Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 109 )

Основные компоненты электростатических осадителей: корпус фильтра; разрядный и осадительный электроды; источник электропитания; направляющие устройства для газа или перегородки и система встряхивания для очистки собирающих пластин. Процесс отделения можно разделить на следующие стадии:

- заряжание частиц в ионном поле;

- перенос заряженных частиц на собирающую пластину;

- накопление и образование пленки на собирающей пластине;

- удаление пылевой пленки с собирающей пластины.

Различают сухие и мокрые электростатические осадители. Они могут иметь горизонтальный или вертикальный газовый поток. Сухие электростатические осадители, в основном, изготавливают с осадительными электродами в плоской форме; их также называют пластинчатые электростатические осадители. В мокрых электростатических осадителях осадительные электроды часто изготавливают в форме труб, в них поток газа обычно вертикальный; их также называют трубчатыми электростатическими осадителями.

Экологические эффекты от внедрения метода

Сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Малое энергопотребление по сравнению с другими методами отделения.

Воздействие на различные среды

При использовании электростатических осадителей образуются сточные воды.

Эксплуатационные данные

Электростатические осадители позволяют получить коэффициент отделения до 99,9 %, эффективное отделение частиц даже меньше 0,1 мкм и очистку отходящих газов в объеме выше 1000000 м3/ч. Таблица 7.31 показывает текущие эксплутационные характеристики данного метода по сравнению с другими методами отделения.

Электростатические осадители имеют относительно низкую потерю давления, например, от 0,001 - 0,004 бар; низкое энергопотребление, например, от 0,05 до 2 кВт-ч/1000 м3 и длительный срок службы. Мокрые электростатические осадители могут достигать более высоких коэффициентов отделения, чем сухие электростатические осадители. В частности, они могут отделять мелкую пыль, аэрозоли и, в некоторой степени, тяжелые металлы и газообразные вещества.

Рисунок 7.25 показывает типичную схему электростатического осадителя.

Опорный изолятор с основанием
Газорас-предели-тельная пластина
Направ-ление потока газа
Смотровой люк
Газособира-тельная пластина
Распорка	Осадительный электрод Устройство встряхивания

 

Рисунок 7.25 - Типичная схема электростатического осадителя (показаны только две зоны)

Применимость

Используются для отделения твердых и жидких загрязняющих воздух веществ, особенно для мелкой пыли. Электростатические осадители используются в крупных системах для очистки большого объема отходящего газа с высокой температурой. Мокрые электростатические осадители используются для очистки насыщенных жидкостью газов, для кислотного и смоляного туманов или если имеется угроза взрыва.

Справочная литература

[65, Германия, 2002 г.]

7.4.3.7 Фильтры

Фильтровальные сепараторы обычно используются в качестве конечных сепараторов, после использования предварительных сепараторов, например, если отходящий газ содержит компоненты, повреждающие фильтры, например, абразивный порошок или агрессивные газы. Это обеспечивает соответствующий срок службы фильтра и функциональную надежность.

В фильтровальных сепараторах газ подается через пористую среду, в которой задерживаются диспергированные твердые частицы в результате действия различных механизмов. Фильтровальные сепараторы можно классифицировать, исходя из фильтрующей среды, производительности и очищающих средств фильтра, как это показано в обобщенном виде на Рисунке 7.26.

Рисунок 7.26 - Типы и классификация фильтров

В тканевых фильтрах отходящий газ проходит через ткань с плотным плетением или войлок, поэтому пыль собирается на ткани путем просеивания или другими механизмами. Тканевые фильтры могут иметь форму листа, рукава или мешка (наиболее часто встречающийся тип) с несколькими отдельными блоками тканевых фильтров, заключенными группой в корпус. Пылевой осадок, образующийся на фильтре, может существенно повысить степень улавливания.

Очищаемые фильтры относятся к наиболее важным типам фильтровальных сепараторов, используемых для удаления твердых частиц в промышленности. Практика использования текстильной ткани в качестве фильтровальных материалов в значительной степени уступила место использованию нетканых и войлочных материалов. Наиболее важными параметрами очищаемых фильтров являются соотношение воздух-ткань и потеря давления.

