Характеристика и основные физико-химические свойства золы и пыли

Эффективность работы газоочистных устройств зависит от физико-химических свойств золы и пылей, поступающих в аппарат очистки газов. Основными характеристиками золы и пыли являются плотность, дисперсный состав, электрическое сопротивление, слипаемость.

В технике пыле- и золоулавливания принято различать истинную, кажущуюся и насыпную плотность твердых частиц.

Истинная плотность твердой частицы определяется как отношение массы ее вещества к занимаемому ею объему за вычетом объема пор и газовых включений, которые может иметь частица.

Кажущаяся плотность определяется как отношение массы частицы к занимаемому ею объему, включая объемы пор и газовых включений.

Для расчетов, связанных с выбором или оценкой работы пыле- и золоулавливающих аппаратов, необходимы данные о кажущейся плотности частиц.

Насыпная плотность определяется отношением массы свеженасыпных твердых частиц к занимаемому ими объему, при этом учитывается наличие воздушных промежутков между частицами.

Дисперсный состав золы и пыли имеет большое значение для выбора и расчета систем пыле- и золоулавливания. Дисперсный состав – это распределение частиц по размерам. О величине частицы судят по размерам наименьшего отверстия сита, через которое частица диаметром d проходит при просеивании. Просеивая частицы через ряд сит с различным размером ячеек, получают кривую остатков на сите Rd.

Каждая точка кривой показывает относительное содержание частиц с размерами больше или меньше данного размера.

Рис. 1.1 Графическое изображение дисперсного состава золь!

Наименьший размер отверстий в ситах составляет 44мкм. Для определения дисперсного состава фракций меньшего размера применяют другие методы - воздушной сепарации, жидкостной седиментации и микроскопического анализа.

Эксплуатационная надежность систем пыле- и золоулавливания
зависит от свойств сцепления частиц друг с другом. В технике
газоочистки это свойство получило термин «слипаемость». Одной из
распространенных неполадок систем газоочистки является частичное
или полное забивание отдельных аппаратов и других элементов
улавливаемым продуктом. Поэтому для многих газоочистных
аппаратов установлены определенные границы применяемости в
зависимости от слипаемости подлежащих улавливанию частиц золы и
пыли. Для установления таких границ используется условное
разделение золы и пылей по степени слипаемости на четыре группы:
неслипающиеся,                  слабослипающиеся,                  среднеслипающиеся,

сильнослипающиеся.

Интенсивность абразивного износа пыле- и золоулавливающих установок при прочих равных условиях зависит от твердости, размера и плотности частиц. Частицы, имеющие острые грани, при прочих равных условиях более чем в 10 раз быстрее разрушают металл, чем частицы округлой формы. Максимальный износ металла вызывают частицы золы с размерами 90 + 2мкм. Истирающее действие частиц золы или пыли должно учитываться при выборе скоростей запыленных

испокон толщины металла для изготовления газоходов и газоочистпых установок или выборе для них облицовочных материалов.

В связи с разработкой метода расчета эолового износа экономайзерных труб паровых котлов предложена методика определения безразмерного коэффициента абразивности a для золы различных видов топлив. Коэффициент a определяет утонение стенки поперечно обтекаемой трубы из стали 20 в местах ее максимального износа при концентрации частиц 1 г/м³ и скорости потока 1м/с. при равномерном распределении поля скоростей и концентраций при комнатной температуре в течении 1ч.

Таблица 1.1 Коэффициенты абразивности золы некоторых видов топлив

При электрической очистке газов существенное влияние на работу электрофильтров оказывает величина удельного электрического сопротивления р. По этому признаку частицы золы можно разделить на три группы:

1.    р<10² Ом×м. Отличается высокой электропроводностью и при
касании   осадительного   электрода   частицы   золы   быстро   теряют
отрицательный     заряд    и     получают     положительный.     Частицы
отталкиваются от электрода и снова попадают в газовый поток;

2           8

2.   10 <р<10   Ом×м.  Эта группа наиболее полно улавливается в
электрофильтрах;