logo search
Старк-Пылеулавливание_учебник-ВЕСЬ-копия

§3. Энергетический метод расчета мокрых пылеуловителей

Многими исследователями установлено, что эффективность работы мокрых пылеуловителей определяется в первую очередь затратами энергии на процесс очистки газа. При этом должна быть учтена как энергия, затраченная на движение газа через пылеуловитель, так и энергия, израсходованная на подачу и диспергирование жидкости. В обоих случаях следует учитывать только энергию, затраченную в пределах аппарата.

Главным энергетическим параметром мокрого пылеуловителя является суммарная энергия соприкосновения Кч, т. е. расход энергии на обработку жидкостью определенного объема газов в единицу времени. Численную величину этого параметра определяют из следующего выражения, кДж/1000 м3 газа:

Кч = рап + рж· Vж/Vг, (7.13)

где рап — гидравлическое сопротивление, Па; рж — давление распыляемой жидкости при входе в аппарат, Па; Vж и Vг — объемные расходы соответственно жидкости и газа, м3/с.

В соответствии с энергетическим методом расчета степень очистки газов в мокром пылеуловителе может быть определена по формуле:

(7.14)

где В и χ — константы, зависящие от физико-химических свойств и дисперсного состава пыли.

При высоких степенях очистки оценку эффективности работы аппарата удобнее выражать не степенью очистки η, а числом единиц переноса Nч — понятием, используемым в теории тепло-и массообмена, cвязанным с η следующей зависимостью:

(7.15)

Из сопоставления выражений (7.14) и (7.15) следует, что

Nч =В·Кч (7.16)

Зависимость (7.16) аппроксимируется в логарифмических координатах Kч-Nч — прямой линией, угол наклона которой к горизонту дает величину χ, а величина В определяется как значение Nч при Кч=1.

На рис. 7.2 нанесены прямые, характеризующие зависимость (7.16) для некоторых пылей и туманов. Величины В и x, приведенные в табл. 7.1, могут быть определены только экспериментальным путем.

Рис. 7.2. Зависимости числа единиц переноса для различных пылей от главного энергетического параметра мокрого пылеуловителя

Таблица 7.1. Характеристика некоторых видов пылей и туманов

№ по прямой

на

рис 7.2

Виды пыли и тумана

В

χ

1

Конверторная пыль (при продувке кислородом сверху)

9,88*10-2

0,4663

2

Тальк

0,206

0,3506

3

Туман фосфорной кислоты

1,34*10-2

0,6312

4

Ваграночная пыль

1,355*10-2

0,6210

5

Мартеновская пыль

1,915*10-2

0,5688

6

Колошниковая (доменная) пыль

6,61*10-3

0,891

7

Пыль известковых печей

6,5*10-4

1,0529

8

Пыль, содержащая окислы цинка из печей выплавляющих латунь

2,34*10-2

0,5317

9

Щелочной аэрозоль из известковых печей

5,53*10-5

1,2295

10

Аэрозоль сульфата меди

2,14*10-4

1,0679

11

Дурнопахнущие вещества

1,09*10-5

1,4146

12

Пыль мартеновских печей, работающих на дутье, обогащенном кислород

1,565*10-6

1,619

13

Пыль мартеновских печей, работающих на воздушном дутье

1,74*10-6

1,594

14

Пыль из доменных печей

0,1925

0,3255

15

Пыль, образующаяся при выплавке 45%-ного ферросилиция в закрытых электропечах

2,42*10-5

1,26

16

Пыль, образующаяся в печах при производстве целлюлозы

4*10-4

1,05

17

Пыль производства черного щелока при обработке увлажненных газов

1,32*10-3

0,861

18

То же, при обработке сухих газов

9,3*10-4

0,861

19

Частицы поташа из МГД-установок открытого цикла

0,016

0,554

20

Пыль, образующаяся при выплавке силико-марганца в закрытых электропечах

6,9*10-3

0,67

21

Пыль каолинового производства

2,34*10-4

1,115

22

Сажа, образующаяся при электрокрекинге метана

10-5

1,36

Энергетический подход чрезвычайно упрощает расчет эффективности мокрых пылеуловителей и дает результаты, подтверждаемые опытом работы промышленных аппаратов. Эффективность очистки определяется в основном полезными энергозатратами.