автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Разработка метода расчета процесса фильтрации запыленного газа в дисковом металлотканевом фильтре с учетом свойств улавливаемой пыли

Н ' у ?)

С^8 "

НОСКОВСКИЙ ОРДВНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ШШШ! к

ТЕКСТИЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ пшни А.Н. КОСЫГИНА. -'

Йэ правах рукопиои

шшт Николай Викторович

удк 621.928.94:628.511.4

РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ПРОВД&А ФИЛЬТРАЦИИ ЗАПЫЛЁННОГО ГАЗА • В ДИСКОВОМ ШАЛЛОТКАНЕБОМ ФИЛЬТРН С УЧЕТОМ СВОЙСТВ УМВШШЕШ! ПЫЛИ

Специальность 05.17.08 Процессы и аппараты химической технологии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на сойскайие ученой сгаивни кандидата гахшмеских наук .

Москйа - 1990

Работа выполнена в Государственном научно-исследовательском и проектном института хлорной промышленности с опытным заводом и КБ (МНПО "Синтез")

Научны^ руководитель

доктор технических наук,профессор Зимон А.Д.

Научный консультант кандвдах иехшмеокюс наук»

старший^научний оогрудяик Каманкович В,В.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,профессор Садовский Б.Ф.

кандидат технических наук,доцент Николайкина Н.Е

Ведущая организация: 1

Государственный научно-исследовательский институт но промышленной и санитарной очистке газов

Защита состоится " А199^г.. в Ф часов на заседании специализированного совета К 053.25.06 в Московском ордена Трудового Красного Знамени текстильном институте им.А.Н.Косыгина по адресу: П7918.Москва,М,Калужская, Д.1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Автцреферат разослан "^Р" м^ ¿'ир^Г^— 199^г.

Унвный ¡секретарь .специализированного совета

ас.ж.н.,доцент VujUx^^p 0мельчУк В'С*

I. а, II

Отдел ■чесертацш3

АННОТАЦИЯ

основе проведенных исследований разработан метод расчета

"Процесса' фильтрации запыленного газа в дисковом металлоткакевом фильтре с учетом свойств улавливаемой шли.

1! основу расчета положено определение геометрических параметров структуры слот пыли,образованного на поверхности металлоткани. Для учета влияния на структурообразование слоя физико-химических свойств пыли использована в качестве обобщающего параметра аутоге-знонтп способноеть (слипаемоеть? пыли.Проведенные исследования показали,что аугогезнойная способность пыли в конкретных условиях процесса однозначно характеризует состояние структуры слоя,то есть его пористость и прочность.Разработан метод определения пористости слоя и скорости фильтрации запыленного газа на основе определения аутогеэионной прочности слоя.Расчет скорости фильтрации пелся по уравнению Козени-ГСармана,которое преобразовано применительно н высокодисперсному материалу.

Разработанный метод расчета процесса фильтрации запыленного газа был использован для расчета дискового метзллотканввого фильтра с механическим съемом осадка при улавливании технического углерода на плазмохимичэской установке переработки смолообразных и хлорерганичееких отходов П.0."Каустик"в г.Стерлитамаке.

Автор защищает:

1. Метод расчета процесса фильтрации запыленного газа в металло-ткэневом фильтре на основе аутогеэионной способности улавливаемой пыли.

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований структурообразования в слое пыли,образованном на поверхности металлоткани.

3. Метод определения площади контактов мевду частицами высокодисперсного материала.

4. Методы определения ауетогезионной прочности слоев с постоянней и переменной пористостью.

5. Математическую модель фильтрации газа через слой высокодисперсного г.'лгериаяа.

