§ 3. Способы очистки газов
Наиболее распространенной схемой очистки газов, отсасываемых из дуговых электросталеплавильных печей, является очистка в скрубберах Вентури при газоотсосе с разрывом газового потока (рис. 28.4). Установка, как правило, скомпонована из нескольких труб Вентури сравнительно небольшого размера с диаметром горловины 100—150 мм. Это, с одной стороны, уменьшает габариты установки, а с другой — позволяет точнее подобрать необходимую пропускную способность путем отключения части труб.
Рис. 28.4. Схема очистки газов дуговых электросталеплавильных печей в скрубберах Вентури при отсосе с разрывом газового потока:
1 — печь; 2 — свод; 3 — заборный патрубок; 4 — стационарный газоход; 5 — вентилятор; 6 - коллектор; 7 — блок труб Вентури; 8 — каплеуловитель; 9 — дымовая труба.
В условиях дуговых печей, где выход газа сильно изменяется, эта возможность имеет большое значение. Применяют и прямоугольные трубы Вентури с регулируемым сечением горловины. При отсосе газов без разрыва газового потока в непосредственной близости от печи устанавливают дожигательную камеру, в которой за счет подачи воздуха СО дожигают до СО2, а после нее охладительную камеру, в которой газ охлаждается за счет разбавления атмосферным воздухом или впрыскиванием воды. На практике во многих случаях газоочистка располагается в отдельном здании. Соединительные газоходы оказываются достаточно длинными для естественного охлаждения газа и специальных охлаждающих устройств устанавливать не приходится. В качестве побудителей тяги часто применяют мельничные вентиляторы, так как пыль мелкодисперсная и для ее улавливания требуются режимы работы со значительными перепадами давления. Дымососы устанавливают как после труб Вентури и каплеуловителей, так и перед ними. В первом случае дымососы перекачивают меньшие объемы охлажденных и очищенных от пыли газов, однако повышенная влажность способствует налипанию неуловленной пыли на лопатки ротора. Во втором случае температуры и объемы перекачиваемых газов больше, а большая запыленность способствует абразивному износу лопаток ротора.
В последнее время для печей малой и средней емкости наряду со скрубберами Вентури успешно начинали применять тканевые рукавные фильтры, чему способствовали относительно малые расходы газов и сравнительно небольшие габариты фильтров. Электрофильтры для очистки газов, отсасываемых из печного пространства, применяют редко из-за малых объемов газов и возможных затруднений в эксплуатации, связанных с высоким удельным сопротивлением пыли, особенно при выплавке специальных сталей.
Кроме газов, отсасываемых из рабочего пространства печей, очистке подлежат и газы, удаляемые от подкрышных зонтов. Вследствие большого разбавления воздухом количество этих газов очень велико: для крупных печей 600—1000 тыс. м3/ч при температуре 30—50 °С и запыленности .0,3—0,4 г/м3. Для очистки этих газов целесообразно применять тканевые рукавные фильтры и электрофильтры. Иногда за рубежом рукавные фильтры размещают непосредственно на крыше цеха.
В настоящее время в большинстве случаев оба запыленных потока смешивают и предусматривают одну совмещенную систему газоочистки (рис. 28.5). Обычно из общего количества газов около 25 % приходится на газы, отсасываемые из рабочего пространства печи, и около 75 % — на газы, отсасываемые от подкрышного зонта.
Рис. 28.5. Схема совмещенной очистки газов, отводимых от электропечи и подкрышного зонта, в рукавном фильтре: 1 — печь; 2 — заборный водоохлаждаемый патрубок; 3 — камера дожигания СО; 4— охлаждающая камера; 5 — муфта регулирования зазора, отделяющего печь от стационарного газохода; 6 — клапан для подсоса атмосферного воздуха в камеру дожигания; 7 — клапан для подсоса атмосферного воздуха в камеру охлаждения; 8 — подкрышный зонт; 9 — регулировочный клапан; 10 — рукавный фильтр; 11 — пылезагрузочная установка; 12 — газопровод чистого газа; 13 — дымососы,; 14 — дымовая труба.
