Физические основы сухого выделения примесей

Технологические процессы очистки газовых выбросов базируются на физических и химических свойствах загрязняющих компонентов воздуха. В зависимости от химического состава и агрегатного состояния примесей выбирают сухие или мокрые методы очистки. Для удаления твердых частиц обычно используются законы гравитации, инерции, диффузии, зацепления или центробежные силы [1,2].

Действие сил гравитации проявляется в виде вертикального осаждения частиц при перемещении потока запыленного воздуха через аппарат.

Центробежное выделение примесей обусловлено криволинейным движением аэродинамического потока при котором возникают силы, отбрасывающие твердые частицы к внутренней кольцевой стенке аппарата.

Инерционное осаждение происходит тогда, когда масса частиц или скорость их движения настолько малы, что они не могут двигаться совмесно с потоком загрязненного воздуха по линии течения огибающей препятствие. За счет инерции потока частицы пыли тормозятся преградой и осаждаются перед ней.

Диффузионное осаждение происходит в процессе броуновского движения. Под действием броуновских сил происходит выделение из потока и осаждение на поверхности пылеуловителя твердых частиц.

Выделение пыли за счет зацепления происходит тогда, когда размеры частиц пыли превышают размеры проходных отверстий в фильтрующем элементе.

Кроме перечисленных механизмов осаждения взвешенных частиц, в технологических процесах очистки вентиляционных выбросов используют и другие, например, термофорез, диффузиофорез, магнитные и электрические поля [3]. Однако аппараты, реализующие указанные механизмы очистки вентиляционных выбросов, являются дорогостоящими, сложными в эксплуатации и обслуживании. Поэтому они используются редко и в объеме данного курса не рассматриваются.

Наиболее часто процессы сухой пылеочистки осуществляются в фильтрах и циклонах.