Энергетический метод расчета эффективности мокрого пылеулавливания
Многими исследователями установлено, что эффективность работы мокрых пылеуловителей определяется в первую очередь затратами энергии на процесс очистки газа.
При этом должна быть учтена как энергия, затраченная на движение газа через пылеуловитель, так и энергия, израсходованная на подачу и диспергирование жидкости.
В обоих случаях следует учитывать только энергию, затраченную в пределах аппарата.
Главным энергетическим параметром мокрого пылеуловителя является суммарная энергия соприкосновения Кт, т. е. расход энергии на обработку жидкостью определенного объема газов в единицу времени.
Численную величину этого параметра определяют из следующего выражения, кДж/1000 м3 газа:
где - гидравлическое сопротивление аппарата, Па; - давление распыляемой жидкости при входе в аппарат, Па; и - объемные расходы жидкости и газа, соответственно, м3/с.
В соответствии с энергетическим методом расчета коэффициент эффективности очистки мокрого пылеуловителя может быть определен по формуле
где В и - константы, зависящие от физико-химических свойств и дисперсного состава пыли. При высоких степенях очистки оценку эффективности работы аппарата удобнее выражать не коэффициентом эффективности очистки , а числом единиц переноса - понятием, используемым в теории тепло- и массообмена, связанным с следующей зависимостью:
Из сопоставления выражений (4.50) и (4.51) следует, что:
Рисунок 4.11 - Зависимости коэффициентов очистки мокрых пылеуловителей от энергетических затрат
Зависимость (4.52) аппроксимируется в логарифмических координатах Кт - прямой линией, угол наклона которой к горизонту дает величину , а величина В определяется как значение при Кт= 1.
На рис. 4.11 нанесены прямые, характеризующие зависимость (4.52) для некоторых пылей и туманов. Величины В и , приведенные в табл. 4.1, могут быть определены только экспериментальным путем.
Энергетический подход чрезвычайно упрощает расчет эффективности мокрых пылеуловителей и дает результаты, подтверждаемые опытом работы промышленных аппаратов. Эффективность очистки определяется в основном полезными энергозатратами.
Таблица 4.1 - Характеристика некоторых видов пылей и туманов
| Номер прямой на рис. 4.11 | Виды пыли и тумана | В | |
| Конверторная пыль (при продувке кислородом сверху) | 9,88·10-2 | 0,4663 | |
| Тальк | 0,206 | 0,3506 | |
| Туман фосфорной кислоты | 1,34·10-2 | 0,6312 | |
| Ваграночная пыль | 1,355·10-2 | 0,6210 | |
| Мартеновская пыль | 1,915·10-2 | 0,5688 | |
| Колошниковая (доменная пыль) | 6,61·10-3 | 0,891 | |
| Пыль известковых печей | 6,5·10-4 | 1,0529 | |
| Пыль, содержащая окислы цинка из печей, выплавляющих латунь | 2,34·10-2 | 0,5317 | |
| Щелочной аэрозоль из известковых печей | 5,53·10-5 | 1,2295 | |
| Аэрозоль сульфата меди | 2,14·10-4 | 1,0679 | |
| Дурнопахнущие вещества | 1,09·10-5 | 1,4146 | |
| Пыль мартеновских печей, работающих на дутье, обогащенном кислородом | 1,565·10-6 | 1,619 | |
| Пыль мартеновских печей, работающих на воздушном дутье | 1,74·10-6 | 1,594 | |
| Номер прямой на рис. 4.11 | Виды пыли и тумана | В | |
| Пыль из доменных печей | 0,1925 | 0,3255 | |
| Пыль из томасовского конвертора | 0,268 | 0,2589 | |
| Пыль образующаяся при выплавке 45%-ного ферросилиция в закрытых электропечах | 2,42·10-5 | 1,26 | |
| Пыль, образующаяся в печах при производстве целлюлозы | 4·10-4 | 1,05 | |
| Пыль производства черного щелока при обработке увлажненных газов | 1,32·10-3 | 0,861 | |
| То же, при обработке сухих газов | 9,3·10-4 | 0,861 | |
| Частицы поташа из МГД - установок открытого цикла | 0,016 | 0,554 | |
| Пыль, образующаяся при выплавке силикомарганца, в закрытых электропечах | 6,9·10-3 | 0,67 | |
| Пыль каолинового производства | 2,34·10-4 | 1,115 | |
| Сажа, образующаяся при электрокрекинге метана | 10-5 | 1,36 |