ощая характеристика работы

Актуальность темы. Для очистки горячих агрессивных газов от продавленной пыли широкое распространение получили металлоткане-вые фильтры,Надежность работы аппарата,его экономичность и эффективность зависят от точности расчета гидродинамических параметров процесса фильтрации аапыленного газа в фильтра.Универсального метода расчета Е настоящее время не существует.Известные расчетные уравнения носят в основном частный,полуэмпирический характер и применимы лишь для конкретных пылей.Такое положение объясняется влиянием свойств улавливаемых шлей на структурообразование слоя пыли,образованного на мечаллоткани,и на его удельное сопротивление, величина которого входит в расчетные уравнения.Обычно при разработке фильтра для конкретного технологического процесса используют небольшие модельные фильтры,с помощью которых опытным путем определяют удельное сопротивление слоя.Подобкый метод является ■ недостаточно точным и в результате получаются большие расхождения между опытными и действительными параметрами процесса фильтрации. Применение модельных фильтров представляет большие трудности в процессах,где имеет место взрывооласность,периодическое изменение - параметров и компонентов процесса,и практически исключено при разработке нового технологического процесса.¡В связи с вышесказанным, разработка метода расчета процесса фильтрации запыленного газа в фильтра с учетом свойств улавливаемых пылей представляет собой актуальную задачу.

Цель работы: ^Разработка.меяада расчета процесса фильтрации запыленного .газа путём .определения «скорости фильтрации и гидравлического сопротивления ;в дисками жааллотканевом фильтре с учетом .шюйсаш улавливаемой .шли..

Шауиндя .новизна;: Разработан даетод расчета процесса фильтра-щия яаашленнпго ¡.газа »в гмеяаллотканевом фильтре с использованием , ¿едиогезионней .способности улавливаемой пыли в качестве единого ¡параметра.-.обобщающего влияние свойств пыли на структурообразование .слоя,образованного на поверхности мегаллоткани.

Экспериментальное подтверждение гипотезы об использовании аутогезионной способности шли в качестве обобщающего параметра осуществлено с помощью разработанного (на уровне изобретения) устройства, которое позволило установить ,что между гидравлическим сопротивлением,аутогезионной прочностью и пористостью в слое су-

ществует взаимоеггяаь-,» яок&ззяътфгф аутогезигоннзд способность пыли в конкретных уелззгяж щющессге однозначно характеризует состояние структура етс аутогеэионную прочность и пористость. Такое положееане тоявояяяо разработать метод определения пористости слоя.обряот-гайНого на поверхности металлоткани.по его аутогезионной ггреадо-сти.Дутогеэионная прочность в слов определена,не- . ходя из предположения об аналогии между напряженным состоянием в своде пыли,образованном над элементарной порой металлотнани,и в своде пыли у выпускного отверстия в бункере.

Разработан метод определения аутогеэионной прочности высокодисперсного материала с повышенными упругими свойствами. Расчет гидравлического радиуса слоя пыли предложено вести с учетом площади контактов мевду частицами,что позволило существенно повысить точность уравненнявКоэени-Кармана и применить его для расчета скорости фильтрации запыленного газа.Разработан метод определения коэффициента извилистости для потока газа в слое.

Разработан метод определения площади контактов между частицами высокодисперсного электропроводящего материала.Метод позволил осуществить проведение расчетов и исследований,связанных с фильтрацией газа через слой пыли и с определением аутогезионной прочности в слое пыли на металлоткани.

Практическая ценность: Разработанный метод позволяет рассчитать гидродинамические параметры процесса фильтрации запыленного газа в дисковом металлотканевом фильтре с учетом свойств улавливаемой пыли.

Усовершенствование уравнения Козени-Кармана позволило использовать его для определения удельной поверхности частиц высокодисперсного материала методом воздухопрошцания.

Разработана оригинальная методика и устройство для определения аутогезионной прочности слоёв с постоянной и переменной пористостью.

Разработан метод определения площади контактов между частицами высокодисперснэго электропроводящего материала.

Реализация .работы: С помощью разработанного метода рассчитан процесс фильтрации пирогаза,запыленного техническим углеродом, в дисковом металлотканевом фильтре на плазмохимической уста-норке по переработке смолообряэных и хяорорга-скческнх отходов

П.О."Каустик" в г.Стерлитамаке.

Фильтр внедрен с ожидаемым технико-экономическим эффектом 11040^ рублей в год.

По результатам испытаний фильтр принят ведомственной комиссией и вошёл в исходные данные для шести производств СССР.

