КОТРЕЛЬ-МЕЛЛЕРА МЕТОД
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
КОТРЕЛЬ-МЕЛЛЕРА МЕТОД
(F. G. Cot-trell, E. Moeller) очищения газов от пыли и тумана (в англ. литературе называется часто способом Лоджа-Котреля) состоит в том, что очищаемый газ пропускают через специальные аппараты (электрофильтры), где он подвергается одновременно ионизации и воздействию сильного электрического поля. Существенные части электрофильтров К.-М.— две системы электродов, из которых одна должна иметь значительно меньшую поверхность, нежели другая (например система проволок, висящая между металлическими пластинами). Электроды присоединяются к источнику тока высокого напряжения. Для ионизации газа в способе К.-М. пользуются т. н. «коронным» разрядом, который с внешней стороны характеризуется появлением фиолетового свечения у электродов с меньшей поверхностью (проволока) и характерным шипящим звуком, с физ. стороны—интенсивной ионизацией газа. Очищаемый газ пропускают между электродами, причем частицы пыли осаждаются на электродах с большей поверхностью (пластины), а газ выходит из аппарата очищенным. Сообразно выполняемым функциям одна система электродов называется «ионизирующей», а другая — «осаждающей». — Физ. явления, из к-рых слагается процесс К.-М., довольно сложны. В основном явление состоит в том, что частицы, оказавшись в ионизированном газе, адсорбируют газовые ионы и приобретают заряд того же знака, что и ионизирующие электроды; находясь же в электрическом поле, они начинают двигаться к осаждающим электродам и выводятся из газового потока. Начало опытов по электрофильтрованию газов относят к 1824 г., когда математик Гольфельд (М. Hohlfeld) в Лейпциге сделал интересное наблюдение: сосуд, наполненный табачным дымом, внезапно становится прозрачным, если в негЪ ввести острие, присоединенное к полюсу электростатической машины. В 1883 г. это явление было более подробно исследовано Лоджем (О. Lodge), к-рый осаждал дым табака, камфоры, скипидара, MgO, NH4C1, (NH,)2S03, Р205, горящей бумаги, свинца и цинка. Однако успешное практическое
i
применение этого метода сделалось возможным только после работ Котреля, начатых в 1905—06 гг. в Америке, и Меллера, начатых в 1907 г. в Германии. В настоящее время широкое распространение получили три типа электрофильтров: 1. Трубчатый тип, устройство которого показано на рис. 1 (фирма Lurgi, Германия). Осаждающие электроды имеют вид труб, по оси которых натянуты ионизирующие электроды в виде проволок. Наиболее употребительные размеры: длина—3-—4
м,
диаметр 25 — 30
см
диаметр проволоки —
Рисунок 1.
1—2
мм.
Осаждающие и ионизирующие электроды изолированы друг от друга при помощи специальных изоляторов. Нормально имеются две группы труб
(2
и
3).
Загрязненный газ поступает в верхнюю камеру
(1),
проходит последовательно через 2 группы труб
(2
и
3)
и выходит очищенным через выпускную шахту (4). Осевшая на стенках труб пыль либо отпадает сама и попадает в полевые бункера (5) либо удаляется постукиванием по стенкам труб вручную или специальными клопферами. Следует отметить однако, что при нек-рых сортах пыли удаление уже осевших частиц со стенок труб может представить большие трудности. Этот тип электрофильтров употребляется гл. образом для очистки доменных газов. Характеризуется весьма полным очищением газа (до 99,9%). 2. Плиточный, или пластиночный аппарат (рис. 2). Осаждающие электроды имеют вид плоскостей, выполняемых в виде сплошных пластин
(2),
между которыми помещены ионизирующие электроды в виде системы параллельных проволок
(3).
Электроды заключены в камеру, к-рая сравнительно с трубчатым аппаратом занимает небольшую площадь. Загрязненный газ поступает в отверстие
1
и выходит очищенным через 4. Осажденная примесь выходит через отверстие
5.
Плиточные аппараты особенно пригодны в тех случаях, когда желательно избежать охлаждения газа. Степень очистки ниже, чем в трубчатых аппаратах. Особое распространение плиточные аппараты получили при выделении жидких частиц (кислотные туманы и т. д.). 3. Сеточный фильтр весьма схож с плиточным аппаратом. Осаждающим электродам придают форму плоских или слабо волнистых сеток. Очищаемый газ заставляют двигаться либо параллельно плоскостям электродов (как в плиточном аппарате) либо перпендикулярно к ним. В качестве источника тока высокого напряжения для промышленных электрофильтров в наст, время пользуются исключительно высоковольтными трансформаторами. Как показывает опыт, при применении постоянного тока для электрофильтрования получается гораздо боль –
Рисунок 2.
