» » Требования, предъявляемые к пылеулавливающим и газоочистным установкам
03.06.2015

На предприятиях цветной металлургии приходится иметь дело с технологическими газами и вентиляционным воздухом, содержащими в себе пыль и газообразные вещества, улавливание которых необходимо по техническим, экономическим и санитарно-гигиеническим соображениям.
Образование пылей может происходить в результате: а) уноса газовым потоком мелких частиц (механический унос); б) конденсации паров при охлаждении газов и в) химических реакций. Образование газообразных веществ происходит только в результате химических процессов и испарения.
Оценку качества работы газоочистного аппарата производят или по проценту улавливания η или по величине остаточной концентрации улавливаемого компонента в очищенном газе.
Если обозначим
Qул — весовое количество вещества, уловленного за единицу времени;
Qвxoд — весовое количество вещества, находящееся во входящем газе, которое следует уловить за то же время;
Qвых — весовое количество этого же вещества в выходящем, очищенном газе за это же время,
то получим
Требования, предъявляемые к пылеулавливающим и газоочистным установкам

Величину Qвых/Qвход = у называют величиной уноса. Очевидно, что η и у зависят от физических и химических свойств веществ, загрязняющих газы, от их концентрации, от применяемого аппарата для очистки и от условий эксплуатации его.
Если загрязняющее газ вещество (пыль) состоит из различных фракций по дисперсности или по химическому составу, то большое значение может иметь величина η, найденная для каждой фракции отдельно.
Обозначив
ηоб — общий процент улавливания;
Фі — процентное отношение данной фракции і к общему количеству (по весу);
ηФі — процент улавливания фракции;
n — число фракций,
будем иметь
Требования, предъявляемые к пылеулавливающим и газоочистным установкам

С гигиенической точки зрения важное значение имеет общее количество вредного компонента, выбрасываемого в атмосферу, так как оно определяет концентрацию загрязняющего воздух вещества в зоне дыхания. Санитарные нормы определяют максимальную и среднесуточную допустимые концентрации загрязняющих воздух веществ в зоне дыхания (табл. 1).
Требования, предъявляемые к пылеулавливающим и газоочистным установкам

Концентрация загрязняющих воздух веществ зависит не только от абсолютного количества выбрасываемого вещества, но и от высоты трубы через которую оно выбрасывается, от скорости ветра и других факторов. Данная зависимость выражается формулой
Требования, предъявляемые к пылеулавливающим и газоочистным установкам

Скорость ветра на уровне устья трубы v = φv0, где v0 — скорость ветра на высоте 10 м (дается в справочных таблицах), а коэффициент φимеет следующие значения:
Требования, предъявляемые к пылеулавливающим и газоочистным установкам

Значение Δh определяется по формуле
Требования, предъявляемые к пылеулавливающим и газоочистным установкам

По формуле (3), зная высоту трубы, можно рассчитать ожидаемую концентрацию загрязняющего вещества в зоне дыхания при выбросе определенного его количества или, зная последнюю величину и санитарную норму, рассчитать необходимую высоту трубы. По величинам См и Н можно определить максимальное количество загрязняющего вещества, допустимое к выбросу. Наконец, по этой величине и объему выбрасываемого газа легко найти максимально допустимую концентрацию загрязняющего компонента в газе после газоочистительного аппарата, т. е. перед выбросом в атмосферу.
Если при экономической оценке газоочистки учитывать только стоимость уловленного продукта и не учитывать такие факторы, как коррозию сооружений и зданий, износ машин и механизмов и др., которые трудно оценить количественно, то оптимальная степень очистки газов будет определяться, с одной стороны, стоимостью продукта, а, с другой стороны, стоимостью эксплуатации газоочистительной установки (включая амортизационные расходы). Стоимость же газоочистительной установки и сумма эксплуатационных затрат возрастают быстрее повышения степени очистки газов. В общем виде эту зависимость можно изобразить формулой
Требования, предъявляемые к пылеулавливающим и газоочистным установкам

где А — годовые эксплуатационные затраты на газоочистительную установку.
Стоимость уловленного продукта В (за год) можно подсчитать по следующей формуле:
Требования, предъявляемые к пылеулавливающим и газоочистным установкам

Оптимальная степень очистки газов (ηопт) с экономической точки зрения определится точкой пересечения кривых, построенных по уравнениям (4) и (5). Фактически часто по гигиеническим соображениям и для предупреждения усиленной коррозии износа машин, а также уменьшения солнечной радиации, поглощаемой взвешенной в воздухе пылью и дымом, необходимо, не считаясь с прямым экономическим эффектом, применять газоочистительные установки с η более высоким, чем ηопт.