ЭкоДом

Аппараты мокрой очистки газов — мокрые пылеуловители — имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффек­тивностью очистки от мелкодисперсных пылей с dч > 0,3 мкм, а также возможностью очистки от пыли нагретых и взрывоопасных газов. Однако мокрые пылеуловители обладают рядом недостатков, ограни­чивающих область их применения: образование в процессе очистки шлама, что требует специальных систем для его переработки; вынос влаги в атмосферу и образование отложений в отводящих газоходах при охлаждении газов до температуры точки росы; необходимость создания оборотных систем подачи воды в пылеуловитель.

Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения час­тиц пыли на поверхность либо капель, либо пленки жидкости. Осаж­дение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского движения.

Скрубберы (рис.2.13), обеспечивающие улавливание не только механиче­ских, но и парообразных загрязнений за счет их растворения или сорб­ции каплями воды.

Очистка воздуха происхо­дит за счет захвата примесей кап­лями воды или растворения их в воде. Использованная вода очища­ется и снова подается в скруббер. Отфильтрованный осадок утили­зируется.

Среди аппаратов мокрой очистки с осаждением частиц пыли на поверхность капель на практике более применимы скрубберы Вентури (рис. 2.14). Основная часть скруббера — сопло Вентури 2. В его конфузорную часть подводится запыленный поток газа и через центробежные форсунки 7 жидкость на орошение. В конфузорной части сопла происходит разгон газа от входной скорости ( W = 15...20 м/с) до скорости в узком сечении сопла 30...200 м/с и более. Процесс осажде­ния пыли на капли жидкости обусловлен массой жидкости, развитой поверхностью капель и высокой относительной скоростью частиц жидкости и пыли в конфузорной части сопла. Эффективность очистки в значительной степени зависит от равномерности распределения жидкости по сечению конфузорной части сопла. В диффузорной части сопла поток тормозится до скорости 15... 20 м/с и подается в каплеу-ловитель 3. Каплеуловитель обычно выполняют в виде прямоточного циклона.

Скрубберы Вентури обеспечивают высокую эффективность очист­ки аэрозолей при начальной концентрации примесей до 100 г/м3. Если удельный расход воды на орошение составляет 0,1...6,0 л/м3 то эффек­тивность очистки равна:

Скрубберы Вентури широко используют в системах очистки газов от туманов. Эффективность очистки воздуха от тумана со средним размером частиц более 0,3 мкм достигает 0,999, что вполне сравнимо с высокоэффективными фильтрами.

К мокрым пылеуловителям относят барботажно-пенные пылеуло­вители с провальной (рис. 2.15, а) и переливной решетками (рис. 2.15, б). В таких аппаратах газ на очистку поступает под решетку 3, проходит через отверстия в решетке и, барботируя через слой жидкости и пены 2, очищается от пыли путем осаждения частиц на внутренней поверх­ности газовых пузырей. Режим работы аппаратов зависит от скорости подачи воздуха под решетку. При скорости до 1 м/с наблюдается барботажный режим работы аппарата. Дальнейший рост скорости газа в корпусе 7 аппарата до 2...2,5 м/с сопровождается возникновением пенного слоя над жидкостью, что приводит к повышению эффектив­ности очистки газа и брызгоуноса из аппарата. Современные барботажно-пенные аппараты обеспечивают эффективность очистки газа от мелкодисперсной пыли ~ 0,95...0,96 при удельных расходах воды 0,4...0,5 л/м. Практика эксплуатации этих аппаратов показывает, что они весьма чувствительны к неравномерности подачи газа под про­вальные решетки. Неравномерная подача газа приводит к местному сдуву пленки жидкости с решетки. Кроме того, решетки аппаратов склонны к засорению.

Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей используют волокнистые фильтры — туманоуловители. Принцип их действия основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим отеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя. Осаждение капель жидкости происходит под дейст­вием броуновской диффузии или инерционного механизма отделения частиц загрязнителя от газовой фазы на фильтроэлементах в зависи­мости от скорости фильтрации Wф. Туманоуловители делят на низко­скоростные (Wф < 0,15 м/с), в которых преобладает механизм диффузного осаждения капель, и высокоскоростные (Wф= 2...2,5 м/с), где осаждение происходит главным образом под воздействием инер­ционных сил.

Фильтрующий элемент низкоскоростного туманоуловителя пока­зан на рис. 2.16. В пространство между двумя цилиндрами 3, изготов­ленными из сеток, помещают волокнистый фильтроэлемент 4, который крепится с помощью фланца 2 к корпусу туманоуловителя 7. Жид­кость, осевшая на фильтроэлементе, стекает на нижний фланец 5 и через трубку гидрозатвора 6 и стакан 7 сливается из фильтра. Волок­нистые низкоскоростные туманоуловители обеспечивают высокую эф­фективность очистки газа (до 0,999) от частиц размером менее 3 мкм и полностью улавливают частицы большего размера. Волокнистые слои формируются из стекловолокна диамет­ром 7...40 мкм. Толщина слоя составляет 5...15 см, гидравлическое сопротивление сухих фильтроэлементов  Dр =  200...1000 Па.

Высокоскоростные туманоуловители имеют меньшие размеры и обеспечивают эффективность   очистки,   равную 0,9...0,98 при Dр  = 1500...2000 Па, от ту­мана с частицами менее 3 мкм. В каче­стве фильтрующей набивки в таких туманоуловителях используют войлоки из полипропиленовых волокон, которые успешно работают в среде разбавленных и концентрированных кислот и щелочей.

В тех случаях, когда диаметры капель тумана составляют 0,6...0,7 мкм и менее, для достижения приемлемой эффективности очистки прихо­дится увеличивать скорость фильтрации до 4,5...5 м/с, что приводит к заметному брызгоуносу с выходной стороны фильтроэлемента (брызгоунос обычно возникает при скоростях 1,7...2,5 м/с). Значительно уменьшить брызгоунос можно применением брызгоуловителей в кон­струкции туманоуловителя. Для улавливания жидких частиц размером более 5 мкм применяют брызгоуловители из пакетов сеток, где захват частиц жидкости происходит за счет эффектов касания и инерционных сил. Скорость фильтрации в брызгоуловителях не должна превышать 6 м/с.

На рис. 2.17 показана схема высокоскоростного волокнистого туманоуловителя с цилиндрическим фильтрующим элементом 3, ко­торый представляет собой перфорированный барабан с глухой крыш­кой. В барабане установлен грубоволокнистый войлок 2 толщиной 3...5 мм. Вокруг барабана по его внешней стороне расположен брызгоуловитель 1, представляющий собой набор перфорированных плоских и гофри­рованных слоев винипластовых лент. Брызгоуловитель и фильтроэлемент нижней частью установлены в слой жидкости.

Для очистки аспирационного воздуха ванн хромирования, содер­жащего туман и брызги хромовой и серной кислот, применяют волок­нистые фильтры типа ФВГ-Т. В корпусе размещена кассета с фильтрующим материалом — иглопробивным войлоком, состоящим из волокон диаметром 70 мкм, толщиной слоя 4...5 мм.