Апробация работы: Основные результаты диссертационной работы докладывались на: конференции молодых специалистов (г.Загорск, Моск.обл.,1981г.),Второй Всесоюзной научно-технической конференции по гидромеханическим процессам разделения неоднородных смесей (г.Курган,1963г.),Второй Всесоюзной научно-технической конференции "Повышение эффективности тешюмассообменных и гидродинамических процессов в текстильной промышленности и производства химических волокон (г.Москва,1985г.),Третьей Всесоюзной научно-технической конференции "Создание и внедрение современных аппаратов с активными гидродинамическими режимами для текстильной промышленности и ¡производства химических волокон" (г.Москва,1989г.),на секции Ученого Совета по промышленным аэрозолям при ГЮТ (НШОГАЗ, г.Москва, 19Э9г.),на аэрозольном семинаре а ШбХИ им.Карпова (г.Москва, 1990г.).

Публикации: Но теме диссертации опубликовано II работ,в том числе 2 авторских свидетельства.

Объем работы: Диссертация состоит из введения.четырех глав, заключения ,списка литературы я приложений. Раб от а изложена на 162 страницах машинописного текста, рисунков - 65 , Список литературы состоит из 127 наименований.

В приложении представлены протоколы обследования и акт иаедредия дисакового ыеталлотканевого фильтра.

СОДЕРЖАНИЕ РАБ0ТИ

В первой главе дан аналитический обзор литературы,отражающий методы определения гидродинамических параметров процесса фильтрации запыленного газа в тканевом фильтре.Отмечено,что исследования по разработке тканевых фильтров велись в направлении выбора рациональных режимов фильтрации запыленного газа на опытной конструкции фильтра,нахождения эмпирической зависимости перепада давления в слое пыли на ткани от режима работы установки.Несмотря на ценность данных исследований для конкретных производств,полученные результаты нельзя обобщить и применить для процессов,отли-

чающихся свойствами улавливаемых пылей.

Определение гидродинамических параметров фильтров расчетным путём проводятся по уравнениям,в которые входит величина удельного сопротивления вспомогательного фильтрующего слоя на ткани,определяемая с помощью модельного ультра.Установлено,что данный метод является недостаточно тсчдам,а для разработки новых процессов - непригодным.

Широкое применение в инженерных расчетах получило уравнение Козени-!Сармана,которое наиболее правильно отражает физическую сущность процесса фильтрации газа в пористой среде.Низкая точность расчета гидродинамических параметров процесса фильтрации по уравнению Козени-Кармана обусловлена тем,что при расчете гидравлического радиуса поверхность порового пространства принимается равной поверхности частиц,т.е. не учтено её уменьшение га счет контактов между частицами.Коэ*рфициент извилистости,который является мерой наименьшей длины канала в слое между частицами и существенно влияет на точность расчета гидравлического сопротивления,трактуется противоречиво: у одних исследователей он не зависит от пористости,у других - изменяется в широких пределах. Для расчета перепада давления и скорости фильтрации запыленного газа в фильтре необходимо знать пористость и коэффициент извилистости,которые будет иметь слой на фильтровальной ткани,Рассчитать эти структурные параметры в настоящее время не представляется возможным.Причиной тому - множество факторов, влияюн(их на структурообразование слоя: физико-химические свойства частпц,температура и влажность газа,вид фильтровальной ткани и другие.

В качестве параметра,обобщающего влияние физико-химических свойств улавливаемой пыли на структурообразование слоя,может быть принята аутогезионная способность пыли,которая оценивается прочностью слоя на разрыв и зависит от свойств пыли,температуры и влажности газа,и от уплотняющей нагрузки.

Задачи для исследования:

- на основе теории Козени-Кармана определить вид уравнения для расчета процесса фильтрации газа;

- разработать метод расчета гидродинамических параметров процесса фильтрации запыленного газа в металлотканевом фильтре с использованием аутогеэионной способности улавливаемой пыли в качестве параметра,обобщающего влияние

с&с&ств шли на структурообразование слоя.

йгорая глава посвящена разработке уравнения,описывающего мченк^. газа через слой шли.За основу принято уравнение Козени--йармана, которое преобразовано с учетом изменения поверхности норового пространства при уплотнении слоя на величину суммарной площади контактор между частицами jSjK •

\ - ■ 1L.*-hi.Li (i)

й/i. ~ f

где Ají- перепад давления в слое шли, 0 - поверхность частиц на единицу объема слоя, - длина извилистых капилля-

ров в слое, L - толщина слоя, кр - коэффициент формы капилляра, ¿ - пористость слоя, Ив - скорость фильтрации, Jlf - динамическая вязкость газа, - давление перед слоем пыли, Jb - среднее давление.

