Досліджено процеси пилоочищення у циклонах і обгрунтовано доцільність застосування жалюзійного відокремлювача для підвищення ефективності уловлювання пилу деревини. Побудовано нову математичну модель руху частинки такого пилу в пилоуловлювачі з таким відокремлювачем. Вивчено гідравлічний опір, ефективність очищення потоку повітря від пилу, розподіл статичного тиску у сепаратичній зоні дослідженого пиловловлювача експериментальним шляхом та за допомогою комп'ютерного моделювання. Побудовано тривимірну модель циклонного апарата з жалюзійним відокремлювачем і проведено її числовий аналіз. Розроблено конструкції пересувних пиловловлювачів з даним відокремлювачем. Описано рекомендовані співвідношення його геометричних розмірів і технологічні параметри процесу очищення потоку повітря.

Розроблено математичну модель для визначення ефективності пилоочищення вентвикидів котлоагрегатів у горизонтальних електрофільтрах, з комплексним врахуванням впливу інерційних, гравітаційних, дифузійних і електричних сил, а також для з'ясування індивідуальних властивостей матеріалу пилу та розробки конструкції апаратів. Аналітично враховано вплив кондиціювання газів на ефективність їх очищення в електрофільтрах, наведено залежність питомого електричного опору пилу від температури та вологості газового потоку. Теоретично (з урахуванням накладення електричних полів) доведено вплив типу коронуючих електродів (КЕ) на ефективність очищення вентвикидів котлоагрегатів у електрофільтрах. Встановлено закономірності зарядження часток в електричному полі нерівномірної напруженості, наведено та розв'язано диференційне рівняння, що відображає залежність поточного заряду часток від часу їх переміщення в міжелектродному просторі електрофільтра.

Досліджено процеси пилоочищення в існуючих пиловловлювачах та обгрунтовано доцільність створення принципово нових конструкцій апаратів для підвищення ефективності вловлювання дрібнодисперсного пилу в металургійному виробництві для забезпечення нормативних значень (ГДК і ГДВ). Побудовано математичну модель руху частинки паду в пиловловлювачі та тривимірну геометричну модель апарата з жалюзійним відокремлювачем і проведено її чисельний аналіз, на базі якої розроблено три конструкції пиловловлювачів принципово нового типу. Експериментальним шляхом і за допомогою комп'ютерного моделювання визначено ефективність роботи та гідравлічний опір пиловловлювача, рекомендовано його геометричні розміри та технологічні параметри процесу пилоочищення.

Приведено фізичну суть явищ, які протікають в пиловловлювачах, визначено характер розподілу тиску і швидкостей в них, проаналізовано сили, які діють на частинки аерозоля, що дозволяє розкрити фізичну суть процесу руху повітряного потоку в проектованому апараті, визначити вплив, що діють на частинки аерозолю в радіальному напрямі сил на характер їх руху, значно понизити кількість експериментальних досліджень по вивченню впливу параметрів апарату на ефективність його роботи. Значущість проблеми зумовлена відсутністю завершеної наукової теорії процесу пилоочищення, яка б відповідала вимогам до ступеня очищення повітря від пилу. Для підготовки розрахунку в програмі твердотільного моделювання, для вивчення фізичного змісту процесів, які відбуваються в апараті, і для обгрунтування вибору параметрів експериментальних досліджень побудовано тривимірну звичайну елементну модель пиловловлювача, для якої за допомогою методу кінцевих елементів вирішено систему рівнянь Нав'є - Стокса для турбулентного перебігу повітря. З цією метою побудовано геометричну модель з урахуванням геометричних параметрів апарату.

Розглянуто питання забезпечення високоефективними апаратами очищення повітря від дрібнодисперсного пилу для доведення шкідливих викидів до санітарно-гігієнічних норм. Наведено нові напрями створення апаратів пилоочищення, що базуються на дії відцентрово-інерційних сил і значно підвищують ефективність пилоуловлювання.

Досліджено процеси пилоочищення в апаратах для очистки від неорганічного пилу та обгрунтовано доцільність застосування ступеневого жалюзійного відокремлювана (ЖВ) з певним розташуванням жалюзі для підвищення ефективності. Уперше побудовано нову математичну модель руху частинки пилу під час її руху в пиловловлювачі зі ступеневим ЖВ. Уперше побудовано тривимірну модель циклонного апарата з ЖВ та проведено її числовий аналіз. Досліджено гідравлічний опір, ефективність роботи, розподіл статичного тиску в сепараційній зоні пиловловлювача експериментальним шляхом та за допомогою комп’ютерного моделювання. Розроблено чотири конструкції пиловловлювачів із секційним ЖВ та описано рекомендовані співвідношення їх геометричних розмірів, розміщення жалюзі у відокремлювачі та технологічні параметри процесу очищення повітря.