Рисунок 3.
шая степень очистки газа и уменьшается опасность полного пробоя газа в электрофильтре (переход коронного разряда в искру или дугу), что нарушает процесс электрофильтрования. Поэтому в цепь электрофильтра должен быть введен выпрямитель тока. В настоящее время применяются для этой цели почти исключительно вращающиеся механич. выпрямители, к-рые оказались наиболее удобными и дешевыми для эксплоатации в заводской обстановке (рис. 3). На рис. 3 представлена принципиальная схема включения электрофильтра. Т —трансформатор, В —выпрямитель, Е- —электрофильтр. Для устранения опасности для обслуживающего персонала, связанной с применением высокого напряжения, корпус электрофильтра (и осаждающие электроды) заземляются. Преимущества и недостатки метода К.-М. Основным достоинством метода К.-М. является возможность очень полной очистки газа от любой пылеобразной примеси, чего нельзя сказать про все остальные известные способы очищения газа. Далее, электрофильтры обладают весьма малым сопротивлением движению газа и т. о. позволяют сильно понизить мощность эксгаустеров вентиляционной установки. К числу известных недостатков следует отнести сравнительную сложность аппаратуры, требующей систематического ухода и присмотра (правда весьма небольшого), а также довольно высокие первоначальные затраты. В эксплоатации в большинстве случаев электрофильтры оказываются дешевле других установок. Область применения метода К.-М. чрезвычайно обширна. В промышленности применение электрофильтров чрезвычайно важно в сан. отношении. В целом ряде производств с отходящими газами уносятся в тонко-дисперсном состоянии многие тонны разнообразных веществ, к-рые, не будучи удержанными, заражают атмосферу и нарушают правильную работу вентиляционной системы, загрязняют окрестности и т. п. Вэкономическом отношении применение электрофильтров дает возможность утилизировать весьма значительное количество продуктов, которые, не будучи удержанными, бесполезно теряются. С указанными целями метод К.-М. с успехом применяется в наст, время в следующих отраслях промышленности: в хим. промышленности при производстве к-т (очистка газов колчеданных печей, выделение мышьяка и селена при контактном способе, очистка концентрационных газов); при производстве соды, поташа, цинковых белил, искусственных удобрений, сухого молока, красок, для фракционированного выделения смол и масел, в целлюлёзной промышленности, в металлургической—для удержания ценной металлической пыли и окислов металла; в цемент – ной, гипсовой и известковой промышленности для очищения дымовых газов: в текстильной промышленности; при брикетовке каменного угля и др. Благодаря весьма полному очищению газа с электрофильтрами возможно также осуществление во многих случаях рециркуляционной системы вентиляции, что приводит к экономии на отоплении промышленных помещений. Большое самостоятельное значение приобрел вопрос об очищении электрическим путем доменного и генераторного газов, к чистоте к-рых предъявляются весьма высокие требования. Метод К.-М. может быть применен также для стерилизации газов. Как показали опыты, воздух, прошедший через электрофильтр, оказывается полностью освобожденным от грибков и бактерий. В последние годы начали успешно применять метод К.-М. в проф.-гиг. практике для целей измерения запыленности воздуха. Миниатюрный электрофильтр, соответственно приспособленный (напр. конструкция, предложенная Гос. научным ин-том охраны труда), благодаря весьма совершенному, практически 100%-ному улавливанию пыли оказывается весьма пригодным для этой цели. В лабораторной практике метод К.-М. оказывается во многих случаях удобным для изучения свойств аэрозолей. Лит.: Блинов В., К вопросу об определении пыли в воздухе при помощи электрического фильтра, Журн. прикл. физики, 1929, № 3; Калашников Си Предводителей А., Электрическое очищение газов от твердых и жидких примесей, ibid., 1930, № 1—2 (лит.); Тишбейн К)., Электрический метод осаждения пыли и его применение для очистки доменного газа, Металлург, 1927, № 2 и 4, (.пит.); 1) е u t s с h W., Elektrische Gasreiniguiig, Zeitschr. f. techn. Physik, B. VI, 1925; S e e 1 i g e г R., Physikalische Grimdlagen der elektrischen Gas-reinigung, ibid., B. VII, 1926.& С. Калашников.