устрой-
ство для сжигания СО с целью ис-
пользования выделяющегося тепла
для производства водяного пара.
На рис. 4.29 показан вертикаль-
ный разрез такого топочного уст-
ройства. Оно представляет собой
цилиндрическую камеру сгорания 10
с внутренней керамической насад-
кой 5, имеющей отверстия 4 для вы-
вода продуктов сгорания дополни-
тельного топлива в пространство
между камерой сгорания и керами-
ческой насадкой. Газы от регенера-
ции порошкообразного катализато-
ра подаются в кольцевую зону го-
рения по трубопроводу 2. Воздух, не-
обходимый для сгорания топлива,
поступающего по трубопроводу 1 и
проходящего через расширитель 14
и форкамеру 13, подается по трубо-
проводу 11 через распределитель 12.
Воздух, необходимый для сжигания
газов, подается по трубопроводу 7
через отверстия в нижней части то-
почного устройства. Продукты сго-
рания окиси углерода и ПГО, про-
ходя камеру дожигания 5, через
отверстие 6 поступают в утилиза-
тор тепла.
Процесс сжигания — один из са-
мых древних методов борьбы с при-
месями, обладающими дурным за-
пахом. В большинстве случаев при-
меняется полное сжигание; частич-
ное сжигание может послужить при-
чиной появления еще более силь-
ного запаха, чем первоначальный.
Типичным примером может слу-
жить бутиловый спирт, обладаю-
щий слабым запахом. При окисле-
нии его до масляного альдегида, а
затем до масляной кислоты наблю-
дается усиление запаха. Лишь пол-
ное разрушение до воды и углекис-
лого газа снимает запах.
Обычная конструкция установ-
Рис. 4.29. Топочное устройство для сжи-
гания газов, содержащих окись угле-
рода (тип ПГО-го):
Z — трубопровод для подачи.топлива;
2 — трубопровод для подачи.ПГО; 3 —
керамическая насадка; 4 — отверстие для
воздуха; 5 — камера дожигания; 6 — от-
верстие для дымовых газов; 7 — трубо-
провод для подачи воздуха; 8 — наруж-
ная стенка печи; 9 — наружная обшивка
камеры сгорания; 10 — камера сгорания;
11 — трубопровод для подачи воздуха;
12 — распределитель; 13 — форкамера;
14 — расширитель
764
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
ки для сжигания таких газов пока-
зана на рис. 4.30.
Для обезвреживания отходящих
газов в производстве эмалирования
проводов на кабельных заводах от
летучих с резким и неприятным за-
пахом веществ предложено прово-
дить выжигание токсичных компо-
нентов на установке, размещаемой
в вентиляционной шахте печи. На
рис. 4.31 изображена принципиаль-
ная схема вентиляционной шахты
со встроенной установкой дожига-
ния отходящих газов.
Установка работает следующим
образом. Провода, покрытые пред-
варительно лаком, проходят через
боковые вертикальные камеры 4,
где высушиваются за счет тепла,
получаемого от электронагревателей.
ПГО, образующиеся в процессе
сушки, сильно разбавляются возду-
хом, подсасываемым из цеха через
щели 2, и поступают через верхние
боковые проходы 1 в вентиляцион-
ную шахту 3 в зону действия горе-
лок 5. Необходимым условием вы-
жигания вредных компонентов яв-
ляется полное перекрытие сечения
шахты пламенем.
Процесс сгорания полностью
заканчивается в пределах вентиля-
ционной шахты, представляющей
собой своеобразную топку. Продук-
ты полного сгорания выбрасывают-
ся в атмосферу.
Большое распространение для
уничтожения токсичных веществ в
отходящих газах получили установ-
ки факельного сжигания. К факель-
ным установкам предъявляются
высокие требования в отношении
полноты сжигания и обеспечения
безопасной и надежной работы в
условиях пожаро- и взрывоопасных
химических производств. Эти требо-
вания достигаются:
1) конструкцией устройства для
сжигания, обеспечивающей устой-
чивый режим факела при широких
пределах изменения количества и
состава сжигаемого газа;
2) строгим соблюдением основ-
ных правил безопасной эксплуа-
тации.
В зависимости от высоты уста-
новки факельной горелки различа-
ют низкие факелы, высотой прибли-
зительно 4 + 25 м, и высокие факе-
лы, которые достигают в отдельных
случаях высоты свыше 100 м.
После сжигания порции ПГО в
камере сгорания одной трубы боль-
шая часть дымовых газов по этой тру-
Рис. 4.30. Печь для сжигания вентиляционных выбросов и технологических газов, со-
держащих вещества с резким запахом (тип ПГО-г):
/ — форкамера; 2 — зона смешения; 3 — зона сгорания
765
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
В атмосферу
Рис. 4.31. Схема установки для дожигания
токсичных компонентов в отходящих га-
зах эмоль-печей (тип ПГО-го):
1 — боковой проход; 2 — шсли, 3 — вентиля-
ционная шахта; 4 — камера, 5 — горелка; 6 —
отверстие для проводов
бе выходит наружу, а остальная часть
через насадку поступает снова в ка-
меру сгорания, куда одновременно
со струей дымовых газов через сме-
шивающее сопло засасываются газы,
содержащие токсичные вещества.
На рис. 4.32 представлена схема
факельной установки, работающей
под избыточным давлением 1,5 ат.
ПГО поступают через гидрозат-
вор 7, препятствующий возможно-
му проскоку воздуха из атмосферы
в систему, и огне преградитель 2 в
Рис. 4.32. Схема факельной установки сжи-
гания газообразных отходов (тип ПГО-го,
ПГО-то):
1 — гидрозатвор; 2 — огнспрсградитель; 3 —
горелка (основная), 4 — дежурная горелка; 5 —
система зажигания дежурной горелки
факел, на конце которого установ-
лена горелка 3. Для поджигания ос-
новной горелки предусматривается
установка дежурной горелки 4, ра-
ботающей на природном газе. Под-
жигание дежурной горелки осуще-
ствляется с помощью системы за-
жигания 5.
На рис. 4.33.показана схема ус-
тановки факельного сжигания,
смонтированной непосредственно
на технологическом аппарате. Ее
производительность составляет бо-
лее 10 тыс. нм3/ч.
На рис. 4.34 приведена схема ус-
тановки факельного сжигания аце-
тилена. Сбрасываемый ацетилен
поступает на горелку с паровыми
дюзами. Поскольку сжигание ацети-
лена за счет подсоса воздуха идет с
сильным выделением сажи, предус-
матривается подача пара через со-
пла, что обеспечивает раздробле-
ние пламени и вдувание в его ядро
воздуха и пара.
766
Часть III. Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 4.33. Схема установки факельного сжи-
гания газообразных отходов (тип ПГО-го):
1 — реактор; 2 — эжекционный смеситель; 3 —
электрозапал; 4 — дежурная горелка; 5 — го-
релка (основная); 6 — пасадка-огнепрегради-
тель
Применение той или иной схе-
мы факельного сжигания оценива-
ется составом продуктов, находя-
щихся в ПГО, и требованиями,
предъявляемыми к полноте их сжи-
гания.
4.3.2. Оборудование каталитичес-
кого сжигания отходящих газов
В промышленности все шире ис- ,
пользуется каталитическое сжига-
ние токсичных органических ве-
ществ, находящихся в ПГО.
Если содержание горючих орга-
нических продуктов, находящихся в
отходящих газах, мало и не выгод-
но использовать для их обезврежи-
вания метод прямого сжигания, то
обычно применяют метод катали-
тического сжигания. В этом случае
процесс протекает при 200—300 °C,
Рис. 4.34. Схема установки факельного сжи-
гания газов, содержащих ацетилен (тип
ПГО-го):
1 — факельная горелка; 2 — труба; 3 — торце-
вая разрывная мембрана; 4 — огнепрсгради-"
тель; 5 — инжекционный смеситель с элект-
розапалом; 6 — система зажигания дежурной
горелки
что значительно меньше температу-
ры, требующейся для полного обез-
вреживания при прямом сжигании
в печах и равной 950—1100 ’С.
Самыми первыми начали и сей-
час активно ведут работы в этом
направлении две немецкие фирмы —
«Degussa GmbH» во Франкфурте и
«Benno Schilde Maschinebau AG» из
•Бадхерсфельда. Многолетние иссле-
дования в лаборатории фирмы
«Degussa» показали, что щелочные
металлы и их соединения, нанесен-
ные на различные носители (напри-
мер, окислы металлов) часто ока-
зываются более эффективными и
надежными, а также гораздо более
дешевыми, чем катализаторы из
благородных металлов. На таких ка-
тализаторах реакция окисления на-
чинается при невысоких темпера-
767
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
турах (порядка 200 °C), что значи-
тельно повышает возможность их ис-
пользования для каталитического
сжигания ПГО. В качестве носите-
ля-катализатора фирмы «Degussa» и
«Schilde» рекомендуют окись алю-
миния, кизельгур и силикаты.
На рис. 4.35 показана схема ката-
литического сжигания ПГО.
ПГО засасываются в систему и
по трубопроводу 1 поступают в се-
паратор 2, где происходит отделе-
ние газов от пыли. Таким образом,
поверхность катализатора предохра-
няется от забивки. После очистки
ПГО поступают в теплообменник 5,
где нагреваются до температуры,
при которой происходит каталити-
ческое окисление. Обогрев осуще-
ствляется газами, выходящими из
контактного аппарата 4. Нагретые до
200—300 °C ПГО поступают в кон-
тактные аппараты 4 и 5. Обезврежен-
ные ПГО проходят через теплооб-
менник и с помощью вентилятора 6
выбрасываются в атмосферу.
Подобная схема обезвреживания
рекомендуется для каталитическо-
го сжигания ПГО, образующихся в
производстве вискозы и содержащих
в небольших количествах сероводо-
род и сероуглерод. Такую схему мож-
но применять в производствах син-
тетического волокна и прядильных
производствах, а также в производ-
стве минеральных удобрений.
Для обезвреживания ПГО, со-
держащих пары бензина, бензола,
фталатов, крезолов нашла приме-
нение установка, схема которой
приведена на рис. 4.36.
Аналогичные схемы каталити-
ческого сжигания ПГО нашли при-
менение в процессах сушки свеже-
окрашенных изделий и в производ-
стве электродов.
Для обезвреживания ПГО про-
изводства лаков предложена уста-
новка, в которой контактный ап-
парат выполнен с цельнометалли-
ческим катализатором в виде цилин-
дра. Схема такой установки приве-
дена на рис. 4.37.
Установка рассчитана на произ-
Рис. 4.35. Схема установки каталитического сжигания ПГО по методу Дегусса—Шильде
(тип ПГО-го):
1 ~~ трубопровод; 2 — сепаратор, 3 — теплообменник; 4 и 5 — контактные аппараты; 6 — вентилятор
768
Часть 1П Основное оборудование для очистки газовых систем
Рис. 4.36. Схема установки каталитического сжига-
ния ПГО (тип ПГО-го):
/ — рабочий аппарат, 2 — теплообменник; 3 — регу-
лирующий клапан, 4 — форсунка для подогрева газа:
5 — вентилятор: 6 — прибор для контроля за темпера-
турой;,?— контактный аппарат
Рис. 4.37. Схема установки катали-
тического сжигания ГН О произ-
водства лаков (тип ПГО-го)-
1 — распределитель; 2— теплообмен-
ник. 3 — вентилятор; 4 — камера его
рання; 5 — камера смешения; б — ка-
тализатор, 7 — । азоход, б1 — регули-
ровочный шибер
§
водительность от 1,5 ло 2 тыс. им3/ч.
Подлежащие очистке ПГО поступа-
ют снизу через распределитель 7 в
трубное пространство теплообмен-
ника 2, где нагреваются до тем но-
ратуры реакции за счет тепла очи-,
щенных газов. Если этого тепла не-
достаточно, последние могут до-
полнительно нагреваться в камере-
сгорания 4, куда подастся, венти-
лятором 3 часть горючих газов пос-
ле очистки. Нагретые газы через ка-
меру смешения 5, катализатор 6
поступают в газоход 7. Производи-
тельность можно менять за счет ре-
гулировочного шибера 8.
В настоящее время наблюдается
тенденция совершенствования и
унифицирования основного аппара-
та каталитического сжигания.
Конструкции контактных аппа-
ратов. применяемых сегодня для ка-
талитической очистки ПГО. при-
ведены на рис. 4.38—4.41.
Рис. 4.38. Схема аппарата для каталитичес-
кого сжигания ПГО с внутренним тепло-
обменником: . ,
1 — катализатор; 2 — штуцер для ввода ПГО,
3 — штуцер для выхода очищенных газов: •! —
теплообменник: 5— горелка для предваритель-
ного нагревания; 6 — вентилятор: 7 — люк
для загрузки катализатора
769
Глава 4. Оборудование для очистки газов различными методами
$ Н
05
Ъ со
с
Г
SSSSS
Рис. 4.41. Схема установки для каталити-
ческой очистки ПГО с использованием
тепла (тип ПГО-го):
/ — теплообменник: 2 — воздухоподогрева-
тель; 3 — котел-утилизатор'; 4 — кат хл и затор;
5 — вентиль на линии подачи топлива; 6 —
вентилятор для иодачи ПГО
Очищенный
газ
Рис. 4.39. Схема аппарата для каталитичес-
кого сжигания ПГО (тип ПГО-го):
/ -- вентилятор; 2 — катализатор; 3 — штуцер
для выхода очишепного газа; 4 — штуцер для
ввода ПГО; 5— горелка для предварительно-
го нагревания
Очищенные
газы
2-
ПГО
Z2ZZ2ZZZZ&
6
Рис. 4.40. Схема аппарата для каталитичес-
кой очистки газообразных отходов (тип
ПГО-го):
/ -- катализатор; 2 — люк для загрузки ката-
лизатора; 3 — теплообменник: 4 — камера сго-
рания
770
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
ЧАСТЬ IV . \
РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ,
ПОСТУПАЮЩИХ В АТМОСФЕРУ :
ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ГЛАВА 1 • /
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СРЕД,
ПОСТУПАЮЩИХ В АТМОСФЕРУ
Для расчетов количеств выделя-
ющихся из технологического обо-
рудования в атмосферный воздух
вредных веществ необходимо знать
основные свойства химических со-
единений и их смесей.
В табл. 1.1 приведены характери-
стические константы нескольких со-
тен чистых веществ, которые ис-
пользуются затем, для расчета
свойств химических соединений и их
смесей. . ... • ..
При температуре, отличающей-
ся от 20 °C, плотность жидкости рас-
считывается по формуле:
- 1
P/M-P0»1 + p^r_rJ*. ,(1.1)
а жж -ТМ "2ЛЪр /1
где pf — коэффициент температур- Pfr = Por_££" =--------* П-ч)
ного расширения, выражающий от- Трь 22,4 Р*Т.
носительное увеличение, объема ’ - Динамическую вязкость газов и
жидкости при увеличении темпера-
туры на 1 ’С.
Коэффициент температурного
расширения капельных жидкостей
незначителен. Так, для' воды при
температуре 10—20 ’С и давлении где Sat — константа Сатерленда,
100 кПа ; =' • . ' которая приведена в табл. 1.1.
‘ : • Р =0,00015 1/»С. ' (1.2) ' расчета динамической вяз-
’ .7.- ./i .л кости жидкости при Г #= 0 Симе-
Для,практических расчетов ко- ются различные зависимости. В
личеств вредных веществ, выделя- /практических расчетах для опреде-
ющихся из оборудования и трубо- ления количества вредных веществ,
проводов, можно принять (для
жидкостей):
'/ ' ‘ Р„ = Рож: . . С1-3)
Плотность газообразных веществ
и паров определяют по следующим
формулам.
Плотность газа или пара (в кг/м3)
при t = 0 °C и р0 = 100 кПа:
: ; ро;=Л//22,4, (1.4)
где М— относительная молекуляр-
ная масса вещества, кг/(кг • моль);
22,4 -т объем 1 моль газа или пара.
Для определения плотности газа
:или пара при температуре t * 0 °C и
давлении р * 100 кПа используют
•уравнения Клапейрона:
паров' при t * 0 рассчитывают по
формуле:
273 +Sat f
, r+Sat T
k
(1.6)
771
ю
Физико-химические свойства некоторых веществ
Таблица 1.1
' Вещество Формула . Молекулярная масса M Плотность жидкости при Т= 293 К, р= 100 кПа, р, кг/м3 Температура плавления Тм, К Температура кипения Тг, К \ • Динамическая вязкость цЮ7, Па с, при t = 0 ио - 100 кПа Постоянная Сатерленда Sat Постоянная определения парциального давления паров жидкости (const Антуана) Интервал температур для const Антуана
const А const В const С min max
1 9 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Азот n2 28,01 820 63,15 77,35 165 104 4,428 52,7 230 — . —
Азота (IV) диоксид NOj 46,01 1447 261,9 294,3 Ill 433 8,9170 1798,5 270 230 320
Азота (1) оксид NjO 44,01 1226 182,3 184,7 131 • 271 7,0038 654,25 247 144 200
Азота (II) оксид NO 30,01 1280 109,5 121,4 183 178 8,7429 682,93 268 95 140
Азота (V) оксид N2O5_ 108,01 1642 314,2 305,5 137 260 12,77 3017 273 —— * —
Азота (III) фторид NF3 71,00 1537 66,15 144,1 168 212 6,7796 501,90 258 103 155
Акрилонитрил C3H3N 53,06 806 189,5 351,7 65 517 6,8784 1233,3 230 — —
Акролеин C3H4O 56,06 841 186,0 325,7 73,1 478 7,665 1558 273 — — —
«-Альдегид анисовый C8H8O2 136,15 1126 273,2 522,7 69,7 637 7,6233 2359,4 230 —
Альдегид коричный ОДО 132,17 1050 265,7 525,2 55,4 644 7,7139 2329,6 230 —— < — '
Альдегид масляный C,H8O 72,10 801 176,8 348,0 66,5 424 7,598 1768,4 273 — . —
Альдегид уксусный C2H<O 44,05 783 150,2 293,4 86,9 431 7,0161 1034,5 230 • —
2-Амнноэтанол q>h7no 61,084 1016 283,5 443,5 71 655 7,7379 1732,1 186 344 477
Аммиак NH3 17,03 610 195,4 239,9 93 503 5,007 1198 273 — ——
Ангидрид малеиновый C4N2O3 98,06 1480 326 473,1 60,9 695 7.825 2420 273 “• — * —
Ангидрид пропионовый С<>Нл)О3. 130,15 1010 — 440,2 57 647 7,8474 1977,8 230 — _
Ангидрид уксусный C.,HfcO3 102.09 1082 199 412 .65,2 502 7,121 1427,8 198 1 —
Ангидрид фталевый c8h4o2 148,11 — 404,2 557,71 — 820 7,9995 2879,1 278 407 558
н-Анизцдин C7H9ON 123,16 1071 330,4 518.2 58 632 9,7529 2370,8 230 - »
Анилин c6h7n 93,13 1022 267,0 457,6 51,6 672 6,9212 1457,0 176 308 457
Антрацен C;4H]Q 178,18 1255 489,7 614,4 — 903 7,6739 2819,6 247 490 655
Ацетальде! ид C7H4O2 44.05 778 150.2 293.6 80 431 7,0564 1070,6 236 210 320
Ацетилен -C&- 26,04 400 192,4 239,6 94 198 7,571 925,59 283 —
- Глава 1. Основные параметры сред, поступающих в атмосферу
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4 5 6 7 8' 9 10 11“ 12 13
Ацетил хлорид С2Н3С1О 78,50 1104 160,2 323,9 79 476 6,8406 1062,9 217 237 355
Ацетон с,н<.о 58,08 791 178,2 329,7 66 542 7,2506 1281,7 237 258 366
Ацетонитрил C;HjN 41,05 783 229,3 354,8 78,2 519 8,151 1838,2 73 — - —
Ацегофенол С8Н8О 120,15 1028 292,8 475,2 62,2 698 7,513 1946 220 —— —
Бензальдегид С7Н6О 106,13 1041 216,0 418,4 10 470 614 7,9405 2113,1 273 280 419
Бензил хлорил C7H7CI 126,59 1100 507,2 60,9 745 7,6605 2217,8 230 — —
Бензилцианид c8h7n 117,15 1017 249,4 ‘ 373,2 60,3 577 6,01401 1023,6 230 — - —
Бензин «Галоша» Смесь 101 751 — 470,4 60,6 573 7,9245 2372 273 - — - —
Бензоипхлорид C7HSOC1 140,57 1212 - 522,0 — 767 7,4539 1820,0 148 405 560
Бензойная кислота С7ЩО2 122,12 1075 395,6 522,0 — 767 7,4539 1820,0 148 405 - 560
Бензол С6!16 78,12 879 278,7 353,3 70,00 380 6,984 1252,8 225 —
Бром Вт, 159,82 3102 265,9 331,1 146 533 9,82 2210 73 —
Бутадиен-13 C4H6 54,09 650 164,3 268,7 67,7 395 6,6707 854,75 230 — - - —
Бутан С4Н,о 58,12 579 134,8 272,7 68 401 6,8089 935,85 239- 195- 290
Бутанол С4Н10О 74,12 824,6 183,2 390,7 51 900 574 9,5973 2664,7 280 274 399
Буганон 2 С4Н8О 72,10 — 187,2 352,8 — 518 7,0245 1292,8 232 225 - 353
Бут ано нитрил c4h7n 69,09 792 161 390,2 58 574 7,0395 1390,7 217 307 433
Бутен-1 с4н8 56,08 595 87,8 266,9 72 392 6,8426 926,09 240 - 190 295
Бугсн-2 ' С4Ня 56,08 621 134,3 276,9 71 407 6,8692 960,09 237 200 305
Буген-1-он-3 c4n6o 70,09 710 227,6 278,1 77 409 6,9530 956,99 230 200 - 305
Бутиламин QHnN 73,14 740 224,1 351 * 59,5 516 8,103 1709 273 - . - -
н-Бугиланилин CWH,5N 149,24 932 259,0 513,9 - - 755 7,1221 1771,8 177 385 560-
и-Бутилацетат CfHiiQ» 116,16 882 199,7 399,2 66,4 575 7,006 1340,7 199 273 - 373 -
Бутилбензоат СпНиО2 178.23 1006 251 523 — 769 7,0947 1906 179 390 570
втор-Бут ил бензол СюНц 134,22 860 185,2 456,4 — - 617 6,9831 1577,9 201 335 486
Бутилен С4Н8 56,08 594 132,8 266,2 75 391 6,8413 923,19 240 190 - -290
Бутилхлорид C4HqC1 92,57 886 150,1 351,2 69 516 6,9378 1227,4 224 255 385
втор-Бутил хлорил C4H,Cl 92,57 873 141,8 - 341,2 98 502 6,9446 1195,8 226 250 375
н-Бугилциклогексан С 1<>117о 140 27 799 198,4 - 454,1 51 668 6,9102 1538,5 201 332 485
втор-Бутилниклогексан СюН2о 140 27 813 — 452,5 52 665 6,8909 1530,7 202 - 360 470
трет-Бутил ци клогскса 11 С10Н20 140,27 813“ 232.0 444,7 54 654 6.8567 1501,7 206 357 -450
Бугин-I ад. 54,09 650 147,4 281,2 72 413 6.9749 986,45 233 200 300
Бутин-2 с4н6 54,09 691 240,9 300,2 71 441 7,0733 1101,7 236 240 320
'асть IV, Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Продолжение табл. 1.1
1 О 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 - 13
у-Бут иролактон с4н6ог 86,09 1128 229,7 477,2 61,4 587 8,1669- 2286,2 230 = —
Винилацетат с4н6о; 86,09 932 173 345,7 68,4 508 8.091 1797,4 273 — —
Вииилформиат с л4о2 72,06 963 215.5 319.6 88 470 7.2323 1116,0 210 240 350
Винилхлорид С2Н3С1 62,50 910 119,5 259.8 84 4 382 6,4971 783,4 230
Винилэтиловый эфир с4нко 72,11 793 157,9 308,7 73 454 6,9013 1063,7 229 225 340 -
Вода ' • Н2О 18,01 1000 273,2 373,2 82 673 7,9608 1678 230 - —— . - —
Водород Н2 2,02 71 13.96 20,35 83 30 5,9208 71.614 270 14 25
Водорода бромид НВг 80,92 1241 186.3 206.4 171 375 8,734 1171 273 - —~ —
Водорода фторид HF 20,01 990 189,8 293,1 116 360 7,3739 1316,8 273 — -
Водорода йодид HI 127,91 2803 222.4 237,6 171 349 5,6088 416,03 188 215 256
Гексадекан С16нм 226,45 291,4 559,9 823 6,7875 1656,4 137 378 560
Гексадеисн-1 с16н,? 224.43 782 277,3 558,0 39 820 7,0443 1843,6 158 420 592
1 -Гсксадсцилииклопснтан CjiHa'* 294.57 632 — 637,0 — — 936 7,1030 2048,0 121 488 674
Гексадисн-1,5-ии-З с6н6 78,11 692 132.0 332,6 64 489 7,0073 1185.0 228 282 - 350
Гсксаметияснднамин cji1an2 116,21 825 315,2 477.2 48 582 8,566 2708 273 — —
//-Гексан с6н|4 86,18 660 177.8 341,9 59 436 6.870 1166,3 224 219 342
Гсксанол-1 C6I1|4O 102,17 — 221,21 430,4 — °" = 632 7,2780 1420,3 165 329 430
Гсксафторбснзол CtFf. 186.05 1320 — 353.4 78 520 7,0329 1228,0 215 270 390
Гсксафторэтан C,F6 138,02 1590 172,4 195 136 287 6,7933 657.05 246 170 200
Гексен-1 С 70.13 673 133,3 336,6 61 495 6,8656 1153,0 226 240 360
Гекссн-2 (транс.) 84,162 678 140,0 341 61 501 6,8934 1173.3 225 245 365
Гсксен-2 (иис.) cji12 84,162 687 132.0 342,0 61 503 7.0380 1258,6 234 245 370
Гексси-3 (транс.) сл,. 84,162 677 159.7 341.0 61 501 6,9177 1189,7 225 245 - 365
I скссн-3 (цис.) СЛп 84,162 680 135,3 340.0 61 500 6,8785 1164.1 225 245 365 -
м-Гексилциклоиеитал Сн1122 154,30 632 — 476.3 49 700 6,9547 1608.0 192 351 507
Гелии Нс 4.003 123 1.75 425 190 6 5.3207 14,649 271 4 4
и-Гсптадекак C,?Ujo 240.48 778 295 575,2 37 846 7,0142 1865,1 149 434 610
Гснтадсканол <-пНгбО 256,47 870,8 327 597.0 37 878 6.7819 1595,0 85 464 - 656
Гептан с л и. 100,20 700,5 182.2 371.6 5260 546 6.9515 1295.4 220 213 371
Гептанол-! с-н,„о 116.20 822 239.2 449.0 54 660 6,6476 1140,6 127 333 449
Гептен-1 С7Н|4 98.189 697 154.3 366.8 57 539 69006 1257.5 219 265 400
W-l CinTLTHMKJKMJCHTau С 1211,4 168.32 632 — 497 3 47 731 6.9742 1672.2 184 368 529
Глава 1. Основные параметры сред, поступающих в атмосферу
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4’ 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Гидразин N2)L 32,05 1010 274,7 386.7 • 568 8,8733 2266.4 266 356 385
Дейтерий D, 4,032 161,6 18,73 23.65 108 • 351 5,7741 68,570 273 19 25
Декалин {транс.) CjoHis 138,25 870 242,8 460.4 57 677 6,8613 1568.1 207 363 470
Декалин (цис.)' СюН.х 138,25 897 230 468,9 57 689 6.8753 1594,5 203 368 495
Декан С.оН- 142.29 745,1 243,2 447,3 . 12 700 657 7.3953 1810,0 228 290 447
Деканол C’ujHjjO 158.28 830 280,1 503.4 46 740 6,9224 1472,0 134 376 503
Дейен-1 СюНчо 140.27 741 206,9 443.7 49 652 6.9542 1497,5 197 356 460
л-Децилциклогсксан CiftHv 224.43 876 — 570.8 40 839 7.0193 1899.3 161 463 573
л-Дсцшшнклопснтан СцНчо 210,41 631.9 552.5 42 812 7.0034 1825,7 163 413 586
Дибутиламии CXH„N 129,25 767 211 432.8 52 637 7.2660 1616,4 209 322 459
Днбут иловый эфир C„HISO 130.22 768 175,3 415.6 52 609 6.9824 1431.5 207 305 455
Дибуз и лфталаг С6Н2,О 278.35 1047 238 608,0 — . 894 7.3629 2107.3 135 469 567
Ди.метиламин C2HiN 45,09 656 181,0 280.1 86 412 7.0639 1024.4 238 218 310
N. N-Димстиланилин crh„n 121.18 956 275,6 466,3 57 568 7.5373 1970.2 230 — ~~ —
2Д-Диметилбутан C6H,4 86.178 649 173.3 323.1 63 475 6.7548 1081,2 229 230 350
2,3 -Ди метилбуган C6H,4 86.178 662 144.6 331,1 62 487 6,8098 1127,2 229 235 354
23 -Диметилбутсн-1 c6H12 84.162 678 115.9 329.0 65 484 6,8623 1134,7 229 235 360
2.3-Днметилбугсн-2 QH,2 84,162 708 198.9 346.3 64 509 6.9505 1215.4 225 250 375
3.3-Ди.метилбутсн-1 C<.H,2 84,162 653 158 314.3 66 462 6.6774 1010.5 225 225 340
2.2-Днметилгсксан O(H|8 114,23 645 152 382.0 55 562 6,8371 1273.6 215 276 405
2.3-Диметилгсксан С.Н.Я 114,23 712 — 388.8 54 572 6.8700 1315,5 214 283 415
2,4-Димст нлгексан Cxlljg 114,23 700 — 382,6 54 562 6.8530 1287,8 215 278 408
2.5-Диметилгсксан CsHjx 114,23 693 181,9 382,3 54 562 6,8598 1287.3 216 278 408
3.3-Днмстилгсксан CxHlx 114,23 710 147 385.1 55 566 6,851! 1307,8 217 279 411
34- Ди метнлгскса к CsHls 114,23 719 — 390,9 54 575 6,8798 1330,0 215 284 417
Ди мстила ихлорсилан C2H6ChS 129,06 1273 195.4 343.5 6! 505 7,1435 1328 241 — —
2,2-Дцмстил11С1пан c7H;6 100,21 674 149.4 352.2 58 518 6,8147 1190 223 254 378
2,3-Диметилпснтан 100.21 695 - 362.9 58 533 6.8537 1238 222 262 388
2.4-Диметилпснз ан c7H16 100.21 673 154 362.9 58 533 6.8261 1192,0 222 256 378
З.З-Димслилненган С-П16 100,21 693 138.7 359,2 58 528 6,8266 1228.6 225 260 385
2.3-Димеч типшриднн c7h.,n 107,16 942 434.0 638 7,4477 1832,6 240 420 440
2.5-Димстилп иридии c7h.,n 107,16 938 —— 430.2 —— 632 7,0809 1539.6 210 350 435
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудований
Глава Г Основные параметры сред, поступающих & атмосферу
П родол же н ие табл .1.1
СЛ | 460 1 460 с гл 406 1 © 500 490 480 520 son 426 1 424 430 1 425 | о сч 420 425 390 500 © ©• тг с с- с ГН X 1 > х« г 1 563 273 сП X 475 477 | i 1 X ©
см S с с э 5 о © сч ос сч СП i © сч о 410 400 430 410 X сч 45 X СЧ о о СЧ X X сч хг X сч m X сч X сч с © СЧ © © сч о СЧ 4-, с X с СМ П <1 л 1 СП Г" ЧТ X СП <4 гп © см сП см X X Г|
И—м г) СП СЧ о сч сч 00 сч Г| 00 а сч о m Г! © 171 188 159 164 хг © сч OS СЧ м: гм УЛ сч X (Ч X сч 43 СЧ СЧ сч сч <ч см сч сч сч 9 Г1 г 0 ГН г Ч СЧ с 7 4", - С 1 — C'l ГЛ Г) © гп СМ ОХ о Г1 гл ГТ Гм1 ГТ
[ 1840,1 1783,6 СП ОС ОС 1604,7 1064 1617,5 1587,4 1592,7 1628,3 1621,4 1639,8 1483 ГЛ УЛ 1367.3 СЛ сл 1338.5 1330.4 1345,6 1219,5 1242,7 Ох © сч 1632,4 1 Л 1 с л 3200 ; 4JUJ 1260.5 оС © Ох 47 Ох' ТГ © 1782.4 . I'SiSl 1134.6 1 ^9631
о 1 7,3620 1 7,3330 см ГТ ©' 7,8752 х X ©' 7,0539 ГО ч 7,0514 ! 7.0706 7.0791 7 1 1Л7 1 2 7,034 6.8330 6,8374 47 ХГ СП X 43 X X СП X 43 6.8177 6,8328 | 6,8172 6,8441 8 х’ г а ол е 5 3< К O,JV7 6,2910 Ох О' СМ ©„ СЧ © © 9 7,3036 6.9979 7,071 ] 6,9654
х 47 с © Л" >2 о © 47 ’У л сч сч им сч г- — QX Г* © УЛ г* J2 ел УЛ X 47 сч Ох 47 47 X 47 X 47 !л ОС УЛ г-л ил <л ил X xf 47 *51- Т УЛ У С Ох т 5X4 7 © 4 г о хп CJ © ОХ © © сч хТ Xf хГ 47
г* 1 1 Г' о УЛ хС 69,2 1 1 1 1 1 Г99 © © © © 3 'О с 43 © © 0 4 ь rv с 7 СП и 47 3 1 * 1 £ 1 1 1 1 О' г*
© СП гч -о см' со сч •чг ос 310,5 $ хг X 484.3 474.1 8*fr6fr 009 см ©' X 396.6 j 402,9 © Ох СП 393,3 392,5 397,5 © 4) 365.0 СЧ О У"| г**, С 565.2 СПО о С 47 0 Г*' 1 ГН 7 47 47 СЧ © £ 445.0 446,5 «м I 0‘0£1
Vi 1 f 1 © so* 47 сч сч 174,9 X xt X F» 348 322 338 337 212,7 185.0 223.1 © X 197.6 236,2 1 185,7 203.4 155.6 о< сч о 0 г 5г - | е ’ 1 2 5 8 S «Х 156.2 ©' сч хТ х' см 326.3 178.1 172.7
*г УЛ о О' СП о ох сп х © х 1 1 1 1 948,7 © © О; УЛ ОС © © сн £ гл ОС р Saf •* ос 2 9001 ПО 1 1 976,6 © с 1288 1248 1325 1150
гЛ 107.16 107,16 47 сч 88.150 I сл £ © сч сч 122,17 ) 122,17 122,17 сч' <ч' сч сч 73,049 112,22 112,22 сч сч сч СЧ СЧ С-1* сч Г-1 сч' 112,22 О' X х' ОХ ! 98,189 х' Ох VII 1UI 1Г88 ! IUI , 1 V 196.29 1 168.24 66.05 © 147.01 147.01 тг 112.99
г» Z и Ы”Л4Э1 ГЧ о О 1*1 т- W. и ио г» и Q мм СЛ. и »-м, X о СкН.цО CbHjoO о о . о о и и c3h7no ч* о С *ч- "сс о "Г* S ч- о X X о о •W О и *т н- г- о ЧУ1ГЭ 1 J V» ”Н<1Э К|Я1Г/ 7 м «ма Г-* ** 7 и t С 1 -т г-1 и Г 1 Мм» »*" «О и f i и *г и чУн’э Г1 п; Л" и <*»| 9^9 f*. и
1 I 3.4-Диметилпириднн В X А X § 5 2 он 2 i 1 г Б S сч ci I 2,2-Димс1ИЛяропанол-1 1 1 д с 1 S S § сч 1 2,4-Димстнлфс1юл 2,5-Диметилфенол 2,6-Димети;1фспол -. 5 з •1 ! 2 2 сл сл I Диметилформамид I 1,2-Диметилциклогсксан (транс.) I 1,2’Димепищиклогсксан (цис.) х Si F" Ч/ i X р о 5 X г г* Б 3 1 1.3-Дик»ети11циклогсксан01нс3 1 1,4-Д||Мстилиик1Югсксан Ороне.) I 1,4-Димстилциклогексан (цис.) - 1 1.1-Димстилцикло1С1па|1 • I ! Q I g я § nJ » а i В X i 7. Ч сч 1,4-Диоксан П L дипроцила.мин Диатолнлмстап ri . .1; - ДИфСНИЛ Дифенилметан - 1,1-Дифторэтаи 4 О =: X X I о =i СП 9 о i £ X гг 1 Дихлирметап | 1.2-Дихдорпроцан
776
Продолжение табл.. 1.1:
1 2 3 • 4 5 6 7- 8 ‘ 9 10 11 12 • 13
1,1-Дихлорэтан С;Н4С12 98.97 1168 176,2 330.5 86 486 6,9852 1171,4 228 242 352
1.2-Дихлорэтан С2Н4С12 98,97 1254 273,2 356,7. 61 524 7.661 1640,2 260 252 ’ 356
Диэтиламин • c4h„n 73,14 707 223.4 328.6 66.2 484 7,2231 1267,5 236 240- 332 ’
1,4-Диэтилбснзол CioH|4 134.22 862 23! 456,9 — 672 6.998 Г 1588.3 202 335 487
Диэтиленгли коль C4HioOj 106.12 1116 265 519 60 632 8,1527 2727,3 273 — —
Диэтил карбонат С$Н|оО; 118.13 976 399.2 57,5 586 7.5695 1669,2 230
Диэтилкетон с\н!И6 86,13 814 234.2 375,1 63.2 552 8,3019 1803,6 230 — -—
Диэтилоксалат С6Нн)О4 146,15 1078” — * 458.6 65,4 559 4,2612 573,42 30 1
ЗЗ-Диэтилпснтан с9н21) 128.26 752 — 419,3 52 616 6,8926 1451,2 216 350 440
Диэтилсульфид C4H|oS 90,19 837 169.2 365,2 — 537 6,9283 1257,8 219’ 260 390
Додекан С12Н2(, 170,34 763.3 263.6 489,4 22 640 719 8.1708 2463,7 254 321 490
Долсканол C12H2hO 186,33 835 297,1 533,1 43 789 6,6289 1408 116 407 - 580
Додеиен-1 C,2H2I 168,32 758 238.0 486,5 45 715 6,9751 1619,8 182 361 517
н-Додсцилцикло! 1ентан C|7Hu 238,46 870,5 ——' 584,1 39 859 7.0318 1909.1 149 441 " 619
Изобутил бензол Ск.Н14 134.22 853 221.7 445,9 —— 655 6,9280 1525,4 204 326 476
Изобутил формиат CjH.oO. 102.13 885 178 371,4 69 546 7,0482 1294,4 209 278 '409
Изобутилиикло! ексан ,ciqh2o 140,27 795 ; 444.5 52 653 6.8679 1493,1 203 355 455
Изоиропиламии CtHvN 59.11 717 190 307.2 70 452 6.9468 1108,2 224 235 350
Изопропилбензол (кумол) C4H12 120.18 878,6 177,2 425,5 10 750 625 6.9377 1461.0 208 276 926
Изопро! шлхлорид QH7CI 78.54 862 156 308.9 80 453 6.9653 1081,6 230 225 340
1 (зопропил циклогексан С9Н1Х 126.24 802 ‘ 183,4 427,8 55 629 6.8731 1453,2 209 330 440
Изопропилннклонент ан CsHie 112.22 776 160.5 399.6 59 587 6,8661 1379,4 218 289 427
Нод b 253.80 4940 386.8 458,7 123 568 16,250 3158 2,0 —
а-Йонон СиЩ.О 192,30 930 523.2 53 768 8.1451 2526,9 230 — —
Капролактам C*HnNO 113.16 1002 342.2 535.2 58.2 768 6.78 2344 273 —
Керосин Cmccl' • • ’• < 819 —- 568.7 52.5 650 6,0000 1223.9 203 — —
-Кислород o? 31,99 1149 54,4 90.15 191 133 6.6913 319,01 267 63 100
Кислота акриловая CjH4O; 72.06 1051 285 414.2 74 609 7,1926 1441,5 193 315 450
Кислота валериановая GH.oO. 102.14 939 239 459.5 60 676 7.6568 1777.2 187 350 495
Кислота масляная CJW: 88,10 958 267,9 436.7 62.8 532 9.291 2774 273 -
Кислот а 2-метил! i ро- дановая C4HSO2 88,107 968 227 2 427.2 > 66 628 7.2870 1470,3 179 330 .465 « • I
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Продолжение табл. 1.1
. 1 2» 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Кислота муравьиная СН2О; 46.03 1219 281.5 373.8 85,7 457 12,486 8160 273 — —
Кислота пропионовая CjH6O? 74,08 993 252.5 414.0 64.6 609 7,8369 1839,2 230 —
Кислота уксусная С.Н4О2 60,05 1049 289,8 391,1 72 575 7,557 1642,5 273 273 391
Кислота фснилуксусная СяНхОэ 136,15 228 — 538,7 55,8 655 8,4849 2776.8 230 —
Кислота хлороводородная HCI 36,46 1149 . — 358,3 137 356 8,443 1023,1 273 — —.
Кислота хлоруксусная С2Н5О2С1 94,50 1580 — 462,3 78.5 679 12,486 3160 273 — —
Кислота пиановодородная HCN 27,03 688 259,4 298,8 89 439 9,372 1877 273 — —
м- Крезол C7HRO 108,13 1034 285,4 475,9 — 700 7,5079 1856.3 199 370 480
и-Крезол С7Н8О 108,13 1019 307.9 475,6 •— 699 7,0350 1511,1 162 370 480
о-Крезол С7Н8О 108.13 1028 304,1 464,0 — 682 6,9116 1435,5 165 370 480
Кремния тетрахлорид SiCh 169.90 1480 203,2 330.4 92 486 6,8626 1144 230 238 364
Криптон Кг 83,80 2420 115,8 119.8 232 176 6,6306 416.38 26 113 129
Ксенон Хс 131.30 3060 161.3 165 211 243 6.6428 566,28 259 158 178
//-Ксилидин C«H„N 121.18 • . • -
о-Ксилидин c8h„n 121,18 993 — 491,1 57 601 7,633 2035.4 216 — . —-
и-Ксилол сьн,„ 106,17 881.1 225,2 412.3 8000 606 7.0085 1461,9 215 251 - 493
п-Кснло.т С8Н,о 106,17 286,5 411.5 — 604 6,9918 1454.3 215 286 493
Мезитила оксид с6н10о 98,15 865 — 402,8 58,3 491 7,012 1399.1 209 • —-
Метан сн4 16,03 425 90.7 111.7 101 164 6,6118 389,92 266 93 - 120
Метанот СН4О 32,04 792 175,5 337.9 87 487 8.349 1835 273 263 363
Метантиол CH4S 48.10 866 150 279,2 84 410 7,0315 1015,5 239 200 300 -
Метилакрилат С4Н7О, 86.09 956 196.7 353.2 72 519 6,9959 1211,0 214 260 390
Метиламин CHsN 31.06 699 179,7 266,7 78,6 392 8.911 1577 237 —— —
2-Мстил-2-аминопропан c4h»n 73.14 687 188 340,6 67 502 7,0103 1174.4 217 251 373
2-Метмланилин c7h9n 107,15 998 258,4 476.3 700 7.2889 1768,7 201 * 375 500
З-Метиланилин C7HqN 107.15 989 242.8 473.3 — 696 7,2743 1772 200 355 500
4-Мстиланилин C7HoN 107,15 964 316.9 473,3 — 696 7,2513 1755 201 350' 500 >
Метиланстат c7H6o2 74,08 934 175 330,2 74 485 7,0049 1130 217 245 360 ;
Мстилбснтоат CgH8O. 136.15 1089 260,8 472,6 — 695 7,0473 1629.4 192 350 516
Метилбромнд CH.Br 94,95 1675 179.5 276.8 148 407 6 959 986.59 238 —— — :
2-Мстилбутадиен-1.3 CsHx 68.11 686 159,5 314,2 - — 462 6,9434 1103.9 231 250 335
2-Метилбутан C5Hr 72.15 639.2 Il 3.2 301 63,8 442 6 7931 1022,6 233 190 301
Глава 1. Основные параметры сред, поступающих в атмосферу
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
родолжение табл. 1.1
сс ! 402 I 375 - 426 I 406 - 325 I 335 | 315 1 © © I 390 I 417 418 417 j © © 1 478 ' 480 1 » t 548 © 365 - 425 О ГН 364 -366 - 354 352 - 280 370
12 . о гп 00 © еч 00 © еч । ^•1 сч о еч еч © сч еч © р—« сч чГ © еч мп © еч ST. 00 сч © ос Г1 00 еч © еч 1 © ос • еч сс Ch Г'» г*( 1 ” 1 1 1 © еч о еч МП X еч мп сч X еч э мп еч 0 см ОС гп (N 00 гч
г* © МП m © © © г* m ГН сч сс сс ei еч © еч еч О' еч еч еч еч сс еч ОС СС © еч 2 , еч сс © еч © сс еч сс еч 00 ©. еч еч сч еч еч о еч МП ei сч ei еч МП еч еч еч еч еч еч о ei еч ei еч
© И—" 1 1195,2 | | 863,40 1314,3 865,60 1053,8 1095,1 1013,5 1235,6 I 1240,2 | 1337,5 МП СС СС 1327,6 I 1007,5 1 00- мп 1 1539,0 СП мп л 1083,1 i 1840,2 мп СП ч—• 1152,4 1256,7 X сс X 1186.4 1194.5 6*cfrl 1 1120,7 1 882,79 ! 1162.6
oi еч © © © ГП О МП сч 00 мп еч ГП МП СП ОС МП МП Os © еч 00 сс 00 © © ОС (П О, сс О' О' 00 8 о о. еч мп мп ‘ с? О'. 3 © СГ-, еч . Of © © 00 © т еч © © © © 00 ос X X мп мп ei X еч © £ о © е> © еч © еч © X X СМ S 0 X X ©
«О г** ©> ©' © © © ©’ © © © © ©' ©' © © Г** (**• © © © © sd © sd © © sd
00 о о МП мп мп сс О' мп 00 m мп Ch МП 1 Сн ГП МП МП МП ЧС МП мп МП МП сс мп © .© ’Os • • мп © еч © © © © МП © МП © М-1 © СС © © МП ТГ X МП <© X ©. X т X ст, ГН Ch
г* гп >о мп 40 m SO сч © ОС © © ОС © © МП 43 । ’ i £n гп мп сс ос 1 1 : 1: » Г 1 - 1 ГС МП о к О © © © ОС МП ei © гч «с 1 еч © t Cl ei © © © ОС «с
еч г*. ГП © еч еч 00 © г» МП ч^- ОС еч ’Т © чЛ X г-». мп МП еч
© © г- сс © г*’ © гС © гС гч ГП гс Os еч © С-i © сс с © ГС еч О' сс ©’ О' ГС ©’ © сс у с? МП м-i сс ГН © гп © сс сс © © if Г*1, 5 © СЧ © еч МП ГН m
ГС © г» з еч о мп 1 00 43 мп m ©' 3’ ©г S 3 еч МП еч еч' МП 1 1 i 1 © © еч © еч 1 1 г*' © ©' ** мп МП © X •м х' с*-» ГГ СС сс х’ СС pl © 1 еч X © ei
1 V о ОС .1 © О к © ОС I сс С ОС © МП © еч © © С" еч © Os © 00 о е| © © © МП © т? 1 © оо, 1 ' © ОС ОС О' еч еч $ © © © © СС мп © © о СП © X © © © © 1 © © © ”Г © © © г* М-| 'Л © X г»
ГН мп 00 X МП £ 00 00 00 СС ©’ 00 сс © сс О Г- m О 100.21 1100,21 I 114,23 СЧ •“ 114,23 © ©' гГ . 134,22 еч •п. сс 134,22 141,94 сГ001 142,20 ОС © 00 86.178 100.16 ei Tf X еч •О" X еч тг X еч ST X еч X еч с еч
еч о и О С4 X »л и С5Н12О О С X О *т- и о X «г и с X V. и £ и С •Г" <А и 1 л -г ж U •Г" 5 Z и О и 1 »г _ э г , -г X х’ <*•1 о V*. и X» т* (J X *т X о SC с* £2 Ч" 9 < с; и Г » и *т* СлНиО
1 1 -Мстилбутанол-1 — - • Мети.’1бутанол-2 -Метилбутанол-1 Мстилбутанон-2 - — i -Металбутсн- Г •.Мстилбутсн-2 — — - - •Мстилбутсн-2 — •Мстилгсксан Метилгексан . - ~ • - | Метилгеитан I о S & S Мегилгсптан .. - S S а 5 g i ui> . с 8.- с Я : X <7 ? 3 Метил-З-изолролилбсн-' >л Метил-4-изопропилбен- >.т . - ГИГ0И1'ИХЭ| ч § X I 2 5 F" О Метилнаф галин - - Мстилпетан . • £ 5 о С ъ 2 Мстиляен1анон-4 - - Мстилиентен-2 •Мстилпентсн-2 (транс.) Метилпентен-2 (цис.) •Метилиентсн-2 Пране.) - •Мстил пснтсн-2 (цис.) - Мстилироиан ай <3 Г5 1 £ с
еч еч СП ГН еч сч сс сч Г^, еч СП 4 - ~ И - А еч е< сс сч ГН ’Т еч еч
ТВ
Глава 1. Основные параметры сред, поступающих в атмосферу
Продолжение табл. .1.1
385 389 380 427 1 -480 472 Г 2 . о О VI Ч О С О 1 СЧ 1 гП g СП m m m \C <5 <5 V Tf g n 415-1 418 360 420 353 эп 28S 409 | 1 6391 423'| 448 569
сч 260 264 293 289 1 320 - 32 . V О О 4 g СП t~« V 4 — 1 еч сч сч — 00 00 V сч — —• CM сп m сп сч 282 -283 250 285 1-7Л 273 пл -210 278 1 456 275 -308 400
*—1 214 246 178 207 220 192 203 ОТО з g g сл — \© 1 Vi g СЧ гч см Ч СЧ сч сч сч сч c* О O' m О о о с- СЧ ГЧ СЧ гч 215 220 -225 218 ПАЛ 244 ЭП1 250 209 -273 • 138 212 1 -206 170
о 1217,8 2058,4 1154.5 1343,2 1680,1 -1631.3 1503,6 ню i х g 3 О S 2 £ 22 1535,4 1529,2 1527,1 1725 X © 4 1347,2 1182,5 1355,3 I Алл УСС ГЕсК 1094,7 1291,0 2513 1932.8 1 о <л 1435,3 ' 1779
СЛ 7,0222 8,7051 7.3199 7,0231 7,2668 х сч с* — ос с ос — г- О OV - > с г 1 V —. О сл сл 5 Г- Г' см сч ' О' 5 « (N 45 • <с> 00 ОС X f- \© <© S©’ 7,0031 7,0157 6,9979 7,764 Ш © © 6,8673 | m сл © HZ.84) / 10.555 К АОЛЛ I и,иотт 7,3614 | 7,0439 7,9728 ! 7,0152 7,0528 6,9538 6.9959
00 519 575 523 566 534 696 650 АЛЯ 0 МО — Г- о Г- С ОС g С- 1С) о Г СЧ g g tn Ш 1 . g х ф ф g m g m о ч> g 560 576 00s 580 КОО I 722 АЛ -TV 394 । 550 887 • 623 | 617 - 787
г- ООО £8 69 68 60 56,6 ! 3 - 21 х tn — с> о Z о С' Ф о 63 54 55 56 1 = 1 С 109 Л1 67.7 35 9680 tn g
•© 353d 390,7 356 •384,2 | ф ос СП Т1- 473.2 442,3 ТЛЯ т 1 о □ 5 Г ’Т ч* Tt Tf J CS (N pj m 438,3 434,5 435.2 352.8 - -230,8 V СЛ f'l © 394,7 ЛОО •491,1 ПА ОС 267.7 374.4 Г1 603,1 I 423.9 420 535,3х
185,7 165,2 ос 5? ОС' о — сч 1 ' сп с '[ «п т 1 — г . см - 1 /Т,*. 131,4 175,4 247,8 146,6 130,7 192,3 177,6 210,8 186.5 I 158,2 Н X ni г- sO г 1 v 1 с с 353.5 t сч 244,6 1 305 -219,2 191.8
, « 915 802,7 787 869 806 989 867 ОПА Г О О СЧ g g ' ОС Стх g Г" tn ОС O' ОС t"- c> — tC, —. tn X 'С © О X X X X 719 727 837 ! Л ~ 1 т Л 1 С л 1 : Z.6EI W37 1 1138 1122 796 г! СП СП V, х© g ш Г" ©
m 88,11 74.12 91'911 118,18 107 15 134,22 АП ЛС VM' \J-T 34,033 50.49 92 569 98 19 84,16 120.20 120,20 120,20 72,10 114,23 114,21 76,16 112.22 1 ПО 1 Л 1 ио, |*t 128,17 ПО 1 о X О 65 46 о © 137.14 268.53 | 126.24 196 38
04 oQ •X — X X и и о с X X о U "'НО Z гс о т х ) U. П U 2 S : x £ x = = уи 5 JU и - - С S X X X X О' О' О' Т и и и и »'Н*Э X сл к X и С*н|у и v14 »Н"'Э CINO Z X о | гОМдН‘Э О *Г X о О X (J X х и и
1 » Метил иронаноат - 2-Метил-1 -нронанот-1 1 СЧ U а я X 1 it ! В S S СЧ сч а-Метилстирол - - : Метилфен ил амин 2-Метил-2-фснилпро11ан jvic i MJjiyvyvina i Метилфторил МсТИЛХЛОрИД 2-Метил-2-хлорнропан Мстилникло! сксан Метилциклопентан - - • 1 -Mei ил-2 -этилбензол 1 -Мстил-З-этилбензол 1 - Мети л-4-этнлбсн юл Метнлзтилкстон 2-Метил-З этилпентан I З-Метил-З- этилпентан с 1 £ А j 5 2 X S Е 1 -Мет и.ч-1 -этпл цикло! тентан * л ZT _ мстоксииснзол Нафталин • пеон Н итрози лхлорпл " I Нитрометан • - • | 1 и-Ниттютолуол - - - | I . HRMOTfBHOJ |-2/ | ... ненор] 1 Нонсн-1 — ’ н-Нони ЛЦИК.Ю1 юнган
780
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 . 10 11 12 13
Озон О3_ _ 48,00 1356 80.5 161.3 140 237 6,8369 552,50 251 109 174
Октадекан С1»Нзб 254,50 781,6 301,3 589.5 36 867 7,0021 1894,3 143 445 625
Октадеканол-1 с18н38о 270.50 836,7 331 608 36 894 6.8139 1718.8 80 474 658
Октадецен-1 С18Н3с> _ 252,49 789 290.8 588 37 864 7,0451 1917,9 146 444 623
Октан . с8н,к 114,23 718.5 216,2 398.8 7140 586 6,9690 1379,6 212 259 339
Октанол-1 с,н|8о 130,22 826 257,7 468.4 47.9 571 6.596 1170,1 20 — — —"
Октанол-2 CgHuO 130,22 821 241,2 452.9 48,9 664 6,434 1066 120 •-
Октен-1 Cgll^ 112,22 715 171,4 394,4 54 580 6,9326 1353,5 213 288 420
Октен-2 (транс.) СкН,6 112,22 720 185,4 398,1 53 585 6,8858 1361,5 215 289 425
//-Октил ци клопентан С131Ь6 182,35 658 516,9 45 760 6,9895 1729,8 177 385 549
Пснтадскан С|4132 212,42 775,2 283,1 543.9 28410 799 6,9424 1739,1 158 365 543
Пенталснил цикло1 юнтан Cjci! Ьо 280,54 648.7 — 625,0 36 919 7,0829 2016,0 128 476 661
Пентадиен-1,3 (транс.) с?н8 68,12 676 185,7 315.2 69 463 6.9131 1103,8 232 250 340
Пснтадисн-1,4 СчПк 68,12 661 124,9 229,1 70 440 6.8354 1018 231 240 320
Пентан С5Н1г 72,15 645,5 143,2 309.2 2830 454 6,8472 1062,6 232 223 309
Пснтаналь (валериановый альдегид) с5ни,о 86.13 810 182 376,6 . 61 . 554 7,0191 1316 215 277 412
Пентанол С5Н|?О 88,15 — 194,2 411 604 7,1825 1287,6 161 347 430
Г1ентанол-2 сл,:о 88.15 814 — 401,2 58,4 589 8,4217 1931 230 1
11снтанон-2 С$Н,оО 86,13 —— 195.2 374.9 — 551 7,8642 1870,4 273 256 376
Петен-1 С4)|0 70,13 — 108,2 303,1 — 445 6,7857 •1014,3 230 213 373
Пснтен-2 (транс.) С?11ю 70,13 649 132.9 309,5 65 455 6,9057 1084 233 220 330
rieirrcii-2 (цис.) С511,о 70,13. 656 121.8 310,1 65 456 6,8727 1067,9 231 220 330
Пснтиланстэт с7п14о. 130.20 — “ 421,2 — 619 7,1687 1579,5 221 298 420
Пентин-1 С,11к 68,12 690 167.5 313.3 66 460 6.9673 1092,5 227 230 335
Псрфторгсксан G,FU 338,04 1605 186,0 330,3 96 446 6,8751 1080.8 213 270 330
Перфторгс! гган (M-к. - 338,05 1733 195 355,7 106 523 6,9377 1181,1 209 270 390
Г 1ер<]ггорметилциклогексан C7F.4 350.06 — ’ ‘ 349,5 83 514 6,8240 1133.7 211 290 385
Псрф-юриикло! сксан C,.FI? 300,05 1553 — 325,7 88 479 6.0404 596.74 136 280- 400
а-Пиколип C6lIjN 93.13 950 — 402 61,7 591 8,375 2194 273 —
|)-Г1ико.'1нн CJ17N 93,13 961 — 417.2 60.7 613 7.032 1469,9 210 —
у-Пиколин CJhN 93,13 955 276.9 418.5 60,3 614 7,0425 1469,9 210 343 418-
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудовании
Продолжение табл. 1.1
оо
NJ
• ' г ’ 2 3. ; 4 5 .6 7 • 8 9 - 10 11 12 13
Пиперидин CsH„N 85,15 862 262.7 379,5 — 558 6,9922 1309,6 212 280 416 •
Пиридин C5H5N .79,10 983 231.5 388,5 66,5 570 6,8827 1281,3 205 254 389
Пиррол C4H5N 67.09 967 - — 404,2 — 594 7,2946 1501,5 210 ’ 330 440
Пирролидин CM kN 71.12 ' 852 — 360,2 — 530 .6,9245 1180,0 205 : 300 ' 400
Пропадиен С.Л4 40.06 658 136,9 238,8 351 5.7136 458,05 196 174 257
Пропан . СдЩ 44,09 582 85,5 231,2 75 340 6,8296 813,19 248 164 249
Пропандиол-1,2 C-,HRO2 76,09 1036 213 460,5 71 677 8,9170 : 2645,7 251 357'- 483
Пропанол CJIhO 60.09 805 146.9 370.4 68 518 9.518 2469,1 273 273 370
Пропаиол-2 CiHxO 60.09 786 183,7 355,7 70 460 10,449 23657 230 247 421
Пропен(пропилен) - C?H6 42,08 612 87,9 225,4 78 331 6,8195 784,99 247‘ 160 240 .