Проведено аналіз техногенного впливу підприємств хімічної промисловості, на прикладі ПАТ "Сумихімпром" на атмосферу. Проведено паспортизацію пилу ільменіту та двоокису титану як техногенних чинників формування екологічної безпеки підприємства. Розроблено математичну модель розсіювання дрібнодисперсного пилу в атмосфері методом кінцевих різниць, яка дозволяє визначити концентрацію пилу на відстані від джерела розсіювання. Запропоновано зниження пилових викидів в атмосферне повітря шляхом вдосконалення системи пилоочищення з застосуванням апарата з провальними тарілками великих отворів. Дослідження процесу пилоочищення в апараті дозволили встановити залежність ефективності пилоочищення від конструктивних характеристик і режимів роботи. Встановлено ефективність очищення від пилу на рівні 99,6 %. Запропоновано схеми включення розробленого апарата в існуючу систему газоочищення виробництва двоокису титану на ПАТ "Сумихімпром" для покращання технологічних характеристик і зниження техногенного впливу на навколишнє середовище. Проведено дослідження з пошуку шляхів повернення в процес продукту зі шламонакопичувача, що свідчать про можливість зменшення втрат сировини та готового продукту виробництва двоокису титану на ПАТ "Сумихімпром" шляхом повернення вловленого пилу в технологічний процес.

Розвинено нові напрямки конструювання апаратів пилоочищення, що базуються на дії нових апаратів. Встановлено, що використаннутоня запропонованих пиловловлювачів надасть можливість реалізувати єдиний підхід до їх вибору з урахуванням специфіки кожного конкретного виробництва.

Розглянуто питання використання високоефективних апаратів для очищення повітря від пилу з метою доведення шкідливих викидів до санітарно-гігієнічних норм. Описано нові напрямки створення апаратів пилоочищення, що базуються на дії відцентрово-інерційних сил і завдяки яким вдалося значно підвищити ефективність пиловловлювання.

На основі розробленої математичної моделі доведено, що попереднє заряджання частинок золи перед електрофільтром підвищує ефективність їх осадження, особливо за наднормативних концентрацій пилу та швидкостей димових газів. Удосконалено інженерну модель процесу уловлення частинок леткої золи краплями в трубі Вентурі з урахуванням просторової зміни коефіцієнта захоплення частинок краплями, зміни відносних швидкостей димових газів, золи та крапель, полідисперсності водного аерозолю. Доведено, що підвищення ефективності існуючих мокрих золовловлювачів до рівня сучасних екологічних вимог можливе лише за умов використання мокрого електрофільтра як кінцевої стадії пилоочищення. Вперше експериментально доведено, що використання частинок вапняку розміром до 20 мкм як сорбенту приводить до швидкості генерації катіону Са{\up\fs8 +2} в розчині не меншої, ніж у разі застосування вапна, а основним продуктом вапнякової десульфуризації є водорозчинний гідросульфіт кальцію. Експериментально доведено, що в процесі десульфуризації утворення сульфатів у разі додавання кисню в газ відбувається шляхом окиснення гідросульфітів у кислому середовищі розчину сорбенту, а конверсія сульфіту в сульфат обов'язково проходить через фазу утворення гідросульфіту. Вперше експериментально доведено, що застосування порошку вапняку як сорбенту в процесі напівсухого сіркоочищення призводить до уловлення діоксиду сірки з ефективністю вище 35 %. Розроблено математичну модель процесу напівсухої десульфуризації в краплі розчину або суспензії сорбенту, що знаходиться в середовищі гарячих димових газів, з урахуванням процесів тепло- та масообміну, розчинення SO{\dn\fs8 2} та сорбенту, зв'язування діоксиду сірки з утворенням продуктів десульфуризації.

Проведено аналіз досліджень процесів пилоочищення повітряних потоків в інерційних відцентрових сепараторах циклонного типу з прямоточним рухом двокомпонентних потоків (запиленого повітря). Визначено достатню ефективність і переваги цього типу пиловловлювачів для очищення повітряних потоків на виході пневморешітних сепараторів. Виконано аналіз існуючих математичних моделей циклонної сепарації пилу з різними спрощуючими розрахунковими припущеннями. На основі аналізу діючих сил на одиночну частинку у криволінійному потоці повітря сформульовано спрощені математичні моделі для розрахунку траєкторій руху частинки в координатах висота циклона - радіус, і радіус - кут переміщення частинки (полярних координатах). За одержаними спрощеними розрахунками визначено і графічно проілюстровано траєкторії руху частинок різного розміру.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л111.514-51

Рубрики:

Мокре очищення газів

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