Лекция 12. Мокрая очистка газов.

Мокрую очистку применяют для очистки газов от пыли или тумана. В качестве промывной жицкосли обычно используют воду, реже— водные растворы соды, серной кислоты и других веществ.
Поверхностью контакта фаз между газом и жидкостью может являться поверхность стекающей жидкой пленки (насадочные и центробежные скрубберы), поверхность капель (полые скрубберы, скрубберы Вентури), пузырьков газа (барботажные пылеуловители).
Соприкосновение дисперсных частиц с поверхностью жидкости происходит под действием силы, которая движет частицу. Такими сипами могут быть сила тяжести, сила инерции, удары молекул (броуновское движение) и турбулентные пульсации.
При мокром улавливании (за исключением процесса в скрубберах Вентури) газа эффективно очищаются от частиц размером не менее 3-5 мкм.
Частицы меньшего размера улавливаются плохо, что обусловлено двумя причинами. Во-первых, мелкие частицы движутся совместно с газовым потоком и огибают мокрую поверхность, не соприкасаясь с ней. Во-вторых, вблизи мокрой поверхности имеется пограничный газовый слой, который мелкая частица далеко не всегда может преодолеть. В скрубберах Вентури, где газ движется с высокой скоростью, силы инерции, возникающие при разрушении вихрей, позволяют частицам преодолевать пограничный ламинарный слой. Поэтому в данных аппаратах возможно улавливание твердых частиц размером 1-2 мкм и капелек тумана диаметром до 0,2 мкм.

Если частицы гадрофобны, то для эффективного улавливания их они должны обладать дополнительным запасом кинетической энергии, необходимым для работы по тгреодолению сил поверхностного натяжения.
Раньше в тех случаях, когда была необходима очистка от гидрофобных частиц, для улучшения их смачиваемости к жидкости добавляли поверхностно-активные вещества. Однако такой способ сопряжен с дополнительным загрязнением органическими веществами сточных вод, образующихся при мокрой очистке, и не отвечает современным экологическим требованиям.
Мокрая очистка газов наиболее эффективна в случаях, когда допустимы увлажнение и охлаждение очищаемого газа, а отделяемые частицы имеют незначительную ценность. Охлаждение газа ниже температуры конденсации находящихся в нем паров жидкости способствует увеличению массы частиц, которые служат центрами конденсации, что облегчает их улавливание. Кроме того, водяные пары могут конденсироваться и на поверхности холодных капель. Возникающее при этом движение молекул пара способствует перемещению частиц пыли к каплям. Во многих случаях мокрую очистку применяют для выделения из газа частиц, имеющих большую ценность. При мокрой очистке образуются сточные воды, содержащие ловленные из газа дисперсные частицы. Если последние могут вызвать загрязнение окружающей среды, необходимо предусмотреть их отделение в отстойниках или устройствах циклонного типа. При этом осветленную жидкость повторно используют для мокрой очистки. Таким образом, одновременно обеспечиваются защита окружающей среды от загрязнения, и экономия свежей воды, которая требуется лишь для подпитки в количестве, теряемом со шламами. Повторное использование осветленной жидкости делает экономически целесообразным отделение от жидкости частиц и в тех случаях, когда они безвредны для окружающей среды.