Дисперсный состав пыли, содержащейся в выбросах зерноперерабатывающих предприятий Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

664.7+614.2

ДИСПЕРСНЫЙ СОСТАВ ПЫЛИ, СОДЕРЖАЩЕЙСЯ В ВЫБРОСАХ ЗЕРНОПЕРЕРАБА ТЫ БАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

В.В. ВАРВАРОВ, Е.А. РУДЫКА, В.А. ДЯТЛОВ

Воронежская государственная технологическая академия

На зерноперерабатывающих предприятиях и элеваторах основным веществом, загрязняющим атмосферный воздух, является зерновая, мучная пыль и пыль комбикормовых предприятий. Образование такой пыли ухудшает санитарные условия труда обслуживающего персонала, повышает взрывоопасность, увеличивает неучтенные потери соответствующего продукта.

Учитывая значительное влияние физико-хими-ческих свойств пыли (в частности ее дисперсного состава) на эффективность эксплуатации техники очистки выбросов, а также на обеспечение взры-вопожаробезопасности, мы провели соответствующие исследования на ряде предприятий Воронежской области.

Изучали гранулометрический состав комбикормов разных рецептов и уловленной фильтрами пыли. Объектами исследования были выбраны комбикорма: для кур-несушек — рецепт КНЦ-1, молодняка кур-несушек — КНЦ-3, цыплят 5-30 дней — ПК-2 и свиней — КК-58, а также пыль комбикорма ПК-6 для бройлеров 31-56 дней, уловленная фильтрами ФВ-45 в цехе рассыпного комбикорма, и пыль зерновой смеси, состоящей из гороха и ячменя. Зерновая смесь была использована при производстве комбикорма, она являлась некормовым отходом.

Таблица

Ре- цепт Остаток на сите, % при размере отверстия мкм

200 150 120 j 88 75 60 60

КНЦ-1 3,2346 2,0584 0,9993 1,0449 0,6051 0,1199 0,0856

КНЦ-3 3,9502 1,3319 1,5674 1,1490 0,1225 0,0613 0,7723

КК-58 2,1739 1,6747 0,5699 0,1752 0,0744 0,0896 0,0829

ПК-2 3,0959 2,4403 2,0896 0,5658 0,1837 0,0179 0,0921

ПК-6 4,9594 12,764 5,7602 6,7719 2,9804 3,3880 9,8493

Зер-

новая

смесь

0,1644 0,1345 0,5949 2,6387 0,4044 0,1352 0,7595

Ориентировочную оценку гранулометрического состава готового продукта осуществляли ситовым анализом [1]. Результаты исследования приведены в таблице. Навеска составляла 100 г. Продукт загружали в ситовой анализатор 028 М с набором сит указанного размера отверстий. При этом продукт загружали на приемное сито с размерами отверстий 250 мкм. Основная масса продукта являлась сходом данного сита (90 %), который не обладал свойствами пыли и не исследовался.

Просеивая продукт, пробу делили на ряд фракций, размеры частиц которых ограничены размерами отверстий сит. По окончании ситового анализа каждая фракция взвешивалась с точностью до 0,01 г. Потери продукта при выполнении анализа распределяли по всем фракциям пропорционально их массам. При обработке полученных результатов суммарную массу всех фракций приняли за 100 %.

Из анализа таблицы видно, что в комбикорме для цыплят ПК-2 остатки продукта на сите уменьшаются с уменьшением размера отверстий. В комбикорме для молодняка кур-несушек КНЦ-1 находится наибольшее количество циклонной фракции по сравнению с другими образцами. Фракция 200 мкм птичьего комбикорма также больше, чем свиного.

Для свиного комбикорма КК-58 характерно более плавное распределение размеров частиц. Мелкодисперсная фракция составляет здесь меньшую долю по сравнению с птичьим комбикормом.

В пыли комбикорма ПК-6 преобладает мелкодисперсная фракция. В зерновой смеси эта фракция наименьшая.

Дисперсный состав мучной пыли, содержащейся в воздухе аспирационных систем и выбросах, определяли микроскопически [1], используя мембранный фильтр SYNPOR типа NUFS (Чехия) и микроскоп ’’Ergaval” (Karl Zeis). Фильтр растворяли на предметном стекле и фотографировали в проходящем свете. Количество частиц в пробе

] т

7 6 —Z)— Ї-

/

$

7 .....

k

1 А Mr

/

У

S 6

.11.

/ |

4 5 6 7 І9 10 15 so ЗО 40 SO 6/1 MUM

с

«■614.2

\й

фрак-Ьмера-^ализа 1ью до шиза [ально ьтатов 00%. корме доень-3 ком-нахо-

'ЭКЦИИ

т 200 м сви-

более

1елко-

[ьшую

кодис-

акция

:ащей-росах, мемб-:ия) и творя-али в пробе

мт

рассчитывали в нескольких полях зрения микроскопа, взятых произвольно. Часть опытов проводили с использованием струйного сепаратора (импак-тора) конструкции НиИОГАЗ. Прибор позволяет определять стоксовские размеры взвешенных в воздушном потоке частиц пыли в интервале размером от 0,8 до 10 мкм с указанием относительного массового содержания фракций за пределами этого интервала.