Как следует из табл. 28.1, для крупных печей наивыгоднейшим способом является совмещенная очистка в электрофильтрах.
Таблица 28.1. Технико-экономические показатели очистки газов электросталеплавильных печей [9]
Показатель | Печь 100 т | Печь 200 т | ||||
СВ+ЭФ | ЭФ | ТФ | СВ+ЭФ | ЭФ | ТФ | |
Расход газов, млн. м3/год | 6691 | 6691 | 6691 | 13382 | 13382 | 13382 |
Капитальные затраты, руб/1000 м3 | 0,362 | 0,275 | 0,260 | 0,253 | 0,202 | 0,201 |
Эксплуатационные расходы, руб/1000 м3 | 0,092 | 0,061 | 0,108 | 0,074 | 0,051 | 0,108 |
Количество сухой пыли, подготовленной к утилизации, т/год | 1310 | 1310 | 1310 | 2300 | 2300 | 2300 |
Стоимость побочной продукции, руб/1000 м3 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 |
Приведенные затраты, руб/1000 м3 | 0,133 | 0,095 | 0,137 | 0,102 | 0,073 | 0,130 |
То же, руб/т стали | 4,45 | 3,178 | 4,583 | 3,906 | 2,791 | 4,970 |
Примечание. СВ + ЭФ — раздельная очистка в скрубберах Вентури и электрофильтрах; ЭФ и ТФ — совмещенная очистка соответственно в электрических и тканевых фильтрах. |
Контрольные вопросы
Характеристика выбросов дуговых электропечей.
Организация отвода газов от дуговых электропечей.
Какие схемы применяют для очистки газов электропечей?
- § 1. Проблема охраны окружающей среды
- § 2. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе
- § 3. Общие вопросы защиты воздушного бассейна металлургических предприятий
- Часть I газоочистные аппараты
- Глава 1
- § 1. Основы классификации газоочистных аппаратов
- § 2. Оценка эффективности работы пылеуловителей
- Глава 2
- § 1. Движение частиц пыли в неподвижной среде
- § 2. Осаждение частиц пыли в камерах и газоходах
- Глава 3
- § 1. Сепарация частиц пыли из криволинейного потока газа
- § 2. Жалюзийные пылеуловители
- § 3. Радиальные пылеуловители (пылевые мешки)
- Глава 4
- § 1. Улавливание пыли в циклонах
- § 2. Типы циклонов и основные правила их эксплуатации
- § 3. Определение гидравлического сопротивления и размеров циклона
- § 4. Расчет эффективности циклонов
- § 5. Батарейные циклоны (мультициклоны)
- § 6. Вихревые пылеуловители
- § 7. Ротационные пылеуловители
- Глава 5
- § 1. Общие сведения о процессе фильтрования
- § 2. Характеристики пористой перегородки
- § 3. Механизмы процесса фильтрования
- § 4. Аналитическое определение эффективности и гидравлического сопротивления пористого фильтра
- Глава 6
- § 1. Волокнистые фильтры
- § 2. Тканевые фильтры
- § 3. Зернистые и металлокерамические фильтры
- § 4. Фильтры-туманоуловители
- § 5. Воздушные фильтры
- Глава 7
- § 1. Мокрая очистка газов и область ее применения
- § 2. Захват частиц пыли жидкостью
- §3. Энергетический метод расчета мокрых пылеуловителей
- §4. Тепло- и массообмен в мокрых пылеуловителях
- Глава 8
- §1. Форсуночные скрубберы
- § 2. Скрубберы Вентури
- Расчет скрубберов Вентури
- 3. Динамические газопромыватели
- Глава 9
- § 1. Мокрые аппараты центробежного действия
- § 2. Мокрые аппараты ударно-инерционного действия
- § 3. Тарельчатые газоочистные аппараты
- Глава 10
- § 1. Устройства для диспергирования жидкости
- § 2. Брызгоунос и сепарация капель из газового потока
- § 3. Водное хозяйство мокрых газоочисток
- Глава 11
- § 1. Ионизация газов и коронный разряд
- § 2. Физические основы электрической очистки газа
- § 3. Вольт амперные характеристики коронного разряда
- § 4. Теоретическая эффективность электрической очистки газа
- Глава 12
- § 1 Элементы конструкций электрофильтров
- § 2. Однозонные унифицированные сухие электрофильтры
- 3. Мокрые трубчатые однозонные электрофильтры типа дм
- § 4. Двухзонные электрофильтры
- Глава 13
- § 1. Способы повышения напряжения и выпрямления тока
- § 2. Методы регулирования напряжения на электродах
- § 3. Агрегаты питания электрофильтров
- § 4. Преобразовательные подстанции
- Глава 14
