Промислова екологія - Апостолюк C.O. - 3.3.1. Суть пиловловлювання та його види

3.3.1. Суть пиловловлювання та його види

Пиловловлюванням, називають вловлювання пилу в місцях його виділення та накопичення за допомогою місцевих відсмоктувачів витяжної вентиляційної системи (зонтів, рукавів, кожухів, витяжних шаф та ін.) з подальшим очищенням запиленого повітря (газів) у спеціальних апаратах-пиловловлювачах. Очищене від пилу повітря викидається в атмосферу, піддається подальшому очищенню від газових складових або знову скеровується повністю або частково в технологічний процес для повторного використання.

Існують дві системи пиловловлювання: технологічна та санітарна. Перша призначена для очищення повітря від пилу або газів і використовується для технологічних потреб (наприклад, пневмотранспорт). Друга — для захисту повітряного басейну від забруднення шкідливими хімічними речовинами, радіонуклідами, біологічно активними сполуками.

Ефективність пиловловлювання характеризують загальним і фракційним показниками очищення повітря (газів) від пилу. Загальний показник ефективності пиловловлювання, що характеризує цей процес без урахування дисперсності вловлюваного пилу, визначається за формулою

де Є1 — кількість пилу в повітрі (газах), яке подається на очисну споруду; й9 — кількість осадженого пилу.

Фракційний показник ефективності пиловловлювання, що характеризує процес вловлювання пилу заданої величини, визначається за формулою

де а — кількість пилу заданої величини, що знаходиться в повітрі (газі) до очищення, %; Р — кількість пилу аналогічної величини, що залишилася в повітрі (газі) після проходження через очисну установку, %.

Зараз існують два способи пиловловлювання: сухий і мокрий. До сухого способу належать: механічний, електричний та акустичний.

3.3.2. Класифікація пиловловлювачів, характеристика та сфера застосування

Конструкція пиловловлювачів та їхній тип безпосередньо залежать від дисперсності пилу та ефективності його вловлювання. За дисперсністю пил поділяється на 5 груп: І — дуже великодисперсний, й > 140 мкм; П — великодисперсний, (і = 40 ... 140 мкм;

III — середньодисперсний, сі = 10 ... 40 мкм;

IV — дрібнодисперсний, й = 1... 10 мкм;

V — дуже дрібнодисперсний, й < 1 мкм.

Залежно від розмірів частинок пилу та ефективності його вловлювання пиловловлювачі поділяються на 5 класів (табл. 3.3).

Таблиця 3.3. Класифікація пиловловлювачів

Межі ефективності для кожного класу пиловловлювачів відповідають межам зон класифікаційних груп пилу за дисперсністю. У кожному випадку перше значення збігається з нижньою межею відповідної зони, друге — з верхньою.

Пиловловлювачі застосовують насамперед для вловлювання з повітря пилу II, III, IV груп за дисперсністю. Пил V групи зазвичай не вловлюється ефективно пиловловлювачами внаслідок його високої дисперсності.

Характеристика пиловловлювачів для очищення вентиляційних викидів пилу на промислових підприємствах наведена у табл. 3.4.

Таблиця 3.4. Характеристика основних видів пиловловлювачів

У табл. 3.4 не розглядаються пиловловлювачі І класу, що відрізняються від інших значною витратою енергії (високонапірні пиловловлювачі Вентурі), складністю та високою вартістю експлуатації (електричні пиловловлювачі та ін.), які рідко застосовуються в системах вентиляції. Проте необхідно зазначити, що пиловловлювачі IV і V класів доцільно застосовувати у вентиляційних системах для очищення повітря до допустимих норм лише за умови, якщо початкова концентрація пилу в повітрі порівняно незначна. Внаслідок цього сухі пиловловлювачі IV і V класів необхідно застосовувати переважно для першого ступеня очищення повітря за наявності відповідного обґрунтування, наприклад, перед мокрими пиловловлювачами вищих класів з метою зменшення кількості утворення шламу або перед застосування сухих пиловловлювачів, якщо з технологічних міркувань доцільне відокремлення крупних фракцій пилу.

Пиловловлювачі І класу призначені для ефективного вловлювання пилу IV групи за дисперсією (див. табл. 3.3). Верхня межа дисперсності такої групи пилу відповідає диму металургійних печей, а також конденсаційним туманам кислот і мастил, що утворюються на хімічних і нафтопереробних підприємствах.

Вловлювання пилу III групи (розмір частинок більше 2 мкм) легко здійснюється в пиловловлювачах типу Вентурі II класу, а також у різних тканинних та електричних пиловловлювачах II класу при звичайних режимах використання. З інерційних пиловловлювачів вимогам II класу можуть відповідати також струменеві пиловловлювачі типів ПВМ, "Ротоклон" та ін. при опорі 3000—3500 Па.

До цього класу належать волокнисті пиловловлювачі дрібнодисперсного туману кислот і лугів ФВГ-Т та електричні вловлювачі мінеральних масел (мастил) та інших діелектричних рідин.

Струменеві пиловловлювачі успішно використовуються для вловлювання пилу розміром частинок понад 4 мкм при опорі 800—1200 Па. Вимогам пиловловлювачів III класу при аналогічному опорі відповідають деякі різновиди пиловловлювачів циклонного типу, що змочуються водою. Електричні пиловловлювачі для вловлювання частинок такої дисперсності не застосовують.

Тканинні пиловловлювачі з рукавами з легких тканин інколи застосовують для вловлювання пилу II і III групи органічного та синтетичного походження. Ці пиловловлювачі широко використовують на текстильних і деревообробних підприємствах.

Найбільш розповсюдженими пиловловлювачами IV класу є сухі циклони СН, СКН, УЦ, СИОТ, а також мокрі плівкові циклони ЦВП, ПСП-ВТН з опором від 500 до 2000 Па. Пиловловлювачі IV класу ефективно вловлюють пил II групи, а деякі з них застосовуються і для вловлювання пилу III групи, хоч ефективність циклонів при вловлюванні, наприклад, цементного пилу рідко перевищує 70 %.

До пиловловлювачів V класу відносять циклони середньої ефективності великого діаметра, які добре себе зарекомендували при великих пилових навантаженнях (циклони типу ЦН-24), а також пилоосаджувальні (гравітаційні) камери.