Лекция 4. Аппараты мокрой очистки газов

Аппараты мокрой очистки газов используются для одновременного решения целого комплекса задач:

− пылеулавливание;

− абсорбция;

− охлаждение газов.

Конденсация паров жидкости, содержащихся в газах, при их охлаждении способствует росту эффективности мокрых пылеуловителей. В качестве орошающей жидкости в них чаще всего используется обычная вода или вода с примесями для абсорбции. Обычно для экономии жидкости применяют замкнутую систему орошения.

Мокрые пылеуловители имеют ряд достоинств и недостатков в сравнении с аппаратами других типов.

Достоинства:1) небольшая стоимость и более высокая эффективность

улавливания взвешенных частиц; 2) возможность использования для очистки газов от частиц размером до 0,1 мкм; 3) возможность очистки газа при высокой температуре и повышенной влажности, а также при опасности возгорания и взрывов очищаемых газов и уловленной пыли; 4) возможность наряду с пылями одновременно улавливать парообразные и газообразные компоненты.

Недостатки: 1) выделение уловленной пыли в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод, т.е. с удорожанием процесса; 2) возможность уноса капель жидкости и осаждения их с пылью в газоходах и дымососах; 3) в случае очистки агрессивных газов необходимость защищать аппаратуру и коммуникации антикоррозийными материалами.

По способу действия мокрые аппараты разделяют на:

1) полые газопромыватели;

2) насадочные газопромыватели;

3) барботажные и пенные аппараты;

4) мокрые аппараты ударно-инерционного типа;

5) мокрые аппараты центробежного действия;

6) механические скрубберы (динамические газопромыватели);

7) скоростные газопромыватели.

Рассмотрим работу каждого из этих типов газопромывателей.

Полые газопромыватели

У этого типа аппаратов загрязненные газы пропускают через завесу распыленной жидкости. При этом частицы пыли захватываются каплями жидкости и осаждаются, а очищенные газы удаляются из аппарата.

Самым простым полым газопромывателем является орошаемый газоход, в котором ряд форсунок создают на пути газа водяную завесу (рис. 20−21). Дляснижения уноса воды (брызг) скорость в газоходе не должна превышать 3 м/с. Расход воды принимают обычно 0,1−0,3 г/м3.

Рис. 20. Промывная камера:

1− камера; 2 − форсунки; 3 − перфорированные перегородки; 4 − брызгоуловитель;

5 − вентилятор; 6 − электродвигатель; 7 − шламовая труба

Рис. 21. Оросительное устройство:

1 − газоход; 2 − форсунки; 3 − дымовая труба;

4 − шламовая труба

При несколько больших скоростях газа применяют промывные камеры (металлические, бетонные или из кирпича). Внутри камеры в несколько рядов размещаются распылительные форсунки для создания водяных завес на пути газа. Для повышения эффективности промывки газа в камере устанавливают отбойные пластины, перфорированные листы, сетки. Камеры применяют для очистки от пыли и увлажнения воздуха в вентустановках и установках кондиционирования воздуха.

Полые форсуночные скрубберы (рис. 22) представляют собой колонну круглого или прямоугольного сечения с форсунками. Они обычно работают в противопоточном режиме. Скорость потока газа обычно 0,6−1,2 м/с. Иногда форсунки устанавливают в несколько рядов. Высокая степень очистки в полых скрубберах достигается при улавливании частиц с d_ч >10 мкм.

Рис. 22. Полый скруббер:

1 − корпус; 2 – форсунки

Насадочные газопромыватели

Насадочные скрубберы − это колонны, заполненные различной формы насадками (в виде колец Рашига и других форм), которые насыпают на опорную решетку. На практике применяют два типа аппаратов: газопромыватели в виде противопоточных колонн и насадочные скрубберы с поперечным орошением (рис. 23). Их целесообразно применять, когда пыль (аэрозоли) является хорошо смачиваемой, растворимой в воде или процесс улавливания пыли сопровождается охлаждением или абсорбцией. Расход жидкости, например, в скруббере с поперечным орошением составляет 0,15−0,5 л/м³, а эффективность улавливания частиц размером более 2 мкм превышает 90 %.

Рис. 23. Насадочные скрубберы с поперечным орошением:1 − форсунки; 2 − опорные решетки; 3 − оросительное устройство;

4 − неорошаемый слой насадки (брызгоуловитель); 5 − шламосборник; 6 − насадка