Промышленная очистка газов - Страус В.
Скачать (прямая ссылка):
/ — большой мундштук; 2 — ударный отбойник; 3 —* малый мундштук.
НМпудм-насосу
Рис. II-20. Схема шестиступеичатого каскадного пылеуловителя (Институт
Баттеля [575]):
/ — крышка; 0-образиые уплотнительные кольца; 5 —стейка стальная; 4 — соленоид* S — мундштук из моннель-металла; 6 — опоры отбойника; 7 — стеклянный отбойник (3,8 мм); S — крепящие стержни (три штуки); 9 — фильтр (стекло Гурлбата); 10 — измерительная диафрагма (критический расход); // — отводы для измерения давлення. '
Область применения седиментации — для частиц размером от 42 (325 меш) до 0,2 мкм.
При декантации жидкость пропускают противотоком оседающим частицам. Необходимо тщательно отрегулировать поток для того, чтобы он был установившимся. Жидкостные декантатори, основанные, как на гравитации, так и на центробежной силе (миниатюрные циклоны) [432] изготовляют серийно. Разделяемые в них частицы гораздо крупнее, чем при обычной седиментации.
94
Мелкие частицы могут быть разделены методом воздушной классификации. Простая модель была описана Стейрмандом [802], хотя еще ранее был известен многоступенчатый классификатор «Инфрасайзер» Ольтена [11]. Центробежный классификатор, разработанный Густавсоном [327] и известный под названием «Бахко воздушный классификатор», оказался очень удобным для определения гранулометрического состава частиц, встречающихся в промышленности. За исключением «Бахко», методы декантации и классификации обычно применяют для определения размера минерального сырья, частицы которого относительно велики, поэтому могут быть отобраны большие пробы.
Многоступенчатое, или каскадное пылеулавливание как развитие принципа столкновений было впервые применено в инерционном пылеотбойнике Гринберга — Смита [320], где поток запыленного газа проходил через сопло, и вылетающая струя сталкивалась с пластиной перед ее отклонением. Многоступенчатый инерционный пылеуловитель был предложен Меем [565], принцип его работы показан на рис. ІІ-19. При проходе потока через широкое сопло с малой скоростью на пластине осядут крупные частицы, а при его проходе через узкое сопло с большой скоростью на следующей пластине осядут более мелкие частицы.
Конструкция шестиступенчатой модели с концевым фильтром, разработанная в институте Баттель [575], представлена на рис. ІІ-20. Эффективность улавливания каждой ступени значительно отличается друг от друга. Как показано для четырехступенчатой модели Мея (рис. ІІ-21), «отсечка» на каждой стадии не очень резкая, и для шестиступенчатой модели возможно значительное перекрывание областей между ступенями. Однако каскадный инерционный пылеуловитель является единственной конструкцией, позволяющей отбирать пробы капель и определять распределения по размерам с минимальной коагуляцией.
К
ц, до % 80
I 70
|г 60 ^ SO ? tfO
щ . 30 д* 20 •§ 10
\ Wcmyпень \ Ш \ 2Г \lcmy-
- \ \ \пень
- I Г I I \ I ! Ir IMIl !!Illlli
0,3 OtS 0,7 1,0 1,5 2 3 4 5 67 9111316 20
Диаметр напель, мам
Рис. II-21. График прохождения капель в четырехступенчатом пылеуловителе [565] (диапазон капель в шестиступенчатом пылеуловителе аналогичен).
95
Точно так же с помощью инерционного пылеуловителя можно классифицировать частицы в процессе отбора пробы, поскольку агломерация частиц при проходе их через пылеуловитель ничтожно мала. Однако «отсечка» в случае частиц менее резкая, чем в случае капель, поскольку твердые частицы отскакивают от пластины и дробятся. Для преодоления этого затруднения применяют пластины с клейким покрытием. Как для четырех- так и для шестиступенчатого инерционного пылеуловителя область применения ограничена размерами от 0,5 до 15 мкм, что, вероятно, является практическими пределами таких устройств.
Каскадные инерционные пылеуловители производятся серийно многими фирмами. Два из них (Казелла и Юнико) являются четырехступенчатыми, тогда как фирма Андерсон производит шестиступенчатый уловитель. Фридрихсон [283] сравнил все три типа; пылеуловитель Казелла был откалиброван независимо Бернером и Прайнингом [73]. Бернер и Зунделеф [842] изучали также гранулометрическое распределение частиц на нестандартных инерционных уловителях.
Средний размер частиц из данных по площади поверхности
Определение среднего размера частиц в порошках основано на принципе проницаемости. Так, измеряют время прохода определенного объема воздуха через образец, набитый при стандартных условиях. Удельная площадь А, определяемая по проницаемости [150, 499], может быть связана со средними размерами частиц через пористость є (доля свободного объема). Пористость ойреде-ляют экспериментально из плотности материала и массы навески определенного объема. Эквивалентная теория капиллярности [245] позволяет в простой форме определить диаметр частицы d из выражения:
,(-Ii1-lTl) (”¦»>
Удельную поверхность можно также определить на основе данных по абсорбции либо газов (метод БЭТ определения удельной поверхности [138]), либо красителей (в частности,, метиленового голубого), или по теплоте смачивания поверхности [321]. Некоторые из этих методов позволяют найти полную удельную поверхность частиц, включая и внутреннюю поверхность, даже если размеры пор частиц не превышают нескольких нанометров. Применение этих методов для частиц с сильно развитой поверхностью (на* пример частиц угля в дыме) может привести к неточности в определении удельной поверхности.