- § 1. Влияние различных факторов на работу электрофильтра
- § 2. Электрические режимы питания электрофильтров
- § 3. Эксплуатация электрофильтров
- § 4. Выбор и расчет эффективности электрофильтров
- Глава 15
- § 1. Основы процесса физической абсорбции
- § 2. Материальный баланс и основные уравнения процесса абсорбции
- § 3. Коэффициент абсорбции — массопередачи
- § 4. Абсорбционные аппараты и установки
- § 5. Основы расчета абсорберов
- Глава 16
- § 1. Физика процесса. Изотермы адсорбции
- § 2. Виды и характеристики адсорбентов
- § 3. Устройство и основы расчета адсорбентов с неподвижным слоем поглотителя
- § 4. Адсорберы с кипящим слоем поглотителя
- § 5. Ионообменная очистка газов
- Глава 17
- § 1. Охлаждение газов подмешиванием атмосферного воздуха
- § 2. Охлаждение газов в поверхностных теплообменниках
- § 3. Охлаждение газов при непосредственном контакте с водой
- Глава 18
- § 1. Конструкции и элементы газоходов
- § 2. Основы аэродинамического расчета газоотводящего тракта
- § 3. Выбор дымососов и вентиляторов
- § 4. Дымовые трубы
- Глава 19
- § 1. Устройства для выгрузки сухой пыли
- § 2. Устройства для удаления шлама
- § 3. Механическая транспортировка пыли
- § 4. Пневмотранспорт для удаления пыли
- Глава 20
- § 1. Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов
- § 2. Оценка экономичности работы газоочисток
- § 3. Экономические показатели газоочисток различных типов
- § 4. Пути снижения себестоимости очистки газа
- § 5. Ущерб от загрязнения воздуха
- Глава 21
- § 1. Основы рационального выбора пылеуловителей
- § 2. Типизация газоочистных аппаратов
- § 3. Правила технической эксплуатации газоочистных установок
- § 4. Меры безопасности и охраны труда
- Часть II газоочистные установки различных производств черной металлургии
- Глава 22
- § 1. Характеристика выбросов агломерационного производства
- § 2. Отвод и обеспыливание газов агломерационных машин
- § 3. Улавливание и очистка вентиляционных и неорганизованных выбросов
- § 4. Очистка газов при производстве окатышей
- Глава 23
- § 1. Очистка газов от сернистого ангидрида. Классификация методов
- § 2. Известняково-известковые методы очистки
- § 3. Циклические сульфитные методы очистки от сернистого ангидрида
- § 4. Адсорбционные и каталитические методы очистки от сернистого ангидрида
- § 5. Очистка газов агломерационных машин от оксида углерода
- § 6. Очистка агломерационных газов от оксидов азота
- § 7. Комплексная схема очистки газов агломерационных машин
- Глава 24
- § 1. Свойства и выход коксового газа
- § 2. Очистка коксового газа
- § 3. Вредные выбросы коксохимического производства и их очистка
- Глава 25
- § 1. Характеристика доменного газа и колошниковой пыли
- § 2. Схемы очистки доменного газа
- § 3. Вредные выбросы доменного производства и их очистка
- § 4. Борьба с выбросами при грануляции шлака
- § 5. Выбросы миксерного отделения и их очистка
- Глава 26
- § 1. Характеристика отходящих газов и пыли
- § 2. Обеспыливание отходящих газов мартеновских печей
- § 3. Очистка отходящих газов двухванных печей
- § 4. Оксиды азота и борьба с ними в мартеновском производстве
- § 5. Неорганизованные выбросы и борьба с ними
- Глава 27
- § 1. Характеристика газопылевых выбросов
- § 2. Охлаждение конвертерных газов
- § 3. Газоотводящие тракты кислородных конвертеров
- § 4. Установки с полным дожиганием оксида углерода
- § 5. Установки с частичным дожиганием оксида углерода
- § 6. Установки без дожигания оксида углерода
- Глава 28
- § 1. Характеристика газопылевыделений
- § 2. Отсос и улавливание выделяющихся газов
- § 3. Способы очистки газов
- Глава 29
- §1. Пылегазовые выбросы ферросплавных печей
- § 2. Очистка газов закрытых ферросплавных печей
- § 3. Очистка газов открытых ферросплавных печей
- Характеристика выбросов печей ферросплавного производства.
