Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 110 )

Снижение выбросов пыли в окружающую среду. Также сообщается о снижении потребления энергии (данные не предоставлены).

Снижение образования отходов, например, благодаря сухому процессу отделения существует принципиальная возможность повторного использования отделенных частиц в технологическом процессе или в качестве побочного продукта.

Фильтры потребляют значительно меньше энергии, чем циклоны, и производят меньше шума. Если для отработанного воздуха используются фильтрующие установки, подходящие для CIP (очистки на месте), нет необходимости использовать циклоны, что позволяет достичь значительной экономии энергии и снижения шума. При использовании CIP (очистки на месте) происходит снижение расхода воды и очищающих средств

Эксплуатационные данные

Фильтры-сепараторы позволяют достичь высоких коэффициентов отделения, например, > 99 %, даже очень мелкие частицы отделяются очень эффективно.

На взятом для примера молочном заводе, описываемом в Разделе 7.7.5.8, выбросы пыли от сушки составляют в сумме 534 кг пыли после фильтрации в год, что дает 28 мг пыли на тонну сухого продукта. Также сообщалось о том, что можно достичь уровень выбросов 10 мг/Нм3. На этом же молочном заводе было установлено, что между операциями очистки должен быть интервал от 3 до 4 минут, чтобы вода стекала из труб. Важно обеспечить надлежащий дренаж, чтобы предотвратить последующее просачивание в распылителях. В конце всех программы очистки следует оставить открытыми соответствующие заслонки и клапаны в обратном трубопроводе, чтобы вода вытекла из трубчатых фильтров. Сушку системы необходимо начинать через 1 - 2 часа после окончания процедуры очистки. Трубчатые фильтры следует сушить теплым воздухом при выключенной системе очистки трубчатых фильтров, чтобы предотвратить возникновение проблем в эксплуатации из-за влаги.

Применимость

Трубчатые фильтры широко применяются в секторе ППНМ. Они используются для удаления твердых и жидких загрязняющих воздух веществ.

Примеры предприятий

Производитель порошкового молока в Германии.

Справочная литература

[9, Ассоциация молочных хозяйств Германии, 1999 г., 65, Германия, 2002 г.]

7.4.3.7.2 Рукавные фильтры

Описание

Рукавные фильтры изготавливают из фильтрующего материала толщиной примерно до 30 мм, и их высота составляет до 0,5 м, а длина - до 1,5 м. Рукавные фильтры имеют открытый конец со стороны канала очищенного газа. Поток загрязненного газа всегда идет изнутри наружу, обычно в верхней части рукавного фильтра. Таблица 7.34 содержит сравнение между различными системами рукавных фильтров, а на Рисунке 7.28 изображен промышленный рукавный пылеуловитель.

Таблица 7.34 - Сравнение между различными системами рукавных фильтров.

Параметр	Фильтр с импульсной очисткой	Мембранный стекловолоконный фильтр	Стекловолоконный фильтр
Отношение воздух-ткань	22 - 25 м/с	19 - 25 м/с	8 - 10 м/с
Температурные ограничения	200 °С	280 °С	280 °С
Тип рукава	Полиэфирный	Мембранный / стекловолоконный	Стекловолоконный
Размер рукава	0,126 х 6,0 м	0,292 х 10 м	0,292 х 10 м
Площадь ткани на рукав	2,0 м2	9,0 м2	9,0 м2
Сетка	Да	Нет	Нет
Падение давления	2,0 кПа	2,0 кПа	2,5 кПа
Срок службы рукава	до 30 месяцев	6 - 10 лет	6 - 10 лет

Рисунок 7.28 - Изображение промышленного рукавного пылеуловителя

Экологические эффекты от внедрения метода

Снижение выбросов пыли в атмосферу. Также сообщается о снижении потребления энергии (данные не предоставлены).

Снижение образования отходов; например, благодаря сухому процессу отделения, существует принципиальная возможность повторного использования отделенных частиц в технологическом процессе или в качестве побочного продукта.

Фильтры потребляют значительно меньше энергии, чем циклоны, и производят меньше шума. Если для отработанного воздуха используются фильтрующие установки, подходящие для CIP (очистки на месте), нет необходимости использовать циклоны, что позволяет достичь значительной экономии энергии и снижения шума. При использовании CIP (очистки на месте) происходит снижение расхода воды и средств очистки.

Эксплуатационные данные

Фильтры-сепараторы позволяют достичь высоких коэффициентов отделения, более 99 %, даже очень мелкие частицы отделяются очень эффективно. Рукавные фильтры можно использовать для сокращения выбросов пыли до < 5 мг/Нм3.

Как правило, среднее расстояние между волокнами значительно больше, чем собираемые частицы. Помимо эффекта экранирования, на коэффициенты отделения оказывают влияние и массовые силы, эффекты закупоривания и электростатические силы.

Применимость

Фильтры используются для удаления твердых и жидких загрязняющих атмосферу веществ. Они также используются для очистки топочных газов.