Пропеналь c?iuo 56,06 797 193 224,4 72 330 7,0492 1154,8 229 235 350
я-Прониламин C5H9N 59,11 ' 717 190 321,8 64 473 7,1 Г 1177,9 230 - -
Пропил ацсгат CJ1IflO2 102,14 887 178 374,8 63 556 7,0481 1294.4 209 280 410
Пропилбснзол C4H|2 120.18 862 173,7 432,4 — 635 6,9513 1491.3 207 316 461
а-Пропнленоксид CJkO 58.08 ' 829 161 307,5 74,3 453 6,9699 1065,3 226
Пропилгроианоат C6H,2O2 70,05 883 - -— 395,6 62,3 581 8.0525 2048.5 273 ‘ — —
Пропилхлорид C3U7C1 78,54 891 150,4 319.6 77 469 6,9310 1121,1 230 - 230 350
Пропилциклогексан ’ С.(П|я 126,24 793 178,7 429,9 54 6,8864 1460,8 208 313 459
н-Про1!илцикло11С1Гта11 CkIII6 112.22 • 781 155,8 404,1 58 594 6,9039 1384,4 213 294 431
Пропин (мстилацстилсн) CJh 40,06 706 170,5 249.9 81 367 6,7848 803,72 229 183 267
Пропион1прил cji5n 55,08 782 180,3 369.2 61 " 543 6,6300 1277,2 218 270 405
Ртуть ‘ Kg 200,59 13 546 234,3 629,1 273 103 7,85 3127 273 — —
Сероводород H2S 34,08 960 136,5 263,0 116 331 8,50 1175,3 273 — —
Сероуглерод cs2 76,14 1263 161,3 319,4 89 449 6,770 1074,2 230 258 353
Серы (IV) оксид : SO2 64.06 1383 197,7 263 117 396 4,898 1227 273 - — —
Серы (VI) оксид so, 80.06 1940 280 324.3 80,3 476 9.89 2230 273 — —
Серы (VI) фторид SF„ 146.05 1914 222,5 209,3 149 308 8,4159 1096,5 262 159 • 220
СиирТ аллиловый CjlItO 58,080 855 144 370,2 77 544 7,3424 1271,7 188 286 400
Спирт изобутиловып c4H,.,o 74,12 •802 165,2 381 66 560 8,7051 2058,4 246 '264 389
Стирилкарбипол C9H.()O 134.18 1044 —— 523.2 51,2 638 7,8557 2387,9 273 —
Стирол CgH8 104,15 906 242,5 418,4 61,7 614 7.267 1604,6 222 266 419
Т етрагидрофура! i с4що 72.10 — 208.2 338,2 — 497 5,9996 753,81 176 298 339
Части /К Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
родолжение табл. 1.1
«** 527 557 I 148 210 I 1 1 1 380 573 531 509 537 634 305 479 ту 466м 379 375 436 428 420 X п 409 404 415 413 414 404 418
см О' гм СА ГЛ СП о о I 1 о © гм 8 гм © гч гп гп СЛ СП цг, 'Г мп сч 04 с Г1 с сл с А — ч ГМ Л сл vn сч п-, V ГМ & еч 04 ГМ ОП m СП гп ГЧ оо v> гч ф ф X X гм ем О' гч гм X еч
О О о МО гм © гм гм гм m гч гм гм о гм ОС о чп Г) ЧП гм СП сч Ф с гм с ; с М гм 40 ГЧ ГЧ сч гм м Г1 ем чп Ф гч X гм сч CN Ф X п — гм гм X ГМ ф гч гм гч
о 1Л о <Л Os о ЧП о чп ГЛ X сл © ЧП ЧП 2 МО © $ сч сП *г СП X X © СА ОО О ГМ ч; 40 «*« 04 40 оо 40 О СП Г О С <Г» Q г* Э 4© Л 04 А 40 П V 40 8 04 ОС *>— сч ГП <> ГН •—» 1Л СЛ* СЧ СП Г" мп СП О' еч WW п 04 ЧП гч Т' -ч V - Е © § © гм ЧЛ
СА чп гч г*-’ 8 гм о гм гм 04 ©' чп 40 СА ОС ©' гм о чп © CM о- ч-i О ©' о чл СА ©’ Г* С и > * ф СА © СА ► ЦП X» Ох >о гм 4Г с СЛ о О', 40 ОС г Ф с "'Г ч °. " СЛ л Ч- т г» 0 с ГЧ гм 'С гм ОС 04 г~ >о' ЧП сч 40 ОС 4©' лг ОС 4©' Г4 сс, ос ип ОС хО ^л сч ОС г> — 00 ©' П О' Г*. (*. <т v> X X ©' © ф гч гм X ОА ф X ©' О' ©
ос £ 4? сч О О ГЧ <> *Л ww VI VI сч VI ОС МП МП ОС г* •г г- о ОО оо 40 О ф : ф ч sC Ч 5 сЛ сч хп V, 00 04 чп ОС ас wn ГГ ОС П а СП © VH г- S X © © О' © Vi © V, V, J©
г- 8 © о см гм © оо О ©' Г- сл ос X чп ©' о гм © 04 см m ос 1 1 1 1 ф 40 сч хС СП сл СП 1Л СП о ЧП © ЧП 1 1 О ХС л <г, О © о © хО *>с
\О © гм © ГЛ ч Vl сч <Л х о ГЧ СЛ оо тГ гл гП V 00 сП ОО СП ч: 0 > 3 40 00 Ф V) ЧП ф 4Л М2 ОС гм V \С гч ГЧ V Ch г 4 ’ 1 м' г»' J 9 •т ип СП СЛ СП ОС ©' о са' 04 ГС, СЛ О' гл ос х' гч Sc СП 4Т ем Jh 1 > © < с' X X Л ГН Ch х© ЭС' сП . X г» ф «М» О'
*Л СА м гл о © сч ЧТ с 50 <5 МП сч 00 о 0- сч X Г' х, гч С ЧП гм 1 S0 •/1 г> „ £ с £ г ч Ой М fAl гм гл оо' гч СП г 1 й © R" 1 О', © гч ©' © п О' нм' г-’ 0 1 1 i
oj ГМ Г г- £ Г- СА V) rf гм © 1Л ип о F“ г- о 42 © X о> о 4© 42 о ЧП 40 СП СП хО л- с СА 0 ОС о 5 VI С 40 С СС ф СА © «л а [ 4© Г* Г"м сь © 1' с о г 1 i । 1
СП о <*> ос о ©' О х ос ГМ ф ф' С «Л ОС с' •Л эо « X 4Г ГМ о. СП *л ос 9~* мп СП сч X 04 СМ 4П гм «к о* ип о = ф - £ А "• ф' м £j СЧ 04 ос" О' © еч 00 гм © ем ос гч © еч ос гч О' г гм' *т we m сч сч < •7 ч! А 7 2? " ₽- гм гм ем' Г1 гч ei ем Г{ гм
СМ 0 X U X 1“ *5 г *т о* и и гм О о сл (/) "Т Т* Ым ЧТ и X Г* о Z г* с, X Г1 и ОС Г| "1* и -о •г» и <с X ж о Z с* X о гм X 2 О 1 1 Cl * ч— О' О' ) и X г- U X и X Г*1 -F* и г» ч* ос X « т* « t ж ж IZ X ж , ж ж Zu ж и т-
*•* г 0 1 г— Г" > 5 5 5 д X в о. о и Q & 1- X Q I с. ф & Р> 5 5 5 £ 1 в н 5 а 5 5 о Н X о X f- 1 5 X у га 3 £ Ю £ X я а: Л н 1 о § 5 a Ё о 2 5 Н 1 S я 5 6 2 X S 2 X vB V ” { с с 5 С ? : гл Т гм г ? S с X з i ? У И 1 ю i У X £ 1 СП <4 Г1 1 1 МО I У *7 гл п гм 1 i У I ГП сч сч S н § У д J гч гм X сз р р ё У X е. Н ЧП гч гм' £ i У £ t X g о г Б У X с. 1— ' » ГН ем гч' i i о У с У X ,© 5' еч г гм' 1 р||меп1;нмен1ан 2,3.4-'Гримсти;шситаи JIIU -JIOMIOtfMHULHLOKHd |_-(7 f I 1,1.3-1 рнметилпиклопсн- TJH 1.2.4-Грпмстилинкяопен- тан
783
ос Продолжение табл. 1.1 I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Ы.1-Трифторэтан QH3F3 84,04 1005 161.5 226.4 121 332 6.9037 788,20 243 270 300
1.22-Трифторэ'ган С2С13Ь 187,39 1658 238,2 320,7 94 471 6,8801 1099,9 227 250 360
1,2.3-Трихлорпропан С?Н5С13 147.44 1389 258.5 430.2 74 632 7,0028 1484,1 204 315 470
Т рихлорфтормстан CCI3F 137,38 1491 162 297 98 437 6,8842 1043 237 240 300
1.1.2-Т рихлорэтан C2HiClj 133,42 1441 236.5 386.7 85 562 6,9652 1351 217 302 428
Трихлорэтилен GHCI3 131.39 1462 186,8 360.3 82,5 529 7,028 1315 230 —
Триэтаноламин QH15OjN 149.19 1124 294,4 550,2 50.7 671 3,9625 548,4 230 — —
Триэтиламин c6hI5n 101,19 728 158,4 362,6 — 533 6,8988 1251,8 222 260 400
Уай1-спирит 147,3 770 — - 413.2 47,9 622 8,0113 2218,3 273 — —
Углерод четыреххлористый CCI4 153,84 1587 250.3 349,7 90 335 6,934 1242.4 230 — —
Углерода диоксид СО, 44.01 770 216,6 194,9 137 254 9,9082 1367,3 273 — —
Углерода оксид СО 28.01 310 68.15 81.55 166 101 3,98 3241 273 *— —
Углерода окскд-дихлорид (фосген) COCI, 98,916 1376 145 281,1 98,3 413 7,54 1310 273
Ундекан с„н,4 156.31 247,2 469,2 17 420 690 7,6801 2103 243 304 470
Ундецен-1 Спн22 154,30 751 224 465,8 47 685 6,9665 1562,5 190 345 496
Фенантрен СнН,0 178,18 1169 373,7 612,6 901 7,2608 2379 204 450 655
Феннлбромид СЛ5Вг 157,02 1495 242,3 429,2 84,3 631 7,353 1696.4 227 —.
2-Фенилбутан Сн|Н[4 134.22 862 197,7 446,5 — 656 6,9486 1539,2 205 323 476
Фснилиодид с6н5 240.01 1855 241.8 451,7 664 7,0118 1640,1 209 290 470
Фенил карбинол C7HSO 108,13 1045 257,8 478.3 66.9 702 7.9342 2130 218 — —
Фенол с„н6о 94,11 1075 — 455 61,4 554 11.563 3586,3 273 —
Формальдегид сн:о 30,03 815 156 254 89,7 373 6.9050 847,1 230 254 333
Формамид CH3ON 45,04 1133 483,7 68,7 589 9.3206 2836.7 230 — —
Фосфора оксид-трихлорид POCI, 153.33 1675 174.4 380.4 86,3 555 7,72 1830 273 —- ——
Фосфора (111) хлорид PCI3 137,33 1574 182,9 349,2 86.8 513 7,681 1664 273 — —
<1>осфора (VI) хлорид РСЦ 208,24. 2110 440 432.3 87 636 11,034 3523 273 — —
С>тор 38,00 1510 53,55 84,95 219 124 6.8053 310.13 267 59 91
Фгорбензол C6H?F 96,10 1024 234 357 525 7,1869 1381,8 236 250 370
Фуран C4H4O 68,07 936,6 187.5 304,5 77 448 6,9752 1060,8 228 — —
Фурфурол с4н5о2 96,09 1159 — 434.8 59.8 639 4,427 1052 273 — 1 —
Глава 1. Основные параметры сред, поступающих в атмосферу '
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13
Хинолин C9H7N 129,16 1095 — 510.9 54 623 7.969 2597 273 — —
Хлор сь 70.91 1408 172,1 239,4 123 351 9,950 1530 273 ~ ’ —
Хлорацетил хлорил с;н?ось 112,93 1420 — 379.2 81 557 7.1341 1331,9 207 — —
Хлорбензол CJkCl 112.60 1106 227.6 404,9 65.9 595 7,498 1654 232 238 405
Хлордифторметан CHCIFn 86.469 1470 113 232,4 119 342 6,7576 740,38 232 225 235
Хлороформ сись 119.37 1489 209,6 334,3 95 462 6,903 1163 227 — "“
Хлорнентафторэтан C?C1F, 154,47 163 167 234 117 344 6.8332 802,96 242 175 230
З-Хлорпропен-1 C3H.CI 76,53 937 138,7 318,3 82 467 6.9387 1099,6 226 230 350
Циклобуган СдНк 56.11 694 182,4 285,8 75 420 6,9162 1024,5 241 200 290
Циклогексан СбНр 84.16 779 279.7 353.9 65.3 520 6,8450 1203.5 223 228 354
Циклогексанон С(,н12о 100,16 962 298 434,3 58.2 638 8.0103 2005,6 230 — —
Циклогексанон СбН,„О 98.14 948 242 428,8 58.4 630 8,357 2290 273 —
Циклогексен СЛю 82.15 816 169.7 356 — 523 6,8723 1221,9 223 300 360
Циклопстан С5НЮ 70.13 745 179,3 322,4 67 474 6,8867 1124,2 231 230 345
Циклопентанон CJkO 84,12 950 222.5 403.8 — 594 6,9876 1387,1 207 300 440
Цик юнентен C5HR 68,12 772 138.1 317,4 — 467 6,9207 1121,8 233 244 378
1 (нклопролан с3н„ 42.08 563 145.7 240.4 82 353 6,8878 856 246 180 245
«-Эйкозан С20Н42 282.56 786,2 310 617 35 907 7,1521 2032,7 132 471 652
л-Эйко заной с30н42о 298.56 650,7 339 629 34 925 6.8719 1699 70 492 679
' Эпихлоргидрин СЛН5ОС1 92.52 1180 391,1 72.6 575 8,379 2139 273 —. ———
Этан с:н„ 30.07 546 — 184.6 86 252 7.673 1096.9 320 —. —
Этанол С21ЦО 46.07 789 159,1 351.6 78.5 407 9.274 2239 273 — * —
Эгантиол C;HtS 62.13 839 125.3 309.2 456 6.9520 1084,5 231 224 330
Эгиламин • . C4bN 45.09 683 192 289.8 74 426 7.3861 1137,3 236 215 316
Эгилапстат C<IkO2 88,11 901 189,6 350.3 69 514 7.306 1357,7 230 230 350
Этилбензолг • СЧН1(1О? 150.18 1046 238.3 485.9 — - 714 7,0383 1669.9 189 361 531
Этилбензол С- $Ц|<1 106.17 884.5 178.2 409,3 8730 602 6.9590 1425,5 213 253 493
Этил бром ил СМЬВг 108,98 1451 154,6 311,6 77,4 458 6.919 1090,8 232 — —=
Этилбутаиоат . CVH|2O? 116.16 879 180 393 59 578 6,9481 1358,3 213 288 432
’З-Этилгексан C\Ht6 114,23 718 — 391.7 53 576 6,8909 1327,9 213 286 418
2-Этилгсксанол CSH|SO 130.23 833 203.2 456.7 52 671 6.6713 1204,5 133 248 458
Этилен (>1k 28.05 570 104 169,4 94.1 249 7.206 768.26 282 — — •
Часть IV. Расчетвыбросов,поступающих в атмосферу от технологического оборудовании
сю
Продолжение табл. 1.1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13
Этиленгликоль С2НАО2 62.07 1114 260,2 470.4 — 691 9.0126 2753,2 252 326 471
Эгилсндиамин C2HrN2 60,10 896 284 390.4 66 574 7,1259 1350 201 292 425
Этилен имин C2HsN 43,07 833 195 329,2 485 7,1322 1133,7 210 248 359
Этиленоксил С2Н4О 44.05 884 161 283,5 83.2 417 7.261 1115.1 224 —
Этиленхлоргидри н С?Н5СЮ 80,52 1200 402 73.8 590 7.8741 1791,6 230 — —
З-Этилпеиган с,н16 100.21 698 154,6 366,6 56 539 6.8755 1251,8 220 280 392
Этилпропаноат С.Н10О2 102.13 895 199,3 372,3 63 547 7,0190 1274,7 209 276 396
2-Этил фенол с8н10о 122,17 1037 269,8 477.7 — 706 7,8003 2140,3 227 350 500
З-Этил фенол СхН.оО 122,17 1025 269 491.6 723 7.4678 1855,6 187 370 500
4-Этилфенол СьН,сО 122.17 318 491 1 722 8,2908 2423,2 229 370 500
Этил формиат с,н6о2 74,08 917 193.8 327,5 71,6 481 8.190 1730 273 -—— —
Этилфторид c;h5f 48,060 766,8 129,9 235,5 96 346 6.9784 854,20 246 170 252
Этилхлорид CiHsCI 64,52 892 136,8 285,5 94 411 6,9491 1012,8 237 — —
Этил цианацетат C5H7O2N 113.12 1063 -— 479,2 56,9 584 9,2185 2763,3 230 — —
Этил цикло! ексан схн16 112.22 788 161,8 404.9 57 595 6,8672 1382,5 215 293 433
Этшшиклопеятан С7Н|4 08,1е) 771 134,7 376,6 62 554 6,8870 1298.6 221 270 402
Эгоксибензол с«н10о 122.17 979 243 445 — 654 7,0213 1508,4 194 385 460
2-Эгоксиэтанол С4Н|0О2 90,12 — — — 8,7413 2392,6 273 293 408
Эфир ацетоуксусный слн10о. 130.15 1028 193,2 454 65,5 667 7.8402 1855,4 230 — •
Эфир винил.мети левый С3Н6О 58.08 775.4 151,5 278 82 409 6.2799 859.99 248 190 515
Эфир ДИВИНЦДОВЫЙ С4НЪО 70,09 — — 301,5 — 443 6.9881 1055,3 229 233 333
Эфир дигексиловый С!2Н;6О 186.34 794 230 499,6 44 734 7,0951 1729.7 184 373 545
Эфир ДИИ301ГрОПИ1ЮВЫЙ СЛи 102.18 724 187,7 341,6 62 502 7,0970 1257,6 230 249 364
Эфир ли метиловый С2Н6О 46.07 667 131,7 249,5 82 366 7,3164 1025,5 256 179 281
Эфир дифениловым С|2Н10О 170.21 1066 300 531.2 50,4 648 7,453 2115,2 207 — ——
'Эфир диэтиловый С4Н i<jO 74,12 713 156,9 307,8 68 404 7,0555 1104,6 230 213 308
Эфир малоновый С7Н1?О4 160.18 1055 -* 472,1 63,6 576 8.025 2206.4 230 — —
Эфир мстил.»тилевый С3Н8О 60,09 700 134 280,5 76 412 5,8818 504,48 161 205 310
Эфир петролсйный • 86.17 660 — 341,9 54,6 502 6,8777 1171,5 224 — —
Эфир нропилэтиловый СчН|; 88,15 733 146.4 372,3 63 547 6,7115 1052,5 211 246 360
Эфир этилбутиловый с6н14о 102,18 749 170 364,5 59 536 6,9694 1268,8 218 265 300
Глава 1. Основные параметры сред, поступающих в атмосферу
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
выделяющихся через неплотности
соединений трубопроводов и обо-
рудования, можно использовать
формулу Пуазейля:
= Нож А1 +‘ °’0368' + 0,000212/2).
(1.7)
Изменение динамической вязко-
сти с изменением температуры яв-
ляется существенным. Так, с увели-
чением температуры от 0 до 100 °C
вязкость воды уменьшается в 7 раз.;
Кинематическая вязкость v (м:/с)
связана с динамической вязкостью ц
соотношением:
v = g/p, ” ‘ (1.8)
где р — динамическая вязкость, Па-с;
р — плотность, кг/м3.
Коэффициент диффузии, кото-
рый необходим для расчетов коли-
честв выделяющихся из оборудования
вредных веществ, можно рассчитать
по следующей зависимости (м2/ч):
• Г) Я 1 ‘
д. = ^.о,36, /(1.9)
где Ро — коэффициент диффузии
при t ~ 0 и р = 100 кПа.
Коэффициент диффузии при г *
О и р # 100 кПа определяют-по
формуле:
. d=d^-L (1.10)
где р0 = 100 кПа;’ . - у
Го = 273 К;
р и Т — давление и температура
в оборудовании или трубопроводе.:
Чтобы найти коэффициент диф-
фузии- при любой температуре/ ис-
пользуют формулу: . г./-. ..
Dt~ Р20[1 +0,02(r- =20)j; (ill!)
где D2l( — коэффициент диффузии
при t = 20 °C.' ’’
Часто на практике встречаются
не чистые вещества, а их смеси. Со-
став среды в оборудовании или тру-
бопроводе задается в массовых или
объемных (в случае газовой или па-
ровой смеси — в мольных) долях.
Массовые доли компонентов пере-
считывают в объемные по формуле:
а /Л/-
0-12)
где л. — объемные или мольные
доли компонентов;
а, — массовые доли компонентов;
. Л/;— относительные молекуляр-
ные массы компонентов. " <
Когда в трубопроводе или обо-
рудовании находится смесь жидко-
стей, плотность этой смеси опре-
деляют из выражения:
где р/ж — соответствующая плот-
ность, компонентов.
Динамическая вязкость смеси
нормальных жидкостей определяет-
ся из выражения (Па • с):
' (,Ll4)
где п — мольные доли компонен-
тов в смеси;
ц/ж — соответствующий коэффи-
циент динамической вязкости. '•
Если в трубопроводе или обору-
довании находится смесь газов или
парогазовоздушная смесь, то вязкость
газовых (паровых) смесей можно вы-
числить по приближенной формуле: •
- -М .
, р~вхйл>л;,. (И5).
где Л/смг, Л/ — относительные .мас-
сы смеси газов и отдельных компо-
нентов; ) • - . г.'
Км.» ВЛ ~ коэффициенты дин л
787
Глава /. Основные параметры eped, поступающих в атмосферу
мической вязкости смеси газов и от-
дельных компонентов;
/ — объемные доли компонен-
тов в смеси;
М = ХМ/. (1.16)
CM.I /
Кинематическая вязкость газовой
смеси (м2/с):
v =
«.м
ил и
VCM =H«Ar <IJ8)
где v — кинематическая вязкость
компонентов газовой смеси.
Плотность смеси газов опреде-
ляется по формуле (кг/м*):
Ро., = 5;'Р«- <> |9>
где i — объемные доли компонен-
тов газовой смеси;
р — соответствующие плотнос-
ти компонентов.
При расчете количеств вредных
веществ, выделяющихся со свобод-
но!’! поверхности жидкости, необ-
ходимо помнить, что они состоят
из смеси веществ, состав которых
зависит от температуры, давления,
а также от объемной (мольной)
доли каждого вещества в растворе.
Давление газовой смеси над ра-
створом равно (в кг/м3):
/><, “ (1-20)
где Р' — парциальные давления от-
дельных компонентов, входящих в
состав смеси. .
Согласно закон)' Рауля, парциальное
давление компонента, входящего в со-
став смеси, 01 !ределяется по формуле:
Р^п.рУ, (1.21)
где н — объемная доля компонента
в растворе:
р" — давление насыщенного пара
вещества над чистым компонентом
при заданной температуре.
788
Зависимость давления насы-
щенного пара чистого вещества от
температуры описывается уравне-
ниями:
1g />," = А~ В/(С + г) (1.22)
или
1g /> •• = Л- в/Т, (1.23)
где А, В и С — эмпирические коэф-
фициенты.
Парциальное давление насыщен-
ных водяных паров в наружной сре-
де определяется по формуле:
IgPibu 0,622+ 7.5г/(238 + /), (1.24)
где t — температура наружной среды, С.
Парциальное давление водяных
паров при заданной влажности на-
ружной среды определяется по
формуле (мм рт. ст):
Рнч> ~ АьоФ* (1-25)
где ф — влажность наружной среды, %.
Имея объемный или массовый
состав смеси в оборудовании и дан-
ные о давлении насыщенных паров
веществ, составляющих смесь, мож-
но определить количественный со-
став газовой смеси над поверхностью
жидкости. Для этого концентрацию
насыщенных паров, выраженную в
единицах давления, можно пере-
считать в объемную концентрацию
(С, мг/м3) по следующей формуле:
16^.4-1000
'”(273+г)-133,3*
(1.26)
где р* — давление насыщенных па-
ров вещества над чистым*компонен-
том при заданной температуре г, Па;
Л/ — относительная молекуляр-
ная масса данного ввещества.
При температуре 20 иС формул;:
принимает следующий вид;
С,„ = 0,4096 /Г Л/, . (I 27)
Часть IV, Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
ГЛАВА 2
РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ, ПОСТУПАЮЩИХ В
АТМОСФЕРУ ИЗ ГАЗОВОГО И ЖИДКОСТНОГО ОБЪЕМОВ
ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ ~
2.1. Расчет количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
феру через неплотности фланце-
вых соединений
Определение количества вредных
веществ, поступающих через не-
плотности фланцевых соединений
при рюв>2 - ИР Па, Количество га-
зовой смеси, выделяющейся через
неплотности фланцевых соединений,
определяется по формуле,. кг/ч:
G = 3,75 • ,
где 3,57 — коэффициент, °С|/2 • см2/
/(м3-ч);: -
т) — коэффициент запаса, при-
нимаемый равным 2;
риЛ — избыточное давление, Па;
: т — коэффициент негерметич-
ности, характеризующий падение
давления в аппарате, ч"1;
V — объем аппарата, занимае-
мый газовой (паровой) фазой. м3;
Т — абсолютная температура газа
или пара в аппарате, К;
М — молярная масса газа или пара.
Следует иметь в виду, что при-
ведённые в СНиП значения коэф-
фициентов негерметичности соот-
ветствуют нормативным величинам
толщин прокладок (табл. 2.1) и нор-
мативным величинам давлений за-
тяжки контактных поверхностей
прокладок (табл. 2.2).
Допустимые значения коэффи-
циентов негерметичности приведе-
ны в табл. 2.3 (СНиП. «Правила уст-
ройства и безопасной эксплуатации
, Таблица,2.1
Нормативные размеры прокладок и давлений их затяжки
Материал прокладки Толщина прокладки h„, мм Ширина прокладки В,„ мм Рабочее давление. р, МПа (не более) Температура t, °С
Резина 1—3 B„Z4h„ 10 От — 30 до 60
Паронит 1—3 12—20 15 До 400
Фторопласт 0.8—0,9 10 20 От — 73 до 250
Фибра 1—3 8—12 15 До 100
Алюминий — — '. 50 >250
Медь . — — 70 > 350
Мягкая сталь 1—2- ' 8—16 70 >400
Сталь типа I2X18H9T — — 100 >600
789
Глава 2 Расчет выбросов, поступающих в ат мосферу от оборудования и трубопроводов
Таблица 2.2
Нормативное давление затяжки прокладок
Материал прокладки Давление среды р*. МПа Среда Давление затяжки t/o. МПа
Резина • * . к : ’Доз : 3—10 — 1.. — • ,j 15+1,1р 45+0.7р,
Паронит — Нормальной проникающей способности; повышенной проникающей способности (водород, гелий и др.) 100+ р 350
Фторопласт-4 До 10 10—15 До 15 Жидкая » Газообразная ,"10-р . 40- р 40+р
Фибра * 1 ' 400
Свинец 70’ -
* Минимальное давление относится к лист}', максимальное — к листу с тканевой прослойкой.
' ' • • • • • . Таблица 2.3
Допустимые значения коэффициентов негерметичности
Емкость • * “ . . Среда Длительность ис- пытания на герме- тичность при рабо- чем давлении.ч Козффиииент негерметично- сти т, ч"‘
Сосуды, газовые компрессо- ры, технологическое обору- дование с трубопроводами и другое оборудование, рабо- тающее пол давлением: вновь установленные подвергаемые повтор- ному испытанию Токсичная Пожаро- и взрыво- опасная Тоже 24 24 4 : • - 0.1)01 0,002 0.005
Трубопроводы для горючих, токсичных и сжиженных газов и паров: цеховые межцеховые Токсичная и горючая Горючая Токсичная и горючая Горючая ---24 24 ... . - 24 24 - • 0.0005 0,001 0,001 '< 0,002
790
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
оборудования», «Указания о поряд-
ке проведения пневматических ис-
пытаний на плотность»).
- - При условном диаметре. D >
> 250 мм коэффициент, т умножа-
ют на поправочный множитель к ~
= 250/D . Для уменьшения выделе-
ния вредных веществ в атмосфер-
ный воздух из аппаратов рекомен-
дуется предусматривать торцовые
уплотнения, а также применять
бессальниковое оборудование с эк-
ранными электродвигателями. .
В этом случае коэффициент tn
допускается не. более '0,001, ,
Учитывая, что в.настоящее вре-
мя на заводах устанавливают более
совершенное технологическое обо-
рудование с повышенной надежно-
стью герметизирующих устройств,
рекомендуется при повторных, ис-
пытаниях на герметичность после
ремонта предъявлять такие же тре-
бования к герметизации оборудова-
ния, как и к вновь установленно-
му, т.е. считать ли = 0,001—0,002.,
Для аппаратов, большого объема с
малым числом.фланцев, сальников и
других устройств, через которые, воз-
можны .утечки, коэффициент негер-
метичности можно принимать более
низким, чем это указано в табл. 2.3.
. Определение количества вредных
веществ, поступающих через, не-
плотности фланцевых соединений
при 0,02 • 10s<ры<2 •!& Па. Количе-
ство газовой смеси, выделяющейся че-
рез неплотности фланцевых соедине-
ний, можно определить приближен-
но по формуле ддж рк*> 2 • 105 Па, но
с коэффициентом.запаса h — 1,5 кг/ч:
G = 3,57 • 10"’.; J„ 5 Рт6т !Т.
Пример 2.1. Определить количество
вредных веществ, выделяющихся че-
рез неплотности фланцевых соеди-
нений вновь смонтированного цехо-
вого трубопровода (d — 108 мм, тол-
щина стенки 4 мм, длина 150 м).
Исходные данные. Состав среды в
трубопроводе, % (мае.): водород —
58,9, я|Ь = 0,589; оксид углерода — 7,1,
ясо = 0'071; метан — 34, = 0,34.
Температура газовой смеси в трубо-
проводе I - 50 СС. Избыточное, давле-
ние в трубопроводе = 209 060 Па.
Давление наружной среды В= 101325 Па.
Решение, Относительные моле-
кулярные массы составляющих га-
зовой смеси: Л/|ь = 2,0; Л/со = 28,0;
Л/С1Ь = 16,0. Объёмные доли состав-
ляющих газовой смеси:
0,589/2
«н. =-------------:---------= 0,925;
- 0,589/2+0,071/284-0,34/16
w 0,589/2+0.071/28+0,34/16
— 0,34/16 ___
/г =-------------------------Q 066.
сщ - 0,589/2+0,071/28+0,34/16 -
Абсолютное давление газовой сме-
си в трубопроводе:
.. в-'' .
209 060+101 325 = 310 385 Па:
‘ Парциальное давление составля-
ющих газовой смеси (в Па):
рн,= 310 385 -0,925 = 287 106;
рсо= 310 385-0,009 =7794;
^Нй= 310 385 -.0,066 = 20 485 Па.
... Концентрации составляющих
газовой смеси, мг/м’: . . 7
16р/-1000 - • ='
7 “(273+0133,3’
Глава 2. Расчет выбросов поступающих в атмосферу от оборудования и тру 5опроводов
, _ 16-287 106-2-1000 .
н\ (273+ 50)-133,3.. .
16^™0 = 2907
со (273+ 50)-133,3
1620485464000
. сщ ,(273+ 50)-133,3
Произведение ip. для составля-
ющих газовой смеси, мг/м3 (кг/м3):
/1ЬрИ;= 213 383 (0,213); \
/СОРСО= 29 072 (0,029);,.- .
; /СнАщ= 121 799.(0’122)'’ '
Плотность газовой смеси в тру-
бопроводе:
Р« “ ^‘Pl’' . 7.
р[И= 0,213 + 0,029 + 0,122 = 0,364 мг/м’.
Молекулярная масса газовой сме-
си в трубопроводе:
К = S/Д;
Л/см = 0,925 • 2 + 0,009 • 28 +
+ 0,006 • 16 = 3,2.
Коэффициент негерметичности
фланцевых соединений цехового
трубопровода (см. табл. 2.3): т = 0,001.
Объем газов в трубопроводе: V = 0,785х
х</7; И= 0,785-0,1 • 150 = 1,1775 м3.
Количество газовой смеси, выде-
ляющейся через неплотности флан-
цевых соединений трубопровода:
G = 3,57 -10"2;
G = 3.57 • 10-2 • 2 • 209060 • 0,001 х
xl.l 775^/3,2/(273+ 50) =1,76г/ч.
Объем газовой смеси, выделяю-
щейся через неплотности фланце-
вых соединений трубопроводов:
Км — ^Лм/Рсм»
V = JL76 . Ю’3 = 0,00483 м7ч.
VM 0,364 .... < ,
Количество составляющих газо-
вой смеси, выделяющейся через не-
плотности фланцевых соединений
трубопровода, (в г/ч):
GHjO= 0,00483-213 383 -10"3= 1,03;
(7СО= 0,00483 - 29 072 • 10 3= 0,1407;
6ГН = 0,0483- 121 799 • 10’3= 0,59.
Пример 2.2. Определить количе-
ство вредных веществ, выделяющих-
ся через неплотности фчанцевых
соединений из аппарата диаметром
1,4 м и высотой 2,5 м. Степень за-
полнения жидкостью к = 0,7.
Исходные данные. Состав жидко-
сти в аппарате, % (мае): вода — 40.
бензол — 30, дихлорэтан — 30. Га-
зовая среда в аппарате — воздух с
примесью аммиака. Влажность возду-
ха ф = 50 %. Концентрация аммиака в
воздухе CNllj= 10 мг/м3. Температура
жидкости и газовой среды в аппарате
г = 40 °C. Давление наружной среды
В= 101 325 Па Избыточное давление
среды в аппарате p,'(fi= 101 325 Па. '
Решение, Относительные молеку-
лярные массы составляющих газовой
среды Л/но = 18,015; Л/Б= 78,10; Л/д =
= 98,97; Л/в= 28,96; Ммь = 17,81. <
Мольные доли составляющих
жидкости:
„-=. ° .
. - •
=___________0,4/18,015 .
"н-° " 0,4/18,015 + 0,3/78,10+0.3/98,97 ’
= 0.7637;
792
Часть IV. Расчет выбросов. поступающих в атмосферу от технологического оборудования
: 0,3/78,10
я. =----------------------------------
” 0.4/18,015 + 0,3/78,10 + 0,3/98,97 ,
= 0,1321: -
г - • ........ .
0,3/98,97 ;
п, ----------------------------------=
' 0,4/18,015 + 0,3/78,10 + 0,3/98,97 -
Л =0.1042;
Из табл. 1.1 [часть IV, глава 1]
находим эмпирические коэффици-
енты А, В, С для каждого компо-
цента смеси жидкости:
вода бензол дихлорэтан
J= 7,9608 .4 = 6,912 .4 = 7,184
В = 1678 В= 1214,6 В = 1358,5
С =230 С= 221,2 С = 232
Парциальнос давление насыщен-
ных паров компонентов над чисты-
ми жидкими веществами:
\%р" = АВ/(С — /);’ .
1g р"1|о = 7,9608 - 1678/(230 + 40) -
- = 1,7460: " ‘
' р”Н(О= 56,7 мм рт. ст.,
или 7541,1 Па;
. :1 i * • . ! •. -
lgp-" = 6,912 - 1214,6/(221,2 + 40) =
’ = 2,262: '
/;бн= 182,5 мм рт. ст.,
или 24 273,5 Па;
1g Р3" = 7,184 - 1358,5/(232 + 40) =
. =2,190;
р" = 155 мм рт. ст., или‘20 615 Па.
Парциальное давление паров ком-
понентов нал смесью жидкости. Па:
Р^о = 754 ,J -0’7637 =* 5759.14;
рАб’= 24 272,5 -0,1321 = 3206.4;
' , р= 20 615 -0.1042.= 2148.0.,
Парциальное давление насыщен-
ных водяных паров в газовой среде:
? 1g Р"Н1О= 0,622 + 7,5/7/(238 + /);
1g 0 = 0,622 + 7,5 • 40/(238 + 40) =
= 1,7011;
р|ЬО=50,2 мм рт. ст., или 6676 Па.
Давление водяных паров в газо-
вой среде при заданной влажности:
Аьи — Лн.'О^’ . .
А1ьо= 50,2 -0,5 = 25,1 мм рт. ст.,
или 3338 Па. •
Полное давление среды в аппарате:
= а, •*+.*;
Р, = 101 325 + 101 325 = 202 650 Па.
Парциальное давление примеси
(аммиака) в газовой фазе:
' - 6 (-73 +г )133,3
Р“ 16А/-1000 ’
10(273 + 40)133.3 ,
р, Чц. --------------— 1.50?.
16-17,31-1000
, В табл. 2.4 приведены возможные
парциальные давления компонен-
тов в газовой смеси над жидкостью.
Парциальное давление основно-
го газового компонента — воздуха:
pit= 202 650 - (5759 + 3206.4 +
+"2148 + 1,503) =191 535,5 Па.
Объемные доли газовых состав-
ляющих:
^ГР./Р^’
71Ь0= 5759/202 650 = 0,028: 1
Л = 3206/202 650 = 0,0158;
‘ /,=.2148/202 650 = 0,0106;’-
7М'?= 1.503/202 650 = 0.000007;
/и= 191 535.5/202 650 = 0,9451.
793
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
Таблица 2 4
Возможные парциальные давления компонентов
в газовой смеси над жидкостью
Компонент Парциальное давление компонентов. Па Возможное парциальное давление, Па
поступивших из жидкости в первоначальной газовой среде
Вода РжН:О= 5759 Pi н;о= 3328 рн;о=5759
Бензол рж.б = 3206.4 Р!.6=О рб= 3206,4
Дихлорэтан ржл =2148 РЛО рл = 2148
Аммиак PwNlh —’ 0 pi nh,~ 1.503 Pnh-= 1.503
Концентрации составляющих
газовой смеси, мг/м3:
С, = 16рД. 1000/Ц273 + г)133,3];
С1ЬО = 16 - 5759 -18,015 -1000/
/[(273 + 40)133,3] = 39 876;
Сб= 16-3206,4-78,10-1000/
/[(273 + 40)133,3] = 96 258;
Сд= 16-2148-98,97-1000/
/[(273 + 40) 133,3] = 81 710;
Св= 16-191 535,5-28,96-1000/
/[(273 + 40)133,31 = 2 131 918.
Произведения ip/ для составля-
ющих газовой смеси, мг/м3 (кг/м3):
'жоРн^ 39 876(0,0398);
/Рр6= 96 268(0,0963);
/>л=81 710(0,0817);
'nh Pnh3= 10(0,00001);
/вр0=2 131 918(2,1319).
Плотность газовой смеси в ап-
парате:
Рсм—S/Д,
рем= 0,0398 + 0,0963 + 0,0817 +
+ 0,00001 + 2,1319 = 2,35 кг/м3.
Относительная молекулярная
масса смеси газов в аппарате:
М = Х/М;
794 '
Л/ = 0,028-18,015-78,10 +
+ 0,0106 • 98,97 + 0,9451 - 28,96 +
+ 0,000007 - 17,31 = 30,17.
Объем, занимаемый газовой фа-
зой в аппарате:
И= 0,785 1,42-2,5(1 - 0,7) = 1,154 м3.
Коэффициент негерметичности
аппаратов, подвергающихся повтор-
ному испытанию (существующий):
т = 0,005.
Количество газовой смеси, вы-
деляющейся из аппарата:
G.M = 3,57-10-’ • l.SmP'J'jMJT;
GlM = 3,57-10"J -1,5-0,005-101 325 x
x 1,154730,166/(273 + 40) = 9,72 г/ч.
Объем газовой смеси, выделяю-
щейся из аппарата:
Км ^см/Рем;
г. = 21Z?. Ц)-3 = 0,004135 м\'ч.
: 2,35
Количество составляющих газо-
вой смеси, выделяющихся через не-
плотности фланцевых соединений
аппарата, г/ч:
GHfi= 0.004135-39 876 • 10’ = 0,165;
Go = 0,004135 • 96 258 • 10 5 = 0,398;
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Ga = 0,004135 - 81 710 -10’3 = 0,338;
(7nh,= 0,004135 -J0 -Л0-з= 0,00004;
G = 0,004135 -2 131 918 -10*?= 8,835.
о
Определение количества вредных ве-
ществ, поступающих в атмосферный
воздух через неплотности фланцевых
соединений при.рпб < 0,02 • 10s Па.
Ввиду незначительной величины
количество вредных веществ при
рюб < 0,02 • 105 Па можно прини-
мать равным 0: G - 0.
Определение количества вредных
веществ, выделяющихся через ще-
левой зазор. При разности давле-
ний в аппарате и окружающей сре-
де Др < 0,02 • 10s Па и малых разме-
рах неплотностей в виде. сквозных
пор количество выделяющегося в ат-
мосферу газа или пара определяют
по формуле, г/ч:
G = , (2.1)
vJs
где F — площадь щелевого зазора, м-';
Лис разность давлений в аппа-
рате и окружающей среде, Па;
vvM — кинематическая вязкость
газовой смеси в аппарате, м2/с;
/ — средняя длина щелевого за-
зора, м;
g — ускорение свободного паде-
ния, м/с2.
Пример 2.3. Определить количе-
ство вредных веществ, выделяю-
щихся через щелевой зазор аппара-
та диаметром 1,4 м. Толщина щеле-
вого зазора 5 = 0,0005 м, длина ще-
левого зазора / = 0,05 м. .
Исходные данные. Разность дав-
лений в аппарате и окружающей сре-
де риЛ = 0,01 • 105 Па. Состав жидко-
сти и газовой среды, а также темпе-
ратуру взять из примера 2.2. Давление
наружной среды В = 101 325 Па.
Решение/ Парциальное давление
газовой среды в аппарате (см. реше-
ние примера 2.2), Па: рно = 5759;
рб= 3206,4; рл= 2148; pNHj = 1,503.
Полное давление среды в аппа-
рате:
Р-лЬс ~ Ртб +
Au = 0,01 •I0’ + 101. 325 = 102 325 Па.
Парциальное давление основно-
го газового компонента — воздуха:
р = 102 325 - (5759 + 3206.4 + 2148 +
+ 1,503) = 91 210,1 Па.
Объемные доли газовых состав-
ляющих:
'• 'lrPJp^-
5759/102 325 = 0,0563;
/6 = 3206,4/102 325 = 0,0314;
/£= 2148/102 325 = 0,0212;
/^ = 4,503/102 323 = 0,000015;
' 7В=91 210,1/102 325 =0,892.
Концентрации составляющих
газовой смеси, мг/м3:
С = 16рД-1000/1(273 + г)133,3|;
Сно = 16-5759-18.015-1000/
/((273 + 40)133,3] = 39 876;
Сб= 16-3206,4-78.10-1000/
/((273 + 40)133,31 = 96 258:
С= 16-2148-98,97-1000/
/1(273 + 40)133,3] = 81 716;
С = 16 -91 210.1 -28,96 -1000/
/[(273 + 40)133,3] = 1 012 946.
Произведение :ipt для составля-
ющих газовой смеси, мг/м3 (кг/м3):
ЧсРню= 39 876 (0,0398);
/6рб = 96 258 (0,0963);
/яр4= 81 710 (0,0817);
WMb= 10(0’00001>:
795
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
/врв = 1 012 946 (1,013)..
Плотность газовой смеси в ап-
парате:
рсм = 0,0398 + 0,0963 + 0,0817 +
+ 0,00001 + 1,013 = 1,231 кг/м3.