Разработка метода определения коэффициента извилистости проводилась с учетом того,что упаковка частиц в слое,образованного при фильтрации запыленного газа,может изменяться от очень плотной, у поверхности металлоткани,до очень рыхлой,вблизи свободной поверхности сдоя.Для слоя с плотной упаковкой (0,26<£^ 0,476) принята модель упорядоченного расположения шаров в пространстве .Для слоя с пористостью 0,476<£< 0,99 принят модель слоя,представляющая пространственную сетку прямолинейных цепочек из сферических частиц,вытянутых в трёх взаимно перпендикулярных направлениях и пересекающихся друг с другом.В основу рас «ета положено определение длины искривленных струек газа,протекаю щах. гв .слое и огибающих контакты между частицами.

.Зависимость коэффициента извилистости Lh/ÍL от порис-тосжи £ доказана на рис.1.

Для оценки точности усовершенствованного уравнения оно ре-иено относительно удельной поверхности частиц £¡0 »которая принята в качестве критерия,позволяющего судить о корректности уравнения :

Uc-fir (Lu/L)\

(г)

Г

где 0ik - площадь контактов между частицам« на единицу площади сечения слоя, А - коэффициент, который равен отношению числа контактов,приходящихся на одну частицу,к числу контактов частицы, непосредственно участвующих в проведении электрического тока. Величина ¡За .вычисленная по уравнению (2) не должна зависеть от степени уплотнения слоя шли,т.е. от пористости.Влияние уплотнения на величину удельной поверхности частиц ¡Зо определялось при фильтрации воздуха в фильтре с поршнем. Разработан метод определения площади контактов между частицами вдсокодисперсного . электропроводящего материала.Метод основан на законе Ома:

, <з> /■.';.

где р - удельное электричесое сопротивление, R - электрическое сопротивление, щлсота слоя-h., З^-площадь контактов между частицами в 'сечении слоя.

Принимая р = Свл-it «не зависящей от уплотняющего давления, определено соотношение мевду значениями площадей контактов для различного уплотняющего давления на слой yte и

(4)

Величину StK^g можно определить также из условия,что удельная поверхность частиц при любых давлениях на слой

в фильтре с поршнем должна быть постоянной,т.е.

а параметры,входящие в правую часть уравнения (2) изменяются с изменением давления на слой.Подставляя в уравнение (5) вместо So^, и пра-чую часть уравнения (2) для

соответствующих давлений fbo и /tu. ,и решая совместно с уравнением (4) определили Szk^ .

В качестве модельной пыли использованы образцы технического углерода,отличающиеся физико-химическими свойствами.

Использование технического углерода обусловлено тем,что разрабр.тываемыП метод расчета предполагалось применить для процесса фильтрация пирогаза, запыленного техническим углеродом, в дискосом металлотканевом фильтре на плазмохимической установке П.О."Кяусткк" в г.Стерлитямакэ.

Рио.1. Зависимость коэффициента извилистости /,м/£ от пористости £.

щ о,ч5 т ш т т № 8

Рис.2. Результаты расчета удельной поверхности частиц 5опо уравнению «Козеди-Кармана о учетом ( I, I' и I" ) л баз учета ( 2, 2' и 211) площади контактов иажду чаотицами и зависимости ■рис. I (скорооть фильтрации воздуха: 1,2 - 1,0х1СГ2, 1' ,2' - 1,33x10 и 1",2" - 1,6?хЮ~2 м/с,

(1,6 № 0,7 8

Рис.З. Схема устройства дая исследования структурообразования слоя пили на поверхности металл откани.