На рисунке представлен дисперсный состав отобранной на различных участках производства мучной пыли: витающей [2] — /; от вальцов станков — 2; от вальцовочных станков на мельнице по данным [4] — 3, по нашим данным — 4; от крытий у сит мукомольного производства [3] — ; от кожухов у веек — 6.

Распределение частиц по размерам построено на основе наших опытов и данных [2, 3] (в последнем случае графики строили на основе соответствующих табличных показателей).

Из рисунка следует, что мучная пыль значительно отличается по дисперсному составу в зависимости от мест ее образования. Мука является дисперсным продуктом с частицами размером 1 —200 мкм, причем около половины частиц имеет размеры 50-40 мкм. Мелкодисперсная фракция с размерами частиц менее 10 мкм в большинстве опытов не составляла более 5% по массе (за исключением пыли, витающей в воздухе, — кривая 1).

ВЫВОДЫ

Определены численные значения показателей распределения частиц по размерам для продуктов зерноперерабатывающих предприятий, установлена необходимость более эффективной очистки ас-пирационных выбросов.

Полученные данные могут быть использованы при определении эффективности пылеулавливающих средств, проектировании систем очистки выбросов, разработке мероприятий по предупреждению пылевыделения на предприятиях отрасли.

' ЛИТЕРАТУРА

1. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. — Л.: Химия, 1971. — 280 с.

2. Бондарев Г.К. Исследование циклонов с целью улучшения обеспыливания воздуха на зерновых элеваторах: Ав-тореф. дис. ... канд. техн. наук. — Одесса, 1984. — 20 с.

3. Штокман Е.А. Очистка воздуха от пыли на предприятиях пищевой промышленности. — М.: Агропромиздат, 1989. — 312 с.

4. Донин Л.С. Справочник по аспирации оборудования и пневмотранспорту в пищевой промышленности. — М.: Пищевая пром-сть, 1972. — 247 с.

Кафедра безопасности жизнедеятельности Кафедра технологии хранения и переработки зерна

Поступила 24.07.95

(664.951.3+614.2) :66.074.511

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УЛАВЛИВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ ДЫМОВЫХ ВЫБРОСОВ В СКРУББЕРЕ ВЕНТУРИ

И.Н. КИМ

Дальневосточный государственный институт рыбной промышленности и хозяйства (технический университет)

Копченую продукцию, пользующуюся повышенным спросом, изготавливают в основном с использованием коптильного дыма, в составе которого идентифицировано более 300 органических соединений 11, 2]. Одним из основных недостатков данного способа является низкая степень использования коптильных компонентов, что приводит к выбросу в атмосферу более 90% исходного дыма.

Цель данной работы — определение оптимальных параметров улавливания компонентов дымовых выбросов башенной установки холодного копчения конструкции Гипрорыбпрома (Владивостокский рыбокомбинат) при получении коптильного препарата в скруббере Вентури. Принцип работы установки описан в [3].

Опыты осуществляли без изменения физико-химического состояния компонентов дымовых выбросов с использованием полного факторного эксперимента [4] со следующими определяющими факторами и диапазонами их варьирования: скорость потока дыма в горловине трубы Вентури V 60; 90 и 120 м/с; плотность орошения потока дыма-водой т 0,5; 3,5 и 6,5 л/м3.

В качестве параметров оптимизации процесса сорбции компонентов дымовых выбросов в скруббере Вентури использовали степень улавливания дисперснои фазы ?/дф и основных коптильных компонентов: фенолов цф, кислот г]к и карбонильных соединении }]ж. Эффективность очистки коптильных компонентов определяли по разнице их кон-

центраций до и после установки. Опыты проводили в 3-кратной повторности. Результаты исследований приведены в таблице.

Для определения обобщенного 1]о6 параметра оптимизации использовали способ введения метрики, задающей близость к максимально возможной степени очистки компонентов дымовых выбросов, т.е. 100%.

Расчет коэффициентов математической модели и проверка их значимости, осуществляемые путем сравнения с соответствующими доверительными интервалами, рассчитанными по критерию Стью-дента, позволили получить уравнения регрессии. При замене в уравнениях кодированных величин натуральными были определены следующие значения параметров сорбции компонентов дымовых выбросов: V. = 117,33; 1А = 93,24; V = 95,25; V = 124,9$; У = 96,94 .й/с; шдф = 1,74; тф = =5,78; тек = 4,3§; тш = 2,72; тв6 = 3,68 л/м3.

Очистку дымовых выбросов камеры холодного копчения в скруббере Вентури проводили по рассчитанным оптимальным (обобщенным) параметрам, при которых обеспечивалась степень улавливания дисперсной фазы, фенолов, кислот й карбонильных соединений соответственно (в среднем) 85,3; 77,0; 73,3 и 71,1%, Различная степень сорбции коптильных компонентов обусловлена, очевидно, их термодинамическими характеристиками. Основная часть фенолов и некоторые кислоты, имеющие высокую температуру кипения и низкую упругость пара, сосредоточены преимущественно в составе дымовых частиц, ' то несколько облегчает их осаждение на каплях орошающей жидкости. Большая часть карбонильных соединений и кислоты, имеющие низкую температуру кипения, нахо-