Динамическая вязкость составля-
ющих газовой смеси над жидкостью
при t = 0 °C (см. табл. 1.1 [часть IV,
глава 1]), Па • с;
Ион,0= 82 • 10-’; Им= 70 • 10-’;
^=61.10-’;^,= 93 -10-’;
ц„= 171 • ЮЛ .
Константы Сатерленда (см. табл 1.1):
SatH2o= 673; Sat6= 38°;
Sat = 524; Sat ‘ = 503;
Д ’ NHj ’
SatB = 107.
Ииг=171.10^ 273^7313 Y ;
313 + 107^273j
= 189,93-Ю’7.
Относительная молекулярная
, масса смеси газов над жидкостью:
m - •
Л/ем= 0,0563 • 18,015 + 0,0314 - 78,10 +
0,021 -98,97 + 0,000015 -17,31 +
0,892 • 28,96 = 31,34.
Динамическая вязкость смеси
газов над жидкостью:
31,34
Исм 0,0563-18,015 0,0314-78,10
96,58-Ю"7 + 80,97-Ю'7 '+
Динамическая вязкость. состав-
ляющих газовой смеси над жидко-
стью при t = 40 °C, Па • с.
273 +Sat /273 +/У’5
и = ц ----------- ------ ;
' ° (273 + /) + Sat V 273 J
g,H2O=82.10-’ZZ3±«3[3i3|5 =
/Н2° 313 + 673(273j
= 96,58-10’7;
0,0212-98,97 f 0,000015-17,31
71,30-Ю'7 . 109,1-10"7
t 0,892-28,96 152’1,19.1Па’с-
189,93-IO'7, '
Кинематическая вязкость смеси
газов в аппарате, м2/с:
Н/6=70-10-7
273 + 380/313 V5
313 + 380^273
= 80,97-10"7;
273 + 524/313 У5
313 + 524^273 J-
= 71,30-10"7;
v =.152>1.:1_0.7 =123,5-10~7.
е = 1,231
Площадь щелевого зазора:
• F = .
F= 3,14 • 1,4-0,0005 = 0,0022 м2.
Количество газовой смеси, вы-
деляющейся через щелевой зазор:
ц/д =61-10
н =93-10-7-273t-?l3(^
Ишз 313+503^273
' =109,1 -10"7;
1.5
796
Часть IV. Расчет выбросов; поступающих в атмосферу от технологического оборудования
G 1 1406 «0,0022* -0,0Ь105 -10~3
tM’". - 123,5 40"7 -0,05 -9,8
= 1124,52г/ч. .
Объем газовой смеси, выделяю-
щейся из аппарата:
Км 37^ , .=
Гм= (1124,52/1,231)10~3 = 0,915 м3/ч.
Количество составляющих газо-
вой смеси,.выделяющихся из аппа-
рата, г/ч: ‘
КЛ;
(7Нго= 0,915 • 39 876 • 10~3 = 36,5;
<7б= 0,915 - 96 258 • 10~3= 89,2;
6^=0,915-81 710-10’3= 74,8;
GNHj= 0,915 • 10 • 10’3 = 0,009;
G = 0,915/ 1012 946 • 10'3 = 924.
Определение количества вредных
веществ, выделяющихся через лаби-
ринтное .уплотнение аппарата. При
лабиринтном уплотнении происходит
многократное чередование последо-
вательно расположенных зазоров и
расширительных камер, что препят-
ствует проникновению газовой смеси
из оборудования в окружающую сре-
ду. Зазоры в лабиринтном уплотнении
составляют примерно 0,2—0,5 мм. Ко-
личество пара или газа, выделяющих-
ся через лабиринтное уплотнение,
можно определять по формуле, г/ч:
' ' ЛР./105.' •
, , • (2.2)
где Г—площадь зазора, м2;
р, и р2— давление перед лаби-
ринтом и после него, Па;
п — число камер лабиринта;
ргсм — плотность газовой смеси
газа или пара в аппарате, кг/м3;
Пример 2.4. Определить количе-
ство вредных веществ, выделяю-
щихся через лабиринтное уплотне-
ние крышки аппарата. ; -у
Исходные данные, Диаметр крыш-
ки 1,4 м. Величина зазора 5 = 0,2 мм.
Число камер лабиринта п = 2. Давле-
ние в аппарате р{~ 101 425 Па. Давле-
ние наружной среды р2= 101 325 Па.
Состав жидкости и газовой среды,
а также температуру внутри аппа-
рата взять из примера 2.2.
Решение, Площадь зазора лаби-
ринтного уплотнения:
F = 3,14 -1,4 0,0002 = 0,00088 м2.
Плотность газовой смеси в аппа-
рате (см. пример 2.3) ргсм= 1,231 кг/м3.
Количество газовой смеси, вы-
деляющейся через лабиринтное уп-
лотнение:
=3,6-0,00088-10* х
/[(101 425/10’)-(101 325/10’)2]9,81,
У 2401325/10’
= 34 803г/ч:
Объем газовой смеси, выделяю-
щейся из аппарата:- . !..
; Qm/Pcm»
Гм= (34 803/1,231)10"3= 28,27 м3/ч.
•. Количество составляющих газо-
вой смеси, выделяющейся через
лабиринтное, уплотнение, г/ч:
G,= Кмс(; -
СН2о= 39 876 • 28,27 - 10;3 = 1127,29;
(7б= 96 258 -28,27 • 10~3 = .2721,21;
Ga = 81 710 -’28,27 • 10“3 = 2309,94;
CNHj=10 • 28,27-10.3 = 0,283;
G = 1 012 946 -.28,27 -ilO’3 = 28 635.
в
797
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводе
Определение количества вредных ве-
ществ, выделяющихся через уплот -
нения валов и штоков компрессоров,
мешалок и реакторов. Для оценки
количества выделившихся газов и
паров через уплотнения валов и
штоков компрессоров, мешалок и
реакторов рекомендуется следую-
щая формула, г/чг ‘
• G =2617-3;6 -,р—1(Г. (2.3)
'К»
где 5 — ширина кольцевой щели
(радиальный зазор), см, принима-
ется, исходя из допусков и поса-
док вращающихся валов химических
аппаратов в зависимости от диамет-
ра вала dB:
dB,M <01 0,01—0,04 0,03—0,12 >0
S', см 0 0,001 0,002 0,0
Jcp—средний диаметр кольцевой
щели, см:
<р= 100J.+ 5; (2.4)
dB — диаметр вала, м;
рк.Л — избыточное давление га-
зовой смеси в оборудовании, Па;
I — длина направляющей втул-
ки уплотнения, см:
угсм — кинетическая вязкость га-
зовой смеси в оборудовании, м2/с.
Пример 2.5. Определить количе-
ство вредных веществ, выделяю-
щихся через уплотнение вала ме-
шалки аппарата.
Исходные данные. Состав жидко-
сти и газовой среды, а также темпе-
ратуру взять из примера 2.2. Давление
наружной среды 101-325 Па. Избы-
точное давление среды в аппарате
~ Па. Диаметр вала мешал-
ки dB = 80 мм. Длина направляющей
втулки уплотнения / = 160 мм.
Решение, При диаметре вала ме-
шалки dB = 0,08 м ширина кольце-
вой щели S’ составляет 0,002 см.
Кинематическая вязкость газовой
смеси в аппарате (см. пример 2.3):
vrcM= 123,5 • 10~7 м2/с.‘’
Средний диаметр кольцевой щели:
^= 1000^+5;’
rfcp = 100 • 0,08 + 0,002 = 8,002 см.
Количество выделяющейся газовой
смеси через уплотнение вала мешалки:
(7ем =2617’3,; (2.5)
Чей
0,002’’8,002’1000-IO"4
ем 16-123,5-10
= 0,305 г/ч:
Плоскость газовой смеси, выделя-
ющейся из аппарата (см. пример 2.2):
Ргсм = кг/м3-
Объем газовой смеси, выделяю-
щейся из аппарата: ”
Км= gcm/pcm; (2-6)
= 0, . 10з = 000248 мз/ч
1,231
Количество составляющих газо-
вой смеси, выделяющихся через
уплотнение вала мешалки, г/ч:
: ' (2.7)
GHj0 = 0,000248 • 39 876 • 10’3 = 0,009;
G6= 0,000248 • 96 258 • 10’3- 0,024;
Сд= 0,000248-81710 ’.10‘3= 0,020;
(7NHj = 0,000248 -10 - 10;3= 0,000002;
G = 0.000248 -1 012 946 • Ют3 = 0,252.
798
Часть IV Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
2.2. Расчет количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
феру при «большом дыхании»
аппарата .
«Большим дыханием» называют
вытеснение паров наружу или под-
сос воздуха внутрь аппаратов при
изменении в них уровня жидкости.
Наполнение почти всегда происхо-
дит при постоянных температуре и
давлении в емкости ркЛ. Объем вы-
тесняемых газов (или паров при на-
полнении аппарата) будет, м3:
Г=и,-Г2, (2.8)
где Г, и V2 — объем газов или паров
в аппарате перед его наполнением
и после наполнения.
Масса теряемых при «дыхании»
газов или паров за цикл, кг/цикл:
G Vo = (V. — V,)p , .(2.9)
где ргсм — плотность газов или па-
ров, кг/м3.
Пример 2.6. Определить количе-
ство вредных веществ, выделяю-
щихся через воздушку при «боль-
шом дыхании» аппарата.
Исходные данные Состав жидко-
сти в аппарате, % (мае): вода — 40,
бензол — 30 и дихлорэтан —г 30. Газо-
вая среда — воздух с примесью ам-
миака. Влажность воздуха <р = 50 %.
Концентрация аммиака в воздухе
CNH, ~ Ю мг/м3. Температура жид-
кости и тазовой среды в аппарате
t = 40 ’С. Давление наружной сре-
ды В ~ 101 325 Па. Диаметр аппарата
1,4 м. Высота аппарата 2,5 м. Высота
уровня жидкости перед заполнени-
ем 0,2 м. Время заполнения аппара-
та 40 мин при степени заполнения
А; =0,7. -
Решение, По аналогии с реше-
нием примера 2.2 находим возмож-
ные парциальные давления ком-
понентов в газовой смеси над жид-
костью, Па:
АьоТ2 5759;Р6= 3206;
РА = 2148; pSHj.= 1,503. 4
Парциальное давление основно-
го газового компонента — воздуха:
рн = 101 325 - (5759 + 3206,4 + 2148 +
+ 1,503) = 90 210,5 Па.
Концентрации составляющих
газовой смеси, мг/м3:
С = \6р{Мг 1000/((273 + г)133,3|;
Сно = 16 -5759.48,015-1000/
/[(273 + 40)133,3] = 39 876; /
Сб = 16-3206,4-78,10-1000/
/[(273 + 40)133,3] = 96 258;, .
Са= 16 • 2148 • 98,87 - 1000/ ' •
/[(273 + 40)133,3] = 81 710; •
. qu = io; ‘
С = 16-90 210;5- 28,96-1000/
/](274 + 40)133,3] = 999 800.
Объем газовой смеси , перед за-
полнением аппарата:/. ’ .
^ = лР(//ап —- 0,2); •
Г,= 3,14-1,4(2,5 - 0,2) = 10,1 м3.
Объём газовой смеси после за-
полнения аппарата: ! ' : '
; Г,= лДЯш(1 -А-); '
К= 3,14-1,4(1 - 0,7)2,5 = 3.3 м3.
Объем газовой смеси, вытеснен -
ной из аппарата за 40 мин:
• 10,1 - 3,3 = 6,8 м\ .
•г. Количество составляющих газо-
вой смеси, вытесненных из-аппа-
рата за 40 мин,- г: ....
G,= rrC,; - •
799
.Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от ооору диван ия и трубопроводов
(7Н2О= 6,8.39 876-IO"3 =271;
' G6 = 6,8-96 258- 10 3 = 655;
вл= 6,8-81 710-10 3 = 556;
GNHj= 6,8-10-10-3= 0.068;
GB = 6,8 • 999 800 -10’3 = 6800.
2.3. Расчет количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
феру при «малом дыхании» аппа-
рата
«Малым дыханием» называют
вытеснение газов или паров нару-
жу или подсос воздуха внутрь ап-
парата, вызываемые изменением
температуры газов или паров под
влиянием внешней среды. При «ма-
лом дыхании» уровень жидкости
изменяется очень незначительно,
следовательно, объем газового или
парового пространства аппарата ос-
тается постоянным. Давление в ап-
парате газовой смеси рраб также ос-
тается неизменным, так как избы-
ток смеси удаляется через дыхатель-
ную систему.
Если за весь период «малого ды-
хания» температура изменяется от
до г2, то равномерно изменяется
и концентрация насыщенных паров
от Cj до С2. Если температура при
«малом дыхании» изменяется нерав-
номерно, то весь период делят на
небольшие отрезки времени и на-
ходят изменение, температуры и со-
ответствующие потери газовой сме-
си за каждый промежуток, времени,
а затем определяют общие потери.
«Малое дыхание» характерно глав-
ным образом для аппаратов, рас-
положенных вне помещений. Объем
вытесняемых газов или паров при
«малом дыхании» можно найти;из
следующего выражения (в м3):
. ; (210).
где И — увеличение объема газов
или паров, м3;
V — объем газа или пара в аппа-
рате над жидкостью, м3;
• р — коэффициент объемного
расширения, равный 1/273;
Дг — изменение температуры газа
или пара над жидкостью. .
Масса теряемого при дыхании
вещества определяется из выраже-
ния, кг/иикл: г « .
G,= ?,Ст,- (2-11)
где С — средняя концентрация
насыщенных паров определяемого
вещества за период дыхания, г/м3:
c,tp=(c„+Q/2: (2-12)
С и С, — концентрации насыщен-
ных паров при и б.
Пример 2.7. Определить количе-
ство вредных веществ, поступаю-
щих в атмосферный воздух через
воздушку аппарата при изменении
в течении 1 ч температуры жидко-
сти и газовой среды в аппарате с
40 до 42 °C.
• Исходные данные. Состав жидко-
сти в аппарате, % (мае): -вода — 40.
бензол — 30 и дихлорэтан — 30. Га-
зовая среда в аппарате — воздух, с
примесью аммиака. Влажность воз-
духа <р = 50 %. Концентрация амми-
ака в воздухе CNH = 10 мг/м3. Давле-
ние наружной среды В -z 101 325 Па.
Диаметр аппарата 1,4 м, высота —
2,5 м. Степень заполнения аппарата
жидкостью kt = 0,7. . •
Решение; Относительные молярные
массы составляющих газовой среды:
А/но= 18,015: А/6= 78,10, М, = -98.97;
Мв= 28,06; MN11 = 17,81.
800
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Мольные 'доли составляющих
жидкости: “ ’ •
а, IM, . ... . -.
» •
=__________0,4/18,015 '
И‘12° 0,4/18,015 + 0,3/78,10 + 0,3/98,97 ~
=0,7637;-
=____________0,3/78,10___________
”б ~ 0,4/18,015 + 0.3/78,10 + 0,3/98,97 “
= 0,1321;
0,3/98,97
п =--------------------------------
4 0,4/18,015 + 0,3/78.10 + 0,3/98,97
= 0,1042,-
Л _ о ‘ 1
Из табл. 1.1 [часть IV, глава 1J нахо-
дим эмпирические коэффициенты для
каждого компонента смеси жидкости:
вода бензол 1 , дихлорэтан
А = 7,9608 А = 6,984 Я = 6,985
£=1678 £= 1252,8 £=1171,4
С = 230 С = 225 С = 228
Парциальное давление насыщен-
ных паров компонентов над-чисты-
ми жидкими веществами:
\ё^=А^В/(С+Гу,
61,8 мм рт. ст., или.8239 Па;
1g рбм = 6,912 - 1214,6/(221,2 + 42) =
. .. ; = 2,2973; . .>
р6н= 198 мм рт. ст, или 26 397 Па; <
1g р/= 7,184 - 1358,5/(232 + 42) =
= 2,2619;
р" = 182,5 мм рт. ст., или 24 331 Па.
Парциальное давление паров
компонентов над. смесью жидко-
стей, Па: - ‘ :
РГ
при г = 40 ’С:
рн;0 = 7541,1-0,7637 = 5759;
. рб= 24.272,5-0,1321 = 3206,4;
•- рл = 20 615 -0,1042 = 2148,0; '•
при t = 42 ’С:
рн,0= 8239-0.7637 = 6292;
р6 = 26 397-0,1321 = 3487; ;
рд= 24 331-0.1042 = 2535.
Парциальное давление насы-
щенных водных паров в газовой
среде:
lg Р\,о= 0.622 +.7,5Г/(238 4- 40);
при t = 40 еС:
при г = 40 °C: 1g = 0,622 + 7,5 • 40/(238 + 40) =
1g р"н<)= 7,9608 — 1678/(230 + 40) = . .= 1.7011;
= 1,7460;..;.- рнН10 = ,50,2 мм рт. ст., или 6676,6 Па;
Ги;о = 56,7 мм рт. ст., или 7541,1 Па; при t = 42 °C: . '
lg р» = 6,984 - 1252,8/(225 4- 40) = • jg= о,622 4- 7,5 -42/(238 4- 42) =
- 2,262; 2....•- '= 1,747;
рбн= 182,5 мм рт. ст/, или 24 272,5 Па; р"1ь0 = 55,8 мм рт. ст., или 7439 )Ъь
1g № 6,985-— 1171,4/(228 4- 40)= - Парциальное давление водяных
: =2,190; паров при заданной влажности:
р" = 155 мм рт. ст., или 20 615 Па; .. .........РНю= Г'п.юФ» -... -- -
при г = 42 ’С: ..... ~ при г = 40 °C:' ......... .
1g Гн о - 7?9608 - 1678/(230 + 42) = .. рно= 6676,6 - 0,5 = 93 338 Па; 1
= 1,7917;- - -
801
Глава 2 Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
при t = 42 °C: . •.
• <р = 7439-0,5 = 3719,5 Па.
Парциальное давление примеси
(аммиака) в газовой среде:
~ <7,(273 + 0133,3.'
Pi~ 16^-1000 ’
при г = 40 °C: '
10(273 + 40)133,3“ , ...
/\н, = —------------= 1,503 Па;
ГНз 16-17,31-1000
при г = 42 °C:
10(273 + 42)133,3 .
=---------------= 1,52 Па.
J 16-17,31-1000
Возможные парциальные дав-
ления компонентов газовой сме-
си над жидкостью приведены в
табл. 2.5.
Парциальное давление основно-
го газового компонента воздуха:
при г = 40 °C:
рв = 101 325 - (5759,14 + 3206,4 +
+ 2148 + 1,503) = 90 210 Па;
при t = 42 еС:
ре= 101 325 - (6292 + 3487 +
+ 2535 + 1,52) = 89 010 Па.
Концентрации составляющих
газовой смеси, мг/м3; ,
С = \6рМг 1000/Ц273 + 0133,3];
при г = 40 °C:
Сн0 = 16 - 5759 -18,015•1000/
/[(273 + 40)133,3] = 39 876;
С6 = 16-3206,4-78,10-1000/
/[(273 + 40)133,3] = 96,258;
Си= 16 2148-98,97- 1000/
/|(273 + 40)133,3] = 81710;
Qh = Ю;
С = 16 • 90 210 -24,96 • 1000/
/1(273 + 40)133,3]= I 001 690;
при г = 42 еС:
Сн0 = 16-8292- 18,015 - 1000/
/[(273 + 42)133,32] =43 186;
Сб= 16 • 3487- 78,108 • 1000/
/1(273 + 42)133,32] = 103 770;
С = 16-2535-98,97 - 1000/’
/[(273 + 42)133,32] = 95 588;
' CMlj=10;
Св = 16-89 010-28,96-1000/
/[(273 + 42)133,32] = 982 115.
Таблица 2.5
Возможные парциальные давления
компонентов газовой смеси над жидкостью
Компонент Парциальное давление компонентов. Па Возможное парциальное давление, Па
поступающих из жидкости в первоначальной газовой среде
При г = 40
Вода 5759 3328 • 5759
Бензол 3206.4 0 3206.4
Дихлорэтан 2148 0 2148
Аммиак 0 1.503 1,503
При t- 42°С
Вода 6292 3719.5 6292
Бензол 3487 0 '3487
Дихлорэтан 2535 0 2535-
Аммиак 0 1.52 1.52
802
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Средняя концентрация компо-
нентов газовой смеси, мг/м3:
СсрН/,= (39 876 + 43 186)/2 = 41 531;
Сср6 = (96 258 + 103 770)/2 = 100 014;
Сср^ = (81 710 + 95 588)/2 = 88 634;'
CcpNHj = 10;
С^= (1 001 690 + 982 115)/2 = 991 902.
Объем газовой смеси в аппарате:
. И = лОД1 - kJ;
V= 3,14- 1,4 -2,5(1 - 07) = 3,3 м3.
Изменение температуры газовой
смеси в аппарате:
. = '2 ~ fi = 42 “ 40 = 2 °C.’
Увеличение объема газовой сме-
си при изменении температуры:
Количество составляющих газо-
вой смеси, выделяющихся из аппа-
рата при «малом, дыхании», г/ч:
• ... ••• . %’*•*. f I “ ‘ -
' ^=ГгСср;,^- ;
С1ЬО= 0,024-4 Г 531 • 10‘3= 0,984; '
‘ Сб= 0,024 - 100 014- 10‘3= 2,400;
J (7д = 0,024 88 634 -10'3 = 2,127; .
’ СМ1 =0,024 -10'. 10-3= 0,00024; ‘
Св= 0,034-991 902- 10? = 23,806.
2.4.,Расчет количества вредных. •.
веществ, поступающих в атмос-
феру через щелевой зазор ......
из аппаратов, находящихся
под разрежением
Аппаратов котором токсичная
среда находится под малым разре-
жением (р до 0,0Г -105 Па, или р до
0,01 кгс/см2) также является источ-
ником загрязнения воздушной сре-
ды, что обусловлено диффузией
вредных веществ через неплотнос-
ти (сквозные поры) аппарата. Этот
процесс особенно опасен, когда
концентрация токсичных веществ в
аппарате примерно в I05 раз превы-
шает предельно допустимые в ра-
бочей зоне производственных1 поме-
щений.
Количество вредных веществ,
выделяющихся при разрежении,
определяется по формуле, г/ч:
G,=l,8'-£3. (2.13)
Ре;
где F -- суммарная площадь ше-
лей, м2;- 1 *
С. — концентрация вредного газа
в аппарате, г/м3;
и — скорость воздуха’в шелях,
м/с;
< Ре — критерий Пекле в задачах
диффузионного1 переноса вещества:
Ре = Ъ//Р;, ’ (2.14)
/ — средняя длина шелей, м;
Dt — коэффициент диффузии
газа в воздухе, м2/с. .
Формулу (2.15) можно предста-
вить в виде: . ,f . . , .
. . С2 =1,8—4^-- (2.15)
.uZ“ ...
Санитарными нормами рекомен-
дуется применять преимуществен^
но те аппараты,’. которые., имеют
паспорт и при работе которых обес-
печиваются требуемые, санитарное
гигиенические условия на рабочих
местах.
В паспорте должны1 быть1 указа-
ны: рабочее давление, при кото-
ром аппарат испытывался на гер-
метичность в заводских условиях
(0,025 • 105 Па, или1250 кгс/м2), ве-
803
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
личина падения давления за 1 ч (не
более 0,002 • I05 Па, или 20 кгс/м2);
и количество выделяющихся вред-
ных веществ при этом давлении G.
Количество вредного вещества,
которое может выделяться из ап-
парата в процессе эксплуатации при
давлении рз, отличном от рисп, оп-
ределяется по формуле:
G, =Go,n^-O,98bIO5, (2.16)
Р.
где т] — коэффициент запаса, при-
нимаемый в пределах 1,5—2,0;
рз — разрежение в процессе экс-
плуатации, Па.
При разрежении более 0,01 • 105 Па,
или 100 кгс/м2, аппарат рассмат-
ривают как вакуумный и к его гер-
метичности предъявляют повышен-
ные требования. Вредные вещества,
выделяющиеся через неплотности
вакуумного аппарата, не учитыва-
ют, поскольку их количество не-
велико.
Пример 2.8. Определить количество
хлористого водорода, выделяющего-
ся из аппарата, при разрежении в
последнем р = 0,006 • 105 Па.
Исходные данные, Количество
воздуха, отсасываемого из аппара-
та, составляет 20 м’/ч. Давление ат-
мосферного воздуха р = 9,93 • 104 Па.
Ширина щели б в аппарате 1 мм.
Концентрация хлористого водоро-
да равна 10 г/м3. Длина щели 20 мм.
Диаметр аппарата 1200‘мм. Темпе-
ратура t = 20 °C. •
Решение, Площадь щели:
/?=лЛб= 3,14-1,2-0,001 =0,00377 м2.
Скорость воздуха в щели:
v= V/F= 20/0,00377-3600 = i,47 м/с.
Коэффициент диффузии хлорит
стого водорода при г = 0 ’С и р -
= 101 308 Па:
О01,сГ13-10-‘м7с.
1 . Коэффициент диффузии хлори-
стого водорода при t = 20 °C и р =
= 98 300 Па:
II гг*
p\Tz
V-
п Й1О!ЗО8( 273 + 20
-1 о -10 ------
• на ' 99 300
273 J
= 14,74-10** мг/с.
Количество хлористого водоро-
да, выделившегося через щель при
разрежении:
611П=1.8^ =
VI.. .
=1,8£^ZZ4W^=25.i.1o-’1/4
1,47-0,02г
2.5. Расчет количества вредных
веществ, поступающих в атмос- '
феру из жидкостного объема
оборудования трубопроводов
Определение количества вредных
веществ, поступающих через не-
плотности фланцевых соединений.
Исходя из анализа, зависимостей ве-
личин утечек от давления среды,
удельного давления1на прокладку,
толщины прокладки, времени эксп-
луатации, вязкости среды, целесо-
образно' определять величину утечки
по следующей формуле, г/(м • ч):
G^kmylp/Uf (2.17)
где р — избыточное давление внут-
ренней среды, Па;
к — коэффициент, учитывающий
материал прокладки; для паронита
к = 1, ДЛЯ резины к = 5 и для фто-
ропласта-4 к = 0,5;
804
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
. т — коэффициент негерметич-
ности, принимаемый, исходя из оп-
ределяемой продолжительности ра-
боты фланцевого соединения.
Для вычисления величин выб-
росов вредных, веществ из фланце-
вого соединения в неустановивший-
ся период эксплуатации целесооб-
разно пользоваться коэффициентом
негерметичности для трубопроводов
и оборудования, подвергаемого по-
вторному испытанию. Для началь-
ного периода эксплуатации, а так-
же для трубопроводов и оборудова-
ния, подвергаемых повторному ис-
пытанию, т = 0,005; для вновь ус-
тановленных трубопроводов и обо-
рудования в период установивше-
гося режима т,= 0,001.
Пример 2.9. Определить количе-
ство вредных веществ, выделяю-
щихся в начальный период через
фланцевое соединение, находяще-
еся в жидкостном объеме аппарата.
• Давление сре-
ды в аппарате ризб=101 325 Па. Мате-
риал прокладкипаронит толщи-
ной 5 = 3 мм. Длина фланцевых со-
единений I = 2 м. Состав жидкости
в аппарате, % (мае.): вода, — 40,
бензол — 30 и дихлорэтан — 30. •
Решение, Коэффициент,- учиты-
вающий ; материал прокладки для
паронита, k = 1. Коэффициент не-
герметичности для начального пе-
риода эксплуатации т = 0,005. Ко-
личество .смеси жидкостей, выде-
ляющихся через неплотности флан-
цевых соединений:. . • •,. < .. ..
G„ =*mVP/I07; (2.18)
J101 325
—Ц---2 = 0,01 г/ч.
10
Количество компонентов жид-
кости, выделяющихся через не-
плотности фланцевых соединен
ний, г/ч:
СН:О = 0,01 • 0,4 = 0,004,•
’ б’= 0,01-0,3 = 0,003;
6Д = 0,001.0,3 = 0,003.
Определение количества вред-
ных веществ, поступающих в ат-
мосферный воздух через сальнико-
вые уплотнения поршневых насо-
сов. Во ВНИИТБ получена фор-
мула для определения количества
вредных веществ, проходящих че-
рез штоковый сальник поршневых
насосов, перекачивающих мало-
сернистые нефтепродукты (жид-
кие), г/ч:
G = 3,19-10“3 тФБу/р , (2.19)
где D — диаметр штока, мм;. '
Б, опытный коэффициент,
равный 5 для агрессивных нефте-
продуктов (например,'алкилатов) и
2,5 для бензинов, лигроинов, ке-
росинов и др.;
р — давление, развиваемое на-
сосом, Па.
Пример 2.10. Определить, коли-
чество бензина, выделяющегося че-
рез штоковый сальник насоса. . .
Исходные данные. Давление, раз-
виваемое насосом, р = 2,94 • 1О5.Па.
Коэффициент Б для. бензина ра-
вен 2,5. ’ ; ..
Решение, Количество выделяю-
щегося бензина через штоковый
сальник: ; :: *•
<7 = 3,1940‘3 *3,14*2,5х
x25V2,94-10J = 340 г/ч.
.805
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
Определение количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
ферный воздух через уплотнения цен-
тробежных насосов в отсутствие
паспортных данных. Количество
вредных веществ, выделяющихся
через кольцевой зазор сальниково-
го уплотнения центробежного на-
соса, определяется в зависимости
от режима истечения вредных ве-
ществ из шели. Различают ламинар-
ный и турбулентный режимы исте-
чения. Турбулентный режим наблю-
дается при концентрической коль-
цевой шели при числе Рейнольдса
Re > 1000, а также при эксцентри-
ческой кольцевой щели, при числе
Рейнольдса Re > 300. Число Рейноль-
дса вычисляется по формуле:
. . Re = &)/>, (2.20)
где 5 — ширина кольцевой щели
(или радиального зазора), см; при-
нимается, исходя из допусков и
посадок вращающихся валов хими-
ческих аппаратов в зависимости от
диаметров вала <7в:
<4,м <01 0,01—0,03 0,03—0,12 >0,12
S’, см 0 0,001 0,002 0,005
о — скорость потока в шели, см/с;
v — коэффициент кинематичес-
кой вязкости среды, см2/с.
При турбулентном потоке коли-
чество вредных веществ определя-
ется по формуле, г/ч:
. .. G = 2617 • 3,6^Ал/(гц),,(2.21)
где Дср — средний диаметр коль-
цевой щели, см: ..
• Л»=10(Ч+^ . (2.22)
риХ5 — избыточное давление сре-
ды в насосе, Па;
Z — длина направляющей втул-
ки, см;
806
ц — коэффициент динамической
вязкости среды, Па-с. •
Количество' веществ, выделяю-
щихся через концентрическую коль-
цевую шел ь, при ламинарном те-
чении определяется из выражения,
г/ч: ' •
G-9,24D^SP-107(2.23)
где р — плотность среды,-кг/м3.
При эксцентрической форме
вала или шели потери вещества уве-
личиваются,- И в этом случае они
определяются по формуле;
р яр
G = 9,24"‘" (1 -1;5Г)10"', (2.24)
где I — относительная величина,
равная, отношению эксцентрисите-
та к размеру максимального зазора;
Я —. ускорение свободного паде-
ния. Потери через максимально экс-
центрическую щель (7 = S) в 2,0 разд
больше, чем через концентрическую.
- Пример'2.11. Определить количе-
ство бензина, выделяющегося че-
рез кольцевую щель сальника цент-
робежного насоса. * ’ »•
Исходные данные. Диаметр вала
25 мм. Давление', развиваемое насо-
сом, 2,94 -IO5 Па (30 м водяного
столба). Вал концентричен. -Длина
направляющей втулки 50 мм; Тем-
пература перекачиваемого бензина
г = 30 °C: • J -
Решение, При диаметре вала
0,01 ;м < db < 0,03 м ширина коль-
цевой шели составляет -5 = 0,001,
что соответствует и машинострои-
тельным нормам; когда 5 для 3-го
класса точности составляет 0.3 %
ИЛИ
5 = 0,03 • 2,5/100 = 0,00075 см.
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Средний диаметр кольцевой
щели, см:
D = 10(М + 5= 100-0,025 + 0,001 =
ср В 77
= 2,501 см.
Коэффициент динамической вяз-
кости среды — бензина при t = 0 °C:
ц0= 60,3 • 107 Па • с.
Коэффициент динамической
вязкости бензина при t = 30 "С:
ц,= 11/(1+0,0368/+ 0,00022k2);
=_________60,3-10~7________=
1 + 0,0368-30 + 0,000221-302 “
= 26,18-10’7 Па-с.
Плотность бензина р = 751 кт/м3.
Количество выделяющегося бен-
зина составляет (при ламинарном
режиме и концентрической щели):
„ .,.2,94-10’-0,001’-2,501
Сг = У, Z4------------------X
26,18-10
9,81 • 10‘7 • 751 Л ,
х--------------- 0,403 г/ч.
5
Объем просочившегося бензина:
V = — = ^2 - Ю3 = 0,5366 см3/ч.
р 751
Площадь щели:
F=nDS= 3,14-2,501 -0,001 =
= 0,00785 см2.
Скорость потока в щели:
x)=V/F= 0,5366/3600 • 0,00785 =
= 0,019 см/с.
Коэффициент кинематической
вязкости бензина:
у = И = .26’18,10 .цу1 = 0,0349-10”3см2/с.
р 751
Число Рейнольдса:
Rc =
Sv _ 0,001-0,019
v ~ 0,0349-IO'3
0,544.
Сравниваем расчетное число
Рейнольдса с критическим, опре-
деляющим режим истечения из
щели: 0,544<1000; следовательно,
режим истечения ламинарный и
предварительно принятая расчетная
формула для определения количе-
ства вредных веществ, поступающих
в атмосферный воздух через концен-
трическую щель сальникового уп-
лотнения насоса, справедлива.
Определение количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
ферный воздух через уплотнения цен-
тробежных насосов при наличии
паспортных данных. При наличии
паспортных данных о количестве
вредных веществ, просачивающих-
ся через сальниковое уплотнение на-
соса, <7см (г/ч) количество компо-
нентов жидкостной смеси опреде-
ляется по формуле:
G = Gc„ar (2.25)
где а{ — массовая доля компонента
в смеси жидкости, %.
Пример 2.12. Определить коли-
чество вредных веществ, поступа-
ющих в атмосферный воздух через
сальниковое уплотнение насоса
при наличии паспортных данных
о количестве выделяющейся смеси
Ссм = 10 г/ч.
Исходные данные, Состав жидко-
сти, % (мае.); вода — 40, бензол —
30 и дихлорэтан — 30.
Решение. Количество компонен-
тов жидкости, просачивающейся
через сальниковое уплотнение на-
соса, г/ч:
Gi = GchOP
GH2O- 10-0,4 = 4,0;
G6= 10-0,3 = 3,0;
(7д= 10-0,3 = 3,0.
807
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
2.6. Расчет количества вредных
веществ, испаряющихся со сво-
бодной поверхности жидкости
Количество вредных веществ,
испаряющихся со свободной поверх-
ности жидкости (при хранении в
открытых резервуарах, пропитке,
промывке, разливе и т.п.), зависит
от химических свойств поверхнос-
ти, ее температуры, площади зер-
кала испарения, продолжительно-
сти испарения и подвижности воз-
духа. Процесс переноса испаряюще-
гося вещества от источника испа-
рения в окружающею среду может
быть диффузионным, а также обус-
ловленным естественной или вы-
нужденной конвекцией.
Процесс переноса испаряюще-
гося вещества от источника испа-
рения в окружающую среду опре-
деляется произведением критериев
Грасгофа Сг и Прандтля Рг:
GrPr', (2.26)
где Gr = (2.27)
g — ускорение свободного паде-
ния, м/с2;
L — определяющий размер, м;
для круглой поверхности L = d, для
квадрата L - а, для прямоугольни-
ка и поверхности неправильной
формы L =
Др — разность плотностей сре-
ды над поверхностью жидкости и в
удалении от нее, г/м3;
v — коэффициент кинематичес-
кой вязкости окружающей среды на
некотором удалении от поверхнос-
ти, м2/с,
р — плотность окружающей сре-
ды, г/м3.
Критерий Рг' для процесса ис-
парения принимается Рг' = 0,66.
Значения парциальных давлений
и концентраций вредных газов и па-
ров в атмосферном воздухе в фор-
мулах расчета количества испаряю-
щихся веществ должны принимать-
ся при температуре поверхности
жидкости. При стационарном режи-
ме эта температура устанавливается
в соответствии с балансом тепла,
которым учитывается также тепло,
подводимое к жидкости извне; теп-
ло, отдаваемое и получаемое жид-
костью и воздухом в результате теп-
лообмена между ними, и тепло,
расходуемое на испарение.
В случае адиабатического процес-
са (подвод тепла к жидкости извне
отсутствует) температуру поверх-
ности испаряющейся жидкости
можно найти исходя из равенства
теплосодержаний воздуха над по-
верхностью жидкости и на некото-
ром удалении от места испарения:
^0+(г + с/0)
34,5рХ,
(2?-р0)1ООО
=V*+<''+SAt)
34,5РжМп
(B-pJlOOO
(2.28)
где срв и ср — теплоемкость воздуха и
пара данного вещества, кДж/(кг • К);
/ж и г0 — температура поверхно-
сти жидкости и воздуха, °C;
г — скрытая теплота испарения
вещества, кДж/кг;
Мп — молярная масса паров ве-
щества;
В — барометрическое давление.
Если не учитывать при расчетах
снижение температуры поверхнос-
ти жидкостей, особенно кипящих
при низких температурах, то ошиб-
ка в расчетах может составить зна-
чительную величину. Для реальных
условий, когда процесс испарения
808
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
фактически является неадиабати-
ческим, температуру поверхности
испарения (например, поверхнос-
ти горячей воды в спокойном со
стоянии) можно определить из
приведенных в табл. 2.6 данных:
При снижении температуры по-
верхности жидкости- в формулы оп-
ределения выделяющихся вредных
веществ вводят поправочный коэф-
фициент к{:
Температура <80 100 150 >150
кипения
жидкости, °C
Поправочный 1,5 1,3 1,1 1,0
коэффициент А|
Если поверхность испарения
снабжена укрытиями, то количе-
ство газов и паров, выделяющихся
в окружающую среду, нужно опре-
делять с учетом коэффициента к2,
принимаемого в зависимости от от-
ношения Fi/Fv где Fx — открытая
поверхность испарения, м2; F2 —
полная поверхность испарения, м2:
Ft/F2 к2
0,0001 0
0,001 0,01
0,01 . 0,1
0,1 0,2
0,5 0,3
0,8 0,6
>0,8 1,0
Определение количества вредных
веществ, испаряющихся со свобод-
ной поверхности жидкости при пле-
ночном режиме. При таком режиме
около поверхности жидкости созда-
ется пленка неподвижного воздуха
сравнительно большой толщины.
Перенос вещества с поверхности
через эту пленку обеспечивается
диффузией. Диффузионный процесс
переноса вещества характеризуется
произведением определяющих про-
цесс критериев Gr Pf < 1.
При испарении жидкости из глу-
бокого сосуда количество вредных ве-
ществ, поступающих в атмосферный
воздух, вычисляют по формуле, г/ч:
_ k2,._3 DtFC:, В- ры
G, =-Ч0 J—i——s-ln——— . (2.29)
Л| h В рх1
где D{ — коэффициент диффузии
паров жидкости, см2/ч;
F — площадь сосуда, м2;
С. — концентрация компонента
в газовой смеси, мг/м3;
А — глубина, считая от верхне-
го края сосуда до поверхности жид-
кости, м;
В—барометрическое давление, Па;
р0/ — парциальное давление па-
ров на некотором удалении от ис-
точника, Па;
— парциальное давление па-
ров над поверхностью жидкости
при температуре испарения, Па;
Таблица 2.6
Температура жидкости при Л, = 20 °Си<р = 70%, °C 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Температура поверхности испарения,°C 18 23 28 33 37 41 45 48 51
Температура жидкости при 4 = 20 °C и <р =70 %, °C 65 70 75 80 85 90 95 100
Температура поверхности испарения, °C 54 58‘ 63 69 75 82 90 97
809
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
кх — коэффициент, учитываю-
щий понижение температуры по-
верхности испарения;
кг — коэффициент, учитываю-
щий степень закрытия поверхнос-
ти испарения.
При испарении жидкости с ма-
лых поверхностей (например, с
шариков ртути) количество вредных
веществ, поступающих в атмосфер-
ный воздух, определяется по фор-
муле, г/ч:
Gt = 7,2D I -- Ар, (2 30)
' 'V 0,785 В к/‘ * )
где F — поверхность испарения, м2;
рх1 — парциальное давление па-
ров над поверхностью жидкости, Па;
р — плотность паров жидкости,
кг/м3.
Пример 2.13. Определить количе-
ство испаряющихся через люк вред-
ных веществ
Исходные данные, Атмосферное
давление В = 101 325 Па, диаметр
люка 0,5 м. Диаметр аппарата 1,4 м,
высота 2,5 м. Степень заполнения
жидкостью кз = 0,7. Состав жидко-
сти в аппарате, % (мае): вода — 40,
бензол — 30 и дихлорэтан — 30. Га-
зовая среда в аппарате и снаружи —
воздух с примесью аммиака. Влаж-
ность воздуха <р = 50 %. Концентра-
ция аммиака в воздухе С = 10 мг/м3.
Температура жидкости и газовой
среды в аппарате t = 40 °C.
Решение. Из решения примера 2.2
парциальные давления паров компо-
нентов над смесью жидкости (в Па)
составили: о = 5759; рб = 3206,4;
Р = 2148,0. 2
Коэффициент диффузии паров
компонентов при t = 0 °C и р0 =
= 101 308 Па, м/с: £>оно = 18,8- 10~6;
7>0б = 9,05 • 10"6; ЛОд = 28,02 • 10"8.
810
Коэффициент диффузии паров
компонентов при t = 40 °C и р =
= 101 325 Па, м2/с:
D=~\ —
Р г0
101 308/ 273 + 40 У2
Цн,о =18,8-10
,Н2° 101325^
= 24,69-10"6;
101 308 / 273 + 40 Y/2
ZL = 9,05-10
* 101325^
= 11,89-10’6 ;
273
273
273
D = 8,02-10‘6-----------
“ 101 325 (
= 10,54-10"6.
Площадь поверхности испарения
аппарате: .
в
= 0,785^2ш = 0,785 • 1,42 = 1,5386 м2.
Площадь люка:
Г = 0,785^л = 0,785 • 0,52 = 0,1962 м2.
Отношение:
Л/Гап= 0,1962/1,5386 = 0,127.
Коэффициент, учитывающий
степень закрытия поверхности ис-
парения, при FJF^= 0,127 соста-
вил к2 = 0,2.
Температура кипения компонен-
тов жидкости, °C: вода — 100, бен-
зол — 80,1 и дихлорэтан — 83,5.
Коэффициент, учитывающий по-
нижение температуры поверхности
испарения, для воды кх = 1,0, для бен-
зола к = 1,3 и для дихлорэтана kt = 1,3.
Глубина, считая от верхнего
края люка до поверхности жидко-
сти:
Л = /7J1 - к) = 2,5(1 - 0,7) = 0,75 м.
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Концентрации компонентов газо-
вой смеси над поверхностью жидко-
сти (из расчета примера 2.2), мг/м3:
СНг0= 39 876; Сб= 96 258 и С = 81 710.
Парциальное давление компо-
нентов газовой смеси в наружной
среде, Па:
• 3328; р„ = 0; рД- 0.
Количество компонентов газовой
смеси, выделяющихся с поверхно-
сти испарения и поступающих в
наружную среду через люк, г/ч:
h В-р^
GH,o=—Ю'3х
Н2° 1,0
24,69-10ч -3600-1,5386 -39 876
х— ----------------------;
0,75
101 325-3328
101325-5759
= 0,0364;
0,2, „з 11,89• 10-6 • 3600• 1,5386• 96 258
об =—1U ----------------------------------;
1,3 0,75
Ш 101 325-° = 0,04,9;
101325-3206,4
;д=^10’3Х
я 1,3
10,54 • 10- 3600 -1,5386-81710
х—----------------------------;
0,75
101325-0
101325-2148
= 0,0038.
Определение количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
ферный воздух при испарении с по-
верхности жидкости при ламинар-
ном и переходном режимах. Лами-
нарный и переходный режимы дви-
жения воздуха наружной среды
вблизи поверхности испарения на-
блюдаются при
2 • 102< Gr-Pf < (Gr-Р/) . (2.31)
При испарении со смоченных
вертикальных стенок можно счи-
тать, что
(Сг-РгЭ^З-Ю8. (2.32)
Если испарение происходит с
горизонтальной поверхности жид-
кости, пары которой легче воздуха
или наружной среды, то
(Gr-Рг')кр=7,1 • 105, (2.33)
а если пары тяжелее воздуха или
наружной среды, то
(Gr-PO^lJ-lO9. (2.34)
Ниже приведены формулы для
определения количества испаряю-
щихся веществ с горизонтальной
и вертикальной поверхностей в за-
висимости от разности концент-
раций и разности парциальных
давлений.
1. Пары испаряющейся жидкости
лете воздуха или. наружной среды
(поверхность испарения — горизон-
тальная):
G. = 1 18Г£’,мр;/2(Сж - СО)5/4 х
Г м Vм к
X -ZLfL-i (2.35)
М, р к.
хМ?*
(М Т к
21 (2.36)
, I ki ’
где G — количество испаряющих-
ся веществ, г/ч;
F — площадь испарения, м2;
L — определяющий размер по-
верхности (диаметр, сторона квад-
рата, меньшая сторона прямоуголь-
811
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
ника или для поверхности непра-
вильной формы L = 4f)\
Л/нср — молекулярная масса па-
ров наружной среды;
Mf — молекулярная масса паров
определяемого вещества;
Рнср ~ плотность наружной сре-
ды над поверхностью жидкости;
рж и Ро ~~ парциальное давление
паров соответственно над поверх-
ностью жидкости и в наружной сре-
де, Па;
Сж и Со — концентрации паров
над поверхностью жидкости и в на-
ружной среде, г/м3;
kt — коэффициент, учитываю-
щий понижение температуры по-
верхности испарения;
к2 — коэффициент, учитываю-
щий степень закрытия поверхнос-
ти испарения;
D{ — коэффициент диффузии па-
ров жидкости, см2/с.
2. Пары испаряющейся жидко-
сти тяжелее воздуха или наружной
среды, Mf > Л/ (поверхность ис-
парения — горизонтальная):
G, = 65FL~yADy2(Cx -Со)3'4 х
’ Г- Кер
К
X 1
(2.37)
Ркср £ »
хЛ/3'4
(2.38)
G;. = 6,4A0-AFL~yADy2(px-pQ)5/A х
Кер
3. Пары испаряющейся жидко-
сти легче (или тяжелее) воздуха или
наружной среды (поверхность испа-
рения — вертикальная):
| Gf = 79FL~yADy2 (Сж - С0)3'4 х
> (2.39)
Рн.ср £ »
х 1
М V4
вер
~м~
хЛ/,5'4
У4 к
(2.40)
G, =7,5*10"*ЛГ|,4Д?,2(рж -Л)3,4х
Кер
К
Определение количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
ферный воздух при испарении их с
поверхности жидкости при турбу-
лентном режиме. Турбулентный ре-
жим движения воздуха (наружной
среды) вблизи поверхности испа-
рения наблюдается при
Gr-Pr'>(Gr.Pr,)Kp. (2.41)
1. Пары испаряющейся жидко-
сти легче воздуха или наружной
среды, Mt< Л/нср (поверхность ис-
паренйя — горизонтальная):
С,=ЮЦЮ"3(Сж-С<У'3х
X
к <2-42>
О",/3-2--
Мн.ср ,
Gl=3,0AQ^FDy3(px-p(j)A!3x
^иср
хМ?'3
(2.43)
*,
испаряющейся жидко-
воздуха или наружной
(поверхность ис-
2. Пары
сти тяжелее
среды, Mt> Л/нср
парения — горизонтальная):
х 1
Кер
м,
(2.44)
G/ = l,5-10-4ro''J(p,-A)4'’x
(2.45)
2
хл/;/з
। К.ср
М,
К
812
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
3. Пары испаряющейся жидко-
сти легче, (или тяжелее) воздуха или
наружной среды (поверхность испа-
рения — вертикальная):
G^lSFD'/XC^-C^x
(2.46)
хм,4/3
g;. = 2,25-10-4fd;/3(px-p0)4/3x
1 ~^нср
м(-
1/3
К (2.47)
*1
Все приведенные формулы от-
носятся к испарению при есте-
ственной конвекции, которая на-
блюдается, когда коэффициент
обмена А близок или равен коэф-
фициенту молекулярной диффу-
зии вещества D. Методику опре-
деления коэффициента обмена А
см. в главе 4.
Пример 2.14. Определить количе-
ство вредных веществ, испаряющих-
ся через открытую поверхность ап-
парата, полностью заполненного
жидкостью.
Исходные данные, Диаметр аппа-
рата 1,4 м. Состав жидкости в аппара-
те, % (мае.): вода — 40, бензол — 30
и дихлорэтан — 30. Наружная среда —
воздух с примесью аммиака. Влажность
воздуха ф = 50 %. Концентрация ам-
миака в воздухе CNH = 10 мг/м3. Тем-
пература жидкости t = 40 °C. Тепло к
аппарату не подводится. Барометри-
ческое давление наружной среды В =
- 101 325 Па. Температура наружной
среды t = 16 °C.
Решение, Относительные молеку-
лярные массы компонентов, состав-
ляющих наружную среду: Мв = 28,96;
Л/НгО= 18,015; AfNHj = 17,31. Парциаль-
ное давление насыщенных водяных
паров в воздухе наружной среды:
1g РНН2О= °>622 + 7,5Г/(238 + Z) =
= 0,622 + 7,5 • 16/(238 + 16) = 1,0944;.
р = 12,4 мм рт. ст., или 1653 Па.
Парциальное давление водяных
паров в воздухе наружной среды при
заданной влажности:
Рн2о = Р”н2оФ =• 1653 • 0,5 = 826,5 Па.
. Парциальное давление примеси
(аммиака) в наружной среде:
_ C,(273 + z)133,3 .
Р‘ М,-16-1000 ’
pNH =10(273 + 16)133,3/17,31 - 16 х
хЮОО = 1,503 Па.
Парциальное давление основно-
го компонента наружной среды —
воздуха:
рв= В-1р = 101 325 - (826,5 +
+ 1,503) = 100 397 Па.
Объемные доли составляющих
наружную среду:
'Г Р/в>
i3 = 100 397/101 325 = 0,9908;
цо= 826,5/101 325 = 0,0081;
/NHj= 1,503/101 325 = 0,00001.
Относительная молекулярная
масса смеси газов наружной среды:
Мсм = Х/Д = 28,96 - 0,9908 + 0,0081х
х8,015 + 0,00001 • 17,31 = 28,84.
Концентрации составляющих
наружную среду:
С= 16Р{МГ 1000/[(273 + г)133,3];
Сно = 16-826,5-18,015-1000/
/[(173 + 16)133,3] = 6784 мг/м3;
Св = 16-100 397.-28,96-1000/
/[(273 + 16)133,3] = 1 207 570 мг/м3;
CNHj= 10 мг/м3.
813
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
Произведение ilpl для газовых со-
ставляющих наружной среды, мг/м3
(кг/м3);
/вРв=1 207 570 (1,2076);
*н2оРн2о“ 6784 (0,0068);
iNHjPNHj= 10 (0,00001).
Плотность наружной среды:
р = Яр, = 1,2076 + 0,0068 + 0,00001 =
- 1,2144 кг/м3.’
