Научно-технические основы и разработка аппаратов улавливания высокодисперсной жидкой фазы (туманоуловителей)

• Автор: Мошкин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 241 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ГЛАВА 1. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ МЕТОДОВ УЛАВЛИВАНИЯ

ЖИДКИХ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ КАПЕЛЬ ТУМАНОВ

1.1. Туманы основные положения .

1.2. Конденсационный метод образования тумана

1.3. Механическое образование тумака .

1.4. Каплеунос

1.5. Осаждение капель

1.6. Классификация промышленных туманоуловителей .

1.7. Технологические процессы, вызывающие образование конденсационных туманов

1.8. Выводы.
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ ЖИДКИХ АЭРОЗОЛЕЙ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТЕНДЫ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ УСТАНОВКИ
2.1. Общие положения.
2.2. Дисперсный состав капель тумана
2.3. Определение дисперсности капель тумана.
2.4. Экспериментальные установки
2.5. Влияние размера частиц на выбор метода их осаждения . .
2.6. Выводы.
ГЛАВА 3. УЛАВЛИВАНИЕ КАПЕЛЬ В АППАРАТАХ МЕХАНИЧЕСКОГО
ДЕЙСТВИЯ. ВОЛОКНИСТЫЕ ФИЛЬТРЫ .
3.1. Классификация волокнистых туманобрызгоулозителей .
3.2. Классификация волокон
3.3. Фильтрующие материалы. Способы изготовления.
Основные свойства .
3.4. Конструкции фильтрующих перегородок .
3.5 Конструкции туманобрызгоуловителей.
3.6. Теоретические основы работы туманобрызгоуловителей. .
3.6.1. Гидравлическое сопротивление .
3.6.2. Эффективность улавливания капель .
3.7. Применение волокнистых фильтров для очистки газов, содержащих помимо капель взвешенные твердые вещества
и газообразные вредности .
3.8. Выводы.
ГЛАВА 4. УЛАВЛИВАНИЕ КАПЕЛЬ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ АППАРАТАХ.
ГОИЕРНгЕ ЭПЕКГРСМИЛЬТШ
4.1. Конструкции одноэонных электрически туманоуловителей . . .
4.2. Конструкции двухзскуьк элеклрофоштоов
4.3. Применение новис матери слов при изготовлении мокрых
злектричесзоа тумжоутзоеигслей
4.4. Вабср материала для мокрых полимерных электрофильтров . . .
4.5. Разработка и исследование мокрых электрофильтров
с узлами из неметаллических штермалов.
4.5.1. РазраСссга элеотрсфкгьфа типа ЭТИ.
4.5.2. Разработка зпеатрсфильтрз тша 4
4.5.3. Исследование двух и четьрехреберных зубчатых коронируотих электродов на высоковольтном лабсратсром стенде
4.5.4. Разработка юестиреСерного зубчатого хорснирулэего
электрода.
4.5.5. Разработка конструюд осадительных электродов
4.6. Промышленные испытания полимерных электрофильтров.
4.7. методы расчета эффективности мокрых электрофильтров . . . .
4.8. Еывош.
ГЛАВА 5. ПРОМЫШЛЕННЫЕ АППАРАТЫ И УСТРОЙСТВА
ДЛЯ УПАЗШВАНИЯ.КЧТЕПЬ.
5.1. Пруменение волокнистых Срызгсуловителей в
Огрногмслэтнэп производстве
5.2. Насадочный скруббер из полимерных материалов
5.3. Удавливаьие капель туьена в процессах окраски.
5.4. Применение отечественных фильтровальных материалов . . . .
5.5. Улавливание капель в полимеремх электрофильтрах
5.6. Выводы.
б. СВД4Е ЕЬВЗШ К РАЕСГЕ.
ЛИТЕРАТУРА


I» - скорость образования зародышей, 1 /(с м3). Поправка Кс учитывает Стефановское течение [4,5]. Если рассматривать поверхность растущей капли как полупроницаемую стенку, через которую по нормали к ней диффундирует водяной пар, но не дис]>фундируют остальные компоненты смеси, то по мерс приближения к стенке парциальное давление водяного пара рп будет падать. В этом случае парциальное давление остальной части газовой смеси должно возрастать, и она будет диффундировать навстречу водяному пару. Так как стенка проницаема только для водяного пара, диффундирующему потоку остальных компонентов смеси противостоит другой поток, равный по величине, но противоположный по направлению. Этот поток компенсирует молекулярную диффузию и включает дополнительное количество водяного пара, переносимого в направлении молекулярной диффузии, т. Кс-1+ (1. Па. Когда процесс конденсации протекает в присутствии большого количества некондснсирующихся паров, выражение (1. Ф = + (1. Л - толщина прилагающей к капле области, в которой обмен молекул пара происходит беспрепятственно, как в вакууме, м. Величина 0. ИгТг/пМп (1. Д-1 (-) 1/2 (1. Ь - средняя длина свободного пробега газовых молекул, м. Рг / Рг (пМг/ гНгТгРД (1. Пас; рг - плотность газов, кг/м3; Мг - масса 1 кмоля газов, кг/кмоль. С увеличением размера капли коэффициент ф 7{ О уменьшается, приближаясь к единице. При давлении коэффициент ф 0 можно не учитывать вплоть до бк • 5 мкм. Дя более мелких капель и при очень низких давлениях (даже для крупных капель) поправку необходимо вводить. Первое слагаемое правой части уравнения (1. Эта зависимость получена на основании известной формулы Максвелла для капли, взвешенной в спокойном газе. Конденсация на каплях в турбулентном потоке происходит значительно интенсивнее. Поскольку капли полностью не увлекаются турбулентными пульсациями, к их поверхности переносится дополнительное количество пара благодаря конвективной диффузии. С уменьшением диаметра капли все более увлекаются турбулентными пульсациями, и влияние конвективной диффузии уменьшается. Для капель диаметром си<4 см это влияние настолько незначительно, что его можно не учитывать [б]. Второе слагаемое выражает скорость перехода паров в жидкое состояние в результате образования зародышей. Уравнение (1. Так, например, при высокой численной концентрации капель тумана роль конденсационного роста 'капель в начальный период их образования снижается вследствие большого значения коэффициента ф (для капель с1к я 7 см. Ф >2). Кроме того, количество пара, приходящееся на долю каждой капли, в этом случае мало, поэтому конденсационный рост быстро прекращается, а размер капель увеличивается незначительно. Приведенный пример показывает, что возможна лишь качественная оценка размера капель, образующихся при конденсации пара в газовом объеме. Большое количество одновременно действующих факторов (в том числе и коагуляция образующихся капель) влияет на дисперсный состав образующегося в процессе конденсации аэрозоля. Поэтому на практике единственно надежным способом определения дисперсною состава тумана, образующегося при конденсации, является экспериментальный замер, осуществляемый непосредственно в газовом потоке. Во всех процессах, в которых образуется туман, конденсирующийся пар остается в объеме газа, поэтому массовая концентрация капель тумана пропорциональна разности давлений пара в начале и в конце процесса образования тумана. Z- -(S-1) (1. Рп', роо (Т,м) - давление пара в начале процесса и насыщенного пара при конечной температуре Тг", Па. Уравнение (1. Это снижение продолжается до установления равновесия, когда пересыщение пара становится близким единице. Механическое образование тумана. Механическое образование капель тумана осуществляется, главным образом, с помощью форсунок, а также непосредственно при контакте фаз газ-жидкость. По принципу действия форсунки (,) делятся на две большие группы (рис. Имеются и некоторые другие типы распылителей (например, электростатические), реже применяемые на практике. В табл. Таблица 1. Рис.