CC BY
14ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2016. № 12 (63)
УДК 62
С.Г. Альмухаметова, А.Н. Бусыгин
ОЧИСТКА ВОЗДУХА ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА
В данной работе рассмотрено производство силикатного кирпича, источники загрязнения и природа загрязнителя воздуха. На основе анализа, был подобран аппарат для отчистки от взвешенных веществ.
Ключевые слова: силикатный кирпич, взвешенные вещества, эффективность, поверхность контакта фаз, циклон с водяной пленкой.
Силикатный кирпич представляет собой искусственный безобжиговый стеновой строительный материал, изготовленный методом прессования увлажненной смеси из песка и других мелких заполнителей, извести и различных вяжущих с применением добавок или без них и отвердевший под действием пара в автоклаве. Производство силикатного кирпича включает следующие технологические процессы: добыча и подача песка, дробление и помол извести, смешивание песка с молотой известью и гашение полученной смеси, прессование кирпича и запарка его в автоклавах [1, с. 151].
Материалами для изготовления силикатного кирпича являются воздушная известь и кварцевый песок. Известь применяют в виде молотой негашеной, частично загашенной или гашеной гидратной. Состав известково-песчаной смеси для изготовления силикатного Кирпича следующий: 92...95% чистого кварцевого песка, 5...8% воздушной извести и примерно 7% воды [2, с. 267].
Процесс производства силикатного кирпича сопровождается выделением пыли при работе как основного технологического оборудования (дробилок, грохотов, шаровых мельниц), так и транспортного (конвейеров, элеваторов, питателей). Потенциальный пылевыброс достигается 23кг на 1 тыс. шт. кирпича. Известково-кремнеземистая пыль содержит до 70% частиц размером менее 20 мкм [3, с. 62].
Поэтому, исходя из анализа аппаратов сухой и мокрой отчистки, следует что, при данных условиях экономически целесообразным является мокрая очистка. Достоинствами данного способа является высокая эффективность пылеочистки и относительная простота установки. В аппаратах мокрой очистки газов, одновременно со взвешенными частицами можно улавливать парообразные и газообразные компоненты [8, с. 58-59].
К недостаткам мокрой очистки следует отнести: необходимость обработки образующихся сточных вод, повышенный брызгоунос и необходимость защиты аппаратов от коррозии при обработке агрессивных сред. Несмотря на эти недостатки, мокрые газоочистные аппараты с успехом применяют в промышленности [4, с. 84].
Удаление пыли в аппаратах мокрой очистки происходит благодаря смачиванию частичек пыли жидкостью. Процесс протекает эффектнее, если больше поверхность контакта фаз между газом и жидкостью [5, с. 105].
Так как основным механизмом улова частиц пыли каплями жидкости является инерционный механизм, из этого следует, что при увеличении скорости частиц идет интенсификация процесса мокрого пылеулавливания, т.е. уменьшается расстояние между ними и размер частиц жидкости. На основе рассмотрения механизма и кинетики взаимодействия частиц пыли с орошающей жидкостью было предложено, что для интенсификации процесса очистки газов от пыли можно использовать способы, применяемые для интенсификации массообменных процессов. Так современные исследования показывают, что при абсорбции газов основной массообмен происходит при зарождении и разрушении капли жидкости, то есть при высокой степени кратности обновления поверхности контакта фаз, что может быть обеспечено применением Циклонов с водяной пленкой (ЦВП) [7, с. 22].
Благодаря центробежным силам в циклоне резко увеличивается вероятность столкновения частиц пыли с жидкостью, т.к. поскольку повышаются относительная скорость частиц и концентрация капель жидкости в рабочем объеме, уменьшается расстояние от частицы до поверхности жидкости, что приводит к увеличению эффективности пылеочистки [9, с. 53].
Циклоны с водяной пленкой типа (ЦВП) предназначены для очистки запыленного воздуха, удаляемого вентиляционными установками перед выбросом его в атмосферу, и рекомендуются для любых видов нецементирующейся пыли, в том числе образующейся при обработке и транспортировке песка, глины, угля, известняка, абразивов и различных руд, а также влажной, липкой и содержащей волокни-
© Альмухаметова С.Г., Бусыгин А.Н., 2016.
Вестник магистратуры. 2016. № 12 (63).
ISSN 2223-4047
стые включения. Одиночные циклоны с водяной пленкой рассчитаны на отчистку 1...20 тыс. м3/ч запыленности газа и во всем диапазоне [6, с. 79-81].
Общая эффективность улавливания частиц размером 5.10 мкм - 90-95% [6, с. 81].
Рис. 1. Схема центробежного скруббера: 1 - корпус; 2 - кольцевая оросительная труба; 3 - коническое днище [9, с. 53]
Вывод: Циклоны с водяной пленкой типа (ЦВП) выгодно использовать для очистки воздуха от взвешенных веществ в производстве силикатного кирпича:
1) имеют достаточно высокую эффективность в улавливании аэрозолей;
2) относительная простота конструкции;
3) возможность применения циклонов ЦВП в качестве единственной ступени очистки воздуха, в каждом конкретном случае, в зависимости от первоначальной концентрации и дисперсного состава пыли.
4) рекомендуются для любых видов нецементирующейся пыли, в том числе образующейся при обработке и транспортировке песка, глины, угля, известняка, абразивов и различных руд, а также влажной, липкой и содержащей волокнистые включения.
Библиографический список
1.Байтренас П.Б. Обеспыливание воздуха на предприятиях стройматериалов. М., 1990. 184 с.
2.Комар А. Г. Строительные материалы и изделия. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1988. 527 с.
3.Вахнин М.П., Анищенко А.А. Производство силикатного кирпича. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1989. - 200 с.
4.Николайкина Н.Е., Николайкин Н.И., Матягина А.М. Промышленная экология: Инженерная защита биосферы от воздействия воздушного транспорта. М., ИКЦ «Академкнига», 2006. 239 с.
5.Голицын А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды. М., 2007. 331 с.
6.Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. М.: Высш. шк., 2008. 639 с.
7.Сборник докладов VII международной конференции «Пылегазоочистка» - 2014. М., ООО «ИНТЕХЭКО», 23-24 сентября 2014. 102 с.
8.Плотникова Л.В. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Казань. Казан. гос. энерг. ун-т, 2010.
10б с.
9.Пикалов Е.С. Процессы и аппараты защиты окружающей среды. Механические и физические методы очистки промышленных выбросов в атмосферу и гидросферу. Владимир: Изд-во ВлГУ, 2015. 79 с.
АЛЬМУХАМЕТОВА СВЕТЛАНА ГАЗИНУРОВНА - магистрант кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет, Россия.
БУСЫГИН АНДРЕЙ НИКОЛАЕВИЧ - кандидат технических наук, доцент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет, Россия.
