Анализ кинетических закономерностей и механизмов процесса фильтрования. Физико-химические характеристики аспирируемых технологических потоков. Усовершенствование процесса пылеулавливания зернистыми фильтрами из технологических и аспирационных газов.
Аннотация к работе
Фильтрование пылегазовых потоков зернистыми слоями со связанной структурой в аппаратах комбинированного типаРабота выполнена в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» на кафедре «Процессы и аппараты химических и пищевых производств». Официальные оппоненты: - Жуков Владимир Павлович доктор технических наук, профессор, Ивановский государственный энергетический университет, профессор кафедры прикладной математики; Лагуткин Михаил Георгиевич доктор технических наук, профессор, Московский государственный университет инженерной экологии, профессор кафедры «Автоматизированное конструирование машин и аппаратов». Защита состоится «24»декабря 2012г. в «12 » час. на заседании диссертационного совета Д 212.063.05 в Ивановском государственном химико-технологическом университете (ИГХТУ) по адресу: 153000, г.Выполненная работа посвящена углубленному изучению процесса разделения пылегазовых потоков промышленного происхождения зернистыми фильтровальными перегородками, обладающими рядом уникальных средств для достижения поставленной цели. В качестве объектов исследования в работе приняты производства конструкционных огнеупоров и технической керамики. Промышленность стройматериалов отличается высокой концентрацией, разнообразием и энергоемкостью технологического оборудования, предназначенного для дробления, измельчения, классификации, транспортировки и обжига твердых, гранулированных и порошкообразных материалов и является, как показывает медико-экологический мониторинг, достаточно серьезным источником пылевыделения. Задачи исследований определялись комплексным решением следующих вопросов: анализом перспектив применения зернистых слоев для обеспыливания технологических газов и аспирационных выбросов, формулировкой концептуальных подходов к решению проблемы; анализом механизмов, гидродинамических особенностей и специальных видов фильтрования; выбором и разработкой условий представительного методологического обеспечения экспериментов; широким обсуждением результатов экспериментов в печати и на представительных научных форумах; анализом перспектив развития и внедрения зернистых фильтров на предприятиях; техно-и социально-экономической оценкой разработанных решений и рекомендаций. При исследовании кинетики фильтрования реальных пылегазовых потоков установлена доминирующая роль лобового слоя в обеспечении высокой эффективности пылеулавливания и впервые предложена зависимость, учитывающая специфику фильтрования в лобовом и основном (по высоте) участках зернистого слоя.Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель работы и задачи исследований, указаны объекты и предметы анализа, методы проведения экспериментов, научная новизна диссертации и положения, представляемые на защиту, практическая ценность и апробация полученных результатов, личный вклад соискателя в работы, опубликованные в соавторстве, и структура диссертации. При проведении исследований в работе использованы цеховые опытно-промышленные установки и специальное оборудование ОАО ПКФ «Воронежский керамический завод», отдельные модули универсального экспериментального стенда, лабораторные установки кафедры ПАХПП ВГУИТ (г. В третьей главе показано, что зернистым слоям различных типов свойственны единые гидродинамические и кинетические закономерности разделения гетерогенных систем с твердой дисперсной фазой, что обеспечивает общую методику анализа, изучения и прогнозирования эффективности. Известно, что эффективность обеспыливания газов зернистыми слоями определяется совместным действием различных механизмов улавливания частиц: инерционным осаждением, зацеплением, седиментацией, диффузией, кинематической коагуляцией, турбулентной миграцией, термо-и электрофорезом и негидродинамическими факторами (магнитными, электростатическими и акустическими). После некоторого пускового периода на лобовой поверхности зернистых фильтровальных слоев накапливается слой пыли - автофильтр, имеющий просвет между частицами меньший, чем между гранулами собственно фильтра.