Разработка способа очистки газовых выбросов от пыли зернистыми слоями при производстве строительных изделий из минерального сырья

• Автор: Аль Кудах Муханад Кассим
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 244 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ
1 .ХАРАКТЕРИСТИКА ПЫЛЕВЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ И ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ.
1.1.Общий анализ технологических процессов получения и переработки минерального сырья (получение щебня и гравия, асфальтобетонное и цементное производство, изготовление кирпича, керамики, огнеупоров, минеральных удобрений).
1.2.Физико-химические и токсикологические свойства пылей. Параметры пылегазовых потоков.
1.3.Обзор и анализ современных высокоэффективных способов и средств фильтрования пылегазовых потоков 1.4.3ернистые слои с насыпными и жесткими фильтрующими структурами.
1.5.Постановка задачи исследований.
2.МЕТОДИКА И ПРИБОРЫ ДЛЯ ПЫЛЕГАЗОВЫХ ЗАМЕРОВ И СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
2.1. Определение массовой концентрации и дисперсности пыли в пылегазовом потоке
2.2.Пневмометрические измерения и снятие скоростных полей. Измерение влажности и температуры газов
2.3.Оценка эффективности пылеулавливания. Факторное
планирование эксперимента
2.4.Ошибки измерений и их оценка
2.5.Преимущества предлагаемого методологического комплекса перед традиционным подходом
3. ОСОБЕННОСТИ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ С ТВЕРДОЙ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗОЙ ЗЕРНИСТЫМИ ФИЛЬТРУЮЩИМИ СЛОЯМИ.
3.1.Гидродинамические особенности и вторичные явления при обеспыливании газов зернистыми слоями.
3.2. Гипотетические структуры и анализ кинетических закономерностей при фильтровании пылегазовых потоков зернистыми слоями
3.3. Анализ способов и перспективные направления регенерации зернистых фильтрующих слоев
3.4. Анализ процесса разделения пылегазовых потоков вращающимся фильтрующим элементом (модификация модели Ю. В. Красовицкого)
3.5. Разработка рекомендаций по инженерному оформлению процесса

4.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Опытно-промышленные установки и лабораторные стенды
4.2. Экспериментальная оценка кинетических закономерностей фильтрования. Интерпретация результатов
4.3. Экспериментальные исследования процессов регенерации зернистых слоев
4.4. Оценка эффективности фильтрования и распределения пылегазового потока в цилиндрических фильтрующих элементах
4.5. Выводы и рекомендации
5. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И ТЕХНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
АСПЕКТЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЗЕРНИСТЫХ ФИЛЬТРОВ В
ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
5.1 .Перспективные конструктивные решения зернистых фильтров
5.2. Экономическое сравнение различных пылеуловителей
5.3.Экономическая концепция защиты атмосферы
5.4. Расчет экономической эффективности мероприятий по
защите атмосферы от пылевых выбросов
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 «Технологическая характеристика фильтра цепного ФЦГМ и его модификации ФЦ-1П (1Э)»
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 «Результаты анализа дисперсного состава промышленных пылей»
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 «Заключение о внедрении результатов диссертационной работы на Воронежском керамическом заводе» ПРИЛОЖЕНИЕ 4 «Акт об использовании результатов диссертационной работы в учебной практике ВГТА» ПРИЛОЖЕНИЕ 5 «Уведомление о положительном результате формальной экспертизы на саморегенерируемый фильтр для тонкой очистки газов от пыли»
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 «Уведомление о положительном результате формальной экспертизы на регенерируемый фильтр для тонкой очистки газов от пыли»
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 «Благодарность за участие в международной специализированной выставке «Безопасность и охрана труда 98» ПРИЛОЖЕНИЕ 8 «Выписка из приказа по Воронежскому отделению РАЕН»
ПРИЛОЖЕНИЕ 9 «Выписка из протокола заседания секции «Разделение пылегазовых систем» международной конференции «Теория и практика фильтрования»

