Газоочистное оборудование

Для технологических процессов обработки сыпучих материалов, а также других процессов с выделением газообразной фазы, с целью снижения запыленности воздушных сред и нейтрализации выбросов в атмосферу, используется обработка потоков воздуха и газов посредством применения газоочистных установок.

В зависимости от поставленных задач установки очищают воздух, улавливают дым, пар, аэрозоли, туман и частицы пыли.

Установки газоочистки позволяют осуществлять утилизацию выбросов загрязняющих веществ, а в некоторых случаях использование таких систем помогает в извлечении полезных компонентов из запыленных газов, пригодных для дальнейшего применения.

Газоочистные установки по своему аппаратурному оформлению подразделяются на:

• Сухие (рукавные фильтры, циклоны);
• Мокрые (скрубберы Вентури, абсорберы и пр.).

 Циклон — воздухоочиститель, используемый в промышленности, а также в некоторых моделях пылесосов для очистки газов или жидкостей от взвешенных частиц. Принцип очистки — инерционный (с использованием центробежной силы), а также гравитационный.

Степень очистки в циклоне сильно зависит от дисперсного состава частиц пыли в поступающем на очистку газе (чем больше размер частиц, тем эффективнее очистка). Для распространённых циклонов типа ЦН степень очистки может достигать:

для частиц с условным диаметром 20 микрон — 99,5 %

для частиц с условным диаметром 10 микрон — 95 %

для частиц с условным диаметром 5 микрон — 83 %

  Абсорбция газов

При абсорбции процесс протекает на поверхности соприкосновения фаз. Поэтому абсорберы должны иметь развитую межфазную поверхность. Исходя из способа создания этой поверхности, абсорберы условно делят на группы:

Поверхностные и пленочные абсорберы;

Барботажные (тарельчатые) абсорберы;

Распыливающие абсорберы.

Необходимо отметить, что один и тот же тип аппарата в зависимости от условий работы может работать в разных режимах. Так, например, насадочный колонный абсорбер может работать как в плёночном режиме, так и в барботажном.

 Поверхностные абсорберы

Поверхность контакта фаз в поверхностных абсорберах создаётся за счёт фиксированной поверхности: либо зеркала жидкости (собственно поверхностные абсорберы), либо текущей плёнки жидкости (плёночные абсорберы), то есть поверхность контакта фаз в аппарате в известной степени определяется площадью элемента аппарата (например, насадки), хотя обычно и не равна ей.

Поверхностные абсорберы используют для поглощения хорошо растворимых газов (например, хлористый водород поглощают водой). Они находят ограниченное применение из-за малой эффективности и громоздкости.

Поверхностные абсорберы делятся на следующие типы:

• Поверхностные абсорберы с горизонтальным зеркалом жидкости;
• Насадочный абсорбер (с неподвижной насадкой);
• Плёночные абсорберы;
• Механические плёночные абсорберы

 Барботажные абсорберы

В барботажных абсорберах поверхность межфазного контакта развивается потоками газовых струек или пузырьков, распределяющихся по жидкости. Поверхность контакта в таких аппаратах определяется гидродинамическим режимом (расходами газа и жидкости).

Многочисленные виды барботажных абсорберов можно разделить на следующие типы:

• Абсорберы со сплошным барботажным слоем, в которых осуществляется непрерывный контакт между фазами;
  
• Абсорберы тарельчатого типа со ступенчатым контактом между фазами;
  
• Абсорберы с плавающей(подвижной) насадкой;
  
• Абсорберы с механическим перемешиванием жидкости.
  

 Распыливающие абсорберы

В распыливающих абсорберах поверхности контакта фаз образуется путём распыления жидкости в объёме газа на мелкие капли.

Распыливающие абсорберы можно разделить на следующие три группы аппаратов:

• Полые (форсуночные) распыливающие абсорберы, представляющие собой колонны или камеры, в которых движется газ, встречающий на своём пути жидкость, распыляемую на капли при помощи форсунок (распылителей).
• Скоростные прямоточные распыливающие абсорберы, в которых распыление жидкости осуществляется за счёт кинетической энергии движущегося с большой скоростью газового потока.
• Механические распыливающие абсорберы, в которых жидкость распыляется вращающимися деталями.

 Пример блочной установки газоочистки с применением скруббера Вентури.