- Как осуществляют очистку газов закрытых печей?
- Какие схемы применяют для очистки газов открытых печей?
- Глава 30
- § 1. Локализация и удаление выбросов прокатных станов
- § 2. Обеспыливание выбросов машин огневой зачистки (моз)
- § 3. Борьба с вредными выбросами травильных отделений
- Глава 31
- § 1. Обеспыливание отходящих газов в огнеупорных цехах
- § 2. Очистка вредных выбросов литейных цехов
- § 3. Очистка отходящих газов котельных агрегатов
- Часть III газоочистные установки различных производств цветной металлургии
- Глава 32
- § 1. Обеспыливание отходящих газов агломерационных машин
- § 2. Очистка отходящих газов шахтных печей для выплавки чернового свинца
- § 3. Очистка газов купеляционных печей и шлаковозгоночных установок
- § 4. Очистка газов при переработке вторичного свинцового сырья
- § 5. Обеспыливание отходящих газов обжиговых печей кипящего слоя (кс) цинкового производства
- § 6. Очистка газов вращающихся трубчатых печей (вельцпечей) цинкового производства
- § 7. Дополнительная очистка газов, идущих от печей кс на производство серной кислоты
- Глава 33 пылеулавливание в медной промышленности
- § 1. Очистка газов на заводах, выплавляющих медь из первичного сырья
- § 2. Очистка газов на медеплавильных заводах при переработке вторичного сырья
- § 3. Обеспыливание газов на медно-серных заводах
- Глава 34
- § 1. Пылеулавливание при производстве никеля
- § 2. Обеспыливание газов на оловянных заводах
- § 3. Пылеулавливание при производстве сурьмы
- § 4. Очистка газов при производстве ртути
- § 2. Очистка газов при производстве алюминия
- § 3. Обеспыливание газов при производстве силуминов (а1—Si сплавов)
- § 4. Очистка газов при производстве магния
- Глава 36
- 1. Улавливание хлоридов редких металлов
- § 2. Очистка газов при производстве рассеянных металлов
- § 3. Очистка газов при производстве тугоплавких металлов
- Глава 37
- § 1. Очистка технологических газов
- § 2. Очистка газов аспирационных систем
- Глава 38
- § 1. Промышленные способы очистки слабоконцентрированных отходящих газов от сернистого ангидрида
- § 2. Очистка газов от различных газообразных химических элементов и соединений
- Глава 39
- § 1. Особенности свойств пыли и газовых потоков
- § 2. Особенности выбора газоочистных аппаратов и эксплуатации газоочистных установок
- § 3. Особенности экономики газоочистных установок в цветной металлургии
- Глава 40
- § 1. Снижение вредных выбросов и совершенствование газоочистных аппаратов и установок
- § 2. Повышение уровня безотходности производства
- § 3. Оптимизация очередности внедрения мероприятий по защите воздушного бассейна
- § 4. Рациональное распределение топлива с целью уменьшения загрязнения атмосферы