Примеры предприятий

Рукавные фильтры используются почти во всех секторах ППНМ.

Справочная литература

[65, Германия, 2002 г.]

7.4.3.7.3 Фильтры с набивкой

Описание

В качестве фильтрующей среды в фильтрах с набивкой обычно используют гранулированный слой гравия, песка, известняка или кокса с размером частиц в диапазоне от 0,3 до 5 мм. Во время фильтрации частицы пыли прикрепляются к гранулированному слою. Слой пыли, поддерживающий процесс отделения, образуется на поверхности набивки. Проникновение отделенной пыли можно предупредить использованием мелких частиц (< 0,5 мм) и низких скоростей потока (< 0,1 м/с). Однако имеется риск образования пробки, что может привести к снижению скорости отделения.

Набивка может быть высотой до нескольких метров. Очистка выполняется противоточной промывкой, механическим встряхиванием в соединении с продувным воздухом или распылителями, передвигаемыми во время очистки. Применение конструкции фильтра со многими отделениями обеспечивает непрерывную очистку.

Экологические эффекты от внедрения метода

Снижение выбросов пыли в воздух. Также сообщается о снижении потребления энергии (данные не предоставлены).

Фильтры потребляют значительно меньше энергии, чем циклоны, и производят меньше шума. Если для отработанного воздуха используются фильтрующие установки, подходящие для CIP (очистки на месте), нет необходимости использовать циклоны, что позволяет достичь значительной экономии энергии и снижения шума. При использовании CIP (очистки на месте) происходит снижение расхода воды и средств очистки.

Эксплуатационные данные

Фильтры-сепараторы позволяют достичь высоких коэффициентов отделения, более 99 %, даже очень мелкие частицы отделяются очень эффективно. В испытаниях с использованием фильтров с набивкой были получены показатели очищенного газа около 10 мг/Нм3, среднее содержание пыли 18 мг/Нм3 в загрязненном газе и средний размер частиц 0,5 мкм.

Скорость отделения у фильтров с набивкой не такая высокая, как у фильтров с волоконным слоем. Поэтому фильтры с набивкой используются для отделения проблематичных пылевых частиц или отделения при более высоких температурах отходящих газов. Фильтры с набивкой часто используются в комбинации с предварительными сепараторами, например, циклонами.

Как правило, среднее расстояние между волокнами значительно больше, чем собираемые частицы. Помимо эффекта экранирования, на коэффициенты отделения оказывают влияние и массовые силы, эффекты закупоривания и электростатические силы.

Применимость

Фильтры с набивкой могут использоваться для одновременного отделения пыли и газов. Фильтры с набивкой соответствуют важному требованию для обеспыливания при высокой температуре или с горячим газом, а именно: использованию тепловой энергии потоков очищенного газа при высокой температуре. Фильтры с набивкой подходят для удаления пыли, которая:

- является твердой и абразивной;

- имеет температуру до 1000 °С;

- смешана с химически агрессивными газами;

- является воспламеняемой, или если имеется риск возникновения пламени;

- смешана с туманами;

- смешана с некоторыми газообразными загрязняющими веществами, например, SO2, HCl и HF, если при соответствующей набивке можно получить одновременное отделение.

Справочная литература

[65, Германия, 2002 г.]

7.7.3.8 Абсорбция

Слова «абсорбер» и «скруббер» иногда используются одновременно и это может вызвать путаницу. Абсорберы обычно используются для удаления незначительных газовых смесей, а скрубберы - для борьбы с частицами. Это различие не всегда является четким, так как запах и газообразные компоненты в воздухе можно удалять вместе с пылью, используя конденсацию пара или мокрую очистку (см. мокрые сепараторы в Разделе 7.7.3.5.3).

Цель абсорбции - сделать доступной как можно бóльшую поверхность жидкости и предоставить хороший противоток газа и жидкости. Процесс абсорбции основывается на избирательной растворимости загрязняющих компонентов, присутствующих в потоке отработавших газов в пределах среды поглощения. Существует несколько типов конструкции абсорберов и много вариантов характеристик эффективности удаления на границе между газом и жидкостью. Сообщается о трех типах абсорберов: абсорбер с насадкой (см. Раздел 7.7.3.8.1), тарельчатый абсорбер (см. Раздел 7.7.3.8.2) и распылительный абсорбер (см. Раздел 7.7.3.8.3).

Принцип действия

Процесс заключается в переносе массы между растворимым газом и жидким растворителем в газожидкостном контактирующем устройстве. Скорость, с которой вещество удаляется из воздушного потока, зависит от его степени насыщения на поверхности растворителя в абсорбере, что, в свою очередь, зависит от его растворимости и скорости удаления из циркулирующего растворителя путем реакции и отвода. Этот механизм скорости определяет эффективность удаления для определенного размера абсорбционной установки и определенной скорости воздушного потока. Следовательно, эффективность удаления зависит от времени реакции, степени насыщения на поверхности жидкости и реакционной способности компонентов газа в абсорбирующем растворителе.