Относительные молекулярные мас-
сы составляющих газовой среды над
жидкостью: Л/но = 18,015; Мб = 78,10;
МЛ = 98,97; Л/ = 28,96; J/NHj = 17,31.
Мольные доли составляющих
жидкости:
ai!Mi
П‘ = ^/м,У
=___________0,4/18,015_________=
""2°-0,4/18,015 + 0,3/78,10+0,3/98,97
= 0,7637;
=____________0,3/78,10__________=
”б 0,4/18,015 + 0,3/78,10 + 0,3/98,97
= 0,1321;
0,3/98,97___________=
Пд 0,4/18,015 + 0,3/78,10 + 0,3/98,97
= 0,1042.
Из табл. 1.1 [часть IV, таблица 1]
находим эмпирические коэффици-
енты А, В, С для каждого компо-
нента смеси жидкости:
вода бензол дихлорэтан
А = 7,9608 А = 6,984 А = 6,985
5= 1678 5= 1252,8 5=1171,4
С = 230 С = 225 ' С = 228
Парциальное давление насыщен-
ных паров компонентов над чисты-
ми жидкими веществами:
1g р”н о = 7,9608 - 1678/(230 + 40) =
= 1,7460;
p”HjO= 56,7 мм рг. ст., или 7541,1 Па;
1g рб" = 6,984 - 1252,8/(225 + 40);
р6н = 182,5 мм рт. ст., или 24 272,5 Па;
1g Рдн = 6,985 - 1171,4/(228 + 40);
раИ= 155 мм рт. ст., или 20 615 Па.
Парциальное давление паров ком-
понентов над смесью жидкости, Па:
Л = «Л
Рн^7541»1 • 0,7637 = 5759,14;
рб= 24 272,5 -0,1321 = 3206,4;
ра= 20 615 -0,1042 = 2148,0.
Парциальное давление основно-
го газового компонента — воздуха:
рв= 101 325 - (5759,14 + 3206,4 +
+ 2148 + 1,503) = 90 210 Па.
Концентрации составляющих га-
зовой смеси над жидкостью, мг/м3:
С = \6p.M.- 1000/Ц273 + Г) 133,3];
Сно= 16-5759-18,015-1000/
/f(273 + 40)133,3] = 39 876;
Сб= 16-3206,4-78,10-1000/
/[(273 + 40)133,3] =96 258;
Сд= 16-2148-98,97-1000/
[(273 + 40)133,3] = 81.710;
Cnh3= 10»
Св= 16-90 210-28,96-1000/
[(274 + 40)133,3] = 1 001 84Г.
Произведение составляющих
газовой смеси над жидкостью, мг/м3
(кг/м3):
'н2оРн2о = 39 876 (0,0398);
• /бр6= 96 258 (0,0963);
/ДРД=81 710(0,0817);
814
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
'кн,Ркн,= ‘° (0,00001);
/врв = 1 001 841 (1,0018).
Плотность газовой смеси над
жидкостью:
рсч= Ир = 0,0398 + 0,0963 + 0,0817 +
+ 0,00001 + 1,0018 = 1,2196 кг/м3.
Коэффициент диффузии паров ком-
понентов при /0 = 0 и р0 = 101 308 Па
(см. табл. 1.1), м2/с: Do = 18,8;
Do&= 9,05- ЮЛ D.a= 8,02. ЮЛ
Коэффициент диффузии паров
компонентов при t = 40 °C и р —
= 101 325 Па, м2/с (м2/ч):
Динамическая вязкость состав-
ляющих газовой смеси над жидко-
стью при t = 40 °C, Па • с:
273 +Sat/ Т V
Ц, = Ro--------- ---
' 0 T + Sat (^273 J
HII2o=82-10"7
f 273 + 40
x --------
273
273 + 673
273 + 40 + 673
= 96,58-IO"7;
/273 + 40
x -------
in_7 273 + 380
ц, = 70 • 10 7--------------x
6 273 + 40 + 380
1.5
I =80,97-IO"7;
273
DH20 = 18,8-Ю’6
101 308
101 325
"273+40 у2
273
= 24,69-Ю"6 (0,0888);
ln_7 273 + 524
ц = 61 -10 ------------------x
273 + 40 + 524
1.5
| = 71,3-10"7;
x
273 + 40
273
Z)6 =9,05-Ю45
101308/ 273+ 40 У2
101 325^ 273
Rni.3 = 93-10"7
273 + 503
273 + 40 + 503
= 11,89-10"* (0,0428);
/ 273 + 40
x --------
273
= 109-10"7;
D =8,02-10^
л 101325
101 308Л 273 + 40 У2
273
= 10,54-10'* (0,0379).
Динамическая вязкость составля-
ющих газовой смеси над жидкостью
при t = 0 (см. табл. 1.1 [часть IV, таб-
лица 1]), Па с:
^=82-10-’;^= 70-10-’;
^=61-10-’;^= 93-10-’;
Мо.= 171-Ю-’.
Константы Сатерленда (см. табл. 1.1):
SatHiO = 673; Sat6= 380;
5а(д= 524; SatNllj = 503; Sat8= 107.
|1B = I71-1O"7
273 + 107
273+ 40 +107 X
/273 + 40 V5
x -------
273
= 189,9-10"7.
Объемные доли газовых состав-
ляющих над жидкостью:
* = Р/Рабе’
/112О= 5759,14/101 325 = 0,0568;
/б = 3206,4/101 325 = 0,0316;
4=2148/101 325 = 0,0212;
/NH =1,503/101 325 = 0,00001;
4 = 90210/101 325 = 0,8903.
815
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих, в атмосферу от оборудования и трубопроводов
Относительная молекулярная
масса смеси газов над жидкостью:
Л/ = Я,М = 0,0568 • 18,015 + 0,0316х
х78,10 + 0,0212 • 98,97 + 0,00001х
х17,31 + 0,8903-28,96 = 31,37.
Динамическая вязкость смеси
газов над жидкостью:
Мсм
31,37
Исм 0,0568-18,015 + 0,0316-78,10 +
96,58-10-7 80,97-10"7
31,37
| 0,0212-98,97 0,00001-17,31
71,30- 10'7 109-10'7 +
189,93-10"7
Кинематическая вязкость смеси
газов над жидкостью:
Км=Мсм/Рсм= 160 Ю-7/1,2196 =
= 131,19- 10’7 м2/с.
Определяющий размер поверх-
ности испарения: L = 1,4 м. Крите-
рий Грасгофа:
Gr = gL^p/^p;
* 9,81-1,4J(1219,6-1214,4)
Gr —-----------------------=
(131,19-10"7)21219,6
= 6,66-108.
Критерий Прандтля:
РГ = 0,66.
Произведение критериев
Gr•РГ = 6,66 - 10я- 0,66 = 4,39 • 10я.
По расчетам,
Ч.СР = 28,84, а Л/Нз0 = 18,05;
Л/б= 78,10; Мл= 98,97, т.е.
Л/ио< М ; ЛЛ> Л/ п и М> М.
HjO н.ср’ б н.ср д н.ср
Границы применения формул
для расчета количества вредных ве-
ществ, испаряющихся с горизон-
тальной поверхности:
а) для водяных паров
Gr • РГ = 7,1 - 105,
Л. у
наше значение
Gr - РГ = 4,39 • 10я,
следовательно, режим испарения
турбулентный;
б) для бензола
Gr-Prp= 1,1 - 10’,
наше значение
Gr • РГ = 4,39 108,
следовательно, режим испарения
ламинарный или локонообразный:
в) для дихлорэтана
Gr - РГ = 1,1 • 109,
наше значение
Gr - РГ = 4,39- 10я,
следовательно, режим испарения
ламинарный или локонообразный.
Температура кипения компонен-
тов жидкости, “С: вода — 100, бен-
зол — 80,1 и дихлорэтан — 83,5.
Коэффициент, учитывающий
понижение температуры поверх-
ности испарения: к{ = 1,0 для
воды, кх = 1,3 для бензола и дих-
лорэтана.
Коэффициент, учитывающий
степень закрытия поверхности ис-
парения при FJFm~ 1 равен 1.
Площадь поверхности испаре-
ния: F = 0,785, 0,785 1,42 =
= 1,5386 м2.
Количество испаряющихся вред-
ных веществ:
816
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического об рудования
для воды:
Х.ср
хМ,/3
X
к2 .
к/
<?н20 = 3,0-10’4 -1,5386 -О,О888'/3 х
х(5759-826,5)4/318,0154/3 X
(28,84 ,V'’ 1 • ,
--------1 — = 685,1 г/ч;
1^18,015 J 1,3
для бензола:
G, =6,4-10“4FD’,2z;,/4(px-p0)5/4x
1/4
кг.
<7б =6,4-10-4 -1,5386-1,4~|/4 -0,04281/2 х
х(3206,4-0)5/478,Г4 х
Г. 28,84 У4 1
х I--------— = 718,4 г/ч;
Л/
J _ 11 Ср
’ л/,
хЛ//'4
— = 718,4 г/ч;
1,3
I 78’» J
для дихлорэтана:
G/=6,4-10^FD,/2rl/4x
м У
л гл «.ср
~м7
Чр„-р0У“мГ
k-i .
к,’
Gx = 6,4 -IC4 -1,5386-1,4 -О,О379'/2 х
х(2148-0)5/498,975/4х
28,84 Г
98,97 J
— = 567,7 г/ч.
1,3
х 1
<
Определение количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
ферный воздух при испарении их с
поверхности жидкости при вынуж-
денной конвекции газового потока.
В потоке воздуха (вынужденная
конвекция) количество испаряю-
щейся жидкости описывается урав-
нением, г/ч:
G, =7,5-IO’’(5,38 + 4,1v№74t->
(2-48)
где г) — скорость движения воздуха
над поверхностью испарения, м/с.
Пример 2.15. Определить количе-
ство вредных веществ, испаряющих-
ся из аппарата, наполненного сме-
сью жидкостей, % (мае.): вода — 40,
бензол — 30, дихлорэтан — 30.
Исходные данные, Диаметр аппа-
рата D = 1,4 м. Температура жидкости
t = 40 °C. Тепло к аппарату не подво-
дится. Барометрическое давление на-
ружной среды В ~ 101 325 Па. Ско-
рость движения наружной среды над
поверхностью жидкости и = 2 м/с
Решение, Поверхность испарения
жидкости: F = 0,785,
ZPan= 0,785- 1,42 = 1,5386 м2.
Парциальное давление компо-
нентов жидкости над ее поверхно-
стью (см. решение примера 2.2.), Па:
рщо= 5759; р& = 3206,4; рд= 2148,0.
Относительные молекулярные
массы компонентов: Ми о = 18,015;
Мб = 78,10; МД = 98,7. 2
Температура кипения компонен-
тов жидкости /к, °C: вода — 100,
бензол — 80,1, дихлорэтан — 83,5.
Коэффициент, учитывающий
понижение температуры поверхно-
сти испарения: для воды — к{ = 1,0;
для бензола — кх = 1,3; для дихло-
рэтана — кх = 1,3.
Коэффициент, учитывающий
степень закрытия поверхности ис-
парения, к2 = 1 (при открытой по-
верхности испарения).
Количество испаряющихся вред-
ных веществ, г/ч:
G, = 7,5 • 10"’ (5,38 + 4,1 v)Fp, ;
817
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
Gll2O =7,5-1(Г3(5,38 + 4,1-2)х
х 1,5386 • 5759^18,015 • | = 3830;
6б = 7,5-10"3(5,38 + 4,1 -2)х
х 1,5386 • 3206,4J78J — =3415,4;
^1,3
вя = 7,5-10“3(5,38 + 4,1-2)х
х 1,5386 • 2148798,97 • = 2575,7.
2.7. Расчет количества вредных
веществ, выделяющихся с поверх-
ностей, на которых образуется
пленка
Сушка многих веществ сопро-
вождается образованием пленки на
поверхности испарения. К таким ве-
ществам относятся различные ла-
кокрасочные материалы, связую-
щие стеклопластиков, клеи, смо-
лы, кремнийорганические соеди-
нения и др. После нанесения их на
поверхность оборудования проис-
ходит испарение растворителя и
образование пленки — слоя вязко-
го геля. Толщина и твердость плен-
ки со временем увеличиваются.
Поэтому испарение растворителя с
открытой поверхности происходит
только в первые 1—3 мин. В этом
промежутке времени процесс ис-
парения подчиняется законам, из-
ложенным в разделе 2.5. В дальней-
шем планка начинает препятство-
вать испарению, и скорость его
уменьшается. Интенсивность выде-
ления летучих веществ в последнем
случае зависит от физико-химичес-
ких свойств материала, а также от
метеорологических условий окру-
жающей воздушной среды.
При окраске поверхности обо-
рудования, а также при разливе
материала различают три периода
выделения летучих веществ:
а) начальный — нанесение ма-
териала на поверхность сопровож-
дается выделением летучих веществ
с возрастающей интенсивностью;
б) основной — при нанесении
материала интенсивность выделе-
ния летучих веществ со всей окра-
шенной поверхности постоянна;
в) конечный — материал на по-
верхность не наносится, интенсив-
ность выделения летучих веществ
уменьшается.
Графическое изображение пери-
одов интенсивности выделения ле-
тучих веществ с поверхностей, на
которых образуется пленка при вы-
сыхании, представлено на рис. 2.1.
Интенсивность испарения в
каждый момент времени начально-
го периода определяют из выраже-
ния, г/мин:
г>= Бсо(1 - е’*), (2.49)
где В — количество вещества, выде-
ляющегося с единицы площади при
полном высыхании материала, кг/м2;
со — скорость покрытия поверх-
ности лакокрасочным материалом,
м2/мин:
Рис. 2.1. Зависимость интенсивности выде-
ления вредных веществ с поверхностей, на
которых образуется пленка при высыхании:
/ —’ начальный период сушки; II — основ-
ной; III — конечный период сушки
818
Часть IК Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
к — коэффициент, характеризу-
ющий • интенсивность испарения ра-
створителя при определенных метео-
рологических условиях, мин"’;
' г —время от начала нанесения
лакокрасочного материала до рас-
четного момента, мин; ' 1
При показателе степени кт = 4,5
величина е"Ат приближается к нулю.
Поэтому можно считать, что на-
чальный период составляет, мин:
(2.50)
Так как значение к колеблется в
пределах 0,01—0,2. начальный пери-
од выделения летучих составляет.
22,5—450 мин. В основной период ин-'
тенсивность испарения постоянна и
определяется из выражения (в г/мин):
v = . (2 51)
Количество выделяющихся вред-
ных веществ:
< •: G’-dt , (2.52)
где тк( — время основного перио-
да, мин.'
Если время окончания;нанесе-
ния материала обозначить через Г,
то интенсивность испарения в мо-
мент времени т > Т составит;. ,
и = Р — е“*т]. (2.53)
При Ат > 4.5 величиной е~кх мож-
но пренебречь и считать ’
о = &ле~к"~ Л. (2.54)
Котичество летучих веществ,
выделяющихся от начала нанесения
материала до момента времени т, в
течение которого увеличивается
покрытая материалом, плошадьД на-
чальный и основной периоды), со-
ставит, ч: , 7
• G.+G. =—(Ат-1 + е4:).' (2.55)
1 - А , ;
Для практических расчетов це-
лесообразно использовать величину
А',(1‘, характеризующую интенсив-
ность испарения летучих веществ в
неподвижном воздухе при темпера-
туре 20 °C, относительной влажно-
сти 50 % и обычной толщине слоя
наносимого материала. Эксперимен-
тальные значения коэффициента А\}
для некоторых материалов приве-
дены ниже:
Грунт А.
Бутиральный:
ВЛ-О2..7........ ............... 0.15
, ВЛ-023 ..............7...........0,16
вл-os................................•,!
Глифтичевый
ГФ-020 ............................'\|
' ГФ-138..................... 0,05
Хлорвиниловый:
ХС-04.......................... 0.05
хе-ow..............к-...:.:......0.25
Фенольный:
ФЛ-ОЗк ; .........................:0.04
..ФЛ-03ж......................... .0.04
Краски
Глифталевая:
С-5.С-3........................ 0.07
. ПФ-218....,............4...........0.04
.. ПФ-223 ....................... 0,04
ПФ-115...................'.......0,01
. ПФ-837........................ 0.05
Полпхлорвиниловая ХФ-53..............0,07
Хлорвиниловая: -
ХВ-16.7............................0.1
\ ХВ-125 ........'.7......7...O.16
ХО-52.,.........7.7..............0,2
ХС-54........_77...77’...........0.1
хс-717.....’.....................о.17
хс-72о........................ ..оТг ’
ХС-710к.............7.’...........0.2
ХС-510 ....................77... 0,12
хс-527.... ...77.;.7' 7.7........0,2
ХС-747 .....7‘7..... '........... -
819
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
Этинолевая: . •_
ЭКЕС-40................ 0,075
ЭКА-15...................0,14
Эпоксидные ЭП-755............0,11
Эмали
Пентафталевая ПФ-223........0,04
Алкидная АЛ-70..............0,05
. Смола
Полиэфирная:
П-3......................0,03
Н ПС-609-21М............. 0,05
Клеи
Индитоловый ИДС..............0,01
Нитроглифталевыи Л КС........0,015
Дифенольный ДФК..............0,015
Лаки
Бакелитовый АВС-1 ..........0,12
Глифталевый 4с..............0,05
Пентафталевый ПФ-170..........—
Шпаклевки
Эпоксидные ЭП-00-10..........0,1
Для лакокрасочных материалов
коэффициент кгй можно определить
из выражения:
*2о=0,075/тп, (2.56)
где т — продолжительность высы-
лания лакокрасочных материалов
«от пыли»,'ч.
Согласно ОСТ 10086—39 под оп-
ределением времени высыхания от
пыли понимают время образования
на выкрашенной поверхности тон-
чайшей пленки, к которой пыль не
прилипает. Значения тм для лакок-
расочных материалов при 18—22 °C
приведены в ГОСТе и ТУ на лакок-
расочные материалы.
При изменении метеорологи-
ческих условий следует ввести по-
правку на температуру kt, относи-
тельную влажность к и подвижность
воздуха kv (см. рис. 2.2). Поправки на
фактическую толщину слоя к мож-
но характеризовать удельным рас-
ходом материала (в кг/м2) и опреде-
лить по графику (см. рис. 2.2). Тогда
значение коэффициента к. следует
вычислять по формуле:
<2-57>
Значения величины (1 — s'*1) в за-
висимости от т приведены на рис. 2.2.
Пример 2.16. Определить коли-
чество вредных веществ, выделя-
ющихся в атмосферный воздух при
краске изделий нитролаком.
Исходные данные. Продолжи-
тельность окраски 3 ч. Скорость ок-
раски 0,2 м2/мин. Количество ра-
створителя, выделяющегося с еди-
ницы площади при полном,высы-
хании материала, 150 г/м2. Темпе-
ратура воздуха в помещении 25 °C.
Относительная влажность 70 %.
Подвижность воздуха 0,2 м/с. Про-
должительность высыхания матери-
ала «от пыли» 0,5 ч. Расположение
окрашиваемой поверхности — вер-
тикальное.
Решение, Общее количество
вредных веществ, выделяющихся в
атмосферный воздух при полном вы-
сыхании изделий:
G == 0,2 • 150 • 180 = 5400 г.
Коэффициент Л20:
*20 = 0,075/0,5 = 0,150-
Поправки kt, к9, kv и к находим
по рис. 2.2: к= 1,22; к^ - 1,0; кь=1,8;
к = I; к,- Е Тогда коэффициент к -
= 0,15 1,22 ♦ 1,0 - 1,8 - 1 • 1 = 0,329;
произведение кт = 0,329- 180 = 59,3.
Значение величины (1 — е-Ат) так-
же находим по рис. 2.2: (1 — e"At) = 1.
820
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Рис. 2.2. Графики для определения поправочных коэффициентов на метеорологические
условия (а), толшину слоя материала, нанесенного на поверхность оборудования (п).
и величины 1 — е’*т (в)
Количество летучих веществ, выде-
ляющихся в начальный и основной
периоды нанесения нитролака:
G, +G, = —(Лт-1 + е‘н); • .
„ к
^+С,=^(Ат-1)=' '
(0J29 -180-1) = 5309 г.
- 0,329
' Время начального периода:
тиач= 4,5/Аг = 4,5/0,329 = 13,7 мин.
Время основного периода:
тосн ~ /80 — 13,7 = 166,3 мин.
Интенсивность выделения лету-
чих веществ в основной период:
. и = В со = 150 • 0,2 = 30 г/мин. .
Количество летучих веществ,
выделяющихся в основной период:
G2 = «С =30 166,3 = 4989 г. '
Количество летучих веществ, вы-
деляющихся в начальный период:
(7, = 53094989 = 320 г.; ’ =
Количество летучих веществ,
выделяющихся в конечный период
(после окончания окраски):
G^G-XG^r $ = 5400-5309 = 91 г..
Ниже,, в табл. 2.7—2.12, приведе-
ны величины удельных количеств вы-
деляющихся вредных веществ при
различных способах нанесения ла-
кокрасочных, покрытий, применяе-
мых в различных отраслях-промыш-
ленности: пневматическое распыле-
ние, электроокраска, окунание и
нанесение лакокрасочных материалов
кистью и шпателем.
Количество паров органических
растворителей, выделяющихся с
поверхности зеркала испарения
ванн окунания, г/ч:
•?' ' (2 58)
где Е —. площадь зеркала испаре-
ния ванны, м2;. - .- j .. -
т — коэффициент, зависящий
от. площади зеркала испарения ван-
ны, отнесенный к коэффициенту
821
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
0,0375, соответствующему площа-
ди испарения с 1 ся по данным. м2; определяет- приведенным
ниже: F, м2 т
F, м2 т /
0,05 2,886 0.55 . 1,386
0,1 . 2,56 . 0,6 1,333
0,15 2,346 0,7 1,272
0,2: 2,173 0,75 1,178
0,25 . 2,0 0,8 '1,133
0,3 1,853 . 0,85 1,093
0,35 1,72 0,9 .. 1,061
0,4 1,6 0,95 Г,034
0,45 1,52 " 1,0 : 1,0
0,5 1,453 не более , г не более
gyl — удельное количество паров
органических растворителей, выде-
ляющихся с 1 м2. поверхности зер-
кала испарения ванны окунания
(табл. 2.7). . .... •
После расчета количества испа-
ряющихся летучих веществ необхо-
димо определить количество каж-
дого вида растворителя в зависимо-
сти от метода окраски и типа ла-
кокрасочного материала (табл. 2.8—
2.12). Ниже приводятся поправки,
необходимые при расчетах.
Поправка на температуру возду-
ха помещения (коэффициент к у.
г, °C 15 20 25:-‘.’ 30
к, . 0,6 1,03 1,4 1,9
Поправка на подвижность возду-
ха в помещении — коэффициент кь:
и„, м/с 0,2 0,4 0,6 ‘ 0,8 1
kv 1,7 2,3 2,5 2,82 2,0
Поправка на относительную
влажность (коэффициент к ) при-
нимается равной 75 %. Поправка на
фактическую толщину слоя (коэф-
фициент к , характеризующий
удельный расход материала) при-
ведена ниже: -
8, мм 0,25 .. 0,5 0,75 : 1
кч, 1 0,5 , 0,25 <0,22
к ‘
Поправка на расположение ок-
рашиваемой поверхности (коэффи-
циент /с2) принимается для верти-
кальных поверхностей равной I, для
горизонтальных, направленных
вверх (пол), — равной 0,7 и для го-
ризонтальных, направленных вниз
(потолок), — равной 1,3.
Выделение в атмосферный воз-
дух окрасочного аэрозоля, образу-
ющегося при пневматическом рас-
пылении ЛКМ; можно не учиты-
вать при установке гидрофильтров,
так как аэрозоль практически пол-
ностью улавливается ими. а также
осаждается на стенках воздуховодов
и в вентиляторе. .
Количество паров растворите-
лей, выделяющихся при окраске и
сушке изделий, определяют по
формулам, кг/ч:
бк= 0,008Л/р/7Я; (2.59)
G'cm= 0,006Л/р/7/1(1 - А), (2.60)
где р — удельная норма расхода ок-
расочного материала на единицу
площади,' кг/м2;
М — производительность окра-
сочною оборудования, м2/ч;
П — содержание растворителя в
окрасочном материале с учетом его
количества, затрачиваемого на до-
ведение ЛКМ до рабочей вязкости,
% (мае.); . .. ..... г. ...
А.— коэффициент,, характери-
зующий относительную часть от
общего количества растворителя,
содержащегося в ЛКМ, которая ис-
паряется при окраске в окрасочной
камере (см. табл. 2.11),
822
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Таблица 2.7
Количество паров органических растворителей, выделяющихся
' при нанесении ЛКМ методом окунания
• ’ • » Лакокрасочные материалы Летучие компоненты, содержащиеся в ЛКМ* при . ‘ рабочей вязкости Количество паров органических растворителей, . выделяющихся от _ ванн окунания,.... 1 г/(м2-ч) Количество паров органических растворителей, выделяющихся от поверхности изделия, г/м2 изделия
Лоток для стока Су шильное устройство
Глифталевыс, пентафталсвыс и фенольные Ксилол 130,0 3.4 10.1
Сольвент 70,0 3,2 9.5
Уайт-спирит 70.0 3.8 • 11.5
Полиуретановые н-Бутилацетаг 60.0 5.8 17.4
Ксилол 270.0 21,5 ’ 64.5
Полиакриловые , 1 • Ацетон 300,0 2,4 4.1
н-Бутилаиетат 60,0 11,4 34,3
Ксилол 76.0 12,1 36.3
Сольвент 10.0 3.2 3,6
Этанол 200,0 3,7 11.0
Бутанол 30,0 6.9 20,6
Толуол 200,0 9,9 29,6
Перхлорвини- довыс Ацетон 1900,0 11,5 34,5
н-Бутилацстат ’ 40,0 9,8 29.4
Ксилол 40,0 7.8 23.5
Толуол ‘ ’ '30.0 26.2 ' 78,7
Сополимервлннл- хлоридные Ацетон 1800,0 9,3 27,9
н-Бутилацстат 20,0 4.3 12.9
Толуол 300.0 21.1 63,4
Циклогексан 120.0 10.5 31.6
Мочевинные 0 Ксилол 100.0 4.8 14.3
Бутанол 80,0 3.9 11.7
Этилпеллозольв 1 40,0 3.5 10.6
Эпоксидные Ацетон 1300,0 4,9 14.7
н-Бутилацстат 40.0 6.2 18.3
Ксилол 50.0 7.2 21.7
Этанол 1100 1.6 4.8
Бутанол 10,0 1.9 5.7
Этилацетат 30,0 3.7 11,1
Толуол 100.0 6.1 184
Этилпеллозольв 10,0 2.9 8.7
Нитроцсллю- лозные Ацетон 400 1,7 5.2
Бутилаиетат 40 5.9 17.8
Этанол 200- 4.2 12.5
Бутанол 20 4,3 12.9
Толуол 300 14.8 44.3
Этилацетат 200 3.2 9.5
Этилпеллозольв 10 2.2 6.5
♦ ЛКМ —лакокрасочный материал
823
Гюва 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
’ ' Таблица 2.8
Количество паров органических растворителей,
выделяющихся в атмосферу при нанесении ЛКМ
на 1 м2 поверхности методом электроокраски, г
Лакокрасочные материалы Летучие компоненты, содержащиеся в ЛКМ при рабочей вязкости Линия элсктроо краски Конвейер Устройство окончательной сушки
Масляно- стирольные Ксилол 33.8 31,9 0.0
Сольвент 11,2 21.4 0;0
Бутанол 6,1 10,2 0,0 .
Уайт-спирит 11,5 37,2 6,4
Глифталевые, пентафталевыс, фенольные Ксилол 10,2 0,6 8,0
Сольвент 6.0 0,4 10,2
Уайт-спирит 4.4 0,2 15,6
Меламинныс Ксилол . 1 и — 10,6
Сольвент 5,9 , — 5.2
Бутанол 5,5 ' 4.9
Толуол 8.9 - 8.3
Уайт-спирит 1,9 — 1,7
Таблица 2.9
Количество паров органических растворителей, выделяющихся
в атмосферу при нанесении ЛКМ на 1 м2 поверхности кистью, г
Лакокрасочные материалы Летучие компоненты, содержащиеся в ЛКМ при рабочей вязкости Рабочее место .окраски Сушильное устройство до полного высыхания
1 2 3 4
Глифталевые, пентафталевыс, фенольные Ксилол 1.7 15,5
Сольвент 1,6 14.6
Уайт-спирт 2,0 17.8
Алкидно-акриловые Ацетон 4.4 39.8
н-Бутилаиетат 4.4 39.8
Ксилол 6.3 56.6
Бутанол 1.0 9,4
Сополимервинилхлорилные « Ацетон 3.0 26,8
н-Бутилацетат 1.4 12,3
Этанол 0,7 6.4
Тоулол 6,8 60.8
Циклогексанол 2,7 24,0
Эпоксидные Ацетон 1.5 13,2
н-Ьугиланетат 1.8 166
Ксилол 2.2 19.4
Этанол 0.5 4.3
Бутанол 0,6 5.1
Толуол 1,8 16.5
Этилацстат 1.1 1,0
Этилнеллозольв 0,0 7.8
824
Ча^тъ IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Продолжение табл.-2.9
1 2 3 4
Кремнийорганические Ацетон 1,4 12,9
«-Бутилацетат 2,0 18,3
Ксилол 1,8 16,7
Толуол 5,4 48,3
Этанол 0,8 7,4
Бутанол 0,8 _ . 7,5 . _
Этилацетат 2,4 21,7
Поливинилацетатныс Ксилол 1,1 5,7
Этанол 4.6 41,0
Бутанол 1,8 15,9
Этилцеллозольв 1,2 11,2
Таблица 2.10
Количество паров органических растворителей, выделяющихся
в атмосферу при нанесении ЛКМ на 1 м2 поверхности шпателем, г
Лакокрасочные материалы Летучие компоненты, содержащиеся в ЛКМ при рабочей вязкости Рабочее место нанесения Сушильное устройство до полного высыхания
Шпатлевки эпоксидные Анетой 0,5 4,2
«-Бутилацетат 0.3 2,8
Ксилол 0,2 2,0
Этанол 0,2 2.2
Толуол 0,7 6,3
Шпатлевки нитроцеллюлозные Ацетон 0,2 1,6
н-Бутнлацетат 1,1 9,6
Этанол 0,6 5,3
Бутанол 0,6 5,3
Толуол 2,9 26,5
Этнлапетат 0,5 4,8
Шпатлевки перхлорвиниловые Ацетон 3,7 33,0-
«-Бутилацетат 3,7 33,0
Ксилол 4,9 43,9
Шпатлевки пентафталиевые Сольвент 2,1 19,0
Уайт-спирит 2,1 19,0
Таблица 2.11
Значения коэффициента А
Растворитель Пневматическое и безвоздушное распыление Элек- тро- окраска Раствори- тель Пневматиче- ское и безвоз- душное распы- ление Электро- окраска
Циклогексанон 0,18 — Сольвент 0,44 0,44
Этилцеллозольв 0,23 — Толуол 0,50 —
Бутилацстат 0,28 — Этилацетат 0,67 —
Бутанол 0,29 0,30 Этанол 0,69
Уайт-спирит 0,30 0,31 Ацетон 0,98 —
Ксилол 0,39 0,42
825
Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от оборудования и трубопроводов
Таблица 2.12
Количество паров органических растворителей, выделяющихся
в атмосферу от источников выделения при нанесении ЛКМ
на 1 м2 поверхности методом пневматического распыления, г
Лакокрасочные материалы Летучие компоненты, содержащиеся в ЛКМ при рабочей вязкости Окрасочная камера Сушильное устройство
1 2 3 4
Глифталевые, пентафталевыс, фенольные Ксилол 8,9 6,0
Сольвент 6,7 8,2
Уайт-спирит 5,3 12,2
Перхлорвиниловые Ацетон 32,2 0,0
«-Бутилацетат 7,5 24,2
Ксилол 6,8 19,2
Толуол 33,3 57,3
Сополимервинилхлорилные Ацетон 26,1 0,0
н-Бугилацетат 4,5 10,7
Толуол 30,0 50,0
Циклогсгсанон 4,7 21,2
Эпоксидные Ацетон 13,4 0,0
Бутилацетат 4,3 14,8
Ксилол 5,8 17,1
Этанол 3,0 1,8
Бутанол 1,1 4,6
Толуол 6,6 12,6
Этилацетат 7,3 3,4
Этилцсллозояьв 1,3 7,1
Кремнийорганические Ацетон 12,2 0,0
н-Бутилацетат 5,4 15,1
Ксилол 5,8 13,6
Толуол 21,3 33,8
Этанол 5,1 2,7
Бутанол 1,8 6,3
Этилацетат 12,9 9,8
Полиакриловые Ацетон 7,1 0,0
н-Бутилацетат 24,2 47,1
Ксилол 28,8 48,2
Сольвент 4,8 14,0
Этанол 19,0 0,0
Бутанол 11,9 29,3
Толуол 33,6 24,6
826
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Продолжение табл. 2.12
1 2 3 4
Нитроцеллюлозные Ацетон ПЛ 0,0
я-Бутилацетат 13,0 32,6
Бутанол 20,6 8,3
Этанол 7,5 24,0
Толуол 46,4 67,4
Этилацетат 16,6 4,3
Этилцсллозольв 3,1 12,1
Мсламннные Ксилол 10,3 20,7
Сольвент 10,3 18,0
Толуол 10,2 0,9
Уайт-спирит 2,6 - 10,2
Бутанол 9,9- 15,0
Полиуретановые я-Бутилацетат 7,1 10,5
Ксилол 30,3 36,7
Канифольные > Сольвент 3,6 2,1
Уайт-спирит 12,3 18,0
Мочевинные Ксилол 9,1 8,3
Бутанол 6,1 3,3
Этилцсллозольв 4,4 2,1
Масляно-стирольные Ксилол 27,3 20,7
Сольвент 10,8 14,1
Бутанол 5,7 6,7
Уайт-спирит 11,7 28,6
Алкидно-акриловые Ацетон 38,7 0,0
я-Бугилацетат 12,2 34,7
Ксилол 19,9 49,1
Бутанол 2,3 8,3
Пол и ви н илацетатн ыс 1 Ксилол 3,5 9,7
Этанол 24,3 30,7
Бутанол 4,1 16,1
Этилцсллозольв • 12,6 0,0
827
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
ГЛАВА 3
РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ
ПРИ РАБОТЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
3.1. Расчет количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
феру. от гальванических произ-
водств
Все производственные опера-
ции, связанные с нанесением на
поверхность изделия покрытий,
можно разделить на три основные
группы: механическая подготовка
поверхности изделий (очистка,
шлифование и полирование), обра-
ботка поверхностей изделий в ра-
створе (травление, обезжиривание,
промывка) и нанесение гальвани-
ческих и химических покрытий.
Каждой из этих групп соответству-
ют свои виды и количества посту-
пающих в атмосферный воздух вред-
ных веществ.
Механическая подготовка поверх-
ностей изделий. Для очистки повер-
хностей деталей применяют песко-
струйную и гидроабразивную обра-
ботку. Удаление с поверхностей де-
талей неровностей, царапин, обра-
зование блестящей поверхности до-
стигается шлифованием, полирова-
нием, галтовкой, вибрационной
обработкой.
Количество пыли, выделяющей-
ся при подготовке поверхности,
приведено в табл. 3.1 и 3.2.
Таблица 3.1
Количество пыли, выделяющейся в атмосферу при очистке литья
Технологический процесс и вил оборудования Чугунное литье Стальное литье
кг/ч кг/т отливки кг/ч кг/т отливки
1 2 ' 3 4 5
Пескоструйная очистка в камерах объемом, м3: до 1 7,2 7,2 —— —
»8 20,0 10,0 — —
»80 80,0 30,0 — —
Дробсмстная очистка, барабаны очистные дробеметныс для отливок массой, кг: 25 28,0 9,3 21,1 14,0
80 64,0 12,8 48,0 19,3
400 141,0 20,1 106,0 30,3
Камеры очистные дробеметные объемом, м3: до 2 33,0 11,0 * 24,8 15,6
828
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Продолжение табл. 3.1
1 2 3 4 5
» 10 66,1 13,2 49,6 ' 19,8
»80 167,9 24,0 126,2 96,1
Камеры очистные дробсметные непрерывного действия с вращающимися подвесками; для мелкого и среднего литья 120,0 6,0 90,2 9,1
для крупного литья 180,0 2,8 135,1 4,2
Дробеструйная очистка: ' камеры очистные дробеструйные, обслужи- ' васмые рабочими снаружи: при диаметре сопла 6—8 мм, тупиковые 24,0 8,0. 18,1 12,1
то же, проходные 77,0 12,4 58,2 19,3
камеры дробеструйные, обслуживаемые рабочими, находящимися внутри камеры: при диаметре сопла 10—12 мм, тупиковые 46,4 18,5 34,9 27,9
то же, проходные 178,5 25.5 134,2 38,4
камеры очистные дробеструйные двухзаход- ныс с вращающимися подвесками: для мелкого и среднего литья 34,8 8,7 26,1 13,0
» крупного литья 182,3 26,1 137,2 39,3
Галтовка: барабаны очистные галтовочные для отливок массой, кг. до 1 %' 6,0 3,0 4,5 4,5
»40 - 30,0 7,5 22,6 11,3
» 100 144,0 24,0 108,2 36,1
Таблица 3.2
Характеристика выбросов пыли от основного
технологического оборудования
Тех нологичсскос оборудование Ориентировоч- ный объем аспирируемого воздуха, тыс. м’/ч Характер пыли Концентрация, г/м3 Медианный диаметр, мкм Среднеквадратич- ное отклонение Плотность частиц, г/см3
Барабаны очистные: галтовочные 10—20 Механическая окалина, песчаная 0,8—0,5 10—15 2,2—2,5 3,7—5,0
дробеметные 4—15 » 1,0—3 10—30 2,0—2,5 3,7—5,0
Камеры очистные ’ дробсметные (до 3 т/ч) . 10—15 » 2—5,0 30—40 2,1—2,3 3,7—5,0
Шлифовальные станки 0,5—3,0 Абразивная металлическая 0,3—0,8 10,5 2,7—3,3 3,4—4,8
Полировальные станки — Текстильная, от по- лировальной пасты 0,1—0,3 25—100 1,6—3,6 1,5
Крацсвальпыс станки 3,0—6,0 Механическая окалина 0,1—0,3 В зависимости от обрабаты- ваемого материала и материа- ла щеток
829
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Приведенные количества даны
с учетом необходимых скоростей
в местных отсосах в соответствии
с нормами проектирования венти-
ляционных систем от установок
механической очистки. Скорость
воздушного потока составляет не
менее 18—20 м/с, расход воздуха
равен 300—350 м3/ч на 1 м3 внут-
реннего объема камеры. Для шли-
фовально-полировальных отделе-
ний объемные расходы аспириру-
емого воздуха зависят от диаметра
шлифовальных кругов и составля-
ют в среднем 2 м3/ч воздуха на 1 мм
диаметра нового круга. Характер
выделяющихся веществ зависит от
состава раствора и вида процесса.
В окружающую среду выделяются
водород, кислород и другие газы,
образующиеся при химических ре-
акциях, испарения составных ча-
стей раствора. Из ванн цианистого
кадмирования и серебрения выде-
ляется цианистый водород, коли-
чество которого зависит от плот-
ности тока:
Плотность тока, Количество HCN,
А/дм3 г/(дм2 • ч)
1,0 0,06
1,5 0,07
2,0 0,08
2,5 0,085
3,0 0,09
3,5 0,095
4,0 0,1
Кроме того, цианистый водо-
род образуется при взаимодей-
ствии поверхностного слоя элек-
тролита с диоксидом углерода,
содержание которого в воздухе
зависит от температуры электро-
лита:
Температура Количество HCN,
электролита, ®С г/(м2 • ч)
25 0,5
30 1,25
35 2,5
40 4,0
45 6,0
Для процессов цинкования и
меднения количество выделяюще-
гося цианистого водорода составля-
ет 20 % от приведенных значений.
При технологических процессах,
связанных с капельным уносом,
происходит увеличение массы па-
ров в воздухе, отсасываемом вытяж-
ной вентиляцией, по сравнению с
массой паров, испаряющихся с зер-
кала ванны, что обусловлено уве-
личением площади поверхности ис-
парения, так как на поверхности ра-
створа образуются пузырьки газа, а
в отсасываемый воздух попадают
капли раствора.
Анализ дисперсного состава
аэрозолей в воздухе, выбрасывае-
мом через систему местных отсо-
сов, показал, что средний размер
частиц находится в следующих пре-
делах, мкм: 5—6,5 — при травлении,
5—5,5 — при обезжиривании, 8—10 —
при хромировании и 5—8 — при
цианистом цинковании.
Подготовка поверхностей дета-
лей обработкой их в растворах. При
обработке деталей в растворах с их
поверхности удаляются жировые
загрязнения, смазка и масло, ока-
лина, продукты коррозии, оксид-
ные пленки и др. Обработка состо-
ит из ряда операций: обезжирива-
ния, травления, химического и
электрохимического полирования и
активирования поверхностей дета-
лей. Для этих целей применяют
830
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
органические растворители, щелоч-
ные, водные, кислотные и эмуль-
сионные моющие растворы.
В качестве органических ра-
створителей используют бензин,
уайт-спирит, бензол, а также три-
хлорэтилен, тетрахлорэтилен,
фреон-113, хлорированные и дру-
гие углеводороды. В состав мою-
щих и травильных растворов вхо-
дят концентрированные щелочи,
кальцинированная сода, фосфа-
ты и поверхностно-активные ве-
щества типа синтамида-5, синта-
нола ДС-10, сульфанола НП-3,
серная, соляная, азотная и фос-
форные кислоты и другие веще-
ства. Удельные выбросы в атмос-
феру вредных веществ от основ-
ных видов оборудования процес-
сов подготовки деталей в раство-
рах приведены в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Удельные выбросы вредных веществ от основных операций
подготовки поверхностей деталей
Технологический процесс Выделяющиеся вещества Количество вредных веществ, выделяю- щихся с поверхности зеркала ванн, г/(м • ч)
1 2 3
Обезжиривание изделий: органическими растворителями Бензин Керосин Уайт-спирит Бензол Трихлорэтилен Тетрахлорэтилен Т рифтортрихлорэтан (фреон-113) 4530 1560 5800 2970 .3940 4200 •- 14910
химическое в растворах щелочи Едкая щелочь 1,0
электрохимическое Тоже 39,6
Химическое травление изделий: в растворах хромовой кислоты и се солей при t > 50 °C Хромовый ангидрид 0,02
в растворах щелочи при t > 50 °C Едкая щелочь 198,0
в концентрированных растворах и нагретых до t > 50 °C разбавленных растворах серной кислоты Серная кислота 25,2
в растворах соляной кислоты, концентрацией, г/л: до 200 Хлористый водород 1,1
200—250 То же 3,0
250—300 » 10,0
300—350 » 20,0
350—500 » 50,0
500—1000 » 288,0
в разбавленных, нагретых до t > 50 °C и концентрированных холодных растворах ортофосфорной кислоты Фосфорная кислота 2,20
831
Глава 3. Расчет выбросов при работетехнологического оборудования
Продолжение табл. 3.3
1 2 3
в растворах, содержащих фтористо- водородную кислоту и ее соли, концентрацией, г/л: до 10 Фтористый водород 1,0
10—20 То же 5,0
20—50 » 10.0
50—100 » 18,0
100—150 » 36,0
150—200 » 42,0
>200 » 72,0
в разбавленных растворах, содержащих азотную кислоту, концентрацией более 100 г/л Азотная кислота и оксиды азота 10,8
Снятие старых покрытий: олова и хрома Едкая щелочь 39.6
меди Триоксид хрома 36,0
никеля и серебра Серная кислота 25,2
Полирование; химическое: в конценгрированных холодных (/ < 50 °C) растворах ортофосфор- ной кислоты Фосфорная кислота 2,2
то же, нагретых при t > 50 °C То же 18,0
в разбавленных растворах, содержащих азотную кислоту, концентрацией > 100 г/л Азотная кислота и оксиды азота 10,8
в нагретых разбавленных растворах, содержащих серную кислоту Серная кислота 25,2
электрохимическое: в растворах, содержащих хромовую кислоту или триоксид хрома, концентрацией 30—60 г/л Триоксид хрома 7,2
в растворах, содержащих серную кислоту, концентрацией > 150 г/л Серная кислота 25,2
в концентрированных холодных растворах ортофосфориой кислоты Фосфорная кислота 18,0
Удаление жировых загрязнений с поверхности деталей в моющих средствах при / = 70 ± 10 °C Препараты МЛ-51, МЛ-52 в пересчете на аэрозоль соды кальцинированной, ТМС-31 5,76
Пассивирование: радужное Ликонда 2А в пересчете на бихромат натрия 0,648
бесцветное Ликонда 21 в пересчете на бихромат натрия 0,648
зеленое или цвета хаки Ликонда 41 в пересчете на бихромат натрия Триоксид хрома 1,4 0,022
832
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Продолжение табл. 3.3
1 2 3
черное Ликонда 31 в пересчете на бихромат натрия Триоксид хрома 0,72 0,022
Промывка в этиленгликоле Этиленгликоль 19.44
Консервация Канифоль, спирт этиловый Спирт технический 4,68 11J
Ингибирование Ингибитор И-1Е 0,288
Электродекапированис в цианистых растворах Цианистый водород 19,8
Химическое декапирование в цианистых растворах То же 5,4
Нанесение покрытий. Для нане-
сения покрытий используют раз-
личные химические вещества как
в чистом виде, так и в составе сме-
сей при разных температурах, что
обусловливает содержание выделя-
ющихся в окружающую среду ком-
понентов. В табл. 3.4 приведены
удельные массы выделяющихся
вредных веществ при разных тех-
нологических процессах нанесения
покрытий.
Таблица 3.4
Удельные выбросы веществ в процессах нанесения покрытий
Технологический процесс Выделяющиеся вредные вещества Количество с поверхности зеркала ванны, г/(м2 • ч)
1 2 3
Электрохимическая обработка металлов в растворах, содержащих хромовую кислоту: концентрацией 150—300 r/л, при силе тока 1000 Л (хромирование) Триоксид хрома 36
концентрацией 20—100 г/л при силе тока 500 А, а также химическое оксидирование алюминия и магния (анодирование алюминия, магниевых сплавов и др ) Тоже 3,6
концентрацией 20 г/л » 0 0022
Химическая обработка металлов в растворах щелочи (оксидирование стали) Щелочь 198
Электрохимическая обработка металлов в раст- ворах щелочи (лужение, оксидирование меди) Щелочь 39,6
Оксидирование в растворах, содержащих сернистый натрий Сернистый натрий 0,072
Нанесение покрытий в цианистых растворах: кадмирование, золочение элсктрохичшческос, серебрение, покрытие сплавом «серебро- сурьма», жслезнение, электродскалирование Цианистый водород 19,8
цинкование, меднение, латунирование, амальгамирование Тоже 5,4
833
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Продолжение табл. 3.4
1 2 3
покрытие сплавом «золото-кобальт», «золото- никель» » 7,92
золочение химическое » 1,98
Химическая и электрохимическая обработка ме- таллов в растворах, содержащих фтористоводо- родную кислоту и се соли, концентрацией, г/л: до 10 Фтористый водород 1,04
10—25 Фтористый водород 10,08
25—100 То же 36
100—200 » 50,40
>200 » 72
Химическая и электрохимическая обработка металлов в растворах: содержащих серную кислоту концентрацией 150—350 г/л (анодирование, оксидирование алюминия) Серная кислота 25,2
концентрацией 45—52 г/л (родирование) То же 0,68
Химическая обработка металлов в концентри- рованных холодных и разбавленных нагретых растворах, содержащих ортофосфорную кислоту и ее соли (фосфатирование) Ортофосфорная кислота 2,16
Фосфатирование в растворе соли «Мажсф» Соль «Мажеф» 0,18
Палладирование: хлористоаммонийное при концентрации аммония, г/л: 15—20 Аммиак 0,7
50—80 » 1Л
в фосфорно-кислых растворах Фосфат натрия 0,59
Никелирование в хлоридных растворах при плотности тока 1—3 А/дм2 Растворимые соли никеля 0,54
Никелирование в сульфатных растворах при плотности тока 1—3 А/дм2 То же 0,11
Обработка металлов в хлоридных, сульфатных, никелевых растворах (окрашивание медных, никелевых покрытий, латуни, оловянного покрытия) » 0,01
Анодное окисление алюминия, анодирование в растворах с концентрацией сульфосалициловой кислоты до ПО г/л Кислота сульфосалициловая 0,25
Серебрение железосинеродистое Цианистый водород 3,9
Амальгамирование Ртуть азотно-кислая оксидная 0,11
Снятие включений: контактной меди кадмия Аммиак 9,13
при концентрации нитрата аммония, г/л; 100—150 » 4,56
450—550 » 13,69
хрома, оксидного покрытия стали в растворе соляной кислоты, концентрацией 200 г/л Хлористый водород 0,3
хрома в растворе щелочи никеля Щелочь Растворимые соли никеля 11,0 0,15
834
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Продолжение табл. 3.4
1 2 3
оксидно-фторидного покрытия алюминия: в растворе азотной кислоты Кислота азотная 9.22
в растворе щелочи Щелочь 0,2
Оплавление оловянного покрытия Глицерин дистиллированный 0
Промасливание Масло веретенное АУ 0,05
Никелирование в холодных растворах при плотности тока 1—3 А/дм2 Растворимые соли никеля 5,4- 10”1
Никелирование в сульфатных растворах при плотности тока 1—3 А/дм2 Тоже 1,8 - 10-1
Меднение в этилендиаминовом электролите Этилендиамин 0
Кадмирование и лужение в кислых электроли- тах с добавкой фенола Фенол 0
Крашение в анилиновом красителе Анилин 0
Промывка в горячей воде при 50 °C Пары волы -—
Нанесение покрытий в пирофосфатных растворах: меднение Натрий (калий) пирофосфорно-кислый 10,44
цинкование То же 11,52
• покрытие сплавом «олово-цинк» » 10,44
покрытие сплавом «медь-цинк» » 0,36
покрытие сплавом «серебро-палладий» » 0,324
Желсзнение: кислое Железо серно-кислое Калий серво-кислый 2,99 0,49
хлористое при концентрации хлорида железа, г/л: 200—250 • Хлорид железа 0,11
600—650 То же 0,4
Меднение: борофтористое кремнефтористос кислое: Фтористый водород 10,01
t = 25 ± 5 °C Купорос медный 0,072
1 =45 ±5 °C Тоже 0,58
железосинеродистое Цианистый водород 3,9
Цинкование: хлористо-аммон и й ное Аммиак 6,34
кислое Цинк серно-кислый 10,44
щелочное Едкий натр 39,6
хлористое Хлорид калия 2,38
Кадмирование: хлористо-аммонийпос Аммиак 9,13
кислое Сульфат кадмия 0,43
в присутствии серной кислоты Серная кислота 0,68
в присутствии сульфата аммония Аммиак 1,37
Оловянирование: кислое; при t = 15—30 °C Сульфат олова Серная кислота 0,64 0,29
835
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Продолжение табл. 3.4
1 2 3
при t = 40—50 °C Кислота паросульфоновая Сульфат олова 1,66 0,83
химическим способом при концентрации тиомочевины: 35—45 г/л в холодных Тиомочевина 0,29
80— 90 г/л в горячих растворах То же 1,08
Нанесение покрытий сплавом «олово-висмут» Сульфат олова 1,26
Свинцевание: борофтористо-водородное Свинец борофтористо- водородный 0,396
в растворах, содержащих фенолсульфоновые соли Свинец фенолсульфоновый 0,25
Покрытие сплавом «олово-свинец» в растворах, содержащих борофтористо-водородную кислоту и оксид свинца, концентрацией 45—95 г/л Кислота борофтористо- водородная Оксид свинца 0,31 0,72—0,18
3.2. Расчет количества вредных
веществ, выделяющихся при
сварочных работах
При выполнении сварочных ра-
бот атмосферный воздух загрязня-
ется сварочным аэрозолем, в соста-
ве которого в зависимости от вида
сварки, марок электродов и флюса
находятся вредные для здоровья
оксиды металлов (железа, марган-
ца, хрома, ванадия, вольфрама,
алюминия, титана, цинка, меди,
никеля и др.), газообразные (фто-
ристые соединения, оксиды угле-
рода, азота, озон).