6

11

На рис.2 представлены результаты расчёта удельной поверх-; ности частиц $о для одного из образцов технического углерода, полученные с помощью уравнения (2) для различной пористости слоя,Зависимость 3© от £ наблюдается при уменьшении пористос-ти.т.е. при уплотнении слоя,в начальный момент (рис.2,участок (Кб ) .когда слой состоит из слипшихся комков технического углерода.При дальнейшем уплотнении слоя комки раздавливаются,структура слоя становится однородной и определяется в основном первичными агрегатами.Зависимость Зо от £ отсутствует (участок оС -практически горизонтальный).Такое положение позволяет судить о корректности уравнения (I) разработанного с учетом и

зависимости рис.1. Уравнение (I) было проверено при расчете перепада давления в слое частиц,сформированном на поверхности фильтровальной ткани при фильтрации запыленного техническим углеродом воздуха с различными скоростями.Расчет велся с учетом изменения по толщине слоя пыли значений пористости,коэффициен- ■ та извилистости и площади контактов между частицами.Получена удо-. влетворительная сходимость расчетных и экспериментальных данных.

Третья глава посвящена изучению закономерностей структу-рообразования в слое пыли,образованном на поверхности металло-ткани.

Исследование структурообраэования в сдое пули .ведать .с поморю устройства (рис.3) .чувствительным органом .корфодо является П-обр&зная штанга I с натянутой струной 2. .Штадга устдчовле-на на оси вращения 3 и связана с силоизмери^едышм эде.медогом 4, Принцип работы устройства состоит в среэадзди уасзд .сдол дали 5, и измерении усилия среза.С помощью устройства одновременно отделялись пористость и сопротивление срезанной часту.

Результаты эксперимента представлены на рис.4 ,и срав-

нении полученных зависимостей можно сделать вывод,что любой .величине гидравлического сопротивления в слое соответствуем .серого определенная величина аутогезионной прочности и порис^ос^. Иначе: гидравлическое сспротивление.аутогезионная прочное?^ » пористость - величины взаимосвязанные.

Проведенные исследования показачи.что аутогезионная способ* ность пыли в конкретных условиях процесса однозначно характеризует' состояние структуры слоя,т.е. его пористость и аутогезион-ную прочность,величина которых в любом сечении слоя определяется

22 »7 46

ч

I ■ 6

А й

тп

,НсЛ< Ьат&йШйвт шрашчёвшо йШршшиш &р о« тащны ал ал при шрььт фмыршш I 1 - ЬЗЫСГ2 я

3'^б^Г2^.

Рдс.5. Зависимость изменения пористосги (кривые 1,2,3) и характер изменения аутогеэй-оняой дрочяосгя (кривые 4,5,6) по голщчнв фильтрующего СЛОЛ пшй прй скоростях фильтрации 1,4 - 1,0x10"*, 2,5 - 1,33х

Ю"2 и 3 ,6

1,67x10 1^0.

Рис.б. Зависимость 2,1 аутогезионной прочности 0 я пористости

и (б) от ТОЛЩИН« слоя пьий на маталлоткаяи.

только гидравлическим сопротивлением в слое между его свободной поверхностью и рассматриваемым сечением.Анализ проведенных исследований позволил использовать аутогеэионную способность в качестве параметра,обобщающего влияния физико-химических свойств улавливаемой пыли на структурообразование слоя. Установленная закономерность структурообразования позволяет при определении пористости слоя,образованного на иеталлоткани,заменить сложную зависимость её от физико-химических свойств улавливаемой шли более простой зависимостью от аутогезионной прочности слоя.Таким образом.задача определения пористости слоя сведена к определению зависимости изменения аутогезионной прочности по толщина слоя для заданных по условию значений гидравлического сопротивления фильтра и толщины слоя. ...

На рис.6 представлены зависимости изменения по толщине слоя аутогезионной прочности и пористости для разных скоростей фильтр рации запыленного газа.Для их построения использована зависимое« изменения пористости по толщине слоя (рис.5,кривые 1,2,3) и ур&э; нение,связывающее пористость с аутогезионной прочностью:Т}

Т = (6) (А л £ - коэффициенты)

Технический углерод обладает повышенными упругими свойствами и определить аутогеэионную прочность для него по стандартной методике не представляется воэыожным.Раэработан метод определения ау гезионной прочности упругих .порошкообразных материалов,основан-; ный на уплотнении .слоя ,в дадиздре ¡и дальнейшем его выдавливании в виде стержня.После рнэрдвд ст.ержда до ¿весу оторвавшвйсяНйстц и площади сечения оцредел.яди знаиеад» аурсцгеэионной прочности.' Разработанный метод позволил .едедедит* вид зависимости (0

для используемых в работе образцов тех«ичес.ко.го углерода. Завись мости представленные на рис.6 - эксперимедтадьмуе.Для расчета процесса фильтрации запыленного газа в дисков» метдрдоткеневоы фильтре они должны быть определены расчетным .путём, ,

В четвёртой главе разработан метод расчета даристости ДО толщине слоя .образованного на иеталлоткани ,и скорости фильтрации запыленного газа на основе аутогезионной прочности .сдоя.

