Мокрые пылеуловители

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 от пыли считается достаточно простым и в то же врем эффективным способом обеспыливания.

В мокрых пылеуловителях в качестве орошающей жидкости зачастую применяется вода. При решении вопросов пылеулавливания и химической очистки газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) обуславливается процессом абсорбции.

Подвод орошающей жидкости в мокрые газоочистные аппараты. Надежная и эффективная работа мокрых пылеуловителей в немалой степени зависит от правильного выбора устройств подвода жидкости. Способ подачи жидкости в значительной мере влияет на распределение энергии, затрачиваемой на проведение процесса. В аппаратах, где главная роль в энергетических затратах принадлежит орошающей жидкости (полые), применяются энергоемкие средства подвода орошения — форсунки, работающие под высоким давлением. В аппаратах, где затраты энергии, подводимой к жидкости, играют второстепенную роль (скрубберы Вентури), используются низке напорные форсунки.

Форсунки. Форсунки подразделяются на три основные группы: механического, пневматического и электрического действия.

Оросители. По режиму истечения жидкости оросительные устройства делятся на струйные разбрызгивающие и струйные неразбрызгивающие.

Каплеулавливающие устройства. Во всех мокрых пылеуловителях в той или иной степени происходит брызгоунос, интенсивность которого определяется скоростью газового потока в свободном сечении аппарата и способом подвода орошающей жидкости.

Для сепарации капель из газов используются следующие механизмы осаждения: гравитационный, инерционный, центробежный, диффузионный и электростатический. Наибольшее применение нашли инерционные и центробежные механизмы.

Классификация мокрых пылеуловителей.

Полые газопромыватели. В полых газопромывателях газопылевой поток пропускают через завесу распыляемой жидкости. При этом частицы пыли захватываются каплями промывной жидкости и осаждаются в промывателе, а очищенные газы удаляются из аппарата.

Насадочные газопромыватели. Насадочные газопромыватели представляют собой колонны, заполненные телами различной формы. Эти аппараты рекомендуется применять только при улавливании хорошо смачиваемой пыли, особенно в тех случаях, когда процессы улавливания пыли сопровождаются охлаждением газов и абсорбцией.

Тарельчатые газопромыватели. В основе этих аппаратов лежит взаимодействие газов с жидкостью на тарелках различной конструкции. Характер взаимодействия в значительной степени определяется скоростью газового потока. При малых скоростях (около 1 м/с) газ проникают через слой жидкости в виде пузырей — происходит барботаж. С ростом скорости газов взаимодействие газового и жидкостного потоков сопровождается образованием высокотурбулизованной пены, в которой происходит непрерывное разрушение, слияние и образование новых пузырьков. Поэтому газопромыватели данного типа нередко называют пенными аппаратами.

Газопромыватели с подвижным слоем насадки. В этих аппаратах улавливание пыли в основном происходит в слое подвижной насадки. Введение в пенный слой дополнительных подвижных конструктивных элементов позволяет увеличить межфазную поверхность не столько за счет появления новых поверхностей контакта, сколько за счет лучшей организации структуры слоя. Насадочные тела, движущиеся во всех направлениях с высокой скоростью, разбивают вихри газовой фазы на большое количество мелких вихрей и струй, пронизывающих жидкую фазу. Движение насадки приводит к удлинению их пути, в результате возрастают межфазная поверхность и длительность контакта фаз.

Газопромыватели ударно-инерционного действия. К аппаратам ударно-инерционного действия относится большая часть мокрых пылеуловителей, у которых контакт жидкости с газами осуществляется за счет удара газового потока о поверхность жидкости с последующим пропусканием газожидкостной взвеси через отверстия различной конфигурации. В результате такого взаимодействия образуются капли диаметром 300...400 мкм. Особенностью аппаратов ударно-инерционного действия является полное отсутствие средств для перемещения жидкости, поэтому вся энергия, необходимая для создания поверхности контакта фаз, подводится через газовый поток. В связи с этим такие газопромыватели иногда называют аппаратами с внутренней циркуляцией жидкости.

Наибольшее распространение получили следующие аппараты: Скруббер Дойля, Ротоклон типа РПА и Газопромыватель типа ПВМ.

Центробежные газопромыватели. Принцип использования центробежной силы для улавливания частиц пыли, широко используемый в циклонах, нашел применение в целом ряде аппаратов.

Осаждение частиц в центробежном скруббере происходит за счет суммарного действия двух механизмов: центробежного, перемещающего частицы к стенкам аппарата, и инерционного, способствующего осаждению частиц на каплях орошающей жидкости.

Механические газопромыватели. Характерной особенностью механических газопромывателей является наличие вращающегося устройства (ротора, диска и т.д.), которое обеспечивает разбрызгивание и перемешивание жидкости или вращение газового потока. В зависимости от способа подвода механической энергии аппараты этого типа подразделяются на две группы. К первой группе, которая получила название механических скрубберов, относятся газопромыватели, в которых очищаемые газы приводятся в соприкосновение с жидкостью при помощи вращающегося устройства (роторы, диски, барабаны). В настоящее время такие аппараты практически не применяются для очистки газов от пыли.

Ко второй группе относятся центробежные механические газопромыватели, в которых дополнительная подводимая механическая энергия служит для вращения газового потока. Такие аппараты получили название динамических газопромывателей. Они отличаются от сухих ротационных пылеуловителей только подводом орошающей жидкости, которая способствует повышению их эффективности.

Скоростные газопромыватели. В скоростных газопромывателях происходит интенсивное дробление газовым потоком, движущимся с высокой скоростью (до 150 м/с), орошающей жидкости. Частое использование для этой цели труб Вентури привело к тому, что скоростные пылеуловители называются скрубберами Вентури.

Скрубберы Вентури являются наиболее эффективными аппаратами мокрого пылеулавливания. Общей конструктивной особенностью этих аппаратов является наличие трубы распылителя, в которой непосредственно происходит процесс дробления, и установленного за ней каплеуловителя.