Методы очистки дымовых выбросов взвешенных частиц.

Методы очистки делятся на механическую очистку, электростатическую и очистку с помощью звуковой и ультразвуковой коагуляции. Механическая включает сухие и мокрые методы. К сухим методам относятся: гравитационное осаждение; инерционное и центробежное пылеулавливание; фильтрация.

Гравитационное осаждение - осаждение взвешенных частиц под действием силы тяжести при движении запыленного газа с малой скоростью без изменения направления потока. Процесс проводят в отстойных газоходах и пылеосадительных камерах. Для уменьшения высоты осаждения частиц в осадительных камерах установлено на расстоянии 40–100 мм множество горизонтальных полок, разбивающих газовый поток на плоские струи.

Инерционное осаждение - стремлении взвешенных частиц сохранять первоначальное направление движения при изменении направления газового потока. Часто применяют жалюзийные пылеуловители с большим числом щелей (жалюзи). Газы обеспыливаются, выходя через щели и меняя направление движения, скорость газа на входе в аппарат 10–15 м/с. Частицы пыли с d < 20 мкм не улавливаются. Недостаток метода – быстрое истирание или забивание щелей, малая эффективность.

Центробежные методы очистки газов основаны на действии центробежной силы, возникающей при вращении очищаемого газового потока в очистном аппарате или при вращении частей самого аппарата. В качестве центробежных аппаратов применяют циклоны: батарейные циклоны, вращающиеся пылеуловители (ротоклоны) и др.

Фильтрация основана на прохождении очищаемого газа через различные фильтрующие ткани (хлопок, шерсть, химические волокна) или через др. фильтрующие материалы (керамика, металлокерамика). Различают тканевые фильтры (в том числе рукавные), волокнистые, из зернистых материалов. Тканевые фильтры, чаще всего рукавные, применяются при температуре очищаемого газа не выше 60–65 °С. Для непрерывной очистки ткани продувают воздушными струями, которые создаются различными устройствами – соплами, расположенными против каждого рукава. Сейчас применяют автоматическое управление рукавными фильтрами с продувкой их импульсами сжатого воздуха. Волокнистые фильтры, имеющие поры, равномерно распределенные между тонкими волокнами, работают с высокой эффективностью. На фильтрах из стекловолокнистых материалов возможна очистка агрессивных газов при температуре до 275 °С. Преимущества –низкая стоимость оборудования и высокая эффективность тонкой очистки. Недостатки:высокое гидравлическое сопротивление и быстрое забивание фильтрующего материала пылью.

Мокрая очистка газов от аэрозолей основана на промывке газа жидкостью (обычной водой) при возможно более развитой поверхности контакта жидкости с частицами аэрозоля и возможно более интенсивном перемешивании очищаемого газа с жидкостью. Этот универсальный метод очистки газов от частиц пыли, дыма и тумана любых размеров. Недостаток методов мокрой очистки–большие объемы жидких отходов. В аппаратах мокрой очистки применяют различные приемы развития поверхности соприкосновения жидкости и газа.

Башни с насадкой (насадочные скрубберы) отличаются простотой конструкцией и эксплуатацией, устойчивостью в работе, малым гидравлическим сопротивлением ((Р=300 (800 Па) и малым расходом энергии.

Орошаемые циклоны (центробежные скрубберы) применяют для очистки больших объемов газа. Центробежные скрубберы высокопроизводительны благодаря большой скорости газа; во входном патрубке. Пенные аппараты применяют для очистки газа от аэрозолей полидисперсного состава. Пенные газоочистители обладают высокой производительностью по газу и сравнительно небольшим гидравлическим сопротивлением ((Р одной полки около 600 Па).

Скрубберы Вентури – высокоинтенсивные газоочистительные аппараты с большим расходом энергии. Скорость газа в сужении трубы (горловине скруббера) - 100–200 м/с, а в некоторых установках – до 1200 м/с. При такой скорости очищаемый газ разбивает на мельчайшие капли завесу жидкости, впрыскиваемой по периметру трубы. Это приводит к интенсивному столкновению частиц аэрозоля с каплями и улавливанию частиц под действием сил инерции. Недостаток ненадежность эксплуатации, сложное управление.

Электростатическая очистка газов основан на ионизации и зарядке частиц аэрозоля при прохождении газа через электрическое поле высокого напряжения, создаваемое коронирующими электродами. Осаждение частиц происходит на заземленных осадительных электродах. Промышленные электрофильтры состоят из ряда заземленных пластин или труб, через которые пропускается очищаемый газ. Между осадительными электродами подвешены проволочные коронирующие электроды, к которым подводится напряжение 25–100 кВ. Недостаток– затраты на сооружение и содержание очистных установок и расход энергии.

Звуковая и ультразвуковая коагуляция, а также предварительная электризация пока мало применяются в промышленности и находятся в основном в стадии разработки. Они основаны на укрупнении аэрозольных частиц, облегчающем их улавливание традиционными методами. Аппаратура звуковой коагуляции состоит из генератора звука, коагуляционной камеры и осадителя. Звуковые и ультразвуковые методы применимы для агрегирования мелкодисперсных аэрозольных частиц (тумана серной кислоты, сажи) перед их улавливанием другими методами.