Астраханский государственный технический университет

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2008 год, Том 5, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

 

 

До определенного момента развития человечества в природе существовало экологическое равновесие, деятельность человека не нарушала основных природных процессов или влияла на них незначительно. В настоящее время с ростом и развитием промышленности просто необходимо уделять большое внимание экологической обстановке. Проблема загрязнения человеком окружающей среды признана одной из глобальных проблем, требующих активных действий. Очистка воздуха от пыли является важным техническим методом для предотвращения загрязнения атмосферы.
В промышленных условиях при наличии таких процессов как – дробление, рассев, смешивание, транспортировка сыпучих материалов, происходит выделение большого количества пыли. Промышленная пыль часто включает токсичные вещества, не только затрудняет дыхание, но и приводит к климатическим изменениям, поскольку отражает солнечное излучение и затрудняет отвод тепла от Земли. Если рассматривать хлебопекарное производство, то там при многих технологических процессах выбрасывается большое количество мучной пыли. Для  очистки  пылевых   выбросов   применяют различное очистное оборудование и соответствующие  технологические приемы. Можно выделить следующие группы методов очистки: сухие механические пылеуловители, пористые фильтры, мокрые пылеулавливающие аппараты, электрофильтры. К сухим методам относятся: гравитационное осаждение; инерционное и центробежное пылеулавливание.
 Гравитационное осаждение основано на осаждении взвешенных частиц под действием силы тяжести при движении запыленного газа с малой скоростью без изменения направления потока. Гравитационное осаждение действенно лишь для крупных частиц диаметром более 50-100 мкм, причем степень очистки составляет не выше 40-50%.
Инерционное осаждение основано на стремлении взвешенных частиц сохранять первоначальное направление движения при изменении направления газового потока. Степень очистки в зависимости от дисперсности частиц составляет 20-70%. Инерционный метод можно применять лишь для грубой очистки газа. Помимо малой эффективности недостаток этого метода – быстрое истирание или забивание щелей.
Основой центробежных методов очистки газов является действие центробежной силы, возникающей при вращении очищаемого газового потока в очистном аппарате или при вращении частей самого аппарата. Применяют батарейные циклоны, вращающиеся пылеуловители и др. центробежные аппараты. Степень очистки зависит от размеров частиц. Для циклонов высокой производительности степень очистки составляет около 90% при диаметре частиц d > 30 мкм, а при d = 2 - 5 мкм -   менее 40%.
Фильтрация основана на прохождении очищаемого газа через различные фильтрующие ткани (хлопок, шерсть, химические волокна, стекловолокно и др.) или через другие фильтрующие материалы (керамика, металлокерамика, пористые перегородки из пластмассы и др.). В зависимости от фильтрующего материала различают тканевые фильтры (в том числе рукавные), волокнистые, из зернистых материалов (керамика, металлокерамика, пористые пластмассы). Фильтрация – весьма распространенный прием тонкой очистки газов. Недостатки фильтрации: высокое гидравлическое сопротивление и быстрое забивание фильтрующего материала пылью.
Мокрая очистка газов от аэрозолей основана на промывке газа жидкостью (обычной водой) при возможно более развитой поверхности контакта жидкости с частицами аэрозоля и возможно более интенсивном перемешивании очищаемого газа с жидкостью. К таким устройствам можно отнести насадочные скрубберы, центробежные скрубберы, пенные аппараты, скрубберы Вентури. Основной недостаток методов мокрой очистки газов от пыли — образование больших объемов жидких отходов (шлама).
Электростатическая очистка газов служит универсальным средством, пригодным для любых видов пыли и при любых размерах частиц. Метод основан на ионизации и зарядке частиц аэрозоля при прохождении газа через электрическое поле высокого напряжения, создаваемое коронирующими электродами. Осаждение частиц происходит на заземленных осадительных электродах. Степень очистки от пыли – выше 90%.
Если сравнить все методы очистки газов относительно улавливания мучной пыли, то можно сделать вывод о том, что наиболее эффективным является фильтрация через различные фильтрующие материалы. Гравитационные, инерционные и центробежные методы не подходят из-за малой степени очистки, к тому же размеры частиц мучной пыли очень невелики, вследствие чего эффективность очистки еще больше снижается. Мокрые способы не приемлемы, потому что мука обладает свойством слипаемости. На электростатическую очистку требуются большие затраты средств на сооружение содержание очистных установок, значительный расход электрической энергии. Фильтрование же отличается сравнительно низкой стоимостью оборудования и высокой эффективностью тонкой очистки. Этот метод целесообразен и с экономической точки зрения, и с экологической. Уловленную мучную пыль можно вторично использовать, например, в животноводстве для кормления птиц.