Мокрая очистка газов

Для разделения тонкодисперсной пыли используют мокрую очистку. Часто ей предшествует предварительное разделение газа в жалюзийных пылеуловителях или циклонах.

Мокрая очистка применима лишь при условии организации кругооборота воды (во избежание загрязнения окружающей среды). Простейшими аппаратами для мокрой очистки являются скрубберы – колонные аппараты с насадкой (рис. 2.22). Снизу поступает запыленный газ, сверху насадка орошается водой. Очищенный газ удаляется из аппарата. Скорость газа 60 – 150 м/с. Вода поступает под давлением 0.03 – 0.1 МПа. При слипании твердых частиц с жидкостью, скорость их снижается и суспензия выводится из скруббера. Для увеличения поверхности массообмена и эффективности очистки, колонну заполняют насадкой (∆ р колонны с насадкой 300 – 800 Па, расход жидкости 1.5 - 6 м на 1000 м газа). Степень очистки при начальной запыленности 5 - 6 г/м составляет 75 - 85%.

Для очистки сильно запыленных газов применяют барботажные (пенные) пылеуловители непрерывного действия (рис. 2.23). Внутри аппарата находится перфорированная тарелка 1. Вода или другая жидкость поступает на тарелку, а загрязнённый газ подаётся снизу. Проходя через отверстие тарелки, газ барботирует сквозь жидкость и превращает её в слой пены, что обеспечивает большую поверхность контакта фаз между жидкостью и газом, а, следовательно, и высокую степень очистки газа от пыли. В слое пены твердые частицы пыли поглощаются жидкостью, часть которой удаляется из аппарата через переточный порог 3, а другая часть сливается через отверстия в тарелке, промывая их и захватывая в пространстве под тарелкой крупные частицы пыли. Жидкость,

в виде суспензии выводится из нижней части аппарата. Если газ сильно запылен и требуется высокая степень очистки, используют аппараты с несколькими тарелками.

Для очистки газов от пылей с преимущественным содержанием мелких частиц применяется скруббер Вентури (рис. 2.24). Запыленный газ вводится через конфузор в трубу Вентури 1. Туда же через отверстия в стенке конфузора впрыскивается вода. В горловине трубы скорость газа достигает порядка 100 м/с. Вода распыляется на мелкие капли. Высокая степень турбулентности газа способствует коагуляции пылинок с каплями жидкости. Относительно крупные капли жидкости вместе с поглощенными частицами проходят через диффузор трубы Вентури, где их скорость падает до 20 – 25 м/с, и поступают в циклонный сепаратор 3.

В сепараторе капли жидкости под действием центробежной силы отделяются от газа и в виде суспензии удаляются из аппарата. На рис. 2.24 показан один из примеров экономии воды при мокрой очистке газов. Суспензия направляется в отстойник 4 на разделение. Шлам выводится из отстойника, а осветленная вода поступает в промежуточную емкость 5, куда добавляется свежая вода. Далее вода насосом 6 вновь направляется в трубу Вентури. В скрубберах этого типа улавливаются на 95 – 99 % твердые частицы размером 1 – 2 мкм и капельки тумана диаметром 0, 2 – 1 мкм.

Процесс мокрой очистки интенсифицируется за счёт его проведения в поле центробежных сил. В центробежный скруббер (рис. 2.25) запыленный газ поступает со скоростью 20 м/с через тангенциально расположенный входной патрубок прямоугольного сечения и приобретает вращательное движение. Внутренняя поверхность корпуса орошается из сопел (сопла на рис. 1.23 не указаны), к которым подводится жидкость из трубы 2.

Струя жидкости, выходящая из сопла, направляется в сторону вращения газа и стекает тонкой плёнкой по поверхности корпуса. Взвешенные в поднимающемся по винтовой линии потоке газа твердые частицы пыли, под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам аппарата, смачиваются пленкой жидкости и улавливаются ею. Жидкость с поглощённой пылью (суспензия) выводится из аппарата через днище 3. очищенный газ удаляется через верхний патрубок. Расход жидкости в центробежных скрубберах 0.1 – 0.2 м на 1000 м очищаемого газа. Гидравлическое сопротивление ∆ р при скорости газа на входе 20 м/с составляет 500 - 800 Па. КПД 90 - 95 % (размер пыли от 2 - 5 до 15 - 20 мм). Степень улавливания пыли в центробежном скруббере больше, чем в насадочном: частицы размером 2 - 5 мкм улавливаются на 90%, а размером 15 - 20 мкм – более, чем на 95%.

При выборе аппарата для очистки газа от пыли учитывают концентрацию пыли, распределение по размерам дисперсных частиц, необходимую степень очистки, температуру газа, агрессивность среды, ценность взвешенных в газе частиц и т.д.