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
А - амортизационные затраты, константы; а - годовой процент амортизации; Б -стоимость комплекта фильтров; В - константы; Г - критерий симплекс; Д — диффузионный параметр; Е - энергия; 3, Зо - затраты на обслуживание фильтра и общая сумма затрат; Ко - стоимость зернистых фильтрующих материалов (ЗФМ) на заданную производительность; Кр -фактор разделения; Км; Кв; Кп - коэффициенты использования оборудования по мощности , времени и с учетом потерь электроэнергии; Ф - плановый годовой фонд работы фильтра; Ц - цели, цена 1 квт.ч. ; Э -энергозатраты; г - эффективность улавливания, В -барометрическое давление; С - коэффициент Кенингема-Миликена; d -диаметр; Еи - число Эйлера; Erf (£;) - функция Крампа; F - площадь поперечного сечения; G - седиментационный параметр; Н - высота слоя ЗФМ, расстояние от входа пылегазового потока до ЗФМ; Но - число гомохронности; h - толщина ЗФМ; К, Кф - общий и фракционный коэффициенты изменения проскока; К„ - число Кнудсе-на; L, 1 -длина пути частицы в слое и длина капилляра; Мк -коэффициент количества движения потока (Буссинеска) ; m - коэффициент пропорциональности; N, N,, Nkj Щ -мощность, число частиц, коэффициент кинетической энергии потока (Кориолиса), число капилляров на 1 м ЗФМ; п - число факторов; Р - периметр; р - давление; Q - производительность фильтра по газу; q - удельная газовая нагрузка; R, г - радиус; гос -удельное сопротивление; Re - число Рейнольдса; Stk - число Стокса; s -показатель сжимаемости; Т - температура; um> и* -средняя по сечению и динамическая скорость газа; V - объем газа; Vtj, Vti+ - скорость и безразмерная скорость турбулентной миграции частиц; Wi, W - локальная и средняя скорость фильтрования; X - кодированные значения факторов; х - натуральные значения факторов; хо - объемная концентрация дисперсной фазы; Z — массовая концентрация дисперсной фазы; Ар — перепад давлений; 5 - характерный размер частицы; е - пористость; С, - коэффициент гидравлического сопротивления; т|, цр, Г1ех - общий к.п.д. эксгаустера, эффективность регенерации; эксергетический к.п.д. фильтра; X - коэффициент сопротивления трения; р., рк - динамическая вязкость;
V - кинематическая вязкость; кг - безразмерные комплексы; р - плотность; а -среднее квадратическое отклонение логарифма диаметров частиц; т, тр, тр - время фильтрования, регенерации и релаксации; vp - коэффициент пропорциональности; О -коэффициент конкордации.
Индексы: в - внутренний; дин - динамический; з - зерно; к - конечный; кр - критический; н - начальный; опт - оптимальный; п - перегородка; пр - продувка; преб - пребывание; пс - пылевой слой; ст - статический; ос - осадок; ц - цилиндр; ч - частица; ш - шар; э - эквивалентный.

Здесь йц4і и <115і9 - абсциссы точек, ординаты которых имеют значения 84,1 и 15,9 % соответственно. В качестве примера в табл. 1.6 приведены значения ёт и 10:, для некоторых пылей фаянсового производства.
Таблица
Значения йт и для некоторых пылей фаянсового производства
Материал пыли «V10“, м Т ехнологическая операция Производство
Доломит 28 0,506 Загрузка в бункер Фритт
Гипс 56 0,970 Пересыпка в шаровые мельницы Майоликовых изделий
Каолин 17 0,302 Пересыпка в стругач Плиток для облицовки стен
Мел кусковой 20 0,652 Пересыпка из стругача на конвейер Пересыпка в бунке- Плиток для полов
Пресс-порошок 32 0,816 ра над прессами Подставок керамических для обжига плиток
Нефелин 19 0,620 Пересыпка в бункер Плиток для полов
Анализ физико-химических и токсикологических свойств пылей и параметров пылегазовых потоков позволяет перейти к выбору высокоэффективных способов и средств для пылеулавливания.
1.3.Обзор и анализ современных высокоэффективных способов и средств фильтрования пылегазовых потоков
Один из наиболее совершенных способов выделения из газов взвешенных твердых частиц - фильтрация аэродисперсных систем через пористые перегородки. Этот способ характеризуется следующими особенностями:
более высокой степенью очистки газов от взвешенных частиц, чем в газоочистных аппаратах других типов (фильтры обеспечивают практически полное улавливание частиц всех размеров, включая субмикронные );
возможностью улавливания частиц при любом давлении газов; высокой степенью очистки при любых концентрациях взвешенных частиц в очищаемых газах;
возможностью очистки газов, нагретых до высокой температуры;