Количество образующихся при
сварке пыли и газов принято харак-
теризовать валовыми выделениями,
отнесенными к 1 кг расходуемых
материалов. Количество таких выде-
лений, полученных эксперимен-
тально для наиболее распространен-
ных сварочных материалов, приве-
дено в табл. 3.5—3.8.
Образующийся при сварке и рез-
ке аэрозоль (табл. 3.7) характеризу-
836
ется очень мелкой дисперсностью —
более 90 % (мае.) частиц, скорость
витания которых меньше 0,1 м/с. По
мере удаления от источника выде-
ления как по горизонтали, так и
по вертикали концентрация вред-
ных веществ в воздухе резко умень-
шается и на расстоянии соответ-
ственно 2—4 м приближается к об-
щему фону загрязнения воздуха в
помещении.
Пример 3.1. Определить количе-
ство выделяющихся вредных ве-
ществ при ручной сварке стали
электродами АНО-6.
Исходные данные. Расход элект-
родов 2 кг/ч.
Решение, Из табл. 3.5 определя-
ем виды выделяющихся вредных ве-
ществ и удельные валовые выделе-
ния их при ручной сварке электро-
дами АНО-6: пыль — 16,8 г/кг, в
том числе МпО, — 1,95 г/кг. Коли-
чество выделяющихся вредных ве-
ществ при заданном расходе элект-
родов: пыль 16,8 • 2 - 33,6 г/ч; в
том числе МпО2 = 1,95 • 2 = 3,90 г/ч
Таблица 3.5
Удельные выделения вредных веществ при сварке и наплавке металлов, г/кг расходных материалов
Процесс Сварочные наплавочные материалы Пыль Аэрозоли в составе пыли Газы
МпО2 CrOj СггОз другие компоненты СО no2 » HF о2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Ручная дуговая сварка штучными электродами УОНИ-13/45 14,0 0,51 — — Соединения кремния— 1,40; фториды — 1,40 — —• 1,00 —
У ОНИ-13/55 18,0 0,97 — — Соединения кремния — 1,0; фториды — 2,60 — 0,93 —
УОНИ-13/65 7,5 1,41 — — Соединения кремния — 0,80; фториды — 0,80 — — 1,17 —
УОНИ-13/80 11,2 0,78 — — . Соединения кремния — 1,05; фториды — 1,05 — — 1,14 —
УОНИ-13/85 13,0 0,60 — — Соединения кремния — 1,30; фториды — 1,30 — — 1,10 - - 1
ЭА-606/11 11,0 0,68 0,60 0.30 Фториды — 2,10 1,40 1,30 0,004 —
ЭА-395/9 17.0 1,10 0,43 •— — — “ — —
ЭА-981/15 9,5 0,70 0,72 — — — — 0,80 —
ЭА-400/10у 5,7 0,43 — 0,25 Оксиды никеля — — 0,54 —
ЭА-903/12 25,0 2,80 — — — — — — —
ЭА-48/22 9,7 0,80 1,30 0,70 Фториды— 1,50 — 0,7 0,001 —
ЭА-686/11 13,0 0,80 0,40 — — — — — —
Э-48-М/18 10,0 1,00 1,43 — Фториды— 1,50 — — 0,001 —
АНО-1 7,1 0,43 — — — — — 2,13 —
АНО-3 17,0 1,85 — — •— — — —
АНО-4 6,0 0.69 — — — — — — —
АНО-5 14,4 1,87 — — — — — — —
АНО-6 16.3 1,95 — — — — — —
АНО-7 12,4 1,45 — — — — — — —
АНО-9 16,0 0,90 — — Фториды — 0,13 — — 0,47 —
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
. .. Продолжение табл. 3.5
оо_________________________________________________________________:_______________________________ ,
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
АНО-11 22,4 0,87 — — Фториды — 2,62 — — 0,96 —
АНО-15 19,5 0,99 — — Фториды — 2,28 — — 0,43
ОМА-2 9,2 0,83 —- — — — — — —
ОЗС-З 15,3 0,42 — — Фториды — 2,28 — — — —
ОЗС-4 10,9 1,27 1 ' — — — — —
ОЗС-6 13,8 0,86 — — — — 1,53 ———
КНЗ-22 11.4 1,36 — — — — — — —
ВИ-10-6 15,6 0,31 0,45 — — — — 0,39 —
ВИ-ИМ-1 5,8 0,42 0,12 — Оксиды никеля — 0,6 — — 0,63 —
жд-з 9.8 1,32 — — — — — — —
УКС-42 14,5 1,20 — — 1 — — — —
РДЗБ-2 17,4 1,08 — — — ’ — — — —
ОММ-5 30,0 2,0 — — Соединения кремния — 1,90 — — — —
МЗЗ-04 27,0— 41,0 1,0 — 4 — — — — — —
МЗЗ-Ш 41,0 — — — — — — — —
ЦМ-6 48,7 4,3 — — — — — — —
ЦМ-7 22,0— 52,0 1,50 — — — — — — —
ЦМ-8 25,0 1,50 — — — — — — —
ЦМ-9 10,0 0,30 — — Соединения кремния — 2,8 — — — —
ЦМ-УПУ 18,5 1,50 -—. — — — — - ~ -
ЦТ-15 7,9 0,55 0,35 — Оксиды никеля — 0,04 — — 1,61 —
ЦТ-28 13,9 0,93 0,21 — Молибден — 0,08; оксиды никеля — 2,0 — — 1,05 —
ЦТ-36 7,6 1,19 — — Оксиды никеля — 0,12 — — 0,66 —
ЦЛ-17 10,0 0,60 0,17 — — — — — —
ОЗЛ-5 3,9 0.37 0,47 — — — — 0,42 —
ОЗЛ-6 6,9 0,25 0.59 — — — — 1,23 —
ОЗЛ-7 7,6 0,21 0,47 — — — — 0,69 —•
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Продолжение табл. 3.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
ОЗЛ-14 8,4 1,41 0,46 — — — — 0,91 —
ОЗЛ-9А 5,0 0,97 0,27 — Оксиды никеля — 0,39 — 1 0,13 —
МР-1 10,8 1,08 — — — — — • —
МР-3 11,5 1,80 — — — — . 0,40 —
МР-4 10,8 1,10 — - — — — — 1,53 —
РБУ-4 6,9 0,74 — — — —
ЭРС-3 12,8 1,23 — — — — — —
СМ-5 11,4 2,18 — — — — — —
ЦН-6Л 13,0 0,62 0,23 — Оксиды железа — 0,43 , — — 1,21 —
БСЦ-4 20,2 0,61 — — » » 19,59 - — — —
БСЦ-4а 24,3 0,73 — » » 23,67 — — — —
ВСЦ-4 20,0 0,6 - 1 -- — — — — —
НИАТ-1 4,7 0,12 0,40 -— — — — 0,35 —
НИАТ-ЗН 0,1 0,21 — — — — — — —
НЖ-13 4,2 0,53 0,24 — — — — 1,60 —
ИМЕГ-10 6,9 0,34 0,18 — Оксиды никеля — 1,02; молибден — 0,31 — — 1,29 —•
К-5А 24,1 1,11 — — Фториды — 4,45 — * 0,50 —
СК-2-50 12,0 0,90 — — — - — — —
ЧМКТ-10 6,9 0,34 0,12 — Оксиды никеля — 1,02; молибден — 0.32 — — 1,29 —
ВСН-6 17,9 0,53 0,54 — — — 0,80 —
А-981/15 9,46 0,68 0,72 — — — • — —
ЕИ-10-60 15,6 0.31 0,45 — — — 0,39 —
ЗСР-З — 1,03 — — . — — — — —
ВСФ-65; ВСФС-60 — 1,1— 1,53 — — — — — — —
ЭБ-55У; УОНИ-55Д; УОНИ-55У — — — — — — — 2,13— 2,70 —
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу оттехнологического оборудования
оо Продолжение табл. 3.5
о______________________________________________________________________________________ _____
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Ручная дуговая наплавка сталей ОЗН-250 22.4 1,63 — — Оксиды железа— 19,73 1 — 1,04 —
ОЗН-ЗОО 22,5 4,42 — — — — — 1,09 —
ОЗШ-1 13,5 1,01 0,14 — — — — 1,10 —-
ЭН-60М 15,1 0,49 0,15 — — — — • 1,28 —
УОНИ-13/НЖ 10.2 0,53 0,39 — — — — 0,97 —
омг-н 37,6 0,92 1,54 * Оксиды никеля — 0,016 — — 1,74 —
НР-70 21,5 3,90 — — — — — — —
ОЗИ-З 14,0 0,49 0,18 — — — — 1.97 —
Ручная дуговая сварка и наплавка чугуна ЦЧ-4 13,8 0,43 — — Ванадий — 0,54 — — 1,87 —
ОЗЧ-1 14,7 0,47 — — Медь — 4,45 — — 1,65 —
ОЗЧ-З 14,0 0,49 0,18 — — — — 1,97 —
МНЧ-2 20,4 0,92 — — Медь — 6,05; оксиды никеля — 2,73 — — 1,34 —
Т-590 45,5 — 3,70 — — — — — —
Т-620 42,5 — 2,87 — — — — — —
Ручная злектричес- кая сварка меди, ее сплавов и титана Комсомолец-100 20,8 0.27 — — Медь — 9,80 — 0,76 1,11
Вольфрамовый под защитой гелия 19,5 — — — Медь — 2,10; вольфрам — 0,08 — — — —
Нс плавящийся в аргоне и гелии 9,2 — — — Титан и его оксиды — 3,60 • — — — —
Электродная прово- лока СрМ-0.75 17»! 0,44 — — Медь — 15,40 — — — —
Ручная элсктричсс- кая сварка алюми- ния и его сплавов ОЗА-1 38.1 — — — Оксиды алюминия — 20,0 — — — —
ОЗА-2/АК ' 61,0 — — » » 27,0 — — — —
Не плавящийся в аргоне и гелии 5,0 — — — » » 2,0 — — — —
Полуавтоматическая сварка сталей Присадочная прово- лока: ЭП-245 12,4 0,54 Оксиды железа — 11,50 0,36
ЦСК-3 13,9 1,11 — — Оксиды железа— 12,26 — — 0,53 —
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Продолжение табл. 3.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и
То же, без газовой защиты Порошковая прово- лока: ЭПС-15/2 8,4 0,89 • 0,77
ПП-ДСК-1 Н.7 0,77 — — — .— — — —
ПП-ДСК-2 11,2 0,42 — — —- — — 0,10 —
ПП-106; ПП-108 8,0— 12,0 0,2— 0,7 " — Оксиды железа — 3,9—10 0; оксиды титана — 0,1 —0,7; фториды — 0,1 —1,0 •— До08 — —
ПСК-3 7,7 0,41 — — — — 0,72 —
ПП-АН-3 13,7 1,36 — — —- —— —- 2,70 —
ПП-АН-4 7,5 2,18 — — — 1,95 —
ПП-АН-7 14,4 2,18 — -— — — — 1,45 —
То же, в среде диоксида углерода Электродная (плавя- щаяся) проволока: Св-08Г2С 9,7 0.50 0,02 Оксиды железа — 7,48 14.0
Св-Х19Н9Ф2СЗ 7,0 0,42 0,3— 1.5 — Оксиды никеля — 0,04 14,0 — — —
CB-16X-I6H25M6 150 0,35 0,10 —— Оксиды никеля — 2,0 2,5 — — —
Св-10Х20Н7СТ 8,0 0.45 0.03 0,04 Оксид кремния — 1,8 — — — -—
Св-08Х10НФ-2ц2 8,0 0,40 0,50 — Оксиды никеля —0,66 — — — —
Св-10Г2Н2СМТ 12,0 0,14 — — — — — — —
Св-ОЗХГСНЗДМ 4,4 0,22 — 0,16 —— 11,0 0,8
Св-08ХГН2МТ 6,5 0,2 — 0,03 Соединения кремния —1,9; оксиды титана — 0,4 11,0 0,8 — —
ЭП-245 12,4 0.61 — — 3,2 — — —
ЭП-704 8,4 0,22 0,07 — — 3,0 — — —
ЭП-854 7,4 0,70 — 0,6 —- 2,0 — - —
Св-08Г6Х16Н25М6 15.0 1,8 0,5 — Оксиды никеля — 2,0 — -— — —
Св-08Х79Н9С2С2 8,0 0,2 06 -— » » 0,1 5,0 я—— — —
0.7ХНЗМД 4,0 0,2 — 0,1 Оксиды железа — 1,2 — — — —
гасть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
оо
Продолжение табл. 3.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Полуавтоматическая сварка меди, алюми- ния, титана и их сплавов: Электродная прово- лока: МНЖ КГ-5-1-02-0,2 (медь) 16,2 0,2 — — Медь— 11,0; оксиды никеля — 0,5 — — - —
МНЖ-КГ-5-1-02-0,2 (медно-ни кел евые сплавы) 18,0 0,3 — — Медь — 7,0, оксиды никеля — 0,80 — ——. — —
Ml (медныесплавы) 18,0 0,3 — — Медь— 11,0 — — — —
в среде азота КМЦ (медь и сплавы) 8,8 0,59 — — Соединения кремния — 0,26 и меди — 6,30 — — — —
МНЛНТ-КГ-5-1- 0,2-0,2 1,4 0,2 — — Медь — 7,0 — —
в среде аргона и гелия Проволока для алюминия: Д-20 10,9 009 Оксиды алюминия — 7,6
АМЦ 22,5 0,62 — — Оксиды алюминия — 20,4 — 2,45 — —
АМГ-6Т 52,7 0,23 — — Оксиды алюминия — 8,50 — 0,33 — —
АМГ 20,6 0,78 — -— Оксиды алюминия— 16,50 — — — 0,1
Алюминиевая 10,0 — — —— - — — 0,9 — —
Сплав-3 26,0 1,05 — — Оксиды алюминия — 19,20 — — — —
Электроды неплавящисся: ОЗА-1 38,4 Оксиды алюминия — 20,0
ОЗА-2/ак 61,0 -— — — Оксиды алюминия — 28,0 — — — —-
Проволока для титановых сплавов 14,7 — — — Оксиды титана — 4,75 — — — 0,1
Автоматическая и полуавтоматическая сварка и наплавка металлов под флюсами С плавлеными флюсами: ОСЦ-45 0,09— 0,28 0,01— 0,03 — — Соединения кремния — 0,05, фториды — 0,012 1,1— 1,47 0 006 0,10— 0,20 —
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического
Продолжение табл. 3.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
ЛН-348А 0,10 0,024 — — . Соединения кремния — 0,05; фториды — 0,01—0,07 0,001 0,03 —
сварка л наплавка стали ФЦ-7 0,08 0.01 —- —. Соединения кремния — 0,04 — 0.003 0,05 —-
ФЦ-11 009 0.05 — — — — — 0,02 —
ФЦ-12 0,09 0,03 — — — — — 0,02 —
АН-22 0,12 0,009 — — —— — — 0,02 —
АН-26 0,08 0,004 — — -— — — 0,03 —
АН-30 0 09 0,033 — — — — — 0,03 —
АН-42 0,08 0,033 — — -— — — 0,02 —
АН-60 0,09 0,012 — — — — •
АН-64 0,09 0,02 — — — —- — — —
48-ОФ-6 0,11 0,002 — — — — — 0,07
48-ОФ-64 0,10 0,009 — — — — — 0,(М —
48-ОФ-7 0,09 0,05 — — -— — — 0,02 —
48-ОФ-11 0,08 0.073 — — — — — 0,006 —
ФЦП-2 0 08 —- — — Соединения кремния — 0.05 — 0,005 0,03 —
ФЦ-2 0,09 0,007 — — Соединения кремния — 0,05 — 0,006 0,033 —
ФЦ-6 0,09 0.007 — — Соединения кремния — 0,05 — — 0,033 —
С керамическими флюсами: АНК-18 0,45 0.013 0,042
г АНК-30 0,26 0,012 — — — — 0,018 —
ЖС-450 5,80 0,142 — —• —- 22,4 — 0,18
К-1 0,06 0,023 — ~— . — 0,5 — 0.15 —
К-8 4,90 — — — — 17,8 — 0,13 —
К-11 1,30 0,089 — — — — 0,60 0.14 —
КС-12ГА2 3,40 0,133 — — — 20,0 — 0,43 —
сварка и наплавка алюминия и его сплавов С плавлеными флюсами: AH-AI 52,80 Оксиды алюминия — 31,2 4,16
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
ОС
Продолжение табл. 3.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
С керамическими флюсами: ЖА-64 0,30 Оксиды алюминия — 0,12 0,076
Наплавка литыми твердыми сплавами и карбидно-борид- ными соединения- ми: С-27 (ручная электро дуговая сварка) 22,2 — 1,01 — Оксиды никеля — 0,05 — — — —
С-27 (ручная газовая сварка) 3,16 — 0,005 — Оксиды никеля — 0,02 — — — —
В-2 К (ручная электро дуговая сварка) 16,6 — 1,66 — Кобальт — 0,60 — — — —
В-2К (ручная газовая сварка) 2,32 — 0,47 — Кобальт—0,01 — — — —
а) стержневыми электродами и легирующей добавкой КБХ-45 39,6 — 2,12 — — — — — —
БХ-24 42,9 ' — 2,56 — — — — — —
ХР-19 (ручная электродуговая сварка) 41,4 — 4,35 — — — —— — —
б) литыми карби- дами (трубчатые электроды) РЭЛИТ-ТЗ (ручная газовая сварка) 3,94 — — — —— — — —
в) наплавленными смесями КБХ 81,1 — 0,033 — — — —- — —
БХ 54,2 — 0,008 — — — — — —
Сталинит М (ручная электродуговая сварка) 92,5 9,48 0,001 — — — — — —
г) порошками для напыления СНГН 39,7 — 0,357 — Бор —0,235 — — — —
ВСНГН 23,4 — 0,062 — Бор — 0,288; оксиды никеля — 0,095 — — — —
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Таблица 3.6
Удельные величины вредных веществ, образующихся при контактной
электросварке, плазменном напылении и металлизации
Технологический процесс или тип оборудования Выделяющиеся вредные вещества
наименование количество
Контактная электросварка стали: стыковая и линейная Сварочный аэрозоль (оксиды железа с примесью до 3 % оксидов марганца), г/ч на 100 кВА номинальной мощности машины 33,3
машины стыковые: МС-1602 То же, г/ч 33,3
МС-1202 » 18,6
МС-802 » 8,7
машины точечные: МТПУ-300 » 15,0
МТ-2510 » 8,0
МР-2507 » 6,2
МТ-1617 » 5,0
МПТ-75 » _ 3,5 .
МТПП » 5,0
точечная То же, г/ч на 100 кВА номинальной мощности машины 5,0
Сварка трением Оксид углерода, мг/см"4 площади стыка 8,0
Плазменное напыление алюминия Оксид алюминия, г/кг расходуемого порошка 77,5
Установка УМП-5-68 То же, г/ч 310,0
Металлизация стали цинком Оксид нинка, г/кг расходуемой проволоки 96,0
Мсталлизатор электрический ЭМ-12-67 То же, г/ч 1,47
Радиочастотная сварка алюминия, агрегат «16—76» Оксид алюминия, г/ч 7,3
Таблица 3.7
Количество вредных веществ, образующихся
при газовой плазменной резке сталей и сплавов
Материал Толщина разрезаемых листов, мм Выделяющиеся вещества, г/м
пыль МпОг СО NOX
1 2 3 4 5 6
Газовая резка
Сталь малоуглеродистая 5 3,5 0,6 1,3 0,9
10 7,0 1,2 1,9 1,2
20 14,0 2,4 2.5 1,5
Сталь качественная 10 5,0 1,2 2,0 1,6
легированная 45Г171ОЗ 20 10,0 2.4 2,7 2,2
Сплавы титана 4 5,0 — 1,0 0,5
12 15,0 — 1,0 0,9
20 24,0 — 2,2 1,1
30 36,0 — 2,7 1,5
845
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Продолжение табл. 3.7
1 2 3 4 5 6
Плазменная резка
Сталь 09Г2 14 20 5,0 10,0 — 2,0 2,5 10 14
Сталь качественная 5 3,0 — 1,5 2,5
легированная 10 5,0 — 1,7 6,0
20 12,0 1,9 8,0
Сплавы АМГ 8 2,5 — 0,6 2,5
20 4,5 0,9 4,0
80 6,0 — 1,8 8,0
Таблица 3.8
Количество вредных веществ, образующихся при газовой сварке сталей
и электродуговой резке алюминиевых сплавов
Процесс Вредные вещества Количество, г
Газовая сварка: ацстиленокислоролная Оксид азота 22 на 1 кг ацетилена
с пропанобутановой смесью То же 15 на 1 кг смеси
Элскгродуговая резка алюминиевых сплавов Оксид алюминия 0,2 на 1 м длины реза толщиной 1 мм
3.3. Расчет количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
феру от участков механической
обработки материалов
Под механической обработкой
материалов понимают процессы ре-
зания (точение, фрезерование, свер-
ление, строгание), абразивной обра-
ботки (обдирка, заточка, шлифова-
ние, полировка), а также рад других,
связанных с изготовлением изделий
из неметаллических материалов.
При механической обработке
материалов источниками образова-
ния и выделения вредных веществ
в атмосферу являются различные
металлорежущие и абразивные стан-
ки, работающие с охлаждением и
без него; штамповочно-прессовое и
литьевое оборудование для изготов-
ления изделий из пластмасс и
пресс-порошков; отдельные типы
вспомогательного оборудования.
При работе этого оборудования
в воздух выделяются вредные веще-
ства в виде пыли, аэрозолей, тума-
нов масел и других охлаждающих
жидкостей, различных газообразных
компонентов.
Основу большинства производ-
ственных процессов обработки ма-
териалов в механических цехах со-
ставляют процессы резания. Резание
таких хрупких материалов, как
бронза, чугун, текстолит, стекло-
пластик, дерево, связано с образо-
ванием наряду со стружкой, разме-
ры которой достигают нескольких
миллиметров, довольно мелких
пылевых частиц размерами от не-
скольких до сотен микрометров.
Следует отметить, что интенсив-
ность пылеобразования зависит от
ряда технологических факторов:
скорости резания, величины пода-
чи режущего инструмента и, конеч-
846
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
но, геометрических параметров ин-
струмента и обрабатываемых изде-
лий, а также от состава материа-
лов, из которых изготовлены изде-
лия. Данные о пылеобразовании,
приводимые в работах разных авто-
ров, не всегда совпадают. Это свя-
зано с различными условиями ве-
дения одних и тех же технологичес-
ких процессов.
Так, при обработке резцами се-
рого чугуна увеличение скорости в
3 раза приводит к возрастанию кон-
центрации пыли почти в 4,5 раза,
а при обработке оловянистой
бронзы увеличение скорости в
4 раза влечет за собой возрастание
концентрации в 5,3 раза. Одновре-
менно с этим в пыли чугуна уве-
личивается содержание частиц раз-
мерами до 5 кмк, в то время как в
случае бронзы оно уменьшается.
При обработке стали Ст. 45 с рос-
том скорости резания концентра-
ция пыли увеличивается в неболь-
ших пределах,.но резко возрастает-
образование частиц размерами
2 кмк (до 75 %).
Поступление вредных веществ в
атмосферный воздух при абразив-
ной обработке материалов (заточ-
ке, зачистке, шлифовании) зави-
сит от мощности шлифовальных
станков, глубины резания, диамет-
ра круга. В табл. 3.9 приведена взаи-
мосвязь между съемом металла и
износом абразива для шлифоваль-
ных кругов некоторых типов при
номинальных режимах шлифования
(зачистка стальных отливок и обра-
ботка проката).
Количественное соотношение
между металлической и абразивной
пылями в отходах шлифования мо-
жет изменяться в довольно широ-
20-40
15-20
6-10
ких пределах: 40—85 % для металла
и 15—60 % для абразивных зерен.
Ниже приведены удельные вы-
деления пыли (на единицу обору-
дования) при механической обра-
ботке хрупких материалов с исполь-
зованием технологического обору-
дования различных видов, г/ч:
Обработка чугуна на станках:
токарных..................
фрезерных.................
сверлильных...............
расточных.................
В табл. 3.10 приведены удельные
выделения аэрозолей масла, эмуль-
сола и паров воды (при охлажде-
нии соответственно маслом, эмуль-
сией и содовым раствором) от обо-
рудования механической обработ-
ки металлов при работе с охлаж-
дением.
В табл. 3.11 приведен фракцион-
ный состав пылей, выделяющихся
при наиболее типовых процессах
абразивной обработки металлов в
механических цехах и в цехах галь-
ванопокрытий.
Вылетающие в процессе шлифо-
вания частицы металла и абразива
образуют факел. Размеры частиц,
находящихся внутри факела, могут
изменяться в довольно широких пре-
делах в зависимости от вида обра-
батываемого материала. Дисперсный
состав частиц, образующихся при
заточке инструмента, характеризу-
ется медианным диаметром d5Q =
= 15—30 мкм при его стандартном
отклонении о = 1,8—2,2.
При обработке стеклопластиков
наибольшая концентрация пыли
возникает в процессе обдирки и
наименьшая — при фрезеровании.
Дисперсный состав частиц, способ-
847
Глава 3 Расчет выбросов при работе технологического оборудования
ных к образованию пылевого обла-
ка в зоне дыхания, характеризуется
параметрами: d50 = 15—40 мкм и о =
= 2,5—3,2. Частицы графита и угля,
получающиеся в результате обработ-
ки изделий из них, имеют средние
размеры 20—100 мкм с широким
спектром распределений для различ-
ных процессов резания.
Одновременно с пылью при
обработке полимерных материалов
могут выделяться в атмосферу пары
различных химических веществ и со-
единений: фенолов, формальдегида,
малеинового ангидрида, стиролов и
других, входящих в состав обрабаты-
ваемых материалов. Данные о коли-
чественных характеристиках этих ве-
ществ в вентиляционных выбросах
весьма разнообразны (табл. 3.12).
Таблица 3.9
Взаимосвязь между съемом металла и износом абразива
для шлифовальных кругов некоторых типов
Материал круга Размеры круга, мм Съем металла, кг/ч Износ круга, кг/ч
14А125СТ2Б (шлифование загото- вок из конструкционных сталей) 300x40x76 500x63x203 600x80x305 15,0 45,0 80,0 12,5 18,0 20,0
53С160СТЗБК, МЗШИ (зачистка быстрорежущей стали) 150x63x203 40,0 20,0
14А125СТЗБ (зачистка быстро- режущей стали) 300x40x75 9,0 9,0
Таблица 3.10
Удельные выделения аэрозолей масла, эмульсола и паров воды
при механической обработке металлов с охлаждением
Оборудование Установочная мощность, кВт Аэрозоль масла, г/ч Аэрозоль эмульсола, мг/ч Пары воды, кг/ч
1 2 3 4 5
Токарные станки малых и средних размеров 0,65—14 0,1—2,8 4—88 0,1—2,1
Токарные станки крупных размеров 10—200 2,0—40 63—1260 1,5—30
Токарно-револьверные станки 2,8—14 0,6—2,8 17—88 0,4—2,1
Токарно-карусельные станки 20—150 4—30 126—945 3—23
Одношпиндельные токарно- револьверные автоматы 2,8—4,5 0,6—0,9 17—28 0,4—0,7
Многошпиндельные токарные полуавтоматы 14—28 2,8—5,6 88—176 2,1—4,2
Многорезцовые токарные полуавтоматы 4,5—40 0,9—8 0 28—252 0,7—6,0
Многошпиндельные токарные прутковые автоматы 10—28 2,0—5,6 63—176 1,5—4,2
Вертикально-сверлильные станки 1—10 0,2—2,0 60—63 0,2—1,5
Радиально-сверлильные станки 1,7—14 0,3—2,8 11—88 0,3—2,1
848
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Продолжение табл. 3.10
1 2 3 4 5
Горизонтальные расточные станки 4,5—59 0,9—12 28—372 0,7—8,9
Координатно- и алмазно- расточные станки 0,7—4,5 0,1—0,9 4—28 0,1—0,7
Продольно-фрезерные станки 7—40 1,4—8,0 40—252 1,1—6,0
Карусельно-фрезерные станки 14 2,8 88 2,1
Барабанно-фрезерные станки 10—20 2,0—4,0 63—126 1,5—3,0
Продольно-строгальные станки 40—180 8,0—36 252—1134 6—27
Протяжные станки 10—55 2,0—11 63—346 1,5—8,3
Резьбонакатные станки 0,6—14,0 0,1—2,8 4—88 0,1—2,1
Зубофрезерные станки 0,6—20 0,1—4,0 4—126 0,1—3,0
Зуборезные и зубодолбежные станки 0,6—7.0 0,1—1,4 4—40 0,1—1,1
Фрезерные станки 2,8—14,0 0,6—2,8 17—88 0,4—2,1
Внутрмшлифовальные станки 2,0—4,5 60—135 330—742 0.3—0,7
Круглошлифовальные станки 0,7—10 21—300 115—1650 0,1—1,5
То же 7,0—29 210—870 1155—4785 1,1—4.4
Плоскошлифовальныс станки 1,7—28 51—840 280—4620 0,3—4,2
Бесцентрово-шлифовальные станки 4,5—20 135—600 742—3300 0,7—3,0
Зубошлифовальные станки 3,1—10 93—300 511—1650 0,5—1,5
Резьбо- и шлицешлифовальные станки 2,8—4,2 84—126 462—693 0,4—0,6
Примечания. 1. От технологического оборудования для приготовления эмульсий, имеющего открытые стоки, емкости с мешалками и т.п., выделяется 1,4 г аэрозолей эмульсола и 2800 г паров воды в чае на 1 т приготовляемой эмульсии. 2. Для станочного парка цехов прецизионного станкостроения выделение паров волы увеличивается на 18—20 %.
Таблица 3.11
Фракционный состав пылей, выделяющихся при некоторых процессах абра-
зивной обработки металлов в механических цехах и цехах гальванопокрытий
Отделение (станок) Объем аспи- рируемого воздуха, тыс. м3/ч Пыль Концентрация пыли в воздухе, г/м3 Медианный диаметр частиц, мкм Среднеквад- ратичное отклонение Плотность частиц, г/см3
• Механические цехи
Обдирочное 5,0—14 Литейная земля + метал- лическая + абразивная 0,1—0,5 30—60 3,1—4,0 2,2—5,2
То же, участок зачистки дета- лей наждаком 2,0—7,0 Абразивная + металлическая 0,2—0,5 44—60 1,9—4,0 3,4—4,8
Заточное • 2,5—6,5 Металлическая + горелая земля + окалина 0,1—0,4 14—60 2,0—2,5 3,4—4,8
Шлифовал ы гое 3,0—7,0 Абразивная + металлическая 0,5—1,0 19—35 2,7—3,3 3,4—4,8
Полировальное 9,0—20,0 Абразивная + текстильная + + пыль полировальной пасты 0,9—1,1 40—240 1,6—3,6 1,5
Цехи гальванопокрытий
Шлифовальный 0.5—3,0 Абразивная + металлическая 0,3—0,8 10—20 2,7—3,3 3,4—4,8
Полировальный 0,7—2,5 Текстильная + пыль полировальной пасты 0,1—0,3 25—100 1,6—3,6 1,5—1,8
849
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Таблица 3.12
Удельное количество выделяющихся вредных веществ
при обработке полимерных материалов
Технологический процесс, агрегат, установка Материал Загрузка обору- дования, кг/ч Выделяющиеся вредные вещества Удельное коли- чество вредных веществ, г/ч
1 2 3 4 5
Таблетирование пресс- порошков, ротационная машина таблетирования Фенопласт Э2-330-02 (порошок) 48,45 Пыль пресс-порошка Фенол Формальдегид 29,60 5,96 0,0071
Подготовка стекловолок- нитов автомат для фильтрования АГ-4В 40,0 Фенол Формальдегид Пыль стекловолокна 18,10 0,20 38,50
устройство для резки стекловолокнитов АГ-4С 6,0 Пыль стекловолокнита 13 60
фильерирование, гидро- пресс ПД-476 АГ-4В 5,0 Фенол Формальдегид Пыль стекловолокнита 1,00 0,01 0,50
Предварительный разогрев таблеток на установках ТВЧ Фенопласт 03-010-02 1,77 Фенол Формальдегид 0,53 0,03
Прессование Фенопласт СП1-342-02 1,958 Фенол Формальдегид 0,40 0,02
Гидропрессы: ИЖ-50 Фенопласт 03—010/02 (таблетки) 0,16 Фенол Формальдегид 0,20 0,10
П-476 То же 2,1 Фенол Формальдегид 0,90 0,29
УД-476 Фенопласт УЧ-080-02 (таблетки) 0,954 Фенол Формальдегид 0,05 0,01
ДБ2432 Тоже 1,35 Фенол Формальдегид Пыль стекловолокнита 0,20 0 01 0 30
ИЖ-50 АГ-4С 0,43 Фенол Формальдегид Пыль стекловолокнита 0,10 0,02 0,10
Д-4305 АГ-4В 0,60 Фенол Формальдегид Пыль стекловолокнита 0,60 0,06 0,30
ДБ2428 Полиамидная смола КПС-30 (гранулы) 1,44 Аммиак Оксид углерода 0,80 1,70
ПД-476 Полиамидная смола 63ВС (гранулы) 0,48 Аммиак Оксид углерода 0,70 0,50
ИЖ-50 СФД (гранулы) 0,018 Формальдегид 0,30
ДБ2428 Дифлон (гранулы) • 0,2 Фенол 0,10
ДБ2432 Резина НО-68-1 0,76 Акрилонитрил Оксид углерода 0,20 0 40
850
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Продолжение табл. 3.12
1 2 3 4 5
КшРУ-100 Резина (3687) 0,675 Диоксид серы Оксид углерода Сероводород 0,30 1,90 0,80
Н3468А (чстырехэтапный) Резина (В-14) 1,63 Акрилонитрил Оксид углерода 0,20 0,50
ДБ2426Б Фенокласт 03-010-02 (пресс-порошок) 1,32 Фенол Формальдегид Пыль пресс-порошка 1,50 0,20 34,20
П-483 Фенопласт 03-010-02 (пресс-порошок) 0,12 Фенол Формальдегид Пыль пресс-порошка 0,10 0,10 1,70
Литье под давлением, литьевые машины: КиА У100/25 Полистирол УПМ-612 1,80 Стирол Оксид углерода 0,01 6,70
КиА У1700/400 Полистирол УПМ-612 38,6 Стирол Оксид углерода 0,40 7,30
СНК У650/250 Полистирол УПМ-0612л 07 19,2 Стирол Оксид углерода 0,20 2 00
КиАУ260/100 ОТД 4,95 Формальдегид . 0,10
ДБ-3328 ОТД 0,72 Формальдегид 0,04
НиАУ100/25 АВС-2 1,29 Стирол Оксид углерода 0,09 0,60
КиАУЮО-25 АВС-2020 1,2 Акрилонитрил Стирол Оксид углерода 0,30 0,10 1,00
Matsuda (Япония) М-1-2/175 Э2-330-02 9,19 Фенол Формальдегид Пыль пресс-порошка 1,70 0,04 3,90
КшА У100/25 Стеклонаполненный полиамид 0,65 Оксид углерода Аммиак 17,30 1,00
Термопласт-автомат Д3328 Полиэтилен высокого давления 0,88 Оксид углерода 0,40
Переработка отходов, агрегат гранулирования ОА-Ю72 БАСФ 5264002 20,35 Стирол Оксид углерода Формальдегид 0,10 0,60 0,004
Механическая обработка деталей из пластмасс: станок токарный ТС-36-491 АГ-4В 5,14 Пыль стскловолокнита 3,60
станок токарный 1А616 Текстолит — Пыль текстолита 14,40
станок токарный 1А612 » " — Тоже 34,50
станок сверлильный » — » 11,80
станок фрезерный » — » 6,40
851
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Удельное выделение вредных
веществ при обработке различных
материалов и разными способами
приведено ниже.
Удельное количество вредных ве-
ществ, г/ч:
Обработка бронзы и других хрупких цвет-
ных металлов на станках:
токарных....................6—10
.фрезерных...................6—8
сверлильных................12—16
расточных................2,0—2,8
Обработка текстолита на станках:
токарных...................50—80
фрезерных................100—120
зубофрезерных.............20-^40
Раскрой пакетов стеклоткани
(толщиной до 50 мм)
на ленточном станке............9—20
Обработка карболита на станках:
токарных и расточных.......40—80
фрезерных............... 180—200
сверлильных................36—50
Таблетирование пресс-порошков
(аминопластов, стеклянного
фенолюта и волокнистых
материалов) на машинах
ротационного типа............ 250—350
Механическая обработка
изделий на станках:
сверлильных.................7—10
фрезерных...................3—5
Резание органического стекла
дисковыми пилами............. 800—950
Мельницы помола отходов
полистирола..................420—650
Изготовление деталей литьевыми
машинами (пары стирола).......26—74
Грануляторные машины
(пыль)......................л 63—106
То же (пары стирола)..........21—38
Смесительные барабаны.........45—75
Смесительные машины........1440—2440
Дробилки..................1079—4100
Зачистные станки
(пары стирола)..................11—19
То же (пыль).................. 126—432
Удельные выделения пыли основ-
ным технологическим оборудовани-
ем при механической обработке
металлов приведены ниже (состав
пыли определяется материалами
шлифовального круга и обрабаты-
ваемой детали):
Диаметр шлифо- Удельное выделение
вального круга, мм пыли, г/ч
Круглошлифовальный станок
150 117
300 155
350 107 .
. 400 180
600 235
750 270
- 900 310 .
Плоскошлифовалъный станок.
175 130
250 150
350 181
400 198
450 212
500 225
Бесцентрово-шлифовальный станок
100—30 44—47
395—500 58—80
480—600 78—100
300 80
500 205—230
550 230—255
Полировальный станок с войлочными
кругами 100 40—60
200 ' 60—80
300 80—120
Зубошлифовальный станок
75—200 42—49
120 44
160 47—48
400 65
Внутришлифовальный станок
5—20 25—30
852
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
10—50 26-45
17—80 28—58
40—150 40—87
125—200 80—108
Заточный станок
100 • 30—40
150 40—62
200 62—85
250 85—110
300 110—135
350 135—160
400 160—182
450 182—205
400 120—160
500 160—200
600 200—260
Отрезной станок
— 260—730
Кроцевальный станок
200—350
3.4. Расчет количества вредных
веществ, поступающих в атмос-
феру при деревообработке
• «
При деревообработке в атмос-
ферный воздух выделяются следу-
ющие вещества:
— опилки, стружка, шлифо-
вальная пыль — при механической
обработке древесины:
— пары формальдегида, фено-
ла, аммиака — при горячем прес-
совании, намазке, склеивании и
сушке шпона;
— пары ароматических углево-
дородов, эфиры, спирты. — при от-
делке изделий.
Количество опилок, стружек или
пыли, выделяющихся при механи-
ческой обработке древесины, зави-
сит от-применяемого станка и ко-
эффициента использования машин-
ного времени. Количество пылевид-
ных отходов (пыль с частицами раз-
мером менее 200 мкм) определяет-
ся по формуле, кг/ч:
G=Gokn, (3.1)
где Go — среднечасовое количество
отходов, получаемое от рассматри-
ваемого оборудования, кг/ч;
кп — коэффициент содержания
пылевидных отходов (частицы раз-
мером менее 200 мкм).
Значения GQ и кп приведены в
таблице 3.13. Усредненные данные
фракционного состава пыли, обра-
зующейся при различных техноло-
гических операциях механической
обработки древесины, приведены в
табл. 3.14.
Количество пылевидных отхо-
дов, поступающих в систему пнев-
мотранспорта или аспирации, оп-
ределяется по формуле, кг/ч:
G=W,.h..- (3-2)
где кэио — коэффициент эффектив-
ности работы местного отсоса, оп-
ределяемый в зависимости от сече-
ния отсоса, объема отсасываемого
воздуха и места расположения от-
соса по отношению к месту выде-
ления вредности.
Количество пылевидных отхо-
дов, поступающих в атмосферный
воздух после очистки в пылеулав-
ливающем оборудовании, определя-
ется по формуле, кг/ч:
(3-3)
где кэо — степень эффективности
пылеулавливающего оборудования.
Пример 3.2. Определить количе-
ство пылевидных отходов, поступа-
ющих в атмосферный воздух от ас-
пирационной системы, обслужива-
ющей два одновременно работаю-
щих универсальных круглопильных
станка Ц-6. >
Исходные данные. Коэффициент
эффективности местных отсосов
853
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Чмо = Степень эффективности
пылеулавливающего оборудования
(циклона), установленного в систе-
ме, Чо = 0’95 (по расчету, исходя
из принятого циклона и фракцион-
ного состава пыли).
Решение, Находим по табл. 3.13
среднечасовое количество отходов:
(70 = 2 • 28 = 56 кг/ч.
Определяем количество пыле-
видных отходов (пыль размером ме-
нее 200 мкм):
G = % = 56 ’ °’3 = 16’8 кг/4-
Коэффициент^ находим из табл. 3.13;
кп = 0,3. Определяем количество пы-
левидных отходов, поступающих в
систему аспирации:
G = = 56' °’3 ' °’9 = 15’12 ет/4-
Рассчитываем количество пыле-
видных отходов, поступающих в ат-
мосферный воздух после очистки в
пылеулавливающем оборудовании:
G = W,Mo(J-4o) = 56-0,3-0,9x
х (1 - 0,95) = 0,76 кг/ч.
При проведении технологичес-
ких операций склеивания, отделки
(шпатлевка, грунтовка, окраска,
облагораживание, импрегнирова-
ние, печать и др.) из применяемых
смолосодержащих и лакокрасочных
материалов выделяются вредные
вещества в виде паровоздушных сме-
сей. В процессах, где применяют
карбамидоформальдегидные и фе-
нолоформальдегидные смолы, ко-
личество вредных веществ (фор-
мальдегида, фенола), поступающих
в атмосферу, определяют по фор-
муле, кг/ч:
g = ^смЧ(1 -Ч)Ч’ <3-4)
где Gcu — расход смолы, кг/ч;
кх —содержание свободного
854
формальдегида, фенола в составе
смолы; принимается в зависимости
от марки используемой смолы, %
(табл. 3.15);
к2 — коэффициент, характери-
зующий количество свободного фор-
мальдегида и фенола, остающихся
в готовой продукции; принимается
в зависимости от технологического
процесса, % (см. табл. 3.15);
к3 — коэффициент, характери-
зующий распределение вредных ве-
ществ (формальдегида, фенола) по
участкам (табл. 3.16).
Количество формальдегида и
аммиака, поступающих в атмосфер-
ный воздух, можно определить и по
удельным показателям расходуемой
смолы (табл. 3.17).
Пример 3.3. Определить количе-
ство формальдегида, поступающе-
го на участке размещения главного
конвейера и пресса производства
древесностружечных плит.
Исходные данные, Расход смо-
лы КФ-MT составляет 500 кг/ч.
Решение, По табл. 3.15 находим ко-
эффициент, характеризующий содер-
жание свободного формальдегида в
составе смолы КФ-MT: к{ = 0,3 %.
По табл. 3.16 определяем коэффи-
циент, характеризующий количе-
ство свободного формальдегида,
остающегося в готовой продукции:
к2 — 0,6. Также по табл. 3.16 находим
коэффициент, характеризующий рас-
пределение формальдегида по участ-
кам. Для участка размещения главно-
го конвейера й пресса к* — 0,9. Опре-
деляем количество формальдегида:
G = GJc^ - Ч)Ч = 500 ' °’003х
х(Г — 0,6)0,9 = 0,54 кг/ч.
В процессах отделки изделий, в
том числе в процессе импрегнирова-
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
ния, печати рисунка и в других опе-
рациях применяют лакокрасочные ма-
териалы, содержащие неорганические
растворители. Количество вредного ве-
щества, поступающего в атмосферный
воздух из отделочных материалов, сле-
дует определять по формуле, кг/ч:
С=СЛ-°Л (3.5)
где GH — расход отделочного мате-
риала, кг/ч;
кк— содержание рассчитываемо-
го компонента в составе летучей ча-
сти отделочного материала, %;
0,8 — коэффициент поступления
летучих веществ в атмосферный воздух.
Состав отделочных материалов
(растворители, нитрогрунтовки,
лаки, эмали, шпатлевки) приведен
в табл. 3.18—3.22.
Распределение поступления лету-
чей части веществ по операциям не-
прерывного технологического про-
цесса отделки мебели: по 25 % — для
лаконаливных машин и пульвериза-
ционных камер, 50 % — для сушиль-
ных камер и камеры выдержки.
Для периодических технологи-
ческих процессов отделки изделий
количество вредных веществ, посту-
пающих в атмосферный воздух, сле-
дует определять, исходя из продол-
жительности технологических про-
цессов (см. главу 2).
Пример 3.4. Определить количе-
ство бутанола и ксилола, поступа-
ющих в атмосферный воздух при
непрерывном технологическом про-
цессе отделки древесины.
Исходные данные. Расход раство-
рителя РКБ-1 составляет 20 кг/ч.
Решение. Находим по табл. 3.18
рецептуру растворителя РКБ-1: ле-
тучая часть 100 %, в том числе 50 %
бутанола и 50 % ксилола.
Определяем количество бутано-
ла и ксилола, поступающих в ат-
мосферный воздух, по формуле:
G = GX • 0,8;
(7бут = 20 • 0,5 • 0,8 = 8 кг/ч;
(7ксил = 20 • 0,5 • 0,8 = 8 кг/ч.
