Классификация аппаратов мокрой очистки газов

Процесс мокрого пылеулавливания основан на контакте запыленного газового потока с жидкостью, которая захватывает взвешенные частицы и уносит их из аппарата в виде шлама. Метод мокрой очистки газов от пыли считается достаточно простым и в то же время весьма эффективным способом обеспыливания.

Мокрые пылеуловители имеют ряд преимуществ перед аппаратами других типов.

1. Аппараты мокрого типа отличаются сравнительно небольшой стоимостью и более высокой эффективностью улавливания взвешенных частиц по сравнению с сухими механическими пылеуловителями.

2. Мокрые пылеуловители (например, скрубберы Вентури) могут быть применены для очистки газов от частиц размером до 0,1 мкм.

3. Мокрые пылеуловители не только могут успешно конкурировать с такими высокоэффективными пылеуловителями, как рукавные фильтры или электрофильтры, но и использоваться в тех случаях, когда другие аппараты обычно не применяются, например при высокой температуре и повышенной влажности газов, при опасности возгораний и взрывов очищенных газов или улавливавамой пыли.

4. Аппараты мокрого типа могут одновременно с очисткой газов от взвешенных частиц улавливать парообразные и газообразные компоненты, т. е. их можно использовать в качестве абсорберов, а также для охлаждения и увлажнения газов в качестве теплообменников смешения.

Однако метод мокрого обеспыливания имеет и ряд недостатков:

1. Улавливаемый мокрыми пылеуловителями продукт выделяется в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод и, следовательно, с удорожанием процесса очистки.

2. При охлаждении очищаемых газов до температуры, близкой к точке росы, а также при механическом уносе из газоочистного аппарата газовым потоком капель жидкости, пыль может осаждаться в газопроводах, дымососах и дымовых трубах. Кроме того, брызгоунос приводит к безвозвратным потерям орошающей жидкости.

3. В случае очистки агрессивных газов аппаратуру и коммуникации необходимо защищать антикоррозионными материалами.

В качестве орошающей жидкости в мокрых пылеуловителях чаще всего применяется вода; при совместном решении вопросов пылеулавливания и химической очистки газов выбор орошающей жидкости обусловливается процессом абсорбции.

Общепринятой классификации мокрых пылеуловителей до настоящего времени не имеется. Обычно они подразделяются на группы в зависимости от поверхности контакта или по способу действия:

1) полые газопромыватели (оросительные устройства; промывные камеры; полые, форсуночные скрубберы);

2) насадочные скрубберы;

3) тарельчатые газопромыватели (барботажные и пенные аппараты);

4) газопромыватели с подвижной насадкой;

5) мокрые аппараты ударно-инерционного действия (ротоклоны) и мокрые аппараты центробежного действия;

6) механические газопромыватели (механические скрубберы, динамические скрубберы);

7) скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури, эжекторные скрубберы).

Помимо перечисленных групп к мокрым пылеуловителям в какой-то степени могут быть отнесены также мокрые электрофильтры, орошаемые волокнистые фильтры и аппараты конденсационного действия. Однако с учетом преимущественного механизма улавливания взвешенных частиц первые из них будут рассмотрены в разделе, посвященном электрическим методам очистки газов, а орошаемые волокнистые фильтры были рассмотрены ранее. Что касается аппаратов конденсационного действия, то они до настоящего времени не получили какого-либо широкого применения в промышленности.

Иногда мокрые пылеуловители подразделяют по затратам энергии на низконапорные, средненапорные и высоконапорные. К низконапорным аппаратам относятся пылеуловители, гидравлическое сопротивление которых не превышает 1500 Па. В эту группу входят форсуночные скрубберы, барботеры, мокрые центробежные аппараты и др. К средненапорным мокрым пылеуловителям с гидравлическим сопротивлением 1500–3000 Па относятся некоторые динамические скрубберы, газопромыватели ударно-инерционного действия, эжекторные скрубберы. Группа высоконапорных газопромывателей с гидравлическим сопротивлением больше 3000 Па включает в основном скруббера Вентури и дезинтеграторы.

В мокрых пылеуловителях применяют распределительные устройства потока жидкости. Для этого в основном используют форсунки и оросители. Первые предназначены для тонкого распыления жидкости, а также для увеличения поверхности контакта фаз; вторые – для равномерного распределения жидкости по стенке или всему сечению аппарата.

В аппаратах мокрой пылеочистки применяют механические (центробежные, ультразвуковые), пневматические и электрические форсунки [15]. Наиболее распространены механические форсунки. Они относительно просты, стоимость их незначительна, надежны в эксплуатации, энергозатраты на распыление 1 т жидкости составляют 2–20 кВт, размеры капель 0,001–3,5 мм.

Оросители отличаются конструктивно в зависимости от типа орошения (точечное, зональное и сплошное). Их изготавливают в виде желобов с боковыми прорезями или отверстиями, перфорированных труб, стаканов, дисков, торов и т. д.