Метод основан на определении зависимостей |рцс«6) расчетных путем и построении их по двум точкам, ко ординаты .кото.рмх определяли следующим образом.

2 а) V) ' * г)

Рио.7. Схема, пояоаяющая напряженное состояние слоя пшш у повархнооти маталлоткани: I - слой пшш, 2- нити, маталлоткани, 3- свод(/^д- сила трения, С^ я - главное и предельное напряжа-

Рма.8. Охёт ойрёДШММ замониоаш ¿^<5=Д^$магодом последовательных прйблйкеШЙ.-

твх

Ун*

Цтал

му

Рис.Ю. Схема определения ^¿^в точке Т2.

Рио.9. Зайнеимзотьф^/*. ОТ £. для скоростей ^адьтрацг.и: 1 - 1,67x10"% I - ^ЗЗхКГ^и 1,0x10"^ м/с.

о

Первая точна принята у поверхности фильтровальной ткани, где поверхность слоя представляет собой своды над элементарными порами ткани (рис.7а).Для определения аутогезионной прочности в этой точке рассмотрены условия,при которых частица пыли удерживается на поверхности свода и не уносится потоком газа. На частицу пыли действуют вгаимоуравновешивающив силы: с одной стороны,силы,обусловленные перепадом давления в слое,а с другой-силы трения о соседние частицы (рис.76).Отрыв частицы возможен при разрушении свода.Сделано предположение об аналогии между напряженным состоянием в своде пыли,образованным над элементарной порой,и в бункере у выпускного отверстия (рис.7в).Расчетное уравнение имеет вид:

а с, р;

-г ос« -йЬ^Шж. , (7)

где ~ суммарная площадь контактов,приходящихся на одну

частицу в сечении свода, У - фактор текучести, -действительный угол трения.Уравнение (7) имеет два неизвестных в лавой части и решается методом последовательных приближений.За окончательное значение прочности у поверхности металлоткани принимается такое,при котором произведение левей части уравнения (7) равно произведению правой. Пористость слоя в первой точке определялась по уравнению (6).

Координаты второй точки зависимости ф £ = ^Ц и одновременно скорость фильтрации запыленного газа Но определяются методом последовательных приближений рис.8.

Скорость фильтрации для каждого положения точки

определяется из уравнения (2) .пренебрегая значениямуЕ и [и^ :

Ко, *_(Аь.-А^иУбер.^ /а)

Выражение А/г. -Л/ь^х представляет собой гидравлическое сопротивление слоя между точками Т^ и ^.Зависимость гидравлического сопротивления от толщины слоя ( I. = 5x1для различных скоростей фильтрации в полулогарифмических координатах представлена на рис.9.Из графика видно,что зависимость от £ почти

на всем протяжении имеет вид прямой линии.И только непосредстпенно вблизи свободной поверхности слоя прямая переходит в крипу«.

; Если прямой участок продлить до пересечения с перпендикуляром, восстановленным из точки с абсциссой тех .то погрешность

■ составит 2-3%.Таким образом зависимость от С при расчете фильтра на новый технологический процесс можно строить, как показело на рис.Ю,задаваясь толщиной слоя I. .После чего определяется величина Д/!»!.* • Скорость фильтрации рассчитывает' ся для всех заданных положений точки Т^.После определения ско-

: рости для всех промежуточных положений зависимости от СО и

"производится расчет перепада давления в слое.За окончательное

■ значение скорости фильтрации воспринимается то значение,кото-: рое при соответствующим положении прямой,характеризующей зависимость & от ,дает расчетное значение Др? .совпадающее с заданным по условию Разработана методика расчета про. цесса фильтрации запыленного газа в металлотканевом фильтре на

, основе аутогезионной способности улавливаемой пыли.Методика проверена при расчете скорости фильтрации газа,запыленного техническим углеродом с различными физико-химическими свойствами,через металлоткайевую сетку Й20-12Х18Н10Т ГОСТ 3187-76. Сходимость расчетных И ёкЬИёрИМвНт&льних данных составила 5+2СЙ.