Таблица 3.13
Среденечасовое количество отходов, получаемое на различных станках
при обработке древесины
Станки Коэффициент использования машинного времени Минимальный объем отсасы- ваемого воздуха, тыс к?/ч Среднее количество отходов, кг/ч Среднее содер- жание пыли с размером частиц менее 200 мкм
% кг/ч
1 2 3 4 . 5 6
Крупгопильные: Пыль, опилки
Ц6-2 — 0,84 29,7 36 10,7
ЦТЭФ *• 2,52 46,3 34 15,7
ЦКБ-4, ЦМЭ-2 0,5—0,6 0,86 44,0 36 15,8
ЦПА-40 0,6 0,84 44 0 35 15,3
Ц2К12 0,6 — 35 0 34 11,8
1ДД-2А 0.9 1,50 61,0 35 21,5
ЦДК-4 0,9 — 78,0 36 28,1
ЦА-2 0,9 — 110,0 36 39,7
ЦМР-1 0,95 1,90 170,0 36 61,2
855
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Продолжение табл. 3.13
1 2 3 4 5 6
универсальный круглопильный Ц6 0,7 — 28,0 30 8,4
универсальный круглопильный УП 0,7 — 21,0 30 6,3
Строгальные: фуговальные с ручной подачей: СФ-3 0,7 Стружке. Г, ПЫЛЬ 33,0 25 8,2
СФ-б 0,6 — 73,0 25 18,2
фуговальные с механической подачей: СФ-4 0,9 97,0 25 24,3
СФ-6 0,9 — 190,0 25 47,5
СФА-4 0,9 — 97,0 25 24,2
СФА-6 0,9 — 190,0 25 47,6
СР-3 0,9 — 97,0 25 24,2
СК-15, С16-4, С16-5 0,9 — 310,0 25 77,7
С2Р6, С2Р8 0,9 2,50 445,0 25 112,0
С2Р12 0,9 3,10 490,0 25 122,5
C2PJ6 0,9 — 555.0 25 139,0
Фрезерные: ФЛ, ФЛА, ФСШ-1 — Стружке 0,9 1, ПЫЛЬ 24,0 20 4,8
Ф-4, Ф-6 0,7 1,35 26,1 20 5,2
Ф-5 0,7 1,50 26,1 20 5.2
ФА-1 0,8 — 44,0 20 8,8
Ф 0,8 — 22,0 20 4,4
ФС-1 — 1,35 47,5 20 9,5
ВФК-2 — 0,40 27,0 20 5,4
СР-6 0,9 — 245,0 25 61,2
СР-12 0,9 — 335,0 25 83,7
СР-18 0,9 — 500,0 25 125,0
СП-30, С-26 0,9 — 600,0 25 15,0
Шипорезные: шипорезные фрезы ШО-Ю (пила) — 1,51 0 72 73,0 4,6 16 16 11,6 0,7
проушечные фрезы ШО-6 (пила) — 0 83 0,72 24,0 3,7 16 16 3,8 0,6
шипорезные головки — 1,22 54,0 16 8,6
проушечный диск — 0,79 15,3 16 2,4
пила 0,96 — 74,0 34 25,2
фрезерные головки 0,96 — 68,0 20 13,6
шипорезный рамный ШД-10 — — 9,2 16 1,5
шипорезные фрезы — — 145,0 16 23,2
проушечные фрезы — 48,0 16 7,7
шипорезный ящичный ШПА-40, Ш2ПА — 1,0 8,5 24 2,0
ШЛХ-3 — 1,98 62,3 16 10,0
856
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Продолжение табл. 3.13
1 ‘ 2 3 4 5 6
Ленточно-пильные: ЛО-80 0,8 Опилки, 1,15 пыль 29,0 34 9,8
ЛД-140 0.8 2,5 245,0 34 83,5
Л С-80-1, Л С-4 0-1 1,2 36,0 33 12,0
формативный четырех- пильный с фрезерными головками ЦФ-2 0,9 — ’ 245,0 25 61,3
Сверлильные и долбежные: СВПА 0,6 Стружке Z, пыль 22,0 18 1,5
СВА-2 0,5 0,15 14,0 18 2,5
СВА-2М — 0,15 25,9 —. 1,6
СВП-2 — 0,15 25,9 — 1,6
СГВП-1 — 1,0 23,1 — 1,5
сверлильный 2Н, 125 Л — 0,8 26,0 21 6.0
ДЦА-2 0,4 — 27,0 18 4,8 -
токарный 1Е61М, 1А61В — 1,8 26,0 21 60
Шлифовальные: ШлПС-5П - - Пыл 3,0 ь 2,8 100 2,8
ШлПС-7 — 3,0 5,6 100 5,6
ШлНСВ — 2,4 1,2 100 1,2
ШлДБ 0,78 3,2 95 3,1
ШлНС 0,85 2,8 95 2,7
ШлСЛ 0,85 — 1,8 95 1,7
Шл2Д 0,7 — 4,0 95 3,8
ШлЗЦ-2 0,85 — 27.0 95 26,5
ШлЗЦВ-З. 0,85 . — 48.0 95 45,6
Шлифовально-дисковые: ШлДБ-4 — 1,4 12,0 67 8
Таблица 3.14
Фракционный состав пыли, образующейся при различных технологических
операциях механической обработки древесины
Технологический процесс Содержание, %, фракций пыли, мкм
200—100 100—75 75—53 53--40 40 и менее
Пиление 16 68 10 3 3
Фрезерование 40 ’ 53 4,5 2 0,5
Сверление 46 45,5 4,5 2,5 1,5
Строгание 52 43 3 1,2 0,8
Шлифование 21 28 17,5 12 21,5
857
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Таблица 3.15
Содержание свободного формальдегида и фенола в составе смолы, %
Марка смолы Свободный формальдегид Свободный фенол Марка смолы Свободный формальдегид Свободный фенол
МФ 3—4 — МФП 0,5—1,0 —
М-60 1—1,5 — СПМФ-4 0,5 —
М-70 1,5—3,0 — КФ-МТ 0,3 —
М-19-62 1,0—1,2 —- КФ-Б 0.9
МФПС-1 2 — КФ-Ж 1.0
МФПС-2 1 — СФЖ-3014 0.15 0,1
ПМФ-1,ПМФ-2 1 — СФЖ-3013 0,18 0,18
ММПК-25 1,4 — СФЖ-3011 1,0 2,5
ММПК-50 Ы —
Таблица 3.16
Распределение свободного формальдегида и фенола
Процесс Коэффициент, характеризующий количество свобод- ного формальде- гида и фенола, ос- тающихся в гото- вой продукции, к7 Участок процесса Коэффициент, характеризую- щий распреде- ление веществ по участкам, ку
Намазка и фанерование натурального и синтетичес- кого шпона при производ- стве мебели 0,7 1. Размещение клеенама- зывающих вальцев и горя- чих прессов 2. Участок выдержки фанерованных изделий 0,83 0,17
Пропитка бумаги (лами- нирование) 0,5 Пропитка 1,0
Пропитка стружки смолой горячего прессования; охлаждение древесно- стружечных плит 0,6 1. Размещение главного конвейера и пресса 2. Приготовление связую- щих 3. Склад готовой продукции 0,9 0,09 0,01
Намазка, сушка; склеивание шпона и охлаждение фанеры после прессов 0,5 1. Клеевые вальцы 2. Сушилки для намазанного шпона; горячие прессы 3. Камеры охлаждения 0,1 0,75 0,15
Таблица 3.17
Содержание формальдегида и аммиака в воздухе
в зависимости от содержания формальдегида в смоле
Содержание формальдегида в смоле, % Содержание в воздухе, г/кг Содержание формальдегида в смоле, % Содержание в воздухе, г/кг
формальдегида аммиака формальдегида аммиака
0,3 1,2 — 1,0 4,0 1,88
0,5 2,0 — 1,2 4,81 2,1
858
Состав растворителей, %
Таблица 3.18
Компоненты Р-4 Р-5 р-6 Р-7 Р-12 Р-14 Р-24 Р-40 Р-60 Р-189 Р-198
Ацетон 26 30 — — — — 15 — — — —
Бензол — — 40 — — — — — — ——
Бугилацетат 12 30 15 —— 30 — — — — 13 —
Бутиловый спирт — — 15 — — — — — — — • "
Ксилол — 40 — — 10 — 35 — —— 13 27
Метилэтилкстон — — — — — — — — 37 —
Сольвент-нафта — — " — — 50 — — — —
Толуол 62 — — " " 60 50 — 50 • — — —
Циклогексанон — — • 50 — 50 — —— — — 50
Этилгли ко з ьацетат •— — — — — — •— — 37 —
Этиловый спирт — — 30 50 — — — — 70 — —
Этилцсллозольв — — — — — — — 50 30 — 50
Компоненты Р-219 Р-548 Р-1101 р-1166 Р-2106 Р-3160 РЛ-176 РЛ-277 РЛ-278 РЛ-298 РВЛ РФГ РС-2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Ацетон 30 — — — — — — — ——- — — — —
Бутиловый спирт — — — — 60 - - — 20 — 75 —
Ксилол — — — 50 ’ - — — — 30 70 —- — 30
Метилэтилкстон — — — — — — — 50 — — — — —
'асть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
оо
с\
о
Продолжение табл. 3.18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Пропиленкарбонат — 30 —— — — — — — — — — —
Сольвент-нафта — — 55 — 70 — 50 — —— — — — —
Толуол 33 — 25 —— — — — , — 25 — — — —
Уайт-спирит — — — — ' — — —— — — — — — 70
Хлорбензол — — — — — — — — — — 50 — —
Циклогексанон 34 — — 15 30 — 50 50 — — — — —
Этилацетат — ! — 20 — — — — — — — — —
Этилгликольацетат — — 20 — — — — — — — — — —
Этиловый спирт — — — — — 40 — 15 — — 25 —
Этилцеллозольв — 70 — 15 — — — — 10 30 50 — —
' Компоненты № 645 Ле 646 Ле 647 № 648 Ле 649 Ле 650 РМЛ- 218 PMJ1- 315 РДВ РКБ-1 РКБ-2 М АМР-3 Р-251, «Б»
Ацетон 3 7 — — — — — — 3 — — — — —
Бутилацетат !8 10 29,8 50 — — 9 18 . 18 — — 30 25 —
Бутиловый спирт 10 15 7,7 20 20 30 9 15 10 50 95 5 22 —
Ксилол — — — — 50 50 23,5 25 — 50 5 — — 1 —
Метил изобутил кетон — — — — — — — — — — — — 40
Толуол 50 50 41,3 20 — — 23,5 25 50 — — — 30 —
Циклогексанон — — — — — — — — — — — — — 60
Этилацетат 9 — 21,2 — — — 16 — 9 — — 5 — —
Этиловый спирт 10 10 — 10 — — 16 — 10 — * — 60 23 —
Этилцеллозольв — 8 — — 30 20 3 17 — — — — — —
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Таблица 3.19
Состав нитрогрунтовок, нитроцеллюлозных лаков, распределительной и разравнивающей жидкостей, %
Компоненты Грунтовки Лаки Разравни- ваклцая жидкость РМЕ Распреде- лительная жидкость НЦ-313 Нитропо- литура НЦ-314 Полиро- вочная вода №18
НЦ- 0140 БНК НЦ- 221 НЦ- 222 НЦ- 223 нц- 224 НЦ- 218 НЦ- 243 НЦ-52
Ацетон — 2,3 4,2 — — — — — — — — — —
Буганоя 12 5,3 . 16,6 7,4 10,05 8 6,3 11,1 33 4 2 —“ 5
Бутилацстат 16 3,5 12,5 7,2 12,06 10,2 6,3 7,4 — 15 6,4 8,1 1
Этилацетат 12 9,4 8,3 12,4 3,35 10,5 11,2 5,18 — 20 5,2 — 2
Этиловый спирт 8 9,4 8,3 12,2 — 34,05 11,2 7,4 1 54 76,7 55,64 69
Ксилол — 17,8 . — 16,75 10,3 16,45 — — — - - — . -—-
Толуол 16 20,6 33,2 36,3 16,75 — 16,45 37 — — 3,6 8,7
Этилцеллозол ьв 12 1,7 — 2,5 8,04 — 2,1 5,92 — — 3 13,6 —
Циклогексанон 4 -— — — — — — — — — — — — •—.
Окситерпеновый растворитель — — —— — 1,95 — — — 1 —- — —
Сольвент-нафта — — — — — — — 4 — — — ==
Формальдегид — — — — — — — — 0,76 — — —
Бензин «галоша» — — — — — — — — — — — — 20
Летучая часть 80 70 83,1 78 67 75 70 74 38,76 94 96,9 86 97
Сухой остаток 20 30 16,9 22 33 25 30 26 71,24 6 3,1 14 3
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Глава 3. Расчет выбросов при работе технологического оборудования
Таблица 3.20
Состав полиэфирных, поли- и нитроуретановых лаков, %
Компоненты ПЭ-246 ПЭ-265 ПЭ-232 ПЭ-220 ПЭ-250М УР-277М ПЭ-251, «Б» УР-249, «М»
Ацетон 1—2 1—2 29 31 38 — — —
Бугилацетат 5 5 — — — — — 26
Стирол 2—1 2—1 - — — — 3—5 —
Ксилол — — 1 1,5 1 5 1 16
Толуол — — — 5 2,5 4 — 1 —
Метил изобу- тилкетон — — — — — — 8—11 —
Циклогексанон — — — — — 34 8—11 14
Этилгликоль- ацетат — — — — — 26 — 15
Летучая часть . 8 8 35 35 43 65 21—29 71
Сухой остаток 92 92 65 65 57 35 79—71 39
Таблица 3.21
Состав эмалей, %
Компоненты НЦ- 25 НЦ- 132П НЦ- 1125 НЦ- 257 НЦ- 258 ХВ- 518 ПФ- 115 ПФ- 133 МС- 17 ПЭ-276
Бутилацетат 6,6 6,4 6 6,2 6,5 7 — — — 5
Этилцсллозольв 5,28 6,4 4,8 4,96 — — — — —
Ацетон 4,62 6,4 4,2 4,34 — 19,6 — — — 2—4
Спирт бутиловый 9,9 12 6 9,3 ‘ 10,4 — — — — —
Спирт этиловый 9,9 16 9 6,2 5,85 — — — — —
Толуол 29,7 32,8 30 31 13 — — — — —
Этилацетат — — — — 0,75 — — — — —
Стирол — — — — — — — — — 2—1
Ксилол — — — — 16,25 — 22,5 25 60 —
Сольвент- нафта — — — — — 43,4 — — — —
Уайт-спирит — — . — — — — 22,5 — — —
Циклогексанон —— — — — 3,25 — — — .— —
Летучая часть 66 80 60 62 65 70 45,0 50 60 9—10
Сухой остаток 34 20 40 38 35 30 55 50 40 ' 91—90
862
Часть IV. Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования
Таблица 3.22
Состав шпатлевок и грунтовок
Компоненты ПФ- 002 НЦ- 008 АЛГ-5 ХВ- 005 ПР-032, ГС или ГФ-0163 ГФ-030 ГФ- 031 ГФ- 032 ФЛ- озк хс- 010 АК- 070
Ацетон — 4,5 23—36 8,5 — — — — .—. 17,4 —
Бугилацетат — 9 — 4,0 — — — — — 8,0 43,5
Толуол — 9 — 20,5 — — — — — 41,6 17,4
Этанол — — — — — — — - -- — — 8,7
Бутанол — 1,5 — — — — — — — — 17,4
Ксилол — — — — — — 51 61 15 — —
Сольвент-нафта 25 — — — 32 — — — — — —
Этилацетат — 6 — — — — — — — — 8,7
Уайт-спирит — — — — — 19,5—30 — — 15 —
Летучая часть 25 30 23—36 33 32 19,5—30 51 61 30 67 87
Сухой остаток 75 70 77—64 67 68 80,5—70 49 39 70 33 13
863
ПРИЛОЖЕНИЯ
Состав, плотность, низшая теплота сгорания, теоретический расход воздуха
и объемы продуктов сгорания сухого природного газа месторождений
oo
СГ\
LA
Таблица 1
Республика (край), область, месторождение Состав сухого газа, % (объемн.) Плотность рос, кг/м3 Низшая теплота сгорания МДж/м3 Теоретический расход воздуха Vp, м3/м3 Объем продуктов сгорания при а = 1,0 м3/м3
СН4 с2н6 С3Н8 СдНю С3Н12 СО2 N2+ редкие металлы H2S V0 RO2 vS; V° VHjO Vе,
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16
РФ Астраханская обл.: Промысловскос 95,3— 98,2 0,0— 0,3 0,08 — — 0,3— 0,5 4,4— 0,95 — 0,747— 0,731 34,14— 35,44 9,073— 9.418 0,956— 0,995 7,212— 7,449 2,052— 2,128 10,220— 10,572
Волгоградская обл.: Верховское 98,5 0,6 0,1 ' Д — 0,1 0,7 — 0,730 35,76 9.501 1,001 7.513 2.145 10,659
Коробковское 94,7— 95,2 0,9- 1,1 0,04— 0,57 0,24 0,41 0,6— 1,0 3,76— 1,48 — 0,753— 0,769 34,53— 36,21 9,175— 9,612 0,972— 1,031 7,286— 7,608 2,070— 2,151 10,328— 10,790
Линевское 81,0— 81,9 2,5— 3,1 0,15— 0,45 0,2 0.2 1,6— 2,0 14,75— 2,15 0,835— 0,790 30,74— 35,83 8,163— 9,510 0,881— 1,033 6,596— 7,534 1,832— 2,124 9,309— 10,691
Саушинское 98,2 04 0,15 — — 0,05 1,2 — 0,731 35,57 9,451 0995 7,478 2,134 10607
Клетско- Почтовское 96,0 0,1 0,1 0,2 3,6 0,744 34,57 9,187 0,968 7,294 2,076 10,338
Кудиновское (НГ) 86,0 6,0 2,5 0.5 1,0 — 4,0 — 0.844 38,96 10.317 1,125 8,190 2,251 11.566
Куйбышевская и Оренбургская обл.: Дерюжевское 57,4— 68,4 1,8— 2,46 1,16- 1,30 0,14— 0,70 0,1— 0,2 0,9— 2,2 38,5— 23.0 1,7 0,973— 0.932 23,08— 28,78 6,122— 7,645 0,664— 0,849 5,221— 6,270 1,360— 1,681 7,245— 8,800
Кирюшкинское 59,9— 65,3 2,9— 5.1 0,6— 1.3 0,0— 0.2 — 0,2— 0,5 36,4— 27.0 0,6 0,941— 0,926 23,85— 28,20 6,145— 7,480 0,677— 0,813 5,219— 6,179 1,408— 1,647 7,304— 8 639
Ново-Городецкое 70,8— 76,7 0,6— 0,7 0,4- 1.0 0,15— 0J0 0,Об- оз 0,2— 0,4 26,9— 19,1 0,9— 1,6 0,885— 0,866 26,57— 29,85 7,065— 7,940 0,752— 0,853 5,850— 6,464 1,583— 1,766 8,185— 9,083
Султангуловское 76,9— 78.9 7,0 1,7— 2,1 0,35 0,0— 0,5 0,5— 1,2 153— 6,35 0,8— 3.6 0,865— 0,802 32,41— 36,63 8,599— 9,733 0,991— 1,079 6,945— 7,753 1,899— 2,112 9,775— 10,944
Приложения
оо
сл
о
Продолжение табл. 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16
Оренбургское 82,1 3,69 1,5 1,4 2,2 0,5 7,5 и 0,897 38.26 10,137 1,122 8,083 2,189 11,394
Лебежанское (НГ) 85.0 4,0 1,5 2.0 0.5 7,0 0,851 37,47 9,925 1,080 7,911 2,170 11,161
Оренбургское (К) 83,0 50 2,0 1,0 1,0 ко 4,0 0,832 37.39 9,901 1,090 7,862 2.159 11,1И
Чечено- Ингушетия Алхазовское 96.0 0.4 1 0.3 0,2 0,1 3,0 0,748 35.30 9,377 0,990 7.438 2,111 10,539
Малгобское 99.0 0,4 0,3 0,2 0,1 — — — 0,732 36,37 9,663 1,020 7,634 2.176 10,830
Калмыкия, Ики- Бурульское 91,0 0,6 0,1 — 0,3 8,0 0,771 33,07 8,787 0,928 7,023 1,983 9,934
Дагестан, Ачи-Су (НГ) 86,0 2,0 1,0 0,5 0,5 8,5 К5 0,880 34,32 9,104 1,060 7,207 2,022 10,289
Саратовская обл.: Генеральское 83,5 4,3 1.9 1,0 0,5 0,2 8,6 ... 0.850 36.30 9,618 1,045 7,684 2,110 10,839
Восточно- Рыбушанское 93,3 0,7 0,41 025 0,85 0,85 3,64 — 0,785 35,78 9,497 1,020 7,539 2,120 10,679
Иловлинское 90,5— 95,7 0,7— 1.4 0,5— 0.8 0,3— 1,1 0,2— 1,0 — 7,7— 0.0 — 0,781— 0.784 33,97— 38.67 9,020— 10.255 0,956— 1,103 7,203— 8.101 2,023— 2,268 10,182— 11,472
Курдюмово- Елшанское 92,2— 94.0 1,8— 2.5 0,4— 1,0 0,1— 0,3 0,05— 0,1 0,1 — 0,25 5,35— 1,82 0— 0,03 0,769— 0.770 34,73— 36.69 9,223— 9,736 0,978— 1.040 7,340— 7,710 2,070— 2,173 10,388— 10,923
Курдюмово- Елшанское (НГ) 91,0 3,0 1,0 0,5 0,5 0,3 3,7 — 0,796 36,74 9,591 1,048 7,614 2,159 10,821
Степновское 95,5 1,9 0,7 04 0,8 0,2 0.5 — 0,773 37,70 10,003 1,072 7,907 2,224 11,203
Степновское (НГ) 90,0 30 2.0 1,0 0,5 0,5 3,0 — 0,817 37,89 10,044 1,090 7,965 2,212 11,267
Соколовогорское 90,0— 91,8 2,6— 3,0 1,1- 1,2 0,65— 0,70 0,28— 0,52 0,37— 1,37 5,0— 1,41 — 0,800— 0,804 36,08— 37,48 9,571— 9.939 1,029— 1.082 6,611— 7,866 2,125— 2.200 0,765— 11,148
Краснодарский край Анастасиевско- Троицкое’ Бсрезанское (К) 87,2— 89.5 3,6— 3,9 0,7— 1.2 0,10— 0,17 KO- KS 3,4— 3,6 4,0— 0,13 0,841— 0,845 35,75— 38,03 9,480— 10.080 1,053— 1,127 7,529— 7.965 2,099— 2,216 10,681— 11.308
Каневское(К) 88.8 4,8 1,4 0,5 К8 0,2 2,5 — 0,837 39,37 10,427 1,138 8,262 2,277 11.677
Калужское 91,2— 92.9 2,6— 3,6 0,1— 0,5 0,17— 045 0,03— 02 1,9— -2,3 . 4,0— 0,05 — 0,786— 0,791 34,66— 36,85 9,203— 9,778 0,994— 1,067 7,310— 7,725 2,066— 2,178 10,370— 10,970
Приложения
Продолжение табл. 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Ленинградское (К) 87,2— 90,9 4,6— 5,3 1,1— 1,2 0,22— 0,38 1,03— 1,49 1,2 4,65— 0,0 — 0,888— 0,778 36,94— 39.66 9,790— 10.507 1,069— 1,153 7,781— 8.301 2,056— 2,303 11,006— 11,757
Майкопское (К) 84,6— 90,5 2,8— 4,4 0,3— 1,2 0,0— 028 0,5— 1,4 4,2— 0.6 7,6— 1,3 — 0,846— 0,853 33,09— 38.69 8,782— 10,254 0,978— 1,116 7,014— 8,114 1,959— 2.253 9,951— 11,483
Сгаро-Мпкюе (К) 73,5— 76,6 6,7— 9,7 1,6- 6.0 0,36— 2,38 2,0— 3,7 0,4 16,44— 122 — 0,924— 1,003 34,77— 47,33 9201— 12.482 1,015— 1,424 7,433— 9,873 1,991— 2.605 10,439— 13,902
Челбасское 89,8 5,1 1.14 0.16 0,3 0.6 2,90 — —— 0,799 37.09 9,834 1,062 7,798 2,179 11,039
Бейсугское 99,0 0,8 — 0,2 — — 0.727 35,97 9.558 1,008 7.551 2.158 10,717
Фрунзенское 99,0 0,3 0.1 0,4 0.2 — — 0.733 36,22 9.622 1,017 7.601 2,168 10.786
Баракаевское (Н) 89,0 6,0 2.0 0,5 1,0 0.5 — 0.828 39,58 10,484 1,145 8293 2,294 11,732
Крыловское (К) 90,0 4,5 1,0 0,3 1,2 2.0 1,0 — 0.828 38,13 10,105 1,100 7,993 2225 11,318
Некрасовское(К) 85,0 5,0 1,0 0.2 1,3 6,0 1,5 — 0,882 36,68 9,720 1,113 7,694 2,134 10,941
Ново- Дмитровское (ГН) 90,0 3,0 2,0 2,0 2,0 1,0 — 0,863 41,27 10,942 1,210 8,644 2,366 12,220
Сердюковское (К) 90,0 4.0 0,8 0,2 1,0 2,5 1,5 — 0.823 37,22 9,867 1.087 7.810 2.181 11,078
Южно- Советское (К) 81,0 8,0 3,0 1,5 2,0 3,0 1,5 — 0,931 41,55 10,984 1,250 8,692 2,337 12,279
Ставропольский край Северо-Ставро- польское (Ходум- ский горизонт) 98,6— 99,1 0,3- 0,4 0,12— 0,23 0,05— 0,15 0,0— 0,05 0,0- 0,07 0,93 —0,0 — 0,729— 0,730 35,68— 36,21 9,481— 9,621 0,998— 1,015 7,499— 7,600 2,141— 2,169 10,638— 10,784
Тахта- Кугультинское: Журавское (НГ) 98,2 78.0 0,3 11,0 0,08 4,0 0,02 — 0,1 3,0 1,3 4,0 — 0,731 0.897 35,46 38,60 9,424 10.210 0,922 1,150 7,458 8,106 2,129 2.214 10,509 11,470
Русский Хутор (НГ) 76.0 10,0 4.0 2.0 1,0 3,0 4,0 — 0,953 41,08 10,853 1.240 8,614 2,315 12,169
Северо-Ставро- польское (НГ) (Зеленая свита) 85,0 4,0 2,5 •1,5 1,5 0,5 5,0 — 0,874 39,25 10,389 1,145 0,257 2,252 11,654
Коми Джебольское 81,8 3.8 7,7 3,7 0.1 0,1 2,8 - 0,928 43,29 11,436 1,279 9,620 2.443 13.342
Вой-Вожское 88,6 1,0 0,2 0,09 0,06 0.05 10.0 — 0.785 32,75 8,700 0,919 6,973 1,958 9.850
Вуктыльское (К) 84,5 7,5 2.0 0,6 0,3 0,1 5.0 — 0,838 38.02 10,070 1,095 8,005 2,205 11.305
оо
Продолжение табл. I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Верхне- Никорильское, Нибельское (ГН) 85,0 3,0 1,0 0,6 0,3 0,1 10,0 — 0,824 34,42 9,130 0,980 7,313 2,025 10,318
Тюменская обл.: Березовское 88,8— 94,8 0,1— 0,8 0,05 —0,2 0,0— 0,05 — 0,6— 1,0 10,45— 3,15 0,784— 0,757 31,92— 34,71 8,482— 9,221 0,898— 0,982 6,805— 7,316 1,918— 2,079 9,621— 10,377
Чуэльское 95,5 0,8 0,4 0,08 — 0,22 3,0 — 0,750 35,18 9,345 0,988 7,413 2,104 10,505
Демянское 83,0 0,5 — -—- — 2,5 14,0 — 0,828 30,05 7,985 0,865 6,448 1,804 9,117
Игримское 94,0 1,0 0,5 0,5 — — 4,0 — 0,763 35,36 9,389 0,995 7,457 2,106 10.558
Ленинское 98,0 0,6 0,3 0,2 0,4 — 0,5 — 0,744 36,58 9,715 1,029 7,680 2,180 10.889
Пахромское 93,0 1,0 0,3 — 0,7 5,0 — 0,765 34,22 9,092 0,966 7,233 2,048 10,497
Арктическое 98,0 0,1 — — — 0,1 1,8 — 0,731 35,17 9,346 0,983 7,401 2,113 10,497
Губкинское 98,5 0,1 — — 0,1 1,3 — 0,729 35,38 9,394 0,988 7,434 2,124 10,546
Заполярное 98,5 0,1 — — — 0,2 1,2 — 0,729 35,38 9,394 0.989 7,433 2,124 10,546
Комсомольское 97,5 0,2 — — — 0,3 2,0 — 0,736 35,05 9,315 0,982 7,379 2,106 10,467
Медвежье 99,0 0.1 — — — 0,1 0,8 — 0,726 35,53 9,441 0,993 7,466 2,135 10,594
Газовское 99,0 0,1 — — — 0,2 0,7 — 0,727 35,53 9,441 0,994 7,465 2,135 10,594
Уренгойское 98,0 0,1 — — — 0,3 1,6 — 0,733 35,17 9,346 0,985 7,399 2,113 10,497
Пунгинское (К) 86,0 2,0 0,5 0,5 0,5 8,5 2,0 — 0,877 33,86 8,985 1,045 7,118 2,000 10,163
Томская обл.: Мыльджинское (К) 78,0 3,0 3,0 1,0 0,2 0,3 14,5 —- 0,880 34,07 9,025 0,983 7,275 1,977 10,235
Северо- Васючанское (К) 86,0 5,0 4,0 1,0 0,2 0,5 з,з — 0,848 39,12 10,358 1,135 8,216 2,259 11,610
Якутия Усть-Вилюйское 92,1— 93,8 0,7— 2,9 1,0 0,6 0,0— 0,1 0— 0,8 7,2- 0,8 — 0,763— 0,778 33,44— 37,22 8,885 0,935— 1,063 7,091— 7,027 2,006— 2,182 0,032— 10,272
Средневилюйское (К) 90,0 5,0 1,0 1,0 — — 3,0 — 0,798 37,52 9,875 1,070 7,831 2,199 11,730
Сахалинская обл.: Прибрежное 98,0 0,2 — — 0,8 1,0 — 0,736 35,23 9,363 0,992 7,407 2,117 10,516
Колендо (ГН) 96,0 2,0 0,5 0,3 0,2 1,0 —• — 0,762 36,77 9,760 1,047 7,719 2,184 10,950
Тунгор(К) 89,0 3.0 1,0 1,0 0,5 4,5 1,0 — 0,843 36,62 9,710 1,090 7,681 2,146 11,727
Приложения
Продолжение табл. 1
о\
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Азербайджан Зыринскос 91,3— 91,6 3,15— 3.65 1,1— 2,0 0,8— 12 025— 225 0,15— 0,50 325— 0,0 — 0,794— 0,829 37,03— 39,92 9,821— 10,575 1,055— 1,155 7,791— 8,354 2, Пв- гЗ 15 11,024— 11.824
Кал мае (К) 95,0 2,0 1,5 1,0 — 0,5 —. — 0,776 37,86 10.044 1,080 7,935 2.232 11.247
Карадаг (НГ) 95,0 2.0 1,5 0.5 0.5 0,5 — — 0,779 37,99 10,079 1,085 7,962 2,237 11,284
Южное (К) 95,0 2,0 1.0 1.0 0,5 0,5 — — 0,782 38,13 10,115 1,090 7,991 2,243 11,324
Ачакское (К) 91,5 4,0 1,5 0,3 0,5 0,2 3,0 — 0,807 37,78 10,017 1,079 7,943 2,216 11.238
Котур-Тепс (НГ) 95,0 2,0 1,0 0,5 0.5 0,5 0.5 — 0,776 37,54 9,960 1.070 7,873 2.215 11,158
Украина Львовская обл.; Дашовское 98,3 0,3 0,12 0,15 0,03 0,1 1,0 — 0,733 35,73 9,495 1,001 7,511 2,142 10,654
Бильче-Болица 98,2 0,22 0,13 0.06 0.09 0,2 1,1 — 0,735 35.64 9,469 0.999 7,492 2,137 10,628
Косовское 98,5 0,18 0.1 0.12 — 0,1 1.0 — 0,731 35,63 9,468 0,997 7,490 2,138 10.625
Свндшщкое 95,2— 96,8 0,3— 0.5 0,2— 0,4 0,15— 0,32 0,3- 0,6 0,1— 0,3 3,75— 1,08 — 0,756— 0,759 35,09— 36,61 9,321— 9,721 0,986— 1,036 7,401— 7,690 0,096— 2,176 10,483— 10,902
Угорское 97,3— 98,4 0,17— 021 0,08— 0,14 0,07— 0,12 0,05— 0,15 0,18— 024 2,15— 0,74 — 0,738— 0,736 35,19— 35,87 9,351— 9,530 0,986— 1,007 7,409— 7,536 2,111— 2,148 10,506— 10,691
Опары 99,0 0,2 0,1 0,1 0,1 0,5 —— 0.728 35,80 9.513 1,002 7,520 2.148 10.670
Рудкинскос 97.0 0.5 0,4 0.3 0,1 0,5 12 — 0,749 35,93 9.544 1,014 7,552 2,146 10,712
Полтавская обл.: Зачепиловское 87.1 5,9 2.1 12 3,2 0,1 0,4 0,889 42,98 11.364 1,261 8,982 2,438 12,681
Сагайдаиское 89,7— 95,0 0,0— 0,05 0,05 0,0— 0.01 — 0,5— 0.9 9,8— 3,91 — 0,778— 0.753 32,13— 34.12 8,539— 9.067 0,902— 0,962 6,844— 7,202 1,931— 2,050 9,677— 10,214
Радченковскос 86.0 0,2 02 — — 0,2 13,4 — 0.797 31,12 8,268 0,872 6.666 1,867 9,405
Солоховскос 87.0 0.1 — — —- 12,9 —- 1.789 31,23 8.299 0.872 6,685 1,877 9,434
Харьковская обл.: -
Спиваковское 92,1— 93.8 3,8— 4.2 0,8— 0,9 0,3— 0.6 0,1 0,1— 0,7 2,9— 0,0 -— 0,776 36,50— 37,96 9,684— 10.067 1,034— 1,085 7,179— 7,953 2,159— 2.236 10,872— 11,274
Шебслинскос 91,1— 92.2 4,3— 4.8 0,9 0,3— 12 — 0,1— 0,2 3,3— 0,7 — 0,782— 0,789 36,55— 38,33 9,696— 10,163 1,037— 1,095 7,693— 8,036 2,158— 2,248 10,888— 11,379
Ефремовское (К) 93.0 4.0 1.0 0.3 0,2 0,1 1,4 — 0,777 37,42 9,927 1,063 7,856 2.207 11,126
Кегичевское(К) 93.0 4,0 1.0 0,3 0,2 0,1 1,4 — 0,777 37,42 9,927 1,063 7,856 2.207 11,126
Продолжение табл. 1
oo
о
I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Днепровская обл.: Перещепинское (К) 88,0 5,0 3,0 1,0 0,7 0,3 2,0 — 0,839 39,66 10,500 1,148 8,315 2,291 11,754
Крымская обл.: Джанкойское 96,0 0,5 0,1 — — — 3,4 — 0,742 34,79 9,246 0,973 7,338 2,088 10,399
Стрелковское 98,0 0,1 — — — 0,4 1,5 — 0,734 35.17 9,346 0,986 7,398 2,113 10,497
Глебовское(К) 90,0 5?0 2.0 1,0 0.6 0,4 1,0 —— 0,820 39,31 10,415 1,134 8,238 2,284 11,656
Западно- Октябрьское (К) 82,0 10,0 4,0 2,0 1,0 0,1 0,9 — 0,900 43,23 11,424 1,271 9,034 2,444 12,749
Казахстан Узеньское 94,0 1,5 0,7 0,2 0,5 0,1 3,0 — 0,771 36,23 9,618 1,025 7,628 2,148 10,801
Киргизия Майли-Су IV 86,0— 94,8 0,9— 2?8 0,2— 0,5 0,1— 0,3 0,2— 1,0 0,2- 0,3 12,4— 0,3 — 0,803— 0,779 31,97— 38,02 8,492— 10,403 0,900— 1,084 6,833— 8,221 1,909— 2,242 9,642— 11,547
Майли-Су (ГК) 82,0 2,0 1,0 0,5 0,5 14,0 — 0,841 32,88 8,723 0,935 7,031 1,935 * 9,911
Узбекистан Газлинское (ГК) 95,0 3,0 0,3 0,2 0,1 0,4 1,0 0,759 36,60 9,715 1,936 7,685 2,173 10,895
Караул-Базарское 85,7— 89,6 4,2— 9,4 0— 0,0— 0,2 _02_ — 10,1— 0,45 0,0— 0,05 0,800— 0,791 33,38— 38,72 8,858— 10,258 0,941— 1,105 7,099— 8,108 1,983— 2,266 10,023— 11.479
Южно- Мубарекское 85,8— 90,9 1,3— 3,8 0,9 0,1— 1.5 0,2— 1,8 — 12,2— 0,99 0,0— 0,11 0,805— 0,834 32,34— 40,21 8,587— 10,658 0,910— 1,163 6,906— 8,430 1,926— 2,324 9,742— 11,917
Туркменистан Кызылкумское 91,8— 92,8 0,4— 1,5 1,4— 9,3 2,2— 2,7 0,2— 0,7 —— 4,0- 0,0 — 0,807— 0,826 37,32— 40,52 9,896— 10,734 1,066— 1,170 7,858— 8,480 2,185— 2,343 11,109— 11,993
Байрам-Али 98,0 1,0 0,1 — — 0,2 0,7 — 0,734 35,83 9,520 1,005 7,528 2,147 10,680
Майское 97,0 1,0 0,2 — - • — 0,8 1,0 — 0,744 35,57 9,449 1,004 7,475 2,130 10,609
Наипское (К) 85,0 3,0 4,0 2,0 1,5 1,0 3,5 — 0,894 40.57 10,734 1,195 8,515 2,313 12,023
Таджикистан Комсомольское (К) 90 6,0 1,0 0,5 0,3 0,2 2,0 — 0,799 38,01 10,074 1,095 7,979 2,225 11,299
Примечание. 1. Здесь и в дальнейшем используются данные, отнесенные к различным «массам» топлив: на рабочую (р), сухую (с), горючую (г), органическую (о) и аналитическую (а) массы топлив. 2. НГ—нефтегазовое, К — конденсатное, ГН — газонефтяное, Н — нефтяное с большим выходом газа. ГК— газоконденсатное месторождения.
Средний состав, плотность, теплота сгорания, теоретический расход воздуха
и объемы продуктов сгорания некоторых попутных (нефтепромысловых) газов (сухих)
Таблица 2
Республика, область, месторождение Состав газа, % (объемн.) Плотность ,кг/м3 “*эд Теоретический расход воздуха £°,м3/м3 Объем продуктов сгорания при а = 1.0 м3Аг
CIL, С2Нб с3н8 С4Н10 ЭГПН8 И г'Н5Э СО2 н2 N2+ редкие металлы V0 vro2 Ч V° VI1.O
Татарстан Ромашкинское 40 19.5 18 7.5 4,9 0,1 10 1,383 59,24 15.527 1.876 12,366 3,024 17.266
Бавлинское 35,5 21,8 19 8,5 4,8 0.1 — 11 1,427 60,60 15.876 1,928 12,652 3,072 17,652
Шугуровское 18.2 16 9 4 3,3 2.0 2,5 45 1,372 35,08 9.213 1,142 7,728 1,775 10 645
Башкирия Туймазинское (угольное) 32 14 12 7,5 6,5 0,7 0,8 26,5 1,415 49,92 13,088 1,600 10,605 2,524 14,729
Шпаковское 40 15 17 6,9 4,0 0,1 — 17 1,346 53,43 14,011 1,527 11.239 2.741 15,507
Арианское 29 7,2 5,3 1.2 — 0,3 — 57 1,159 21.24 5.593 0 644 4,988 1,158 6,790
Куйбышевская обл. Зольнинскос 41 20 22 7,0 3,2 03 , 6,5 1,368 60,49 15.586 1,913 12,591 3,097 17,601
Жигулевское 43,2 14,5 19 7.9 4,9 0,5 — 10 1,377 58,59 15.361 1,858 12.235 2,995 17,088
Мухановское (девонский) 42,7 20 19,5 9,5 2,9 0,2 — 5,2 1,368 61,35 16,082 1,939 12,757 3,138 17,834
Чечено-Ингушетия Соленая Балка 47,3 8,6 Л 7 8.3 4,9 2,7 - - 16.5 1,318 50,11 13,154 1,600 10,557 2.593 14,750
Новогрозненское 54,5 8,0 10.5 10 7 0,5 —- 9.5 1,319 56,29 14,780 1,775 11,771 2,908 16,454
Туркменская ССР
Западный Небит-Даг 91 3,0 2.3 1,3 1,8 0,5 — 0.1 0,843 40,78 10,798 1.186 8,531 2.349 12,066
Западный Куба-Даг 86,8 4,5 3,0 2,0 3.2 0,4 0.1 0 908 43,75 11.564 1,292 9,137 2,469 12 898
Западный Чалекен 88 4,5 2,7 2.0 2,6 0,1 От» 0,886 43,03 11,379 1,262 8,990 2,442 12.694
Азербайджан Сураханское 89,9 0,2 0,1 0,3 1,3 8,2 0.862 34.68 9.206 1,065 7,273 2.049 10 387
Биби-Эйват 90,7 3,0 0,5 1,4 2,0 1,4 1.0 — 0,846 36.97 10.520 1,152 8,311 2,293 11,756
Узбекистан Андижанское 64,9 16,5 9,2 3,0 2,0 _AL_ 4.1 1,069 48,65 12.814 1,477 10,164 2.638 14.279
Таблица 3
ю
Состав, плотность, низшая теплота сгорания, теоретический расход воздуха и объемы продуктов сгорания
некоторых нефтезаводских (при переработке нефти) газов (сухих)
Республика, месторождение, способ производства Состав сухого газа, % (объемн.) Плотность р, кг/м3 МДж/м3 Теоретический расход воздуха Ln. мУм3 Объем продуктов сгорания при а = 1,0 м3/м3
СН4 £ о оа • Я и 01н*э—н н-с4н10 г|н5э—Н гч о 1 я X С2Н4 Я о н—С4Н8 со «-J-I V X V0 vROj V0 vn2 V° VH2O V°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Газы прямой перегонки нефти
Башкирия Александровское 3,0 3,1 17,3 24,8 9,2 21,2 21,4 — -— —- — 2,656 121,41 31,661 4,101 25,012 5,611 34,724
Староказанковс- кое 0,7 6,6 24,8 30,4 7,5 19,4 10,2 0,4 — ' — — — 2,517 115,34 30,076 3,879 23,760 5,363 33,002
Введеновское 6,2 3,3 20,1 34,4 5,8 19,9 9,5 0,8 — - - — — — 2,473 113,40 29,576 3,681 23,365 5,285 32,331
Шпаковское 1,1 3,7 18,4 31.2 6,2 26,8 12,8 — — — — 2,664 121,77 31,752 4,113 25,084 5,626 34,823
Татарстан Елабуга . 3.1 17,0 40,5 5,5 23,0 10,9 —— "II — — — 2,659 121,59 31,704 4,107 24,046 5,617 34,770
Куйбышевская обл. Жигулевское 3.4 21,0 27,4 8,5 24,3 15,4 — — — — . 2,667 121,92 31.790 4,119 25,114 5,631 34.864
Серноводское — 2,6 11,3 36.8 9.1 17,2 23,0 — — — — — 2,741 125,15 32.632 4,237 25,779 5,762 35,778
Мухановское — 2,8 22,0 26,9 6,5 31,2 10,6 — — — — 2,682 122,15 31,954 4,142 25.244 5,656 35,042
Якушкинское — 2.4 19,8 31.6 8,4 22,0 15,8 — — — — — 2,675 122,28 31,882 4,132 25,187 5,645 34,964
Покровское — — 7.0 36,4 6.4 26 0 24,2 — — — —• — 2.863 130.50 34,024 4,432 26.879 5,980 37,291
Радаевекое — 1.0 15,7 20,8 5,6 46,9 10,0 — — — — — 2,838 129,41 33,739 4,392 26.654 5,935 36.981
Яблоневское 0,4 0,7 3,7 23,8 9,7 39,1 22,6 — — — — — 2,939 133,85 34.895 4,554 27,567 6,116 38,227
Оренбургская обл. Байтуганское 4,8 16,7 26.0 11,2 19,8 21,5 — — — — — 2,687 122,77 32,011 4,150 25,289 5,665 35,104
Султангуловское — 3,0 18.9 25,7 11,5 22,3 18,6 — — — — 2,693 123,04 32,082 4,160 25,345 5,677 35,182
Тархановское — 4,3 31,9 30,5 7,8 16.6 8,2 0,7 — — — — 2.477 113.60 29,619 3,815 23,399 5,292 32.506
Продолжение табл. 3
1 2 3 4 5 6 ' 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Во.чгвградская обл. Бармэтъевское —.. 1.8 16.1 16,5 27.2 35.9 2.5 - — - — —— — 2,710 123,79 32,275 1,187 25,497 5,707 35,391
Коробковское — 2,1 12.7 27,9 10,3 26.8 20,2 — — — — — 2,781 126,91 33,089 4,301 26,140 5,834 36,275
Парофазный крекинг нефти 30 12 4,0 2,0 1,0 — — 7,0 24,0 14,0 6,0 — 1,253 59,39 15,042 1,920 11,883 2,722 16,525
Термический риформинг 40 18 10 7,0 3,0 — — 7,0 4,0 6,0 5,0 1,279 60,75 15,732 1,920 12,428 3,023 17,371
Каталитический крекинг 18 9,0 14,0 5,0 16,0 — — 7,0 5,0 16,0 10 1,727 78,70 20,206 2,600 15,963 3,615 22,178
Пиролиз газового бензина 25,7 5,5 2,7 3,3 3,2 9,5 24,8 14,9 11,3 • 1,382 65,08 16,432 2,135 12,981 2,899 18,015
Пиролиз тяжелых нефтяных остатков 31,9 7,6 0,5 3,0 1,7 — 24,5 27,0 3,8 — — 0,905 44,63 11,250 1,345 8,887 3,356 13,588
Газы жидкофаз- ного крекинга:
из солярового масла (г. Орск) 21,4 15,0 17,8 13,2 3,4 - — юз 2,5 8,0 8,4 1,538 73,17 18,624 2,338 14,713 3,449 20,500
из мазута (г. Орск) 23.4 18,9 17,0 11,1 3,3 — — 5,3 3,3 8,7 9,0 — 1,564 73.25 18,909 2,385 14,938 3,479 20.802
из мазута (г. Уфа) 33,6 19,2 15,0 6,8 2,8 — — 4,7 3,0 7,3 5,1 2,5 1,412 66.54 17,212 2,137 13,597 3,235 18,969
то же, комбини- рованная уста- новка 34,2 19,1 17,2 6,8 3,0 — — 3,2 2,8 6,8 4,9 2,0 1,433 67,43 17,467 2,168 13,799 3,284 19,251
из мазута (г. Гурьев] 26.7 19,1 17,5 8,6 2,6 — — —- 5,1 9,9 6,6 3,9 1.595 74,44 19,202 2,441 15,169 3,495 21,105
in мазута (г Саратов) 32,8 18,5 16,3 10,2 3,0 — — — 2,7 7,3 6,3 2,9 1,548 72,39 12,745 2,356 14,809 3,466 20,631
то же, комбини- рованная уста- новка (г. Куйбы- шев) 29,0 17,5 16,8 7,9 2,8 — 5,0 5,0 7,5 6,2 2,3 1,472 69,16 17,852 2,237 14,103 3,314 19,654
из мазута (г Москва) 34,5 17,5 14,9 8,0 2,3 — — 4,8 2,8 6,8 5,8 2,6 1,420 66,87 17,303 2,150 13,669 3,249 19,608
из мазута (г Грозный) 35,6 18,2 15,4 6,4 4,7 — — 3,2 2,3 6,2 5,5 2,5 1,439 67,69 17,538 2,190 13,854 3,295 19,339
оо
-Рх
Таблица 4
Состав, плотность, теплота сгорания, теоретический расход воздуха и выход продуктов сгорания
при сжигании некоторых искусственных газов
Газ, исходное сырье Состав сухого газа, % (объемн.) сухого газа, МДж/м3 Плотность сухого газа при 0 °C, кг/м3 Теоретический расход воздуха Ао, м3/м3 Объем продуктов сгорания при а = 1 0 м3/м3
СО Н2 СН, С2Н4 H2S СО2 Oj n2 V0 RO2 ч V0 ¥нго V°
Генераторный газ из кусковых углей: антрацит донецкий 27,5 13,5 0.2 0,2 52,6 5159 1.131 1,03 0.34 1,34 0,16 1,84
коксовая мелочь 28,5 13,0 0,7 — 0,2 5,0 0,2 52,4 5303 1,132 1,06 0,34 1,36 0,16 1.86
богословский уголь 24,0 13,6 2,2 отз 8,0 02 51,7 5467 1,138 1,17 0,35 1,44 0,21 2,0
сулюктинский уголь 29,0 14,6 0,8 0,1 0,2 5,0 0,2 50,1 5637 1,113 1,14 0,35 1,40 0,19 1.94
донецкий газовый уголь 26,5 13,5 2,3 0,3 о,з 5,0 0,2 51,9 5878 1,119 1,25 0,35 1.51 0,22 2,08
подмосковный уголь 25,0 14,0 2,2 0,3 1,2 6,5 0,2 50,6 5917 1,126 1.29 0,36 1.52 0,23 2,11
челябинский уголь 30,0 13,0 2,0 0,2 0,2 5,0 0,2 49,4 6076 1,125 1.27 0,39 1.48 0,20 2,07
лисичанский уголь 25,0 15.0 2,5 0,3 1.0 7,0 0,2 49,0 6085 1,116 1,32 0,36 1.54 0.24 2.14
черемховский уголь 25.5 15.5 2,6 0,4 0,1 70 0,2 48,7 6087 1.107 1,32 0.39 1,50 0,25 2,14
гидроторф 27,5 15,0 2,5 04 0,1 8,5 0,2 45.8 6250 1,124 1.34 0.39 0,53 0,24 2.16
древесина (щепа) 290 14,0 3,0 0,4 — 6,5 0,2 46,9 6487 1,119 1.39 0 39 1,58 0,24 2.21
подмосковный торф (в ки- пящем слое, фракция 0-6 мм) 21,7 7,1 1,1 — 0,4 6,9 0,2 62,2 3996 1,207 0,91 0,31 1,34 0,13 1,78
фрезерный торф (в кипящем слое) 20,3 10,9 1,9 0,7 — 9,8 0,2 56,2 4836 1,184 1,08 0,33 1,43 0,19 1,95
Водяной газ из кокса 37,0 50,0 0,5 — L о,з 6,5 0,2 5,5 10325 0,715 2,13 0,44 1,74 0,55 2,73
Газы полукоксования из: сулюктинского угля 10,4 9,3 17,0 1,7 59,7 «и 1.9 9412 1,477 2,33 0.91 1.86 0.51 3,28
райчихинского угля 165 н,з 25,0 2,0 44,5 — .— 10.7 13442 1,429 3,33 0.90 2,74 0 70 4,34
подмосковного угля 7,8 9,0 28,0 3,5 50,0 — — 1,7 14055 1,355 3,57 0,93 2,84 0,78 4,55
ткибульского угля 7,3' 6,7 59,1 6,7 14,9 — — — 5,3 26773 0,971 6,92 0,95 5.52 1,49 7,96
черемховского угля 10.3 Н,2 55,0 7,2 14,3 — — 2,0 26465 0,937 6,78 0,94 5.38 1,47 7,79
торфа 16,0 20,0 19.5 1.7 41,3 — — 1.5 12171 1,209 2,96 0.80 2,35 0.67 3.82
Примечание. Теоретический объем воздуха для горения и объемы продуктов сгорания определены для сухого газа (без учета
влагосодержания при полном насыщении).
