Файл: Наличие опасных и вредных факторов..docx

∆P_П= 1200-10⁶-18,6-10^-6 -0,015*2=670Па

Вычисляем величину ∆Р_П :

∆р_П = µτс_вхw²K₁

где τ=600с - продолжительность фильтровального цикла, с;

с_вх - концентрация пыли на входе в фильтр, кг/м³;

К₁ - параметр сопротивления слоя пыли, м/кг; зависит от свойств пыли и порозности слоя пыли на перегородке, K₁=(6,5... 19)*10⁹ м/кг для цемента.
∆Р_п=18,6*10^-6*600*3,34*10^-3*(0,015)²*19*10⁹=159Па

∆Р_п=670+159=829Па.

Определяем гидравлическое сопротивление аппарата в целом: ∆Р _Ф = ∆Р_П+∆Р_К

Гидравлическое сопротивление корпуса аппарата ∆Р_К определяем, задаваясь коэффициентом гидравлического сопротивления корпуса £_к=2, приведенным к скорости во входном патрубке :

U_вх= V/(3600*S_BX ) = 4660/ (3600*0,3) = 4,3 м/с,
тогда гидравлическое сопротивление корпуса аппарата:

∆Р_К = £_к*U_вх²*р_г /2=2*4,3²*0,998/2= 18,5Па

∆Р_ф = 829+18,5=847,5Па
Определяем мощность ЭД вентилятора при транспортировании газа через фильтр:

N=V*∆Р_ф/(3600*1000*ή_в*ή_п)=4660-847,5/(3600-1000-0,75-0,92)=1,6кВт

Наиболее подходящим типом рукавного фильтра ФРИ-6.

Производительность по воздуху, м3/ч, не более 6000

Гидравлическое сопротивление, 500 Па

Максимальная концентрация пыли на входе, 50 г/м3

Расход сжатого воздуха 90, max нл/мин

Давление сжатого воздуха, 6 бар

Габариты (длина х ширина х высота), 1720 х 1280 х 6960 мм

Итак, на первом этапе проводим очистку от пыли с помощью выше перечисленных аппаратов, а именно: циклон и рукавный фильтр, а уловленная этими аппаратами пыль, имеющая экономическую заинтересованность с точки зрения сбыта ее за счет присутствия в ней олова и цинка, направляется на хранение на временный склад.
На следующем этапе очистки газового потока будем проводить очистку от диоксида серы ( SO ₂ ) и необходимо добиться степени очистки η (SO₂ ) = 50 %, поскольку проводить очистку от диоксида азота будет более рационально и технико-экономически выгодно на последней стадии очистки газа, ведь выделяющееся приселективномкаталитическом их восстановлении тепло можно использовать в различных целях производства. Для очистки газов от диоксида серы предложено большое количество хемосорбционных методов, однако на практике применяются лишь некоторые из них. Это связано с тем, что объемы отходящих газов велики, а концентрация в них диоксида серы мала, газы характеризуются высокой температурой. Однако при проведении очистки на предыдущих этапах мы понизили температуру до 90 

---

^º C и исключили влияние на очистку от диоксида серы пыли, поскольку она была уловлена. Так, абсорбция диоксида серы водой связана с большими затратами (в связи с низкой растворимостью SO₂ в воде для очистки требуется большой ее расход в абсорберы с большим объемом) рекуперационные методы очистки с регенерацией хемосорбента также экономически затратные (например, магнезитовый метод: SO₂ поглощают оксид-гидроксидом магния, в процессе хемосорбции образуют кристаллогидраты сульфита магния, который сушат, затем термически разлагают на SO₂ – содержащий газ, который перерабатывают в серную кислоту, и оксид магния, который возвращают на абсорбцию; к недостаткам метода относят сложность технологической схемы и неполное разложение сульфита магния при регенерации; цинковый метод: абсорбентом служит суспензия оксида цинка, образующийся оксид серы в результате реакции SO₂ с оксидом цинка и водой перерабатывают, оксид цинка возвращают на абсорбцию; недостатком метода является образование сульфита цинка, который экономически нецелесообразно подвергать регенерации, необходимо непрерывно выводить из системы и добавлять в нее эквивалентное количество оксида цинка; содовый метод: сущность этого метода заключается в промывке отходящих газов водными растворами кальцинированной соды: этот способ обеспечивает хорошую очистку отходящих газов от SO₂ с одновременным получением товарной соли NaHSO₃ и Na₂ SO₃ , однако он не нашел широкого применения ввиду ограниченного сбыта этих солей), поэтому целесообразно будет проводить очистку известковым методом, относящимся к нерекуперационным методам, достоинствами которого являются простая технологическая схема, низкие эксплуатационные затраты, доступность и дешевизна сорбента, возможность очистки газа без предварительного охлаждения. Известковый метод обеспечивает практически полную очистку газов от SO₂ (η (SO₂ ) = 80 %), однако нам нужно добиться эффективности η (SO₂ ) = 50 %, для чего последовательно устанавливаем скруббер.

Скрубберы - аппараты различной конструкции для промывки жидкостями газов с целью их очистки и для извлечения одного или нескольких компонентов, а также барабанные машины для промывки полезных ископаемых. Широко используются при улавливании продуктов коксования и очистке промышленных газов от пыли, для увлажнения и охлаждения газов, в различных химико-технологических процессах.

Газоочистительные аппараты основаны на промывании газа жидкостью. Газ промывается водой либо другим рабочим раствором, при этом смешении и взаимодействии происходит процесс очистки его. Такой метод смешения называют методом мокрой очистки. Таким образом, можно очистить газ от частиц любого размера. Метод мокрой очистки газов является механическим и применяется на заключительном этапе охлаждения.