Ид ИссЛёданаШп разработана опытно-промышленная

коНМр?ШИЯ ДМШШв Шбво+о фильтра для улавливания технической ушрвДй НА ИМШвхтншс.иой узтановке по переработке смоЛО-. И ХлЬрбрРИШШШ Шодбв на П.0."Каустик" в г.Стерли-

йроЦёбб йше^сй бврывоопасным,температура , эйпкЯёШЬМ ЙИроМЗй производства заключается в

перйздйЧёсйоЙ (Шёнё сбс^авй «ёрёрабг'гыёаемых отходов,в результате полу^аетсй 'технический у'Шё£6Д 6 различными физико-химически-Ш сЁ6Йст6ЙМ»КЬ*е$ЙЕ1 сущёп^вёШУ вянмю* на уплотнение слоя пыли Н£ ^етащши И^бШёЯШШШМа Гидравлическое сопротивление

Мё/реД р3.тег& ГфйЦбссй фильтраций запыленного \ Г43& е ?Цёт6И еёеЙсЯ'ё ДОйШ&аеМСЙ Шли позволяет при смене пе-рврй8йтйвШ.!а* 6т*ЬДов Газовую нагрузку на фильтр

таким обр&эбы^Чтобь! гчуфаклиМёсксе сопротивление фильтра не пре-; вьга^ло, допустимой рслнчшш <

' 4 ильтр Ьнёдрсн Ня Псс»дйШ(ую работу .Параметра работы аппарата с удогдетгррггёлБНсй «гсМН?Ч"Н)й соответствуют рассчитанным по

рязраг г-тянмоЛ Юетс&1к.б»

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

J, Разработан метод расчета процесса фильтрации запыленного газа в дисковом металлотканевом фильтре,позволяющий на основе аутогезионной способности улавливаемой пыли определить геометрические параметры структуры пылевого слоя и скорость фильтрации ' запыленного газа,

2, Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено использование аутогезионной способности улавливаемой шли в качества параметра,обобщающего влияние физико-химических свойств пыли

на структурообразование пылевого слоя.

3, Предложено устройство для определения параметров структуры слоя пыли,с помощью которого установлена взаимосвязь между . гидравлическим сопротивлением,аутогезионной прочностью и пористостью слоя (получено авторское свидетельство).

4, Результаты исследований позволили разработать метод, определе-г ния пористости пылевого слоя и скорости фильтрации запыленного газа по аутогезионной прочности слоя.

5, Предложена методика определения аутогезионной прочности высо- : кодисперсного материала,частицы которого обладают повышенными ... упругими свойствами.

6, Усовершенствовано уравнение Коэени-Кармана применительно к высокодисперсному материалу.Расчет гидравлического радиусу предложено вести с учётом площади конта^трр даЦ'ШЩ.ИР/ Определена зависимость коэффициента извилистости от .riOPHfi^RftT}! с учетом специфики структурообразаведая .пылеэдгр ^qp ,на ¡щтэд-лоткани.В результате существенно повышена .трщрс^ь ¡pjac&e/ifi скорости фильтрации газа по уравнению Козени-К^рмада.

7, Предложен метод определения площади контактов иецду

для высонодисперсного электропроводящего материала,1Де(т^д ¿позволил осуществить расчеты и исследования,связанные с ^цщрцл- . Цией газа и с определением аутогезионной прочности оылеврги слоя.

8-.. По результатам исследований разработана опытно—промышленная конструкция дискового фильтра .которая внедрена на плазмо-химической установке пиролиза смолообраэных и хлорорганичвских ; отходов для улавливания технического углерода из пиролиза на

П.О."Каустик" в г.Стерлитамаке.Ожидаемый экономический эффект составляет Н0400 руб.в г.од.Фильтр принят ведомственной комиссией и введен в исходные данные для шести производств СССР,

За разработку процесса улавливания технического углерода дисковым иеталлотканевым фильтром в 1990г. получена "Золотая медаль" ВДНХ СССР.