Фильтровальный материал осуществляет фактическое отделение и является важным компонентом фильтровального сепаратора. Текстильные ткани имеют нити, которые перекрещиваются под прямым углом. В отличие от этого, нетканые и войлочные материалы имеют плоскую трехмерную структуру, которую можно стабилизировать приклеиванием волокон или изменением вставки и удаления волокон. Нетканые и войлочные материалы могут также содержать внутреннюю опорную текстильную ткань, например, полиэфирную или стекловолоконную ткань, с целью упрочнения. Все чаще используют войлочный материал, изготовленный из синтетических волокон.

Нетканые и войлочные материалы обладают трехмерными фильтрующими свойствами. Частицы пыли улавливаются структурой фильтра, образуя добавочный слой фильтра, что обеспечивает хорошее отделение даже мелких частиц. Характеристика этой «глубокой фильтрации» - большая площадь эффективной поверхности. Регулярная интенсивная очистка удаляет накопившийся слой пыли и предупреждает избыточные потери давления. Однако проблемы могут быть вызваны липкими, жирными, спекшимися, клейкими, абразивными и/или гигроскопическими частицами пыли.

7.4.3.7.1 Трубчатые фильтры

Описание

В трубчатых фильтрах фильтрующая среда состоит из труб длиной до 5 метров и диаметром между 12 и 20 см. Газ идет изнутри наружу или наоборот, в зависимости от метода очистки.

Оборудование состоит из круглого фильтра, представляющего собой блок вертикальных труб, установленных в цилиндре, по внешнему виду это похоже на циклон и не занимает много места. Воздушный поток проходит через фильтр, и тонкозернистые частицы откладываются на поверхности отдельных трубчатых фильтров. Трубчатые фильтры очищаются с помощью полностью автоматической импульсной системы очистки противотоком, с использованием сжатого воздуха или других газов, подаваемых под давлением, с помощью мультиэтапной инжекторной системы. Трубы очищаются по отдельности, что обеспечивает непрерывную очистку трубчатых фильтров и удаление пыли.

Продукт, вычищаемый из трубчатых фильтров, выпадает на основание выпускной трубы, откуда он передается воздушным потоком через специальную перфораторную систему на выпускную трубу для пыли. Очищенные газы таким образом покидают фильтр как чистый газ через камеру чистого газа.

Индивидуальная очистка трубчатых фильтров снижает количество очищаемой пыли от фильтра за заданное время, что означает, что потенциально взрывоопасный объем пыли-воздуха в фильтровальной камере соответственно ниже, по сравнению с обычными фильтровальными системами. С 1995 г. в пищевой промышленности успешно применяются CIP-фильтры (очищаемые на месте). В молочной промышленности продукт фильтрования сравним с продуктом сушильной башни, где применяется сушка распылением. Трубчатые фильтры могут использоваться без предварительного циклонного сепаратора.

Система очистки для круглых фильтров аналогична системе, используемой для очистки трубчатых фильтров, установленных в виде CIP-системы. Во время эксплуатации, но не во время CIP-очистки (очистки на месте), поток воздуха проходит через CIP-распылители на основании трубчатого фильтра и другие распылители в фильтре. Это предотвращает засорение распылителей пыль из рабочего воздуха.

Другое важное преимущество состоит в том, что основание трубчатого фильтра в зоне, где воздушный поток насыщается пылью, содержится в чистоте с помощью продувки сжатым воздухом. Это означает, что даже при очень гигроскопичных продуктах основание не имеет отложений тяжелых металлов. Это существенное преимущество по сравнению с конструкциями других фильтров продлевает время эксплуатации между фазами очистки. Зоны чистого газа и загрязненного газа, трубчатые фильтры, стенка фильтра и другие внутренние детали интенсивно опрыскиваются посредством групп предусмотрительно размещенных распылителей.

На Рисунке 7.27 изображен трубчатый противопылевой фильтр, используемый для удаления тонкозернистых частиц, расположенный ниже распылительной сушилки на крупном молочном заводе.

Дренаж

Рисунок 7.27 - Трубчатая фильтровальная система на крупном молочном заводе

Экологические эффекты от внедрения метода