Приложения
Таблица 5
Физико-химические характеристики мазутов нефтеперерабатывающих заводов (данные ВНИИМТа)
Завод-изготовитель Марка мазута Относитель- ная плотность Вязкость при 80 °C Температура, °C Коксуемость, % Содержание,% Низшая теплота сгора- ния, МДж/кг
°ВУ см2/с застыва- ния вспышки в откры- том тигле золы Лс серы Sc ванадия vc
Московский 40 0,970 6,14 0,44 0 160 10,47 0,09 — —
100 0,997 12.01 0,87 0 180 11,67 0,13 3,00 0,0160 39,90
Саратовский 40 0,989 6,40 0,46 +12 93 11,20 0,33 2,44 0,0100 40,14
100 1,014 13.69 0,99 +8 180 14.85 0,34 2,80 — 39,60
Новокуйбышевский 40 0,988 5,90 0,42 +8 160 11,30 0,10 2,82 0,0075 40,32
100 0,993 14,13 1,03 +15 144 18,80 0,14 2,80 0,0200 39,90
Уфимский и 40 0,983 5,60 0,40 +6 174 7,10 0,18 2,82 0,0100 39,85
Новоуфимский 100 1,000 12,40 0,90 +20 180 15,00 0,18 3,00 0,0150 39,90
Орский 40 0,965 5,00 0,35 -12 116 6,10 0,08 1,90 0,0057 40,80
Омский 100 0,982 13,10 0,95 +25 132 13,50 0,12 . 2,67 0,0150 39,77
Сызранский 40 0,977 6,40 0,46 +2 90 8,00 0,07 2,26 — —
Краснодарский и Батумский 100 1,005 14,90 1,08 +8 208 14,40 0,06 0,43 0,0005 40,10
Грозненскийи 40 0,959 • 6,20 0,45 +21 156 — 0,15 0,46 — 41,15
Новогрозненский 100 0,983 14,30 1,06 +21 201 . — 0,16 0,43 — 41,15
Гурьевский 40 0,938 5,40 0,39 +10 104 — 0,016 2,00 — 0,61
100 0,898 5,60 0,41 +36 168 — 0,02 0,40 — 42,29
Пермский 40 0,947 3,20 0,23 +22 92 3,00 0,12 0,80 — 40.95
Банковский 40 0,889 1,30 0,09 +25 80 — 0,007 0,43 — 41,79
100 0,891 1,70 0,12 +20 85 ““ 0,003 0,80 — 41,35
Бакинский 40 0,946 6,54 0,47. +19 148 4,40 0,35 0,31 — 41,21
100 0,958 14,54 1,05 +12 136 6,20 0,44 0,38 41,19
Приложения
СЛ
ос
о\
Некоторые физико-химические характеристики мазутов
Таблица 6
Исходное сырье (нефть) Плотность Рзсь t/mj Температура кипения, °C (начальная) Вязкость. Температура застывания, °C Температура вспышки, °C в тигле Коксуемость, % Содержание, % Низшая теплота сгорания, МДж/кг
сырья (нефти) мазута °ВУ50 °ВУ8О открытом закрытом золы Ас серы Sc ванадия Ус механических примесей карбонатов асфальтенов смол
Прямогонные мазуты Акалукская 0,917 249 8,77 2,47 +32 165 4,04 0,03 0,32 0,0002 - - - - --—. 38,0 41,91
Озерсуатская — 0,883 285 5.59 1,74 +38 170 2,02 0,03 0.15 0,0001 0,07 — — — 42.70
Грозненская — 0,900 280 5,72 2,25 +32 135 3,50 0,04 0,15 0,0002 0,04 — 2,0 9,0 41,87
Туркменская — 0.918 320 11,80 3,64 +36 — 196 3,41 0,02 0,30 0,0003 0,02 — 1 1 У 36,0 42,33
Малгобекская — 0,953 290 — 6,99 -8 — 191 6,00 0,05 0,44 0,0005 0,05 — — 70.0 41,36
Ставропольская ' 0.878 258 3,61 1,72 +40 — 138 1,90 0,03 0.07 0,0001 0,08 — 0,1 6,2 42,72
Бугульминская — 0,943 — — 4.85 +25 — 153 7,36 0,09 2,00 0.0050 0,03 — — ”—' 41,28
Долинская — 0,926 — 13,09 3.28 +42 — 218 4,10 0,03 — 0,0011 0,11 — — — 42,07
Крекинговые мазуты Туймазинская 0,958 1,0580 300 2728 119,1 +34 198 25,8 —. - 2,33 16,7 4,9 39,40
Бакинская 0,943 1,0039 290 190 22,3 +27 232 — 15.1 — — — — 1,02 ’9,3 13,3 40,49
Тюменская: 0,917 1,0050 250 531 43,5 +25 243 — 16,1 — — — — 1,00 10,8 6,7 40,56
марки 40, сернистая — 0,940 — — 4,8 +10 120 — — 0,012 1,82 0,0032 — — — 40,6
марки 100, высокосернистая — 0,960 — — 10,3 +25 138 — _ — 0,01 2,27 — 0,016 — — — 39,8
Приложения
Состав, теплота сгорания, характеристика топлива, теоретический расход воздуха
и объемы продуктов сгорания жидких топлив (данные ВНИИМТа)
Таблица 7
Топливо (марка, завод) . Элементарный состав, % Харакге- ристика топлива Р Низшая теплота сгорания, МДж/кг Теорети- ческий расход воздуха, м’/кг Объем продуктов сгорания, м’/кг, при а ~ 1,0
Яс Сг нг sr (0+N)r ^RO, *4 ' п.г
Мазут Ф5 0,05 86,92 12.09 0,33 0,59 0,335 41,93 10,48 1,59 8.51 1,51 11.61
Мазут Ф12 0,10 87,1 11.7 0,50 0,60 0,317 41,57 10,42 1,62 8,57 1,47 11,66
М40, Саратовский 0,33 85,88 10,95 2,45 0,72 0.294 40.15 10.56 1,61 8,35 1,38 11,34
М40, Новокуйбышевский 0,10 86,09 10,81 2.85 0,33 0.290 40.32 10,59 1,62 8.37 1,37 11,36
М40, Уфимский 0,18 86,11 10,65 2,83 0,50 0,286 40,35 10,54 1,62 8.33 1,35 11,30
М40. Орский 0,08 86,47 11,01 1,90 0,62 0,295 40,80 10,62 1,62 8,39 1,39 11,41
М100, Московский 0,13 83.71 10,71 3,00 1,57 0,288 39,90 10,41 1,60 8,22 1.36 11,18
М10. Саратовский 0,34 86.49 10.03 2.81 0.66 0.217 39,60 10,39 1,63 8,21 1,28 11,11
Ml 00, Омский 0,12 85,32 10,47 2,67 1,53 0.279 39,74 10.38 1.61 8.20 1.33 11.14
Ml00, Краснодарский 0,06 87,25 10,81 0,43 1,51 0.286 40.28 10,56 1,63 8.34 1.37 11,34
Остаток арланской нефти 0,25 83,70 10,10 4,42 1,78 0,275 39,17 10,24 1,59 8,10 1,29 10,98
Деасфальтизат арланской нефти 0,04 84,8 10,70 4,00 0,5 0,290 40,19 10,52 1,61 8,31 1,36 11.28
Экстракт (Баку) 0.05 87.83 10.39 0,51 0,64 0,276 40,33 10,57 1,64 8,35 1,32 11,31
Смола сланцевая туннельная 0.02 82,6 10,4 0,9 6,1 0,284 38,49 10.03 1,55 7,95 1,32 10,82
Смола сланцевая генераторная 0,90 83,5 10,1 0,7 5,7 0.273 38.49 10,03 1,56 7,95 1,28 10,79
Смола сланцевая с установки УТТ-500 1,10 83,8 9,9 0,7 5,6 0.267 38,39 10.00 1.57 7.92 1,26 10,75
Смола сланцевая камерных печей 0,07 86,7 7,7 0,7 4,9 0,200 37,14 9.69 1,62 7,67 1,01 10,30
Легкий пековый дистиллят каменных углей — 90,32 6,96 0,6 2,12 0,177 37,75 9,86 1,69 7,80 0,93 10,42
Тяжелый пековый дистиллят — 92,19 5.85 0,8 2,73 0,144 37.23 19,73 1,73 7,70 0.81 10,24
Смола полукоксования торфа 0.50 84,86 9,98 -Ч 5,16 0,267 38,78 0,10 1,58 8,00 1,27 10.85
Торфяная смола газификации — 76,0 19,0 1,5 13,5 0.250 34,47 8,97 1,43 7,14 1,14 9,71
Смола полукоксования бурого угля — 84,5 70,0 1,0 4,5 0.269 38,82 10,12 1,58 8,01 1,27 10,86
Смола газификации бурых углей — 83,0 8,5 2,5 7,0 0,198 35,77 9.33 1,57 7,40 0.98 9,95
Смола сухой перегонки дерева — 72,0 1,75 — 19,0 0,247 32.38 8,40 1,34 6,71 U1 9,16
Нейтральное торфяное масло — 85,73 0,83 0,38 3.06 0.291 40,10 10,45 1,60 8.27 1,37 11,24
Углемазутная суспензия (ВТИ) —. 87,73 8,86 0,30 1.7 0.235 38,74 10,09 1,63 7,98 1,15 10,76
Гидрогенизат каменноугольной смолы — 87.5 9,60 0,02 2.98 0.253 39,40 10,27 1,63 8,13 1,23 10.99
Приложения
оо
оо
Расчетные характеристики твердых топлив
Таблица 8
№ п/п Бассейн, месторождение, марка и класс угля Рабочая масса топлива, %
Лр* spK sp ° op Ср Нр Np Ор sc •J mix <Л, кДж/кг <Л, кДж/кг А\ % Г, % иг"1р, %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 Донецкий: ДР 13/18 21,8/35 1,5 1,5 49,3 3,6 1,0 8,3 3,5 19 595 32 240 25,0 44,0 4,5
2 Д, отсев 14/16 25,8/34 2,5 1,4 44,8 3,4 1.0 7.1 4,0 17 753 31 612 30,0 44,0 4,5
3 ГР, ГМ 8/11 23/37,5 2,0 1,2 55,2 3,8 1,0 5,8 3,5 22 024 33 915 25,0 40.0 3,0
4 Г, отсев 11/14 26,7/31.5 1,9 1,2 49,2 3.4 1,0 5,6 3,5 19 805 33 496 30,0 40,0 3,0
5 Г, промпродукт 9/17 34,6/45 2,0 1.2 44,0 3,1 0,8 5,3 3,5 17 544 33 287 38,0 42,0 2,5
6 ЖР 6/8 21,1/40 1,9 0,8 60,5 3,8 1.1 4,8 3.0 24 328 35 380 22,0 32,0 1,5
7 КР, отсев 6/8 21,1/31.5 2.0 0,7 63,4 3,5 1,1 2,2 3,0 24 998 35 800 22,0 23,0 1,5
8 ОСР, отсев 4,5/8 20.5/31.5 1,4 0,7 66,4 3,4 1,1 2,0 3,0 25 876 36 008 21,5 18,0 1,0
9 Ж, К. ОС. промпродукт 9/12 35,5/45 1,9 0,6 45,5 2.9 0.9 3,7 2,7 18 004 34 459 39,0 20.0—34,0 1,3
10 ТР 5/8 23,8/31,5 2,0 0,8 62,7 3,1 0,9 1.7 2.9 24 200 35 590 25,0 12,0 1,5
11 АШ, АСШ 8,5/10 22,9/31,5 1,0 0,7 63,8 1,2 0.6 1,3 2,0 22 568 33 915 25.0 3,5 2,5
12 ПАР, отсев 5/8 20.9/31,5 1,7 0,7 66,6 2,6 1,0 1,5 2,2 25 248 35 380 22,0 7,5 1,5
13 БЗР 25/30 15/— 0,9 0,5 44,4 3,2 0.8 10.2 2.2 16 706 30 356 20,0 43,0 11,0
14 Кузнецкий: ' ДР.ДСШ 12/13,5 13,2/25 i . . 0,3 58,7 4,2 1.9 9,7 0.3 22 819 32 240 15,0 42,0 4.0
15 ГР, гсш- 8,5/14,5 11/25 ” 1 0,5 66,0 4,7 1.8 7,5 0,5 26 127 34 124 12,0 40,0 3,0
16 ICC, Р, отсев 9/12 18.2/25 0,3 61,5 3.7 1.5 5,8 0.5 23 866 34 333 20.0 30,0 1,6
17 2ССР, 2ССС, 2ССШ, отсев 9/12 18,2/25 —— 0,4 64,1 3,3 1,5 3,5 0,5 24 410 35 171 20,0 21,0 1,5
18 ТР. отсев 6,5/9,5 16,8/25 - 0,4 68,6 3,1 1,5 3,1 0.5 26 169 35 380 18,0 13,0 1,5
19 Ж, К, ОС, промпродукт мокрого обогащения 7/12 30,7/45 — 0,7 53,6 3,0 1,6 3,4 0,7 20 935 35 171 33,0 23,0 1,5
20 ГР, окисленный 14/20 9,5/25 — 0,5 59,5 4,0 1,5 11,0 0,5 22 693 31 612 11,0 17—33 6,0
21 Кедровский, Киселев- ский, Бочатский, 1СС, 2СС. Р, окисленный 10/20 11,3/25 — 0,5 67,7 3,6 1,6 5,3 0,5 25 876 34 333 12,5 25,0 3,5
Приложения
Продолжение табл. 8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
22 Краснобродский, ТР, отсев 10/15 16,2/30 — 0,3 65,7 3,0 1,7 3,1 0,5 24703 34752 18,0 13,0 3,5
23 Карагандинский, КР 8/12 27,6/35 — 0,8 54,7 3,3 0,8 4,8 0,9 21312 34752 30,0 28,0 1.5
24 Карагандинский, К, промпродукт 10/14 38,7/48 — 0,9 42,1 2,8 0,7 4,9 1,0 16246 33496 43,0 30,0 2,0
25 Экнбастузский, ССР 7/10,8 38,1/45 0,4 0,4 43,4 2,9 0.8 7?0 0,8 16748 32240 41,0 30.0 2,5
26 Куучекинское, ССР 7/10 40,9/50 0,3 0,4 42,5 2,6 0,7 5,6 0,7 16370 33077 44.0 97.0 2,0
27 Ленгсрское. БЗР, отсев 29/30 11,4/— 1,2 0.5 45,0 2,6 0.4 9.9 2.5 16120 29518 16.0 39,0 10,0
28 Подмосковный, Б2Р, Б20МСШ 32/38,5 25,2/45 1,5 1,2 28,7 2,2 0,6 8,6 4,0 10425 28053 37,0 50,0 7,5
29 Печерский, Воркута, ЖР, отсев 5,5/7,5 23,6/32 0,4 0,4 59,6 3,8 1,3 5,4 0,8 23657 34878 25,0 33,0 1,8
30 Интинское, ДР, отсев 11/12 25,4/32 2,0 0,6 47,7 3,2 1,3 8,8 3,0 18297 30774 28.5 40,0 7,0
31 Волынское, ГР 10/12 19,8/30 1.8 0,8 55,5 3,7 0,9 7,5 3,0 21982 33287 22,0 39,0 3.5
32 Межреченское, ГР 8/10 25,8/35 2,3 0,8 53,7 3,6 0,7 5,1 3.3 21563 34543 28,0 38.0 1,5
33 Кизелковский, ГР, ГМ, ГК, отсев 6/8 31,0/40 3,0 3,1 48,5 3,6 0,8 4,0 6,5 19680 33705 33,0 42,0 1,5
34 Челябинский, БЗР, БЗМСШ 18/50 29,5/45. 0,5 0,5 37,3 2,8 0,9 10,5 1,3 13943 28890 36,0 45,0 10,0
35 Егоршннское, ПАР 8/10 23,9/35 0,1 0,3 60.3 2,5 0.9 4,0 0,5 22400 34124 26.0 9,0 1.5
36 Волчанское, БЗР 22/30 33.2/35 - 0.2 28,7 2.3 0,5 13.1 0.3 9965 24703 42.5 50.0 8,5
37 Веселовское, Бого- словское, БЗР 24/30 30,4/45 — 0,4 29,9 2,3 0,5 12,5 0,5 10384 25415 40,0 45,0 9,5
38 Ткварчельское, Ж, промпродукт 11,5/15 35/45 0,9 0,4 42,5 3,2 0,8 5,7 1,5 16748 33496 39,5 41,0 1.5
39 Ангренское, Б20, меш 34,5/40 13,1/25 0,3 1,0 39,8 2,0 0,2 9,1 2,2 13817 29100 20,0 33,5 11,0
40 Кок-Янгакское, ДР, ДОМ, ДСШ 10,5/ 15,5 17,9/25 о,з 0,4 55,8 3,7 0,6 10,8 0,8 21521 31821 20,0 34,0 6,0
41 Канско-Ач ински й, Ирша-Бородинское, Б2Р 33/36 6/15 — 0,2 43,7 3,0 0,6 13,5 0,5 15660 28262 9,0 48,0 12,0
42 Назаровское, Б2Р 39/45 7,3/20 *—— 0,4 37,6 2,6 0,4 12,7 1.0 13021 27300 12.0 48,0 13,0
Приложения
Продолжение табл. 8
oo
oo
о
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
43 Черемховское, ДР, отсев 13/16 27/36 1,1 — 45,9 3,4 0,7 8,9 1,3 17 878 31 821 31,0 47,0 4,5
44 Липовецкое, ДР, дсш 6/16 33,8/38 — 0,4 46,1 3,6 0,5 9,6 0,4 18 255 31 821 36,0 50,0 3,5
45 Кузнецкий, Томушнский, ICC, 2ССР, окисленный 12/20 18,9/25 — 0,4 59,1 3,4 1,7 4,5 0,4 22 568 34 333 21,5 25,0 4,0
46 Башкирский, Бабаевское, Б1Р 56,5/60 7,0/20 — 0,5 25,4 2,4 0,2 8,0 1,3 8751 29 518 16,0 65,0 10,0
47 Букачачинское, ГР 8/9 9,2/13 — 0,6 67,9 4,7 0,8 8,8 0,6 26 713 33 496 10,0 42,0 4,0
48 Райчихинское, Б2К, О, МСШ, Р 37,5/39 9,4/— — - 0,3 37,7 2,3 0,6 12,2 0,5 12 728 26 797 15,0 43,0 11,0
49 Сучанский, ГР 5,5/7 34,0/40 — 0,4 49,8 3,2 0,8 6,3 0,5 19 470 33 705 36,0 36,0 2,0
50 Сучанский, ЖР 5,5/7 32,1/40 — 0,4 52,7 3,2 0,7 5,4 0,5 20 516 34 333 34,0 31,0 1,7
51 Сучанский, ТР 5/7 22,8/33 — 0,5 64,6 2,9 0,8 3,4 0,5 24 243 34 752 24,0 19,0 1,5
52 Якутская, Сангарское, ДР 10/15 13,5/15 — 0,2 61,2 4,7 0,8 9,0 0,3 24 243 33 496 15,0 50,0 4,0
53 Чульмаканское, ЖР 7,5/10 23,1/25 — 0,3 59,0 4,1 1,0 5,0 0,4 23 238 35 171 25,0 38,0 1,5
54 Сланцы эстонские, «Вивиконд», энергетические 13/18 40,0/54,4 1,3 0,3 24,1 3,1 0,1 3,7 1,6 10 928 37 264 48,0 90% 1,2
55 Сланцы ленинградские 11,5/15 44,2/60,6 1,4 0,3 20,6 2,7 0,1 2,8 1,8 9337 37 264 52,0 90% 1,2
56 Кашпирские сланцы (Куйбышевская обл.) 17,5/21 49,7/59,2 1,8 1,6 13,5 1,8 0,3 4,3 4,5 5820 29 309 64,0 80% 3,5
57 Торф фрезерный 50/55 6,3/23,0 —*— 0,1 24,7 2,6 1,1 15,2 0,3 8123 22 903 12,5 70% 11,0
Примечания. Теплота сгорания угля по основным бассейнам: Донецкий: антрацит — 42 707; полуантрацит — 48 150; тощий —
54 430; газовый — 35 170; длиннопламенный — 29310 кДж/кг; Кузнецкий: 1 СС, 2СС — 41 870; тощий — 43 126 кДж/кг; Экибастузский —
33 496 кДж/кг; Подмосковный — 23 030 кДж/кг; Башкирский — 27 215 кДж/кг; Челябинский — 20 935 кДж/кг.
Приложения
*Числитель — рабочая масса, знаменатель — максимальная масса.
Характеристики пылей энергетических твердых топлив
Таблица 9
Бассейн, месторождение, марка угля Влажность Ир, % Коэффи- циент размолоспо- собностн, # Влажность пыли И*, % Тонкость помола /?§0, % для ' Плотность пыли, т/м3 Коэффи- циент абразив- ности Язбр
ШБМ ШМ иМ—В СМ Р п нас Р П
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Донецкий: ГСШ 11,0 ’ 1,10 1.5—3.0 25’ 33 28 1,44 0,91 2,5
т • 4,5 1,80 0.5—1,0 10 — 13 1,48 0,93 1,0
ПА 5,0 1,30 0,5—1,0 8 11 1,51 0,95 1,5
АШ 7,5 0.95 0.5—1,0 7 — — 1,63 1.03 1,0
Ж— ппм 9,0 1,5 1,0—1,5 20 22 — 1,58 0,99 1,0
Кузнецкий: Г 8.5 1.3 1.5—3,0 25 33 28 1,35 0.85 1,5
Т 6,5 1,6 0.5—1,0 11 — 14 1,46 0,92 1.0
сс 10.0 1,6 1.8—3,5 17 — 20 1,42 0.89 1.0
Карагандинский, К 6,5 1,4 0,8—2,0 18 20 21 1.48 0,93 1.0
Экибастузский, СС 8,0 1,35 1,3—3.0 15—25 15—20 — 1,60 1,00 1.0
Ленгеровский,Б 29,0 1,8 10—15 35 53 45 1.30 0,82 0,8
Подмосковный, Б 33,0 1,7 11—16 40 55 — 1,31 0,82 1,0
Печерский, Воркута, Ж 5.5 1,5 0,9—2,0 21 26 24 1,41 0,89 1.4
Интинское, Д 11,0 1,15 3,5—5.0 25 33 28 1,50 0,95 2,0
Днепровский, Семеново- Александринское, Б 55,0 1,25 14—24 40 60 55 1,06 0,67 1,5
Коростышевский, Б 55,5 1.25 14—24 40 60 55 1.06 0.66 1,5
Ново-Волымский, Г 10,0 1,20 2—3,5 24 32 27 1,42 0,89 2,0
Бабаевский. Б . 56,5 1,70 14—24 40 60 55 1,01 0,64 1,0
Кизеловский,Г 15,0 1.0 0,8—1,5 26 — — 1.52 0,96 2.3
Челябинский,Б 16,5 1,32 4,5—11,0 39 57 — 1,48 0,93 1,2
Егоршинский, ПА 4.0 1.50 0,5—1.0 9 — 11 1,57 0.99 1,0
Богословский,Б 24,5 1,20 9.5—14,0 40 60 52 1,44 0,91 2,0
Ткварчельский,Ж • 11,5 1,4 0,8—2,5 25 35 — 1,52 0,96 1,5
Тквибульский,Г 13,0 1.1 1.5—5,0 27 40 — 1,46 0.92 3,0
Продолжение табл. 9
оо
оо
rj
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ангренский, Б 34,5 2,1 11—17 30 48 41 1,28 0,80 1,1
Кок-Янчакский, Д 10,5 1,1 3—4 23 30 26 1,44 0,91 3,0
Сулюктинский, Б 22,0 1,3 5—12 30 48 41 1,38 0,87 0,8
Кизил-Кийский, Б 28,0 2,0 10—15 32 50 42 1,31 0.82 1,0
Щурабский, Б 29,5 2,5 6,5—15 30 47 40 1,31 0,83 0,8
Ирша-Бородинский, Б 33,0 1,2 12—16 40 60 52 1,22 0,77 2,0
Назаровский, Б 39,0 U 13—19 40 60 52 1,20 0,75 0.6
Норильский, СС 4,0 1.6 1,0—1,5 16 — 20 1,55 0,98 1,0
Минусинский, Черногорское, Д 14,0 1,0 2—6,0 25 — — 1.35 0,85 4,0
Черемховский, Д 120 1,3 2,3—4,5 28 40 32 1,44 0,91 2.2
Азейский, Б 25,0 1,12 5,5—14,0 40 58 50 1,29 0,81 4,0
Гусино-Озерский, Б 23,0 1,0 6—13 39 57 — 1.32 0,83 1,5
Букачачинский,Г 8,0 1,2 2—4 25 34 28 1,33 0,84 2,0
Черновский, Б 33,5 1,25 11—16 38 55 48 1,22 0,77 1,5
Райчихинский, Б 37,5 1,30 12—19 38 55 49 1,22 0.77 1,5
Ургальский, Г 6,5 1,05 1,3—2,5 25 28 — 1,52 0,96 3,5
Сучанский: Г 5,5 1,5 1,0—2,0 22 28 —— 1,52 0,96 1,5
Т 5,0 1,3 0,5—1,0 14 — 16 1,55 < 0,97 1,5
Подгороднснский, Т 4,0 1,4 0,5—1,0 12 — — 1,68 1,06 1,5
Артемовский, Б 24,5 0,92 9—12 40 60 — 1,34 0.84 10,0
Реттиховский, Б 445 1,0 13—21 40 60 — 1.14 0.72 5,0
Нерюнгринский, СС 60 2,1 2,5—3,5 19 21 22 1,44 0,91 1,0
Сангарский, Д 100 1,1 2—3 5 30 40 32 1,32 0,84 3,0
Сланец эстонский 13,0 2,5 1,5—2,5 35—40 35—40 —— 1,61 1,01 0 67
Сланец ленинградский 11,5 2,5 1,5—2,5 35^10 35-40 — 1,72 1.08 0,7
Сланец куйбышевский 17,5 0,8 3,5—6,0 40 40 — 1,77 1.11 10.0
Торф фрезерный 50,0 — 35—40 — —* — 0,8—0,9 0.4—0,5 —
Приложения
Физико-химические свойства некоторых газов и паров при нормальных условиях
(То = 273 К, Ро = 101 325 Па = 760 мм рт. ст.)
Таблица 10
Газ(пар) Химичес- кая формула М, кг/моль ро, кг/м3 Ро-106, Па с Константа Сатзер- лснда ?цгЮ2, Вт/(м • К) ср • кДж/(кг • К) (при t, °C) // Cp/cv при 15 °C Ркр, МПа г °C
I 2 3 4 5 6 7 7 8 9 10
Азот n2 28,0 1,251 16,5 104 2,43 1,051 (0—200) 1,40 3,38 -147,1
Аммиак NH3 17,0 0,771 9,3 503 2,15 2,244 (27—200) 1,31 11,25 -132,4
Анилин c6h7n 93,1 4,150 5,26 319,5 — — — 5,29 426
Аргон Ar 40,0 1,783 21,0 142 1,63 0,523(15) 1,67 4,86 -122,4
Ацетилен C2H2 26,0 1,171 9,4 198,2 1,84 1,67(18) 1,26 6,24 35,7
Ацетон C3H6O 58,1 2,590 6,6 541,5 0,99 1,566 (27—179) — 4,7 235,5
Бензол С6нй 78,1 3,480 7,0 380 0,88 1,256 (35—115) 1,1 (100 °C) 4,83 288,6
Бром Вг2 159,8 7,139 14,6 533 — 0,230 (18—388) 1,29 10,3 311
Бромистый водород НВт 80,9 . 3,610 16,5 433 -W— 0,343 (11—110) 1,42 8,48 90,0
«-Бутан с4н10 58,1 2,599 8,1 377 1,35 1,92(20) 1,108 3,78 152,0
Бутиловый спирт с4н10о 74,1 3,244 6,82 357 1,3 1,934 (27—189) 1,08 (35 °C) 4,9 287
Вода Н2О 18,0 0,768 8,8 467 1,6 1,965 (0—200) 1,324 (100 °C) 22,06 374,2
Водород Н2 2,0 0,090 8,5 73 17,4 14,23 (0-200) 1,41 1,29 -239,9
Воздух — 29,0 1,293 17,3 84 2,42 1,006(15) 1,40 3,77 -140,7
Гексан С6Н,4 86,2 3,840 6,10 295 1,24 1,66 (25) 1,08 3,02 234,7
Гелий Не 4,0 0,179 18,8 83 14,07 5,23(15) 1,67 0,228 -267,9
Гептан С7Н16 100,2 4,459 5,65 297 1,78 (100 °C) 1,66 (25) — 2,7 266,9
Приложения
Продолжение табл. 10
co
00
1 2 3 4 5 6 7 7 8 9 10
Двуокись азота NOi 46,0 2,050 12,2 305 4,0 0,805 (20) 1,31 10,1 158,2
Двуокись серы SO2 64,1 2,927 11,6 306 0,82 0,645 (16—202) 1,29 7,87 157,5
Двуокись углерода со2 44,0 1,977 13,7 254 1,37 1,026 (0—600) 1,30 7,39 31,1
Дихлорметан СН2С12 82,9 3,690 9,10 425 — 0,618(25) —— 6,05 237
1,1-Дихлорэтан С2Н4С12 99,0 4,400 9,92 337 — 0,772 (25) — 5,05 250
1,2-Дихлор- этан С2Н4С12 99,0 4,400 8,4 346 — 0,88 (111—121) — 5,35 288
Закись азота NO, 30,3 1,980 13,5 228 1,47 1,29(25) — 7,24 36,5
Изопропило- вый спирт С3Н8О 60,1 2,672 7,0 460 — “1 - 1,59 (100 °C) 5,35 235,6
Йодистый водород HI 127,9 5,725 17,1 433 — 0,226 (20—100) 1,40 82,8 188
Кислород 32,0 1,429 19,2 125 2,47 0,92 (20—440) 1,40 5,04 -118,8
Криптон Кг 83,8 3,739 23,3 210,4 0,9 0,251 (15) 1,67 5,47 -63,8
Ксенон Хе 131,3 5,717 20,9 337 0,5 0,159(15) 1,7 6,875 16,6
Метан CHj 16,0 0,717 10,4 162 2,94 2,483 (18—208) 1,31 4,64 -82,5
Метиловый спирт СН4О 32,0 1,426 8,7 486,9 1,41 0,762 (40—110) 1,2 (77 °C) 7,92 240
Метилэтилкс- тон С4Н8О 72,1 3,220 6,23 338 — — — 3,99 260
Неон Г Ne 20,2 0,871 29,8 61 4,55 1,04(15) 1,68 2,71 -227,7
Нитробензол c6h502n 133,1 5,950 5,81 321 — — — 4,1 475
Нитрометан ch3o2n 61,0 2,720 6,67 670 — 0,94 (25) — 6,3 315
Нонан С9Н20 128,3 5,700 9,67 334 — 1,65 (25) — 2,27 332
Окись азота NO 30,0 1,340 17,5 95.2 2,32 0,975(15) 1,40 6,525 -92,9
Октан с8н18 114,2 5,030 5,69 312 — 1,65(25) — 2,49 296,2
Окись углерода CO 28,0 1,250 16,6 101,1 2,15 1,017 (26—198) 1,40 3,51 -138,7
Приложения
продолжение табл. 10
1 2 3 4 5 6 7 7 8 9 10
«-Пентан С«Нв 72.2 3,457 6.2 383 1,28 1,72 (20) 1.09 3.33 197,1
Пропан с,ня 44,1 2,019 7,5 278 1,51 1.86 (20) 1.13 4,26 96.8
Пропилен с«нл 42,1 1,915 7,8 362 — 1,63(20) 1,17 4.56 91,8
Пропиловый спирт С5Н8О 60,1 2,710 7,0 374 — 1,92 (100—223) 1,27 (100 °C) 5,06 264
Сероводород H,S 34,1 1,539 11,6 331 1,28 1,026 (20—206) 1,34 9,01 100,4
Сероуглерод CS, 76,1 3,390 8,9 499,5 0,68 0,670 (80—190) 1,19 7,88 279
Толуол С7н* 92,1 4,10 6,5 322 — 1,128(25) — 4,2 320.8
Уксусная кислота С2Н4О2 60,1 2,67 7,2 443 — 6,28 (118—140) 1,15 (136 °C) 5,76 321,6
Хлор С12 70,9 3,220 12,3 351 0,77 0,519 (13—202) 1,36 7,71 144,0
Хлорбензол С6Н,С1 109,6 4,895 — — . 0,885 (25) — 4,5 359
Хлористый водород НС! 36,5 1,639 13,3 360 — 0,783 (22—214) 1,41 8,27 51,4
Хлористый метил СН2С1 50,5 2,304 9,89 454. 0,93 0,74 (20) 1,28 6,67 148
Хлористый этил С2Н5С1 64,5 2,870 8,9 329 0,95 1,15 (100—170) 1,19 5,25 187,2
Хлороформ сна/ 119,4 5,283 . 9,5 462 0,64 0,603 (27—118) 1,15- (100 °C) 5,45 263,4
Циклогексан с6н12 84,2 3,74 6,7 188 1,64 (102 °C) 1,265 (25) 1,08 (80 °C) 4,1 281
Четыреххло- ристый углерод СС14 153,8 6,85 9,0 335 0,71 (46 °C) 0,553 (30) 1,13 4,54 283,2
Этан C2Hft 30,1 1,357 8,6 252 1,81 1,72(15) 1,21 4,94 32,1
Этилацстат С4Н8О2 88,1 3,930 7,0 285 1,64 (100 °C) 1,553 (80—189) — 3,81 250,1
Этилен С2Н4 28,1 1,264 9,4 225 1,64 1,691 (10—102) 1,25 5,16 9,7
Этиловый спирт С2Н6О 46,1 2,043 8,5 407,3 1.5 1,21 (40—110) 1,13 (58 °C) 6,37 243,1
Этиловый эфир С4Н100 74,1 2,11 6,8 404 1,30 1,934 (27—189) 1,08 (35 °C) 3,59 193,8
Приложения
Приложения
Таблица 11
Давление водяных паров и влагосодержание газов при насыщении
и давлении смеси 0,101 МПа (760 мм рт. ст.)
Темпе- ратура, °C Парциальное давление водяных паров Влагосодержание, г/м3
кПа мм рт. ст. влажных газов при данной температуре сухих газов при нормальных условиях влажных газов при нормальных условиях
1 2 3 4 5 6
0 0,61 4,58 4,84 4,8 4,8
5 0,865 6,5 6,8 7,0 6,9
6 . 0,93 7,0 7,3 7,5 7,4
7 0,997 7,5 7,8 8,1 8,0
8 1,06 8,0 8,3 8,6 8,5
9 1,14 8,6 8,8 9,2 9,1
10 1,22 9,2 9,4 9,8 9,7
11 1,30 9,8 10,0 10,5 10,4
12 1,39 10,5 10,7 и,з 11,2
13 1,49 11,2 11,4 12,1 Н,9
14 1,59 12,0 12,1 12,9 12,7
15 1,70 12,8 12,8 13,7 13.5
16 1,80 13,6 13,6 14,7 14,4
17 1,92 14,5 14,5 15,7 15,4
18 2,06 15,5 15,4 16,7 16,4
19 2,20 16,5 16,3 17,9 17,5
20 2,33 17,5 17.3 18,9 18,5
21 2,48 18,7 18,3 20,3 19,8
22 2,64 19,8 19,4 21,5 20,9
23 2,80 21,1 20,6 22,9 22,3
24 2.98 22,4 21,8 24,4 23,1
25 3,16 23,8 23,0 26,0 25,2
26 3,35 25,2 24,4 27,5 26,6
27 3,55 26,7 25,8 29,3 28,2
28 3,76 28,3 27,2 31,1 29,9
29 3,99 30,0 28,7 33,0 31,7
30 4,23 31,8 30,4 35,1 33,6
31 4,48 33,7 32,0 37,3 36.6
32 4,74 35,7 33,9 39,6 37,7
33 5,02 37,7 35,6 41,9 39,9
34 И 5,31 39.9 37,5 44,5 42,2
35 5,62 42,2 39,6 47,3 44,6
36 5,93 44,6 40,5 50,1 47,1
37 6,26 47,1 . 43,9 53,1 49,8
38 6,60 49,7 46,2 56,3 52,6
39 6,96 52,4 48,5 59,5 55,4
40 7,35 55,3 51,1 63,1 58,5
41 _ 7,70 58,3 53,6 66,8 61,6
886
Приложения
продолжение табл. И
1 2 3 4 5 6
42 8,2 61.5 56,5 70,8 65,0
43 8,6 64,8 59,2 ' 74,9 68,6
44 9,1 68,3 62,3 79,3 72,2
45 9.5 71,9 65,4 84,0 76,0
46 10,1 75,7 68,6 89,0 80,2
47 10,6 79,6 71,8 94,1 84,3
48 Н,1 83,7 75,3 99,5 88,6
49 11,7 88,0 79,0 105,3 93,1
50 12,3 92,6 83,0 111,4 97,9
51 12,9 97,2 86,7 118,0 103,0
52 13,6 102,1 90,2 125,0 108,0
53 14,3 107,2 95,0 132,0 113,0
54 15,0 112,5 99,5 139,0 119,0
55 15,7 118,0 104,3 148,0 125,0
56 16,4 123,8 108,0 156,0 131,0
57 17,2 129,8 113,0 165,0 137,0
58 18,1 136,1 119,0 175,0 144,0
59 19,1 142,6 124,0 185,0 151.0
60 19,9 149,4 130,0 196,0 158,0
61 20,8 156,4 136,0 209,0 166,0
62 21,8 163,8 142,0 222,0 174,0
63 22,8 171,4 148,0 235,0 182,0
64 23,9 179,3 154,0 249,0 190,0
65 24,9 187,5 161,1 265,0 199,0
66 26,1 196,1 168,0 281,0 208,0
67 27,2 205.0 175,0 299,0 218,0
68 28,6 214,2 182,0 318,0 228,0
69 29,8' 223,7 190,0 338,0 238,0
70 31,0 233,7 197,9 361,0 249,0
71 32,4 243,9 206,0 384,0 260,0
72 33,9 254,6 219,0 409,0 271,0
73 35,3 265,7 223,0 437,0 283,0
74 36,8 277,2 232,0 466,0 295,0
75 38,4 289,1 241,6 499,0 308.0
76 40,1 301,4 251,0 534,0 321,0
77 41,8 314,1 261,0 575,0 335,0
78 43,6 327,3 271,0 617,0 349,0
79 45,4 341,0 282,0 665,0 364,0
80 47,3 355,1 293,0 716,0 379,0
85 57,6 433,6 353,0 1092,0 463,0
90 70,0 525,8 423,0 1877,0 563,0
95 85,0 633,9 604,0 4381,0 679,0
100 101,0 760,0 597,0 оо 816,0
887
Приложения
Таблица 12
Номограмма для определения скорости витания частиц
Скорость витания, см /с
РАЗМЕРЫ САНИТАРНО-
ЗАЩИТНЫХ ЗОН ДЛЯ
ПРЕДПРИЯТИЙ
Дня объектов, их отдельных зда-
ний и сооружений с технологически-
ми процессами, являющимися источ-
никами воздействия на среду обита-
ния и здоровье человека, в зависимо-
сти от мощности, условий эксплуа-
тации, характера и количества выде-
ляемых в окружающую среду токси-
ческих и пахучих веществ, создавае-
мого шума, вибрации и других вред-
ных физических факторов, а также с
учетом предусматриваемых мер по
уменьшению неблагоприятного вли-
яния их на среду обитания и здоро-
888
вье человека при обеспечении соблю-
дения требований гигиенических нор-
мативов в соответствии с санитарной
классификацией предприятий, про-
изводств и объектов устанавливаются
следующие минимальные размеры са-
нитарно-защитных зон:
— предприятия первого класса —
1000 м;
— предприятия второго класса —
500 м;
— предприятия третьего класса —-
300 м;
— предприятия четвертого класса —
100 м;
— предприятия пятого класса —
50 м.
Приложения
Достаточность ширины сани-
тарно-защитной зоны по приня-
той классификации должна быть
подтверждена выполненными по
согласованным и утвержденным в
установленном порядке методам
расчета рассеивания выбросов в ат-
мосфере для всех загрязняющих ве-
ществ, распространения шума,
вибрации и электромагнитных по-
лей с учетом фонового загрязне-
ния среды обитания по каждому
из факторов за счет вклада дей-
ствующих, намеченных к строи-
тельству или проектируемых пред-
приятий.
В случае, когда расчетные уров-
ни воздействия достигают норма-
тивных значений внутри границы
территории действующего предпри-
ятия, что подтверждается также ре-
зультатами систематических лабора-
торных исследований, устанавлива-
ется минимальная зона до жилой
застройки размером не менее 50 %
от нормативной в соответствии с
принятой классификацией, с пос-
ледующим ее благоустройством и
озеленением.
Для современных крупных про-
мышленных комплексов (черная и
цветная металлургия, предприятия
нефтепереработки и нефтехимии,
биосинтеза, лесопромышленный
комплекс и др.) размеры санитар-
но-защитных зон обосновываются
генпроектировщиком и устанавли-
ваются как единое образование для
всех предприятий комплекса. Разме-
ры нормативных санитарно-защит-
ных зон, указанные в данной сани-
тарной классификации произ-
водств, для таких комплексов сле-
дует рассматривать как ориентиро-
вочные.
Ширина санитарно-защитной
зоны для научно-исследовательских
институтов, конструкторских бюро
и других объектов, имеющих в сво-
ем составе мастерские, производ-
ственные, полупроизводственныс и
экспериментальные установки, ус-
танавливается с учетом требований
настоящего документа при наличии
санитарно-эпидемиологического
заключения органов и учреждений
государственной санитарно-эпиде-
миологической службы.
Не допускается размещение в
санитарно-защитной зоне коллек-
тивных или индивидуальных дачных
и садово-огородных участков.
В границах санитарно-защитной
зоны и на территории промплоща-
док не допускается размещать пред-
приятия пищевой промышленнос-
ти, а также предприятия по произ-
водству посуды, тары, обо-
рудования и т.д. для пищевой про-
мышленности, склады готовой про-
дукции, предприятия по произ-
водству воды и напитков для пить-
евых целей, комплексы водопровод-
ных сооружений для подготовки и
хранения питьевой воды.
Санитарно-защитная зона для
предприятий IV, V классов должна
быть максимально озеленена (нс ме-
нее 60 % площади); для предприя-
тий II и III класса — не менее 50 %;
для предприятий I класса и зон
большой протяженности — не ме-
нее 40 % территории.
В зависимости от характеристи-
ки основных выбросов для предпри-
ятий, по которым ведущим для ус-
тановления СЗЗ фактором является
химическое загрязнение атмосферы,
граница СЗЗ устанавливается от гра-
ницы промпредприятия и от ис-
889
Приложения
точника выбросов загрязняющих ве-
ществ От границы территории пром-
площадки СЗЗ устанавливается:
— при объеме выбросов от не-
организованных источников и тех-
нологических процессов на откры-
тых площадках, составляющем бо-
лее 30 % от суммарных выбросов ос-
новного производства;
— в случае организации произ-
водства с большим количеством ис-
точников, рассредоточенных по
территории предприятия.
От источников выбросов СЗЗ ус-
танавливается в случае наличия вы-
соких источников нагретых выбро-
сов при их массе более 30 % от мас-
сы выбросов неорганизованных ис-
точников.
Для предприятий, зданий и со-
оружений с технологическими про-
цессами, являющимися источника-
ми выделения производственных
вредностей (химических, физичес-
ких, биологических) в окружаю-
щую среду, следует предусматривать
санитарно-защитные зоны в зави-
симости от санитарной классифи-
кации.
1. Промышленные предприятия
Для промышленных предприя-
тий, в зависимости от характера
производства, следует пре-
дусматривать указанные ниже сани-
тарно-защитные зоны.
Приводимые позиции санитарной
классификации, нуждающиеся в обя-
зательном обосновании и согласова-
нии с контролирующими государ-
ственными органами по поводу дос-
таточности конкретно принимаемой
величины, размера, ширины сани-
тарно-защитной зоны, отмечаются
звездочкой в конце позиции.
890
Если ведущим фактором в уста-
новлении минимального размера
санитарно-защитной зоны являет-
ся шумовое воздействие, то пози-
ция помечается двумя звездочками.
1.1. Химические производства
КЛАСС I — санитарно-защитная
зона 1000 м.
1. Производство связанного азо-
та (аммиака, азотной кислоты,
азотно-туковых и других удобрений).
Комбинаты по производству ам-
миака, азотосодержащих соедине-
ний (мочевина, тиомочевина, гид-
разин и его производные, др.), азот-
но-туковых, фосфатных, концент-
рированных минеральных удобре-
ний, азотной кислоты и др. требу-
ют расширенной санитарно-защит-
ной зоны, определяемой в соответ-
ствии с СаНПиН 2.2.1/2.1.1.984-00.
2. Производство продуктов и по-
лупродуктов анилинокрасочной
промышленности бензольного и
эфирного ряда: анилина, нитробен-
зола, нитроанилина, алкилбензола,
нитрохлорбензола, фенола, ацето-
на, хлорбензола и др.*
3. Производство полупродуктов
нафталепового и антраценового ря-
дов — бетанафтола, ашкислоты,
фенилперикислоты, перикислоты,
антрахинона, фталиевого ангидри-
да и др.*
4. Производство целлюлозы и
полуцеллюлозы по кислому суль-
фитному и бисульфитному или мо-
носульфитному способам на осно-
ве сжигания серы или других се-
росодержащих материалов, а так-
же производство целлюлозы по
сульфатному способу (сульфат-цел-
люлозы).*
Приложения
5- Производство хлора электро-
литическим путем, полупродуктов
и продуктов на основе хлора.*
6. Производство редких металлов
методом хлорирования (титаномаг-
ниевые, магниевые и др.).*-
7. Производство искусственных
и синтетических волокон (вискоз-
ного, капронового, лавсана, нит-
рона и целлофана).*
8. Производство диметилтере-
фталата.
9. Производство капролактама.
10. Производство сероуглерода.
11. Производство продуктов и
полупродуктов для синтетических
полимерных материалов.
12. Производство мышьяка и его
соединений.*
13. Производство по переработ-
ке нефти, попутного нефтяного и
природного газа.
При переработке углеводородно-
го сырья с содержанием соедине-
ний серы выше 1 % (весовых) са-
нитарно-защитная зона должна
быть обоснованно увеличена.*
14. Производство пикриновой
кислоты.*
, 15. Производство фтора, фтори-
стого водорода, полупродуктов и
продуктов на их основе (органичес-
ких, неорганических).*
16. Предприятия по переработке
горючих сланцев.*
17. Производство сажи.*
18. Производство фосфора (жел-
того, красного) и фосфороргани-
ческих соединений (тиофоса, кар-
бофоса, меркаптофоса и др.).*
19. Производство суперфосфат-
ных удобрений.
20. Производство карбида кальция,
ацетилена из карбида кальция и про-
изводных на основе ацетилена.*
21. Производство искусственно-
го и синтетического каучука.*
22. Производство синильной кис-
лоты, органических полупродуктов
и продуктов на ее основе (ацетон-
циангидрина, этиленциангидрина,
эфиров метакриловой и акриловой
кислот, диизоцианатов и пр.); про-
изводство цианистых солей (калия,
натрия, меди и др.), цианплава, ди-
цианамида, цианамида, кальция.*
23. Производство ацетилена из уг-
леводородных газов и продуктов на
его основе.*
24. Производство синтетических
химико-фармацевтических и лекар-
ственных препаратов.*
25. Производство синтетических
жирных кислот, высших жирных
спиртов прямым окислением кис-
лородом.*
26. Производство меркаптанов,
централизованные установки одори-
рования газа меркаптанами, скла-
ды одоранта.*
27. Производство хрома, хромово-
го ангидрида и солей на их основе.*
28. Производство сложных эфи-
ров.*
29. Производство фенолформаль-
дегидных, полиэфирных, эпоксид-
ных и других искусственных смол.*
30. Производство метионина.*
31. Производство карбонилов ме-
таллов.*
32. Производство битума и дру-
гих продуктов из остатков перегона
каменноугольного дегтя, нефти,
хвои (гудрона, полугудрона и пр.).*
33. Производство бериллия.*
34. Производство синтетических
спиртов (бутилового, пропилового,
изопропилового, амилового).*
35. Предприятия по гидрометаллур-
гии вольфрама, молибдена, кобальта.*
891
Приложения
36. Производство кормовых ами-
нокислот (кормового лизина, пре-
миксов).*
37. Производство пестицидов.*
38. Производство боеприпасов,
взрывчатых веществ, склады и по-
лигоны.*
39. Производство алифатических
аминов (моно-, ди-, триметиламины,
диэтил-, триэтиламины и др.) и про-
дуктов на их основе (симазина и др.).*
КЛАСС II — санитарно -защитная
зона 500м.
1. Производство брома, полупро-
дуктов и продуктов на его основе
(органических, неорганических).
2. Производство газов (светиль-
ного, водяного, генераторного, не-
фтяного).*
3. Станции подземной газифика-
ции угля.
4. Производство органических
растворителей и масел (бензола,
толуола, ксилола, нафтола, крезо-
ла, антрацена, фенантрена, акри-
дина, карбозола и др.).
5. Предприятия по переработке
каменного угля и продуктов на его
основе (каменноугольного пека,
смол и др.).
6. Предприятия по химической
переработке торфа.
7. Производство серной кислоты,
олеума, сернистого газа.
8. Производство соляной кислоты.
9. Производство синтетического
этилового спирта по серно-кислот-
ному способу или способу прямой
гидратации.
10. Производство фосгена и про-
дуктов на его основе (парофоров
и др.).
И. Производство кислот: амино-
энантовой, аминоундекановой,
892
аминопеларгоновой, тио-давалери-
ановой, изофталевой.
12. Производство нитрита натрия,
тионилхлорида, углеаммонийных
солей, аммония углекислого.
13. Производство диметилформа-
мида.
14. Производство этиловой жид-
кости.
15. Производство катализаторов.
16. Производство сернистых орга-
нических красителей.
17. Производство калийных солей.
18. Производство искусственной
кожи с применением летучих орга-
нических растворителей.
19. Производство кубовых краси-
телей всех классов азотолов и азо-
аминов.
20. Производство окиси этилена,
окиси пропилена, полиэтилена,
полипропилена.
21. Производство 3,3-ди(хлорме-
тил)оксоциклобутана, поликарбо-
ната, сополимеров этилена с про-
пиленом, полимеров высших поли-
олефинов на базе нефтяных попут-
ных газов.
22. Производство пластификаторов.
23. Производство пластмасс на
основе хлорвинила.
24. Пункты очистки, промывки
и пропарки цистерн (при перевоз-
ке нефти и нефтепродуктов).
25. Производство синтетических
моющих средств.
26. Производство продуктов бы-
товой химии при наличии произ-
водства исходных продуктов.
27. Производство бора и его со-
единений.
28. Производство парафина.
29. Производство дегтя, жидких
и летучих погонов из древесины,
метилового спирта, уксусной кис-
Приложения
лоты, скипидара, терпетинных ма-
сел, ацетона, креозота.
30. Производство уксусной кис-
лоты.
,31. Производство ацетилцеллю-
лозы с сырьевыми производствами
уксусной кислоты и уксусного ан-
гидрида.
32. Гидролизное производство на
основе переработки растительного
сырья пентозан-соединениями.
33. Производство изоактилового
спирта, масляного альдегида, мас-
ляной кислоты, винилтолуола, пе-
нопласта, поливинилтолуола, по-
лиформальдегида, регенерации
органических кислот (уксусной,
масляной и др.), метилпирролидо-
на, поливинилпирролидона, пен-
таэритрита, уротропина, формаль-
дегида.*
34. Производство капроновой и
лавсановой ткани.
КЛАСС III — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Производство ниобия.
2. Производство тантала.
3. Производство кальцинирован-
ной соды по аммиачному способу.
4. Производство аммиачной, ка-
лиевой, натриевой, кальциевой се-
литры.*
5. Производство химических ре-
активов. *
6. Производство пластических
масс из эфиров целлюлозы.
7. Производство корунда.
8. Производство бария и его со-
единений.
9. Производство ультрамарина.
10. Производство кормовых дрож-
жей и фурфурола из древесины и
сельскохозяйственных отходов ме-
тодом гидролиза.
11. Производство никотина.
12. Производство синтетической
камфары изомеризационным спосо-
бом.
13. Производство меламина и ци-
ануровой кислоты.
14. Производство поликарбонатов.
15. Производство минеральных
солей, за исключением солей мы-
шьяка, фосфора, хрома, свинца и
ртути.
16. Производство пластмасс (кар-
болита).
17. Производство фенолформаль-
дегидных пресс-материалов, прес-
сованных и намоточных изделий из
бумаги, тканей на основе фенол-
формальдегидных смол.
18. Производство искусственных
минеральных красок.
19. Предприятия по регенерации
резины и каучука.
20. Производство по изготовле-
нию шин, резинотехнических изде-
лий, эбонита, клееной обуви, а
также резиновых смесей для них.
21.. Химическая переработка руд
редких металлов для получения со-
лей сурьмы, висмута, лития и др.
22. Производство угольных изде-
лий для электропромышленности
(щетки, Электроугли и пр.).
23. Производство по вулканиза-
ции резины.
24. Производство и базисные
склады аммиачной воды.
25. Производство ацетальдегида
парофазным способом (без приме-
нения металлической ртути).
26. Производство полистирола и
сополимеров стирола.
27. Производство кремнийорга-
нических лаков, жидкостей и смол.
28. Газораспределительные стан-
ции магистральных газопроводов с
893
Приложения
одоризационными установками от
меркаптана.
29. Производство себациновой
кислоты.
30. Производство винилацетата и
продуктов на его основе (полвинил-
ацетата, поливинилацетатной
эмульсии, поливинилового спирта,
винифлекса и пр.).
31. Производство лаков (масля-
ного, спиртового, типографского,
изолирующего, для резиновой про-
мышленности и пр.).
32. Производство ванилина и са-
харина.
33. Производство сжатых и сжи-
женных продуктов разделения.
34. Производство технического
саломаса (с получением водорода
неэлектролитическим способом).
35. Производство парфюмерии.
36. Производство искусственной
кожи на основе поливинилхлорид-
ных и других смол без примене-
ния летучих органических раство-
рителей.
37. Производство эпихлоргидрина.
38. Производство сжатого азота,
кислорода.
39. Производство кормовых дрож-
жей.
КЛАСС IV — санитарно-защитная
зона 100м.
1. Производство тукосмесей.
2. Производство по переработке
фторопластов.
3. Производство бумаги из гото-
вой целлюлозы и тряпья.
4. Производство глицерина.
5. Производство галалита и дру-
гих белковых пластиков (аминопла-
сты и др,).
6. Производство эмалей на кон-
денсационных смолах.
894
7. Производство мыла.
8. Производства солеваренные и
солеразмольные.
9. Производство фармацевтичес-
ких солей калия (хлористого, сер-
но-кислого, поташа).
10. Производство минеральных
естественных красок (мела, охры
и др.).
11. Производство дубильного эк-
стракта.
12. Заводы полиграфических красок.
13. Производство фотохимичес-
кое (фотобумаги, фотопластинок,
фото- и кинопленки).
14. Производство товаров быто-
вой химии из готовых исходных
продуктов.
15. Производство олифы.
16. Производство стекловолокна.
17. Производство медицинского
стекла (без применения ртути).
18. Производства по переработке
пластмасс (литье, экструзия, прес-
сование, вакуум-формование).
19. Производство полиуретанов.
КЛАСС V— санитарно-защитная
зона 50 м.
1. Производство готовых лекар-
ственных форм (без изготовления
составляющих).
2. Производство бумаги из маку-
латуры.
3. Фабрики химической чистки
одежды мощностью свыше 160 кг/
/сутки.
4. Производство изделий из
пластмасс и синтетических смол
(механическая обработка).
5. Производство углекислоты и
«сухого льда».
6. Производство искусственного
жемчуга.
7. Производство спичек.
Приложения
1.2. Металлургические, машино-
строительные и металлообраба-
тывающие предприятия и произ-
водства
КЛАСС 1 — санитарно-защитная
зона 1000 м.
1. Комбинат черной металлур-
гии с полным металлургическим
циклом более 1 млн. т/год чугуна и
стали.
Большие мощности требуют до-
полнительного обоснования необ-
ходимой сверхнормативной мини-
мальной санитарно-защитной зо-
ны.**
2. Предприятия по вторичной
переработке цветных металлов
(меди, свинца, цинка и др.) в ко-
личестве более 3 тыс. т/год.