Основное содержание работы изложено в публикациях:

1«.ЛярскиЙ Н.В..Каменкович В.В. .Дисковый газовый фильтр для очистки горячих агрессивных газов от тонкодисперсной пыли.Реф.сб.4 "Хлорная промышленность",НИИТЭХИМ.М. :1981.Вып.5.С.26-27.

2. Лярский Н.В..Каменкович В..В. .Соловьева Т.Л. .Бабенко В.Е. Высокоэффективный аппарат для обеспыливания газов. - В кн. : Тезисы докладов II Всесоюзной научно-технической конференции по гидромеханическим процессам разделения неоднородных смесей. И. 1 [ЩНШЮШЯЕЗЩ], 19ВЗ.С.65-66.

3. Лярский Н.В.,Зимон А.Д.,}(аменкович В.В.,Вабенко В.Е. Фильтр для санитарной очистки газов от пыли. - В кн.: Вторая Всесоюзная научно-техническая конференция "Повышение эффективности тепломассообменных и гидродинамических процессов в текстильной промышленности и производстве химических волокон" (Москва,29-30 января 19В5 года). М.: МГМ.19У5. С.106.

4. ЛярСКИЙ Н.Й»,Знман А.Д., Каменкович В.В..Соловьева Т.А. Разработка математической модели структуры слоя высокодисперсного материала на основе аутогезионной способности.Библиографический указатель ВИНИТИ "Депонированные научные работы", Черкассы№ 7.

5. ЛлрсКИЙ Н,ВмЗимон Л.Д.,Соловьева Т.А..Каменкович В.В. Определение коэффициента извилистости для течения жидкости (газа) в монодисперсном слое шарообразных частиц.Библиографический указатель ВИШГИ "Депонироганные научные работы". Черкассы. 19Ш. № I. СЛ76.

6. Лярский Н.В.,3'(мон А .Д4, Каменкович Б.В. Метод расчета гидродинамических параметров тканевого фильтра с учетом свойств улявлпгаемой ныли. Химическая промьШ1еш!асть,19Ш..'г 8.С.56-56.

7. Лярский К.В. .Зимон Л .Д. .Каменкович В. В. .Соловьева Т.А. йг.илниг геометрии поророго пространства слоя яысокодисперсно-

о

го материала на фильтрации газа. В кн.: Аппараты с неподвижными и кипящими слоями в хлорной промышленности. И. :ШИТЭХИМ.1988. С.39-46.

8. Каменкович В.В.,Лярекий Н.В..Соловьева Т.А. Газовый дисковый фильтр для улавливания тонкодисперсной пыли хлорных производ< - В кн.: Аппараты с неподвижными и кипящими слоями в хлорной промышленности. М.: НИИТЭХИМЛ9ВВ. С.46-52.

9. Лярекий Н.В.,Зимон А.Д.,Каыенкоия В.В. Расчет гидродинамиче ких характеристик дискового фильтра при фильтрации эапылвнно го газа с учетом свойств улавливаемых пылей. - В кн.: Создан и внедрение современных аппаратов с активными гидродинамичес кими режимами для текстильной промышленности и производства

. химических волокон.Тезисы докладов Ш-й Всесоюзной научно-та> нической конференции.посвященной- 70-летию Московского орден! Трудового Красного Знамени текстильного института имени А..Н.Косыгина (г.Москва,14-16 ноября 1969р.) М.: ЦНИИТЭИлвщ 1989. С.28.

10. 1£аменкович В.В.,Лярекий Н.В. и др. Фильтр для очистки газо A.C. I04II33 СССРЦ Еюл.изобр.1983. №34. С.34.

11. Лярекий Н.В..Зимон А.Д. .Андрианов Е.И..Каменкович В.В., Соловье&а Т.А. Устройство для определения .аутогезионной про кости дисперсного материала при срезе.A.C. ¿250906 .СССР //Бк изобр. 1986, № 30. CJ64.

. cÁl

Подписано в печать 27.11.90

Формат бумаги 60х.90 Сдано в производство 27

Усл.поч.л. 1,25 Уч.-изд. л. 1,25

Тираж 100 экз. Заказ 1099 Беоплатн

Ротапринт МТИ. П7419. Москва, ул.Донская, 26