Лекция: Очистка аэрозоля на фильтрах
Метод используется для тонкой очистки аэрозолей ствердой и жидкой дисперсной фазой. Суть процесса – в задержании частиц на пористых перегородках и, прежде всего, на веществе осадка. Преимущества метода:
— более высокая степень очистки аэрозоля;
— возможность улавливания частиц при любом давлении дисперсной системы;
— использование химически и термически стойких материалов (высокие температуры фильтрации);
— простота эксплуатации.
Однако налицо и серьезные недостатки:
— необходимость периодической замены фильтров;
— достаточно высокий расход энергии;
— громоздкость установок.
Используются следующие фильтрующие перегородки:
— гибкие пористые (тканевые материалы из природных, синтетических и минеральных волокон), нетканые волокнистые материалы (войлоки, клееные материалы, бумага, картон, губчатая резина, пенополиуретан);
— полужесткие (слои волокон, стружка, вязаные сетки);
— жесткие (пористая керамика и пластмасса, стекловолокно, углеграфит);
— зернистые слои (неподвижные, свободно насыпные или непрерывно перемещающиеся материалы).
| Рис. 152. Рамный фильтр тонкой очистки: 1 – П-образная рама; 2 – боковая стенка; 3 – разделители; 4 – фильтрующая перегородка |
По назначению фильтры делят на три класса:
— воздушные, используемые для очистки атмосферного воздуха;
— абсолютные – для улавливания с повышенной эффективностью (> 99%);
— промышленные, применяемые для очистки промышленных газов, как правило, с высокой концентрацией дисперсной фазы (до 60 г/м3).
| Рис. 153. Рукавный фильтр: 1 – корпус; 2 – встряхивающее устройство; 3 – рукав; 4 – распределительная решетка |
Оптимальная конструкция фильтров тонкой очистки должна предусматривать максимальную поверхность фильтрации, наименьшие габариты и гидравлическое сопротивление. Наиболее полно отвечают этим требованиям фильтры рамочной конструкции (рис. 152).
К абсолютным относятся преимущественно волокнистые фильтры (набивные маты из бумаги, картона, специального волокна с L от 10 нм до 100 мкм).
Тонковолокнистые фильтры используются для разрушения ультратонких дисперсий размером 50–10 нм с эффективностью более 99%. Широко применяют фильтрующие материалы из полимерных смол академика Петрянова-Соколова. Они представляют собой синтетические волокна, нанесенные на марлевую подложку толщиной слоя 1,0–2,5 мкм. Такие перегородки позволяют получить 100–150 м2 фильтрующей поверхности на 1 м3 аппарата.
Существенный интерес представляют рукавные фильтры с тканями из синтетических волокон повышенной термостойкости (250–300°С) или с фильтровальной металлической тканью (до 800°С) (рис. 153).