3. Производство по выплавке чу-
гуна непосредственно из руд и кон-
центратов при общем объеме до-
менных печей до 1500 м3.*
4. Производство стали мартенов-
ским и конверторным способами с
цехами по переработке отходов
(размол томасшлака и т.п.).*
5. Производство по выплавке
цветных металлов непосредственно
из руд и концентратов (в т.ч. свин-
ца, олова, меди, никеля).*
6. Производство алюминия спо-
собом электролиза расплавленных
солей алюминия (глинозема).*
7. Производство по выплавке
спецчугунов; производство ферро-
сплавов.
8. Предприятия по агломериро-
ванию руд черных и цветных метал-
лов и пиритных огарков.
9. Производство глинозема (оки-
си алюминия).
10. Производство ртути и прибо-
ров с ртутью (ртутных выпрямите-
лей, термометров, ламп и т.д.).
11. Коксохимическое производ-
ство (коксогаз).*
КЛАСС II — санитарно-защитная
зона 500м.
1. Производство по выплавке чу-
гуна при общем объеме доменных
печей от 500 до 1500 м3.
2. Комбинат черной металлургии
с полным металлургическим цик-
лом мощностью до 1 млн. т/год чу-
гуна и стали.
3. Производство стали мартенов-
ским, электроплавильным и кон-
верторным способами с цехами по
переработке отходов (размол томас-
шлака и пр.) при выпуске основ-
ной продукции в количестве до
1 млн. т/год.
4. Производство магния (всеми
способами, кроме хлоридного).
5. Производство чугунного фа-
сонного литья в количестве более
100 тыс. т/год.
6. Производство по выжигу кокса.
7. Производство свинцовых акку-
муляторов.
8. Производство самолетов, тех-
ническое обслуживание.
9. Предприятия автомобильной
промышленности.*
10. Производство стальных кон-
струкций.
11. Производство вагонов с ли-
тейным и покрасочным цехами.
КЛАСС III — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Производство цветных метал-
лов в количестве от 100 до 2 тыс.
т/год.
2. Предприятия по вторичной
переработке цветных металлов (меди,
895
Приложения
свинца, цинка и др.) в количестве
от 2 до 3 тыс. т/год.
3. Производство по размолу то-
масшлака.
4. Производство сурьмы пироме-
таллургическим и электролитичес-
ким способами.*
5. Производство чугунного фа-
сонного литья в количестве от 20
до 100 тыс. т/год.
6. Производство цинка, меди,
никеля, кобальта способом элект-
ролиза водных растворов.
7. Производство металлических
электродов (с использованием мар-
ганца).
8. Производство фасонного цвет-
ного литья под давлением мощно-
стью 10 тыс. т/год (9500 т литья под
давлением из алюминиевых спла-
вов и 500 т литья из цинковых
сплавов).
9. Производство люминофоров.*
10. Метизное производство.**
! 11. Производство санитарно-тех-
нических изделий.**
12. Предприятия мясомолочного
машиностроения.**
13. Производство шахтной авто-
матики.**
14. Шрифтолитейные заводы
(при возможных выбросах свинца).
15. Производство кабеля голого.
16. Производство щелочных ак-
кумуляторов.
17. Производство твердых спла-
вов и тугоплавких металлов при от-
сутствии цехов химической обработ-
ки руд.
КЛА СС IV — санитарно-защитная
зона 100м.
1. Производство по обогащению
металлов без горячей обработки.
2. Производство кабеля освин-
896
цованного или с резиновой изоля-
цией.
3. Производство чугунного фа-
сонного литья в количестве от 10
до 20 тыс. т/год.
4. Предприятия по вторичной
переработке цветных металлов
(меди, свинца, цинка и др.) в ко-
личестве до 1000 т/год.
5. Производство по выплавке чу-
гуна при общем объеме доменных
печей менее 500 м3.
6. Производство тяжелых прес-
сов. **
7. Производство машин и при-
боров электротехнической промыш-
ленности (динамо-машин, конден-
саторов, трансформаторов, прожек-
торов и т.д.) при наличии неболь-
ших литейных и других горячих це-
хов. **
8. Производство приборов для
электрической промышленности
(электроламп, фонарей и т.д.) при
отсутствии литейных цехов и без
применения ртути.**
9. Предприятия по ремонту до-
рожных машин, автомобилей, ку-
зовов. **
10. Производство координатно-
расточных станков.**
11. Производство металлообраба-
тывающей промышленности с чу-
гунным, стальным (в количестве до
10 тыс. т/год) и цветным (в количе-
стве до 100 т/год) литьем, без ли-
тейных цехов.**
12. Производство металлических
электродов.
13. Шрифтолитейные заводы (без
выбросов свинца).
14. Полиграфические комбинаты.
15. Фабрика офсетной печати.**
16. Типографии с применением
свинца.
Приложения
КЛАСС V — санитарно-защитная
зона 50 м.
1. Производство котлов.
2. Предприятия пневмоавтома-
тики.*
3. Предприятие «Металлоштамп».*
4. Предприятие «Сельхоздеталь».**
5. Типографии без применения
свинца (офсетный, компьютерный
набор).
1.3. Добыча руб и рудных ископаемых
КЛАСС I — санитарно-защитная
зона 1000м.
1. Предприятия по добыче нефти
при выбросе сероводорода от 0,5 до
1 т/сутки, а также с высоким со-
держанис.м летучих углеводородов.*
2. Предприятия по добыче по-
лиметаллических (свинцовых, ртут-
ных, мышьяковых, бериллиевых,
марганцевых) руд и горных пород
VIII—XI категорий открытой раз-
работкой.*
3. Предприятия по добыче природ-
ного газа. Для предприятий по добы-
че природного газа с высоким содер-
жанием сероводорода (более 1,5—3 %)
и меркаптанов размер санитарно-за-
щитной зоны устанавливается не ме-
нее 5 тыс. м, а при содержании серо-
водорода 20 и более — до 8 тыс. м.
4. Угольные разрезы.*
5. Предприятия но добыче горю-
чих сланцев.
6. Горно-обогатительные комби-
наты.
КЛАСС II — санитарно-защитная
зона 500м.
1. Предприятия по добыче асбеста.
2. Предприятия по добыче же-
лезных руд и горных пород откры-
той разработкой.
3. Предприятия по добыче ме-
таллоидов открытым способом.
4. Отвалы и шламонакопители
при добыче цветных металлов.
5. Карьеры нерудных строймате-
риалов.
6. Шахтные терриконы без ме-
роприятий по подавлению самовоз-
горания.
7. Предприятия по добыче гипса.
КЛАСС III — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Предприятия по добыче не-
фти при выбросе сероводорода до
0,5 т/сутки с малым содержанием
летучих углеводородов.
2. Предприятия по добыче фос-
форитов, апатитов, колчеданов (без
химической обработки), железной
руды.*
3. Предприятия по добыче гор-
ных пород VI—VII категорий: до-
ломитов, магнезитов, гудронов ас-
фальта — открытой разработкой.
4. Предприятия по добыче торфа,
каменного, бурого и других углей.
5. Производство брикета из мел-
кого торфа и угля.
6. Гидрошахты и обогатительные
фабрики с мокрым процессом
обогащения.
7. Предприятия по добыче ка-
менной поваренной соли.
8. Предприятия по добыче тор-
фа фрезерным способом.
9. Отвалы и шламонакопители
при добыче железа.
10. Предприятия по добыче, руд
металлов и металлоидов шахтным
способом, за исключением свин-
цовых руд, ртути, мышьяка и мар-
ганца.
897
Приложения
КЛА СС IV — санитарно-защитная
зона 100м.
1. Предприятия по добыче мра-
мора, песка, глины открытой раз-
работкой.
2. Предприятия по добыче кар-
боната калия открытой разработ-
кой.
1.4. Строительная промышленность
КЛАСС I — санитарно-защитная
зона 1000м.
1. Производство цемента (порт-
ланд-шлакопортланд-пуццолан-це-
мента и др.), а также местных це-
ментов (глинитцемента, роман-це-
мента, гипсошлакового и др.).*
2. Производство магнезита, до-
ломита и шамота с обжигом в шахт-
ных, вращающихся и других печах.*
3. Производство асбеста и изде-
лий из него.*
КЛАСС II— санитарно-защитная
зона 500м.
I. Производство асфальтобетона
на стационарных заводах.
2. Производство гипса (алебас-
тра).*
3. Производство извести (извест-
ковые заводы с шахтными и вра-
щающимися печами).*
КЛАСС III — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Производство художественно-
го литья и хрусталя.
2. Производство стеклянной ваты
и шлаковой шерсти.
3. Производство щебенки, гравия
и песка, обогащение кварцевого
песка.
4. Производство толя и рубероида.
898
5. Производство ферритов.
6. Производство строительных
полимерных материалов.
7. Производство кирпича (крас-
ного, силикатного), керамических
и огнеупорных изделий.
8. Пересыпка сыпучих грузов
крановым способом.
9. Домостроительный комбинат.
10. Производство железобетон-
ных изделий.
11. Производство искусственных
заполнителей (керамзита и др.).
12. Производство искусственных
камней.
13. Элеваторы цементов и других
пылящих строительных материалов.
14. Производство строительных
материалов из отходов ТЭЦ.
15. Производство бетонных изде-
лий.
16. Производство фарфоровых и
фаянсовых изделий.
17. Камнелитейные.
18. Карьеры гравия, песка, гли-
ны.
19. Предприятия по обработке
естественных камней.
20. Предприятия по добыче кам-
ня невзрывным способом.
21. Производство гипсовых изде-
лий.
22. Производство фибролита, ка-
мышита, соломита, дифферента и др.
23. Производство строительных
деталей.**
КЛА СС IV— санитарно-защитная
зона 100м.
1. Производство глиняных из-
делий.
2. Стеклодувное, зеркальное про-
изводства, шлифовка и травка стекол.
3. Механическая обработка мра-
мора.
Приложения
1.5. Обработка древесины
КЛАСС I — санитарно -защитная
зона 1000м.
1. Лесохимические комплексы
(производство по химической пере-
работке дерева и получение древес-
ного угля).*
КЛАСС II— санитарно-защитная
зона 500м.
1. Производство древесного угля
(углетомильные печи).
КЛАСС III — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Предприятия по консервиро-
ванию дерева (пропиткой).
2. Производство изделий из дре-
весной шерсти: древесно-стружеч-
ных плит, древесно-волокнистых
плит, с использованием в качестве
связующих синтетических смол.
3. Деревообрабатывающее произ-
водство.**
КЛАСС IV — санитарно-защитная
зона 100м.
1. Производство хвойно-витамин-
ной муки, хлорофилло-каротино-
вой пасты, хвойного экстракта.
2. Производство древесной шер-
сти.
3. Производства лесопильное,
фанерное и деталей деревянных
стандартных зданий.
4. Судостроительные верфи для
изготовления деревянных судов (ка-
теров, лодок).
5. Предприятия столярно-плот-
ничные, мебельные, паркетные,
ящичные.
6. Производство мебели.**
КЛАСС V — санитарно-защитная
зона 50 м.
1. Производство обозное.
2. Производство бондарных из-
делий из готовой клепки.
3. Производство рогожно-ткацкое.
4. Предприятия по консервиро-
ванию древесины солевыми и вод-
ными растворами (без солей мышь-
яка) с суперобмазкой.
1.6. Текстильные производства и
производства легкой промышлен-
ности
КЛАСС I — санитарно-защитная
зона 1000м.
1. Предприятия по первичной
обработке хлопка с устройством це-
хов по обработке семян pTyrno^opra-
ническими препаратами.
КЛАСС II — санитарно-защитная
зона 500м.
1. Предприятия по первичной
обработке растительного волокна:
хлопка, льна, конопли, кендыря.
2. Производство искусственной
кожи и пленочных материалов, кле-
енки, пласткожи с применением
летучих растворителей.
3. Предприятия по химической
пропитке и обработке тканей серо-
углеродом.
КЛАСС III — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Предприятия по непрерыв-
ной пропитке тканей и бумаги
масляными, масляно-асфальтовы-
ми, бакелитовыми и другими ла-
ками.
2. Предприятия по пропитке и
обработке тканей (дерматина, гра-
899
Приложения
нитоля и т.п.) химическими веще-
ствами, за исключением сероугле-
рода.
3. Производство поливинилхло-
ридных односторонне армирован-
ных пленок, пленок из совмещен-
ных полимеров, резин для низа обу-
ви, регенерата с применением ра-
створителей.
4. Прядильно-ткацкое производ-
ство.**
5. Производство обуви.**
6. Предприятия отбельные и кра-
сильно-аппретурные.
КЛАССIV -санитарно-защитная
зона 100 м.
1. Производство пряжи и тканей
из шерсти, хлопка, льна, а также в
смеси с синтетическими и искус-
ственными волокнами при наличии
красильных и отбельных цехов.
2. Производство галантерейно-
кожевенного картона с отделкой
полимерами с применением орга-
нических растворителей.
3. Пункты по приемке хлопка-
сырца.
4. Швейная фабрика.**
5. Чулочное производство.**
6. Производство спортивных из-
делий.**
7. Ситценабивное производство.**
8. Производство фурнитуры.**
КЛАСС V— санитарно-защитная
зона 50 м.
1. Предприятия котонинные.
2. Предприятия коконоразвароч-
ные и шелкоразмоточные.
3. Предприятия меланжевые.
4. Предприятия пенько-джуто-
крутильные, канатные, шпагат-
ные, веревочные и по обработке
концов.
5. Производство искусственного
каракуля.
6. Производство пряжи и тканей
из хлопка, льна, шерсти при от-
сутствии красильных и отбельных
цехов.
7. Предприятия трикотажные и
кружевные.
8. Шелкоткацкое производство.
9. Производство ковров.
10. Производство обувных карто-
нов на кожевенном и кожевенно-
целлюлозном волокне без примене-
ния растворителей.
11. Шпульно-катушечное произ-
водство.**
12. Производство обоев.**
1.7. Обработка животных про-
дуктов
КЛАСС I — санитарно-защитная
зона 1000м.
1. Заводы клееварочные, изготов-
ляющие клей из остатков кожи,
полевой и свалочной кости и дру-
гих животных отходов.*
2. Производство технического
желатина из полевой загнившей
кости, мездры, остатков кожи и
других животных отходов и отбро-
сов с хранением их на складе.*
3. Утильзаводы по переработке
павших животных, рыбы, их час-
тей и других животных отходов и
отбросов (превращение в жиры,
корм для животных, удобрения и
т.д.).
4. Производства костеобжигатель-
ные и костемольные.
КЛАСС II — санитарно-защитная
зона 500м.
1. Предприятия салотопенные
(производство технического сала).
900
Приложения
КЛАСС HI — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Центральные склады по сбору
утильсырья.
2. Предприятия по обработке сы-
рых меховых шкур животных и кра-
шению (овчинно-шубные, овчинно-
дубильные, меховые, производство
замши, сафьяна, лайки и т.д.) с
переработкой отходов.*
3. Предприятия по обработке
сырых кож животных: кожевенно-
сыромятные, кожевенно-дубиль-
ные (производство подошвенного
материала, полувала, выростки,
опойки) с переработкой отходов.
4. Производство скелетов и нагляд-
ных пособий из трупов животных.
5. Комбикормовые заводы (про-
изводство кормов для животных из
пищевых отходов).
КЛАСС IV — санитарно-защитная
зона размером 100м.
1. Предприятия по мойке шерсти.
2. Склады временного хранения
мокросоленых и необработанных
кож.*
3. Предприятия по обработке во-
лоса, щетины, пуха, пера, рогов и
копыт.
4. Производство валяльное и
кошмо-войлочное.
5. Производство лакированных кож.
6. Производства кишечно-струн-
ные и кетгутовые.*
КЛАСС V — санитарно-защитная
зона размером 50 м.
1. Производство изделий из вы-
деланной кожи.
2. Производство щеток из щети-
ны и волоса.
3. Валяльные мастерские.
1.8. Обработка пищевых продуктов
и вкусовых веществ
КЛАСС I— санитарно-защитная
зона 1000м.
1. Скотобаза.
КЛА СС II — санитарно-защитная
зона 500м.
1.. Бойни (крупного и мелкого
рогатого скота), мясокомбинаты и
мясохладобойни, включая базы для
предубойного содержания скота в
пределах до трехсуточного запаса
скотосырья.
2. Предприятия по вытапливанию
жира из морских животных.
3. Предприятия кишечно-моеч-
ные.
4. Станции и пункты очистки и
промывки вагонов после перевозки
скота (дезопромывочные станции и
пункты).
5. Предприятия по варке сыра.
6. Предприятия мясокоптильные.
7. Предприятия рыбокоптильные.
. 8. Предприятия свеклосахарные.*
9. Производство альбумина.
10. Производство декстрина, глю-
козы и патоки.
КЛАСС III — санитарно-защитная
зона 300м.
I. Рыбные промыслы.
2. Бойни мелких животных и
ПТИЦ.
3. Производство пива, кваса и
безалкогольных налитков.**
4. Мельницы-крупорушки, зер-
нообдирочныс предприятия и ком-
бикормовые заводы.
5. Предприятия по варке товарно-
го солода и приготовлению дрожжей.
6. Предприятия табачно-махороч-
ные (табачно-ферментационные,
901
Приложения
табачные и сигаретно-махорочные
фабрики).
7. Маслобойные заводы (расти-
тельные масла).
8. Ликероводочные заводы.**
9. Заводы по розливу природных
минеральных вод с выделением па-
хучих веществ.**
10. Рыбокомбинаты, рыбоконсерв-
ные и рыбофилейные предприятия
с утильцехами (без коптильных це-
хов).
II. Сахарорафинадные заводы.
12. Мясоперерабатывающие заво-
ды, фабрики.
КЛАСС IV — санитарно-защитная
зона 100 м.
1. Элеваторы.
2. Предприятия кофеобжарочные.
3. Производство олеомаргарина и
маргарина.
4. Производство пищевого спирта.
5. Кукурузно-крахмальные, куку-
рузно-паточные заводы.
6. Производство крахмала.
7. Заводы первичного виноделия,
8. Производство столового уксуса.
9. Молочные и маслобойные за-
воды (животные масла).**
КЛАСС V — санитарно-защитная
зона 50 м.
1. Кондитерские фабрики и пред-
приятия.
2. Чаеразвесочные фабрики.
3. Овоще-, фруктохранилища.
4. Заводы коньячного спирта.
5. Макаронные фабрики.
6. Колбасные фабрики.
7. Хлебозаводы.
8. Фабрики пищевые заготовочные.
9. Промышленные установки для
низкотемпературного хранения пище-
вых продуктов емкостью более 600 т.
10. Производство виноградного
сока.
11. Производство фруктовых и
овощных соков и безалкогольных
напитков.
12. Предприятия по переработке и
хранению фруктов и овощей (сушке,
засолке, маринованию и квашению).
13. Предприятия по доготовке и
розливу вин.
1.9. Микробиологическая промыш-
ленность
КЛАСС I — санитарно-защитная
зона 1000м.
1. Производство белково-вита-
минных концентратов из углеводо-
родов (парафинов нефти, этанола,
метанола, природного газа).*
2. Предприятия, использующие в
производстве микроорганизмы 1—2
группы патогенности.
КЛАСС II — санитарно-защитная
зона 500м.
I. Производство кормового ба-
цитрацина.
2. Производство кормовых ами-
нокислот методом микробиологи-
ческого синтеза.*
3. Производство антибиотиков.*
4. Производство кормовых дрож-
жей, фурфурола и спирта из древе-
сины и сельскохозяйственных отхо-
дов методом гидролиза.
5. Производство ферментов раз-
личного назначения с поверхност-
ным способом культивирования.
6. Производство пектинов из ра-
стительного сырья.
КЛАСС III — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Производство пищевых дрожжей.
2. Производство биопрепаратов
902
Приложения
(трихограмм и др.) для защиты
сельскохозяйственных растений.
3. Производство средств защиты
растений методом микробиологи-
ческого синтеза.
4. НИИ, предприятия микроби-
ологического профиля.
5. Производство вакцин и сыво-
роток.
КЛАСС IV — санитарно-защитная
зона 100м.
1. Производство ферментов раз-
личного назначения с глубинным
способом культивирования.
2. Производство электрической
и тепловой энергии при сжигании
минерального топлива
1. Тепловые электростанции (ТЭС)
эквивалентной электрической мощно-
стью 600 мВт и выше, использующие
в качестве топлива уголь и мазут, от-
носятся к предприятиям первого
класса и должны иметь СЗЗ нс менее
1000 м, а ТЭС, работающие на газо-
вом и газомазутном топливе, отно-
сятся к предприятиям второго класса
и должны иметь СЗЗ не менее 500 м.
2. ТЭЦ и районные котельные теп-
ловой мощностью 200 Гкал и выше,
работающие на угольном и мазутном
топливе, относятся ко второму клас-
су с СЗЗ не менее 500 м, работаю-
щие на газовом и газомазугном топ-
ливе (последний — как резервный),
относятся к предприятиям третьего
класса с СЗЗ не менее 300 м.
3. Минимальная СЗЗ от золоот-
вала ТЭС должна составлять не ме-
нее 300 м (третий класс) с осущест-
влением древесно-кустарниковых
посадок по его периметру.
4. При установлении минимальной
величины санитарно-защитной зоны
от всех типов котельных, работающих
на твердом, жидком и газообразном
топливе, необходимо определение
расчетной концентрации в приземном
слое и по вертикали с учетом высоты
жилых зданий в зоне максимального
загрязнения атмосферного воздуха от
котельной (10—40 высот). СЗЗ при рас-
четных значениях ожидаемого загряз-
нения атмосферного воздуха в пре-
делах ПДК в приземном слое и на
различных высотах прилегающей
жилой застройки не должна быть
менее 50 м, если по акустическому
расчету не требуется корректировки
в сторону сс увеличения.
При наличии в непосредствен-
ной близости от котельной жилых
домов повышенной этажности устье
дымовой трубы должно распола-
гаться как минимум на 1,5 высоты
выше конька крыши самого высо-
кого жилого дома. Для котельных,
работающих только на газовом топ-
ливе (основное и резервное), при
соблюдении всех вышеизложенных
условий, СЗЗ может быть уменьше-
на до 25 м при отсутствии превы-
шения предельно допустимых кон-
центраций загрязняющих веществ с
учетом фонового загрязнения.
Указанные требования относят-
ся и к размещению автономных (ин-
дивидуальных) маломощных котель-
ных, в т.ч. крышных, обеспечиваю-
щих собственные нужды зданий.
3. Сельскохозяйственные произ-
водства и объекты
КЛАСС I — санитарно-защитная
зона 1000м.
1. Свиноводческие комплексы.*
2. Птицефабрики.*
3. Комплексы крупного рогатого
скота.*
903
Приложения
КЛАСС II — санитарно-защитная
зона 500м.
1. Свинофермы.
2. Фермы звероводческие (нор-
ки, лисы и др.).
3. Склады дня хранения ядохи-
микатов свыше 500 т.
4. Производства по обработке и
протравлению семян.
5. Склады сжиженного аммиака
и аммиачной воды.
6. Авиаобработка сельскохозяй-
ственных угодий пестицидами (от
границ поля до населенного пунк-
та).*
КЛАСС III — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Фермы крупного рогатого скота
(всех специализаций), овцеводчес-
кие, коневодческие.
2. Фермы птицеводческие.
3. Склады для хранения ядохи-
микатов и минеральных удобрений
более 50 т.
4. Обработка сельскохозяйствен-
ных угодий пестицидами с приме-
нением тракторов (от границ поля
до населенного пункта).
КЛАСС IV— санитарно-защитная
зона 100 м.
1. Кролиководческие фермы.
2. Постройки для содержания
животных и птицы частного пользо-
вания при квартальной застройке.
3. Ветеринарные лечебницы.
4. Теплицы и парники.
5. Склады для хранения мине-
ральных удобрений, ядохимикатов
до 50 т.
6. Склады сухих минеральных
удобрений и химических средств за-
щиты растений (зона устанавлива-
ется до предприятий по хранению
и переработке пищевой продукции).
7. Цехи по приготовлению кор-
мов, включая использование пище-
вых отходов.
8. Гаражи и парки по ремонту,
технологическому обслуживанию и
хранению автомобилей и сельско-
хозяйственной техники.
9. Подсобные хозяйства промыш-
ленных предприятий (свинарники,
коровники, птичники, зверофер-
мы) до 100 голов.
10. Склады горючесмазочных ма-
териалов.
КЛАСС V — санитарно-защитная
зона 50 м.
1. Хранилища фруктов, овощей,
картофеля, зерна.
2. Материальные склады.
СЗЗ от питомников для разведе-
ния и содержания племенных жи-
вотных следует принимать в соот-
ветствии с табл. I.
Таблица 1
Питомники для разведения и содержания животных
Норматив- ный разрыв Поголовье (шт.)
Свиньи Коровы, бычки Овцы, козы Кролики- матки Птица Лошади Нутрии, песцы
20 м До 5 2/5 15 20 50 5 5
40 м 15 8/15 25 50 75 15 15
75 м 10 80/50 100 100 150 100 50
150 м 100 50/150 250 200 500 250 100
904
Приложения
4. Сооружения санитарно-техни-
ческие, транспортной инфра-
структуры, объекты коммунально-
го назначения, спорта, торговли
КЛАСС I — санитарно-защитная
зона 1000м.
1. Контролируемые неусовер-
шенствованные свалки для нечис-
тот и жидких хозяйственных отбро-
сов органического происхождения
и твердых гниющих отбросов.
2. Поля ассенизации и поля за-
пахивания.
3. Скотомогильники с захороне-
нием в ямах.
4. Утильзаводы для ликвидации
трупов животных и конфискатов.
5. Усовершенствованные свалки
для неугилизированных твердых про-
мышленных отходов и отбросов.
6. Крематории, при количестве
печей более одной.
7. Мусоросжигательные и мусо-
роперерабатывающие заводы мощ-
ностью свыше 40 т/год.
КЛАСС II — санитарно-защитная
зона 500м.
1. Мусоросжигательные и мусо-
роперерабатываюшие заводы мощ-
ностью до 40 тыс. т/год.
2. Участки компостирования твер-
дых отбросов и нечистот населен-
ного пункта (центральные, для нужд
города).
3. Скотомогильники с биологи-
ческими камерами.
4. Сливные станции.
5. Кладбища смешанного и тра-
диционного захоронения площадью
от 40 до 20 га.
6. Крематории без подготови-
тельных и обрядовых процессов с
одной однокамерной печью.
КЛА СС III — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Центральные базы по сбору
утильсырья.
2. Кладбища смешанного и тра-
диционного захоронения площадью
менее 20 га.
3. Участки для парников и теп-
лиц с использованием мусора.
4. Компостирование мусора без
навоза и фекалий.
5. Предприятия по обслуживанию
грузовых автомобилей.**
6. Автобусные и троллейбусные
вокзалы.**
7. Автобусные и троллейбусные
парки с технической готовностью
свыше 300 машин, трамвайные депо
(с ремонтной базой).**
8. Физкультурно-оздоровитель-
ные сооружения открытого типа со
стационарными трибунами вмести-
мостью свыше 500 мест.
КЛАСС IV — санитарно-защитная
зона 100м.
1. Базы районного назначения
для сбора утильсырья.
2. Склады временного хранения
утильсырья без переработки.**
3. Предприятия по обслуживанию
легковых, грузовых автомобилей с
количеством постов не более 10,
таксомоторный парк.*
4. Механизированные транспорт-
ные парки по очистке города (КМУ).
5. Стоянки (парки) грузового
междугородного автотранспорта,
таможенные терминалы.
6. Автозаправочные станции для
заправки грузового и легкового ав-
тотранспорта.
7. Мойки грузовых автомобилей
портального типа (размещаются в
границах промышленных и комму-
905
Приложения
нально-складских зон, на магист-
ралях на въезде в город, на терри-
тории автотранспортных предпри-
ятий)*.
8. Фабрики химчистки.
9. Фабрики-прачечные.
10. Банно-прачечные комбинаты.
11. Физкультурно-оздоровитель-
ные сооружения открытого типа со
стационарными трибунами вмести-
мостью до 500 мест.
12. Автобусные и троллейбусные
парки до 300 машин.*
13. Ветлечебницы с содержани-
ем животных.
14. Закрытые кладбища и кладби-
ща с погребением после кремации.
15. Мусороперегрузочные стан-
ции.
КЛАСС V— санитарно-защитная
зона 50 м.
1. Бани.
2. Пожарные депо.
3. Подстанции скорой помощи с
громкоговорящей связью.
4. Склады.
5. Отдельно стоящие УВД, РОВД,
отделы ГИБДД, военные комисса-
риаты районные и городские.
6. Отстойно-разворотные площад-
ки общественного транспорта.
7. Закрытые кладбища и мемо-
риальные комплексы, колумбарии,
сельские кладбища.
8. Физкультурно-оздоровитель-
ные сооружения открытого типа с
проведением спортивных игр, со
стационарными трибунами вмести-
мостью до 100 мест.
9. Станции технического обслужи-
вания легковых автомобилей до 5
постов (без малярно-жестяных работ).
10. Торговые комплексы, мелко-
оптовые рынки, продовольственные
906
рынки и рынки промышленных то-
варов.
11. Предприятия по мокрому коп-
чению рыбы, мясных и колбасных
изделий производительностью не
более 500 кг/сут.
12. Мясоперерабатывающее пред-
приятие или цех малой мощности
производительностью не более 5 тыс.
кг/сут.
13. Мойка автомобилей более чем
на два поста.
14. Прачечные производительно-
стью до 500 кг белья в смену.**
15. Отдельно стоящие мастерские
(ОДС, по ремонту бытовой техни-
ки, часов, обуви и т.д).**
16. Подстанции скорой помощи
без громкоговорящей связи.
17. Автоматические телефонные
станции.**
18. Голубятни.**
19. Ветлечебницы без содержа-
ния животных.**
20. Автозаправочные станции доя
легкового транспорта, оборудован-
ные системами закольцовки паров
бензина, с количеством заправок не
более 500 в сутки, без объектов об-
служивания автомобилей.**
21. Мойка автомобилей до 2 по-
стов, без дополнительного обслу-
живания автомобилей.**
22. Мини-пекарня производи-
тельностью нс более 2500 кг/сут.**
23. Объекты торговли и обще-
ственного питания. (стационарные
и временные).**
24. Мини-химчистка, мини-пра-
чечная производительностью не
более 20 кг/час.**
25. Крытые отдельно стоящие
физкультурно-оздоровительные
комплексы, спортклубы, открытые
спортивные площадки.**
Приложения
Примечание:* устанавлива-
ются при наличии положительного
заключения органов государственно-
го санитарного надзора:
для отмеченных объектов ** раз-
мер СЗЗ может быть уменьшен, но
не более, чем в два раза, при над-
лежащем обосновании.
Расстояния от автостоянок и га-
ражей-стоянок до зданий различно-
го назначения следует принимать не
менее приведенных в табл. 2.
Таблица 2
Расстояния от сооружений для хранения легковых автомобилей до объектов
Объекты, до которых исчисляется расстояние Расстояние, м
Автостоянки (открытые площадки) и гаражи-стоянки вместимостью, машино-мест
10 и менее 11—50 51—100 101—300 свыше 300
Фасады жилых домов и торцы с окнами 10 15 25 35 50
Торцы жилых домов без окон 10 10 15 25 35
Школы, детские учрежде- ния, площадки отдыха, спорта 15 25 25 50 ♦
Лечебные учреждения стационарного типа 25 50 * * *
Примечания
I. Расстояние от гаражей-стоянок
и открытых площадок принимает-
ся до границ участков школ, дет-
ских учреждений, лечебно-профи-
лактических учреждений стацио-
нарного типа.
2. В случае размещения на смеж-
ных участках нескольких автостоянок,
расположенных с разрывом между
ними, не превышающим 25 м, рас-
стояние от этих автостоянок до жи-
лых домов и других зданий следует
принимать с учетом общего количе-
ства машино-мест на всех автостоян-
ках, но во всех случаях не допуская
размещения во внутриквартальной
жилой застройке автостоянок вмести-
мостью более 300 машино-мест.
3. Допускается размещение гара-
жа-стоянки вместимостью свыше 300
машино-мест в жилой застройке с
соответствующими обоснованными
расчетами рассеивания выбросов
вредных веществ и расчетами по за-
щите от шума при наличии положи-
тельного заключения органов госу-
дарственного санитарного надзора.
4. Для гаражей закрытого типа,
со сплошным стеновым ограждени-
ем I—II сокращать на 25 % при от-
сутствии в гаражах открывающихся
окон, а также въездов, ориенти-
рованных в сторону жилых и обще-
ственных зданий.
5. Выезд из гаражей и автостоя-
нок вместимостью свыше 50 маши-
но-мест должен быть организован на
транспортную магистраль, минуя
проезды внутреннего пользования и
основные пути движения пешеходов.
907
Приложения
6. Размещение открытых соору-
жений для хранения автомобилей
вместимостью свыше 50 машино-
мест на придомовой территории не
допускается.
7. Гаражи-стоянки вместимостью
свыше 500 м/м следует размещать
на территории промышленных и
коммунально-складских зон.
8. Минимальное расстояние от
въездов-выездов и от вентиляцион-
ных шахт подземных гаражей до тер-
ритории школ, детских дошкольных
учреждений, лечебно-профилакти-
ческих учреждений, фасадов жилых
домов, площадок отдыха должно
составлять не менее 15 м.
5. Канализационные очистные
сооружения
Санитарно-защитные зоны для
канализационных очистных со-
оружений следует принимать по
табл. 3.
Примечания
' I. СЗЗдля канализационных, очи-
стных сооружений производитель-
ностью более 280 тыс. м’/сутки, а
также при отступлении от приня-
тых технологий очистки сточных вод
и обработки осадка, следует уста-
навливать по решению Главного го-
сударственного санитарного врача
субъекта Российской Федерации
или его заместителя.
2. Для полей фильтрации пло-
щадью до 0,5 га, для полей ороше-
ния коммунального типа площадью
до 1,0 га, для сооружений механи-
ческой и биологической очистки
сточных вод производительностью
до 50 м3/сутки СЗЗ следует прини-
мать размером 100 м.
3. Для полей подземной фильт-
рации пропускной способностью до
15 м3/сутки СЗЗ следует принимать
размером 50 м.
Таблица 3
Санитарно-защитные зоны канализационных очистных сооружений
Сооружения для очистки сточ- ных вод Расстояние (в м) при расчетной производительности очистных сооружений в тыс м3/сутки
до 0,2 более 0,2 до 5,0 более 5,0 до 50,0 более 50,0 до 200,0
Насосные станции и аварийно- регулирующие резервуары 15 20 20 30
Сооружения для механической и биологической очистки с иловы- ми площадками для сброженных осадков, а также иловые площадки 150 200 400 500
Сооружения для механической и биологической очистки с термо- механической обработкой осадка в закрытых помещениях 100 150 300 400
Поля: а) фильтрации б) орошения 200 150 300 200 500 400 — !
Биологические пруды 200 200 300 300
908
Приложения
4. СЗЗ, указанные в табл. 3, до-
пускается увеличивать в случае рас-
положения жилой застройки с под-
ветренной стороны по отношению к
очистным сооружениям с учетом ре-
альной аэроклиматической ситуации
по согласованию с органами и уч-
реждениями государственной сани-
тарно-эпидемиологической службы.
5. СЗЗ от сливных станций сле-
дует принимать равной 300 м.
6. СЗЗ от очистных сооружений
поверхностного стока до селитеб-
ной территории следует принимать
равной 100 м.
7. СЗЗ от шламонакопителей сле-
дует принимать при наличии сани-
тарно-эпидемиологического заклю-
чения органов Госсанэпиднадзора.
8. От очистных сооружений и на-
сосных станций производственной
канализации, нс расположенных на
территории промышленных пред-
приятий, как при самостоятельной
очистке и перекачке производствен-
ных сточных вод, так и при совме-
стной их очистке с бытовыми, СЗЗ
следует принимать такими же, как
для производств, от которых посту-
пают сточные воды, но не менее
указанных в табл. 3.
6. Причалы и места производства
фумигации грузов и судов газовой
дезинфекции, дератизации и
дезинсекции
КЛАСС I — санитарно-защитная
зона 1000м.
1. Открытые склады и места раз-
грузки апатитного концентрата,
фосфоритной муки, цементов и
других пылящих грузов при грузо-
обороте более 150 тыс. т/год.1
2. Места перегрузки и хранения
жидких химических грузов из сжи-
женных газов (метан, пропан, ам-
миак и др.), производственных со-
единений галогенов, серы, азота,
углеводородов (метанол, бензол,
толуол и др.), спиртов, альдегидов
и других соединений.
3. Зачистные и промывочно-про-
парочные станции, дезинфекцион-
но-промывочные предприятия, пун-
кты зачистки судов, цистерн, при-
емно-очистные сооружения, служа-
щие для приема балластных и про-
мывочно-нефтесодсржащих вод со
специализированных плавеборщиков.
4. Причалы и места производства
фумигации грузов и судов, газовой
дезинфекции, дератизации и дезин-
секции.
КЛАСС II — санитарно-защитная
зона 500м.
I. Открытые склады и места раз-
грузки апатитного концентрата,
фосфоритной муки, цементов и
других пылящих грузов при грузо-
обороте менее 150 тыс. т/год.
2. Открытые склады и места пе-
регрузки угля.
3. Открытые склады и места пере-
грузки минеральных удобрений, ас-
беста, извести, руд (кроме радиоак-
тивных) и других минералов (серы,
серного колчедана, гипса и т.д.).
4. Места перегрузки и хранения
сырой нефти, битума, мазута и дру-
гих вязких нефтепродуктов и хими-
ческих грузов.
1 В 1-ю группу I, II и III класса не вхо-
дят транспортно-технологические схемы
с применением складских элеваторов и
пневмотранспортных или других устано-
вок, исключающих вынос пыли грузов
(указанных в 1-й группе I, II и III клас-
сов) во внешнюю среду.
909
Приложения
5. Открытые и закрытые склады
и места перегрузки пека и пекосо-
держащих грузов.
6. Места хранения и перегрузки
деревянных шпал, пропитанных
антисептиками.
7. Санитарно-карантинные станции.
КЛАСС III — санитарно-защитная
зона 300м.
1. Открытые склады и места раз-
грузки и погрузки пылящих грузов
(апатитного концентрата, фосфо-
ритной муки, цемента и т.д.) при
грузообороте менее 5 тыс. т/год.
2. Закрытые склады, места пере-
грузки и хранения затаренного хи-
мического груза (удобрений, орга-
нических растворителей, кислот и
других веществ).
3. Наземные склады и открытые
места отгрузки магнезита, доломи-
та и других пылящих грузов.
4. Склады пылящих и жидких
грузов (аммиачной воды, удобре-
ний, кальцинированной соды, ла-
кокрасочных материалов и т.д.).
5. Открытые наземные склады и
места разгрузки сухого песка, гра-
вия, камня и других минерально-
строительных материалов.
6. Склады и участки перегрузки
шрота, жмыха, копры и другой
пылящей растительной продукции
открытым способом.
7. Склады, перегрузка и хране-
ние утильсырья.
8. Склады, перегрузка и хране-
ние мокросоленых необработанных
кож (более 200 шт.) и другого сы-
рья животного происхождения.
9. Участки постоянной перегруз-
ки скота, животных и птиц.
10. Склады и перегрузка рыбы,
рыбопродуктов и продуктов кито-
бойного промысла.
КЛАСС IV— санитарно-защитная
зона 100м.
1. Склады и перегрузка кожсы-
рья (в т.ч. мокросоленых кож до
200 шт.).
2. Склады и открытые места раз-
грузки зерна.
3. Склады и открытые места раз-
грузки поваренной соли.
4. Склады и открытые места раз-
грузки шерсти, волоса, щетины и
другой аналогичной продукции.
5. Транспортно-технические схе-
мы перегрузки и хранения апати-
тового концентрата, фосфоритной
муки, цемента и других пылящих
грузов, перевозимых навалом с при-
менением складских элеваторов и
пневмотранспортных или других ус-
тановок и хранилищ, исключающих
вынос пыли во внешнюю среду,
КЛАСС V— санитарно-защитная
зона 50 м.
1. Открытые склады и перегруз-
ка увлажненных минерально-стро-
ительных материалов (песка, гра-
вия, щебня, камней и др.).
2. Участки хранения и пере-
грузки прессованного жмыха, сена,
соломы, табачно-махорочных изде-
лий и др.’
’ 3. Склады, перегрузка пищевых
продуктов (мясных, молочных,
кондитерских), овощей, фруктов,
напитков и др.
4. Участки хранения и налива
пищевых грузов (вино, масло, соки).
5. Участки разгрузки и погрузки
рефрижераторных судов и вагонов.
6. Речные причалы.
910
Список источников информации
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ
1. Закон Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды». —
М.: Республика, 1992. — 48 с.
2. Закон Российской Федерации «Об отходах производства и потребления». —
М.: Республика, 1992. — 48 с.
3. Закон Российской Федерации «О санитарно-эпидемиологическом благопо-
лучии населения». — М.: Республика, 1991. — 40 с.
4. Постановление Правительства РФ от 03.08.92 г. № 545 «Об утверждении
порядка разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбро-
сов загрязняющих веществ в окружающую среду, лимитов использования при-
родных ресурсов, размещения отходов». — 8 с.
5. Временные правила охраны окружающей среды от отходов производства и
потребления в Российской Федерации. — М.: Минприроды, 1994. — 80 с.
6. СНиП 1.02.01-85 «Инструкция о составе, порядке разработки, согласова-
ния и утверждения проектной документации на строительство предприятий, зда-
ний, сооружений».
7. СанПиН 2.2.1/2.1.1.984-00. Санитарно-защитные зоны и санитарная клас-
сификация предприятий, сооружений и иных объектов.
8. Алиев Г.М.-А. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов;
Справочник. — М.: Металлургия, 1986. — 554 с.
9. Алиев Г.М.-А. Пылеулавливание в производстве огнеупоров. — М.: Метал-
лургия, 1971. — 224 с.
10. Абсорбция и пылеулавливание в производстве минеральных удобрений/
Под ред И.П. Мухленова и О.С. Ковалева. — М.: Химия, 1987. — 208 с.
И. Банит Ф.Г., Мальгин А.Д. Пылеулавливание и очистка газов в промыш-
ленности строительных материалов. — М.: Стройиздат, 1979. — 351 с.
12. Белевсцкий А.М. Проектирование газоочистных сооружений. — Л.: Химия,
1990. - 288 с.
13. Бернадинер М.Н., Шурыгин А.П. Огневая переработка и обезвреживание
промышленных отходов. — М.: Химия, 1990. — 304 с.
14. Беспамятнов Г.П. и др. Термические методы обезвреживания промышлен-
ных отходов. — Л.: Химия, 1969. — 112 с.
15. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А Предельно допустимые концентрации хи-
мических веществ в окружающей среде: Справочник. — Л.: Химия, 1985. — 528 с.
911
Список источников информации
16. Бондарева Т.П. Экология химических производств. — М.: МИХМ, 1986. — 92 с.
17. Бродский Ю.Н., Балычева К.В., Бродецкая Р.Н Современные методы очи-
стки дымовых газов от сернистого ангидрида и их экономика: Обзор. Серия «Про-
мышленная и санитарная очистка газов». — М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1973. — 92 с.
18. Ветошкин А.Г. Техника защиты окружающей среды. — Пенза: ПГТУ,
2003. - 180 с.
19. Вилесов Н.Г., Большунов В.Г. Утилизация промышленных сернистых га-
зов. — Киев: Наукова думка, 1990. — 136 с.
20. Власенко В М. Каталитическая очистка газов. — Киев.: Техника, 1973. — 199 с.
21. Внуков А К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов: Справочник. —
М.: Энергоатомиздат, 1992. — 176 с.
22. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Пылеулавливание и очистка газов на пред-
приятиях цветной металлургии. — М.: Металлургия, 1968. — 499 с.
23. Инженерная защита окружающей среды: Учебное пособие / Под ред.
О.Г. Воробьева. — СПб.: Изд-во «Лань», 2002. — 288 с.
24. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. — 2-е изд. — М.: Химия,
1984. - 592 с.
25.. Коузов П.А., Мальгин А.Д., Скрябин Г.М. Очистка от пыли газов и
воздуха в химической промышленности. — Л.: Химия, 1982. — 256 с.
26. Кузнецов И.Е., Троицкая Т.М. Защита воздушного бассейна от загрязнений
вредными веществами химических предприятий. — М.: Химия, 1979. — 344 с.
27. Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Бсренгартен М.Г. Общая химическая тех-
нология. — М: Высшая школа, 1985. — 448 с.
28. Лавров Н.В., Розенфельд Э.И., Хаустович Г.П. Процессы горения топли-
ва и защита окружающей среды. — М.: Металлургия, 1981. — 240 с.
29. Лисиенко В.Г., Щелоков Я М , Ладыгичев М Г. Хрестоматия энергосбереже-
ния: Справочное издание: В 2-х кн. Кн 1. — М.: ООО «Теплоэнергетик», 2002. — 688 с.
30. Лукин В.Д., Курочкина М.И. Очистка вентиляционных выбросов в хими-
ческой промышленности. — Л.: Химия, 1980. — 232 с.
31. Мазус М.Г., Мальгин А.Д., Моргулис М.Л. Фильтры для улавливания
промышленных пылей. — М.: Машиностроение, 1985. — 240 с.
32. Николайкин П.И., Николайкина Н.Е., Мелехова О.П. Экология. — М.;
МГУИЭ, 2000. - 504 с.
33. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: Учебник:
В 2-х кн./ Под ред. В.Г. Айнштейна. — М.: Логос—Высшая школа, 2002. — Кн. 1. —
912 с.; Кн 2. — 872 с.
34. Основные процессы и аппараты химической технологии; Пособие по про-
ектированию. — 2-е изд./ Под ред. Ю.И. Дытнерского. — М.: Химия, 1991. — 496 с.
35. Очистка газов в производстве фосфора и фосфорных удобрений / Под ред.
Э Я. Тарата. — Л.: Химия, 1979. — 208 с.
36. Очистка и рекуперация промышленных выбросов / Под ред. В.Ф. Макси-
мова и И.В. Вольфа. — 2-е изд. — М.: Лесная промышленность, 1981. — 640 с.
37. Очистка технологических газов / Под ред Т.А. Семеновой и И.Л. Лейтеса. —
2 е изд. — М.: Химия, 1977. — 488 с.
912
Список источников информации
38. ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны. ГН 2.2,5.686-98. — М.:
Минздрав, 1998. — 116 с.
39. ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. ГН
2.1.6.695-98. — М.: Минздрав, 1999. - 124 с.
40. ПДК и ориентировочно-безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загряз-
няющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. ГН 2.1.6.716-98. — М.:
Минздрав, 1999. — 132 с.
41. Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха. — М.: Стройиздат, 1981. — 294 с.
42. Плановский АН., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и
нефтехимической технологии. — М.: Химия, 1987. — 496 с.
43. Поникаров И.И. и др. Машины и аппараты химических производств. — М.:
Машиностроение, 1989 — 368 с.
44. Процессы и аппараты химической технологии: Справочник. Т. 2/ Под ред.
А.М. Кутепова. — М.: Логос, 2001, — 600 с.
45. Рамм В.М. Абсорбция газов. — 2-е изд. — М.: Химия, 1976. — 656 с.
46. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы эко-
логической безопасности. — Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2000. — 800 с.
47. Рихтер Л.А., Волков Э.П., Покровский В.Н. Охрана водного и воздушного
бассейнов от выбросов тепловых электростанций. — М.: Энергоиздат, 1981. — 296 с.
48. Родионов А.И. и др. Оборудование, сооружения, основы проектирования
химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбро-
сов. — М.: Химия, 1985. — 352 с.
49. Романков П.Г., Лепилин В.Н. Непрерывная адсорбция паров и газов. —
Л.: Химия, 1968. — 228 с.
50. Русанов А.А., Урбах И.И., Анастасиади А.П. Очистка дымовых газов в
промышленной энергетике. — М.: Энергия, 1969. — 456 с.
51. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. — 2-е изд. —
Л.: Недра, 1988. — 312 с.
52. Систер В.Г., Муштаев В.И., Тимонин А.С. Экология и техника сушки
дисперсных материалов. — Калуга.: Изд-во Н. Бочкаревой, 1999. — 670 с.
53. Скалкин Ф.В., Канаев А.А., Копп И.З. Энергетика и окружающая среда. —
Л.: Энергоиздат, 1981. — 192 с.
54. Скобло А.И. и др. Процессы и аппараты нефтегазовой переработки и неф-
техимии. — 3-е изд. — М.: ООО «Недра-бизнесцентр», 2000. — 677 с.
55. Спейшер В.А. Огневое обезвреживание промышленных выбросов. — М.:
Энергия, 1977. — 262 с.
56. Справочник нефтехимика. Т. 1/ Под ред. С.К. Огородникова. — Л.: Химия,
1978. - 496 с.
57. Справочник проектировщика: В 3 ч. Ч 3: Вентиляция и кондиционирова-
ние воздуха / Под ред Н.П. Павлова и Ю.И. Шиллера. — 4-е изд. — М.: Строй-
издат, 1992. — 319 с.
58. Справочник по пыле- и золоулавливанию / Под ред. А.А. Русанова: —
2-е изд. — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 312 с.
59. Страус В. Промышленная очистка газов / Пер. с англ. — М.: Химия,
1981. - 616 с.
913
Список источников информации
60. Тимонин А.С. Основы расчета и конструирования химико-технологичес-
кого и природоохранного оборудования; Справочник: В 3 т. Т 2. — 2-е изд. —
Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2002. — 996 с.
61. Ужов В.Н. и др Очистка промышленных газов от пыли. — М.: Химия, 1985. —
392 с.
62. Ульянов В.М. Экология. — Нижний Новгород: НГТУ, 2000. — 175 с.
63 Ульянов В.М. и др. Поливинилхлорид — М.: Химия, 1992. — 288 с.
64. Хмыров В.И., Фисак В.И. Термическое обезвреживание промышленных
газовых выбросов. — Алма-Ата: Наука, 1978 — 116 с.
65. Ходаков Ю.С. Оксиды азота и теплоэнергетика: проблемы и решения. —
2-е изд., доп. — М.: ООО «ЭСТ-М», 2001. — 432 с.
66. Чохонелидзе А.Н. и др. Справочник по распыл иваюшим, оросительным и
каплеулавливающим устройствам. — М.: Энергоатомиздат, 2002. — 608 с
67. Шаприцкий В.Н. Защита атмосферы в металлургии. — М.: Металлургия,
1984.-215 с.
68. Швыдкий В.С., Ладыгичев М.Г. Очистка газов: Справочное издание. —
М.: Теплоэнергетик, 2002. — 640 с.
69. Эльтерман В.М. Охрана воздушной среды на химических и нефтехимичес-
ких предприятиях. — М.: Химия, 1985. — 160 с.
70. Юдашкин М.Я. Пылеулавливание и очистка газов в черной металлургии. —
2-е изд. — М.: Металлургия, 1984. — 320 с.
914
Справочное издание
Александр Семенович Тимонин
ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
Том 1
Лицензия ИД 06130 от 26.10.01
выдана Министерством РФ по делам печати,
телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.
Подписано в печать 17.06.2003. Формат 70x100 ’/к,-
Бумага офсетная. Гарнитура «Таймс».
Объем 57,5 пл. Тираж 1000 экз Заказ N?234
Издательство научной литературы Н.Ф. Бочкаревой.
248000, г. Калуга, ул. Королева, 49-24,
тел/ (0842) 547-107.
Отпечатано с готовых диапозитивов в ИПП «Гриф и К”»,
г. Тула, ул. Октябрьская, 81-Л