---

Аппараты мокрой очистки используют различные виды поверхностей при смешении жидкости с газом. При использовании этого метода возможно удаление всех примесей из газа, за счет конденсации на них более тяжелых частиц пара.

Гидравлическое сопротивление скруббера Вентури (Д/;0) находят как сумму гидравлических сопротивлений трубы Вентури (Ар,) и циклона-каплеуловителя (Арк):



Потеря давления в трубе Вентури (АрТ) определяется как сумма гидравлического сопротивления сухой трубы Вентури (Арс) и гидравлического сопротивления трубы Вентури, обусловленного выделением жидкости (Арж):



Гидравлическое сопротивление сухой трубы Вентури определяется выражением



где — коэффициент сопротивления сухой трубы Вентури (справочная величина); wT — скорость газов в горловине при рабочих условиях, м/с; р, — плотность газов при рабочих условиях.

Гидравлическое сопротивление, обусловленное введением жидкости Арж, определяется из выражения


где — коэффициент сопротивления, обусловленный вводом жидкости; m — удельный расход орошающей жидкости, м3/м3; рж — плотность орошающей жидкости, кг/м3.

Для определения коэффициента сопротивления, обусловленного вводом жидкости ^ж для нормализованных труб с центральным вводом жидкости в конфузор, можно воспользоваться эмпирическим выражением



Значение Ь,ж для других способов подвода приведено в справочниках.

Гидравлическое сопротивление каплеуловителя Арк определяется из выражения


где — коэффициент сопротивления циклона принимается: = 30—33 — для прямоточных циклонов, = 70 — для циклонов ЦН24; wu — скорость газов в циклоне, должна находиться в пределах 2,5—4,5 м/с.

Необходимый диаметр каплеуловителя dn определяется по формуле

---

1. 
   Необходимая степень очистки газа:
   

2. 
   Число единиц переноса:
   

3. 
   Удельную энергию, кДж/1000 м3, затрачиваемую на пылеулавливание, определяют из уравнения Nr = Вк'г, подставив численное значение Nr и взяв значения коэффициентов В.
   

4. 
   Общее гидравлическое сопротивление скруббера Вентури (Па):
   

5. 
   Плотность газа на входе в трубу Вентури при рабочих условиях (кг/м3):
   

6. 
   Объемный расход газа, поступающего в трубу Вентури при рабочих условиях (м3/г):
   

7. 
   Расход орошающей воды (дм/с):
   

8. 
   Температура газов на выходе из трубы Вентури (°С):
   

9. 
   Плотность газов на выходе из трубы Вентури (считаем, что газы насыщены влагой (X = 0,063 кг/м3)) (кг/м3):
   

10. 
    Объемный расход газа на выходе из трубы Вентури (м3/с):
    

В качестве модели выбираем Скруббер ЦС-3.
Характеристики:

Производительность по воздуху 1000 – 1500 м³/ч

Сопротивление 40 – 85 кг/м²

Расход воды на орошение стенок 0,17 л/сек

Расход воды на промывку 1,1 л/сек

Таким образом, приведенной последовательностью очистки от пыли легко достигается требуемая степень очистки 99,96%.

После очистки в скруббере газовоздушная смесь направляется в теплообменник.

---

В настоящее время для утилизации тепла вытяжного воздуха применяют: регенеративные вращающиеся теплообменники, теплообменники с промежуточным теплоносителем, пластинчатые рекуператоры, утилизаторы с тепловыми трубами, рекуперативные теплообменники (Рисунок 9).



Рисунок 9 – центробежный теплообменик.

Утилизационные системы с промежуточным теплоносителем создаются на базе серийных водовоздушных калориферов, а также секций подогрева кондиционеров. В теплообменнике обеспечиваются непрерывность процесса теплопередачи, уменьшение характерных для вращающихся регенеративных теплообменников перетечек между средами. Для этого в насадку помещена оребренпая трубчатая поверхность теплообмена с циркулирующим по замкнутому контуру промежуточным жидким теплоносителем.

Аппарат представляет собой разделенные газонепроницаемой перегородкой камеры, в одну из которых поступает, например, теплый воздух вентиляционных выбросов, а в другую — приточный воздух.

В системах кондиционирования воздуха применяются теплообменники - утилизаторы, которые представляют собой пакет из труб, заполненных рабочим веществом с низкой температурой кипения (например, фреон). Одна половина пакета находится в зоне теплого воздуха, другая — в зоне холодного воздуха. В зоне теплого воздуха тепло подводится к заполняющей тепловую трубу жидкости, которая испаряется, отбирая тепло на парообразование. Пар перемещается внутри трубы в зону холодного воздуха, где конденсируется, отдавая тепло конденсации на нагрев воздуха. Циркуляция рабочего вещества происходит под действием сил гравитации, вследствие расположения зоны конденсации выше зоны испарения [10].

Таким образом, предлагаемая система очистки позволит снизить концентрацию загрязняющих веществ до предельно допустимых, что значит выполнение поставленной цели курсового проекта.

Таблица 3 – Результаты на выходе рассматриваемой в курсовой работе системы очистки.

Наименование вещества	Концентрация вредных веществ на выходе мг/м3	Предельно разрешенная концентрация выброса вредных веществ в атмосферу, мг/м3
Пыль	0,009	0,01
Диоксид азота	0,0098	0,01
Оксид углерода	0,01	0,01
Диоксид серы	0,.02	0,05

---