Газоочистка в металлургии является обязательной для обеспечения безопасности сотрудников, населения, окружающей среды и регулируется нормативными документами. Основное звено в системах очистки воздуха от вредных загрязнений — фильтры, о которых и пойдет речь ниже.
Система газоочистки на металлургическом производстве
Производственные процессы на предприятиях металлургической промышленности сопровождаются выбросом большого количества загрязняющих воздух компонентов.
Среди них высокоактивные вещества, токсичные примеси, липкие составы, абразивные частицы. Кроме того, воздушный поток на некоторых производственных участках имеет экстремально высокую температуру. Системы газоочистки в металлургии включают:
- вентиляторы;
- фильтры различного типа;
- воздуховоды;
- устройства для охлаждения газовоздушного потока;
- узлы автоматической очистки фильтров;
- бункеры для отфильтрованных частиц.
На объектах металлургии преимущественно устанавливают фильтры-циклоны, рукавные и картриджные фильтры, скрубберы, трубы Вентури для воздушных фильтров. При этом способы газоочистки можно разделить на сухие и мокрые. Циклоны, рукавные и картриджные устройства относятся к первой группе. Скрубберы, фильтры Вентури — ко второй. Эти устройства будут рассмотрены далее.
Состав газов на металлургическом предприятии
Помимо пыли, выбросы предприятий металлургической промышленности могут содержать различные газы и жидкости в газообразном состоянии, среди которых: оксид азота, оксид углерода, сероводород, аммиак, сернистый ангидрид, фторид водорода, цианистый водород, фенол, нафталин, серная кислота, соляная кислота. Также в выбросах содержатся частицы диоксида марганца, бензапирена, оксида калия, оксида свинца и др.
Часть отходов, отфильтрованных в процессе газоочистки, затем перерабатывают и используют в промышленности.
Газоочистка печей
Специфика газоочистки печей состоит в том, что при их работе выделяется большое количество газов и твердых частиц, воздушный поток имеет высокую температуру (свыше 1000 °C). Для очистки выбросов на месте их образования применяют устройства мокрой очистки. Также перед очисткой выбросов требуется снизить их температуру. Этот процесс проводится в котле-утилизаторе, состоящем из кольцевых труб, по которым циркулирует вода для отвода тепла.
Газоочистка электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ)
В ЭСПЦ устанавливаются системы полного отвода и последующей очистки газов от плавильного оборудования. После сжигания газов в специальной камере поток направляется на охлаждение. Система охлаждения может быть воздушной либо водяной. Во втором случае одновременно производится частичная газоочистка.
В электросталеплавильных цехах широко применяются мокрые системы пылеулавливающего оборудования — скрубберы, а также скрубберы Вентури.
Мокрые методы газоочистки: скрубберы
В отличие от фильтров сухой очистки в фильтрах мокрой очистки поток грязного воздуха очищается с помощью жидкости. Такие устройства называются скрубберами. В скрубберах газовоздушный поток промывается водой и охлаждается. Принцип работы устройства следующий:
- газовоздушный поток поступает в камеру орошения;
- из форсунок в камеру одновременно подается рассеянный на мелкие капли поток жидкости;
- частицы грязи орошаются водой, становятся тяжелее и падают в коллектор;
- поток очищенного воздуха поднимается, проходит через сетку-каплеуловитель и выходит из устройства через чистый воздуховод.
Технология очистки воздуха Вентури
Одна из разновидностей скрубберов — фильтр Вентури. Из трубы-распылителя в форме трубы Вентури газ выходит со скоростью, достигающей 430 км/ч. Этот процесс — следствие работы закона Бернулли, по которому при сужении трубки, через которую проходит газ, скорость газовоздушного потока возрастает, а давление уменьшается.
При большой скорости воздушного потока жидкость дробится до микрокапель в ходе контакта с газовыми частицами, что обеспечивает высокий уровень очистки.
Пылеулавливание в металлургии часто производится с помощью фильтров Вентури, которые могут устанавливать после обычных скрубберов, обеспечивающих базовую очистку воздушного потока. Это позволяет снизить нагрузку на узлы фильтров Вентури, так как они склонны к быстрому износу из-за высокой нагрузки на стенки устройства.
Сухая газоочистка: фильтры рукавные, картриджные, циклоны
Фильтры сухой очистки нужны для механического устранения из воздушного потока твердых частиц различной дисперсности. В металлургической промышленности применяются преимущественно три типа таких установок. Рукавные и картриджные устройства механически задерживают пылевые частицы, а фильтры-циклоны устраняют частицы пыли с помощью центробежной силы и гравитации.
Рукавные фильтры
Основная часть фильтра — рукав из синтетического материала, который удерживает пылевые частицы. Он крепится на металлическом каркасе, внизу помещается бункер для отходов. Неочищенный воздух задувается внутрь рукава из камеры грязного газа, пыль остается на внутренних стенках рукава, а чистый поток просачивается сквозь поры материала и попадает в камеру чистого газа. Периодически автоматика установки встряхивает рукав, чтобы очистить его от слоя пыли, либо приводится в действие импульсная продувка рукава. Пылевые частицы падают и собираются в бункере.
Устройство подходит для устранения частиц различного размера, вплоть до самых мелких, обеспечивая очистку воздуха на 99,9%. Материал рукава можно выбирать в зависимости от особенностей состава загрязненного воздуха. Некоторые материалы устойчивы к агрессивным химическим загрязнениям, обладают устойчивостью к воздействию высоких температур.
Картриджные фильтры
Фильтрующие элементы таких установок — картриджи, выполненные из синтетических волокон, предназначенные для удерживания частиц размером от 1 мкм. Такие фильтры обеспечивают более тонкое по сравнению с рукавными устройствами пылеулавливание, но не могут работать в условиях высокого запыления. Для решения данной задачи в картриджных фильтрах компании «ЭкоФильтр» делают камеру предварительной сепарации крупных пылевых частиц. Это позволяет сразу же очистить поток от части загрязнений и снизить пылевую нагрузку на картриджи.
Циклоны
Установка состоит из корпуса цилиндрической формы, сужающегося внизу. Поток грязного газа затягивается в фильтр, благодаря спиралевидному патрубку закручивается вихрем в камере, частицы под действием центробежной силы и инерции ударяются о стенки и падают в отсек для твердых загрязнений.
Это простая по своей конструкции и эффективная установка, которая находит применение в самых разных отраслях промышленности, включая различные направления металлургии. С помощью циклонов осуществляется фильтрация воздушного потока от механических загрязнений среднего и крупного размера. Устройства данного типа успешно применяются для удаления загрязнений с высокой абразивностью, а также работают при высоких температурах.
Расчет и подбор фильтра
Газоочистка и пылеулавливание в металлургии — сложная задача, для решения которой важно учитывать множество разных факторов, включая масштабы предприятия, состав выбросов, специфику работы промышленного объекта, планировки помещений и другие детали. Сотрудники компании «ЭкоФильтр» внимательно изучат ваш промышленный объект, разработают проект газоочистки, подберут необходимое оборудование из собственной линейки нашей компании.
По запросу проводится монтаж системы очистки, пусконаладочные работы, гарантийное и постгарантийное обслуживание.
Получить консультации и оформить заявку можно по телефонам:
- + 8 (800) 500-90-40 (бесплатно по РФ);
- +7 (812) 363-16-00 (Санкт-Петербург);
- +7 (495) 544-51-40 (Москва).