Учёный Тихоокеанского государственного университета модернизировал циклон для очистки газов, который сможет улавливать мелкие частицы пыли, сажи и золы. Оборудование позволит увеличить эффективность очистки газов на 15-20% в теплоэнергетической, нефтегазовой, металлургической промышленностях, тем самым уменьшив загрязнение атмосферы.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) ежегодно в мире умирают 7 млн. человек от болезней, вызванных загрязнением воздуха. Около 70% глобальных выбросов связаны с захоронением, утилизацией топлива и промышленных отходов. Пыль, сажа, зола, особенно при сжигании угля в больших количествах, оседают в золоотвалах и попадают в атмосферу.
Учёные активно разрабатывают и внедряют безотходные методы производства, которые позволяют устранить из газовоздушного потока вредные химические элементы разной дисперсности – мелкие частицы разной величины.
Для очистки газов на промышленных предприятиях используют циклоны – устройства, в которых газовый поток вращается вокруг центральной оси, образуя циклоническое движение. Это позволяет отделить твердые частицы от газового потока благодаря центробежным силам, что обеспечивает эффективную очистку газов от загрязнений. Сегодня оборудование имеет широкое применение в котельных многих отраслей промышленности.
В существующих на сегодняшний день циклонах по очистке газов типа ЦН-15 выхлопная труба выполнена в форме цилиндра. Такая установка позволяет улавливать механические частицы только высокой и иногда средней дисперсности. Учёный ТОГУ модернизировал конструкцию, сделав выхлопную трубу в виде конфузора, внутренняя поверхность которого выполнена шероховатой. Благодаря чему циклон сможет задерживать не только большие и средние частицы, но и мелкие.
«Проблема загрязнения окружающей среды сегодня актуальна во всём мире. Разработанная конструкция направлена на улучшение моделей циклонов и решение данной задачи. Существующие газоочистители практически не улавливают частицы мелкой дисперсности, выполняя очистку только до 70%, модернизированный циклон позволит увеличить очистку газов до 85-90%», – рассказал доктор технических наук, профессор ТОГУ Виктор Катин.
По словам учёного, изготовление нового циклона потребует меньше затрат, поскольку для создания выхлопной трубы в виде конфузора потребуется на 10-20% меньше металла.
Благодаря выхлопной трубе в виде конфузора с внутренней шероховатой поверхностью пылегазовый поток, попадая внутрь проходит по окружности вокруг трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных частиц дисперсной фазы от дисперсной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет своё направление, вследствие чего происходит выпадение крупных пылевых частиц. Очищенные от крупных частиц дисперсной фазы дымовые газы движутся по спирали к выхлопной трубе, проходя внутрь неё частицы средней и мелкодисперсной фазы удерживаются шероховатой поверхностью, тем самым очищаются от средней и мелкой дисперсной фазы.
Шероховатая поверхность выхлопной трубы имеет больше точек контакта для удержания и отложения частиц средней и мелкодисперсной фазы. Кроме того, такая поверхность вызывает изменение в потоке газа и способствует его турбулизации, что также способствует удержанию и отложению частиц на поверхности выхлопной трубы.
Отметим, циклоны по очистке газов устанавливаются в котельных заводов нефтеперерабатывающей, металлургической, электроэнергетической, химической промышленностей. Конструкция предназначена для установки между дымовой трубой и котлом, откуда в циклон попадают частицы пыли, сажи, золы. Осадок в виде переработанных частиц будет попадать в бункер. Осадочную золу можно применять в обслуживании и восстановлении автомобильных дорог.
Медиацентр ТОГУ