Способи очищення газів
Всі промислові гази – як відхідні, так і технологічні – передаються газоходами чи трубопроводами, які можуть постачатися з відповідними газоочисними пристроями. Природно, вибір придатного методу очищення залежить від природи вловлюваного матеріалу. Якщо вловлювана речовина газоподібна, можливі два альтернативних варіанти: адсорбція чи абсорбція домішок з газової сумішіабо подальші хімічні перетворення компонентів суміші.
Абсорбція газів широко застосовується в тих випадках, коли очищенню підлягають великі газові потоки, наприклад, пари HCl , аміак, SO2 і СO2.
Адсорбція газів на твердих сорбентах більш застосовується для поглинання невеликої кількості газів, наприклад, пари води – силікагелем, СО2 – вапном, пари органічних сполук – активованим вугіллям.
Під хімічними перетвореннями газів з метою очищення мають на увазі спалювання чи каталітичний процес, зокрема каталітичне окислення органічних сполук. Проте до цього методу можна віднести і збільшення тривалості процесу для закінчення реакції замість того, щоб „заморозити” газову суміш перед безпосереднім викидом її в атмосферу.
Отже, технологія видалення газових забруднень з газового потоку основана на хімічних реакціях чи на процесах адсорбції, чи абсорбції. В переважній більшості одночасно застосовують один із методів, тому для конструктивного розроблення газоочисних установок можуть застосовуватися типові заходи хімічного машинобудування.
Видалення твердих частинок малого діаметра і краплин рідини значно складніше і сувора фізична класифікація методів не є можливою, тому що в дію можуть вступати, а часто і вступають різні комбіновані методи. До основних фізичних операцій, що використовуються для цієї мети, відносяться гравітаційне осадження, центрифугування, інерційний чи прямий захват, броунівська або вихрова дифузія, осадження (термічне, електростатичне чимагнітне), броунівська чи акустична агломерація і турбулентне розділення.
В більшості пиловловлювальних пристроїв звичайно декілька згаданих вище процесів одночасно беруть участь в очищенні газового потоку, хоча частіше всього тільки один з них є основним при осадженні частинок певного типу. Так, процес фільтрування заснований на інерційному і прямому захваті та броунівській дифузії. Проте броунівська дифузія відіграє домінуючу роль у видаленні частинок субмікронних розмірів, тоді якінерція і прямий захват є основними механізмами вловлювання частинок мікронного розміру.
В цьому процесі важливу роль відіграють також електростатичні сили, тому що заряджені частинки можуть індукувати заряд на незарядженому, фільтрувальному середовищі.
Перш ніж рекомендувати той чи інший метод і відповідно сконструювати газоочисне обладнання, необхідно встановити, які речовини необхідно видалити з газового потоку, об’єм потоку і його параметри. Таким чином, необхідно провести аналіз газового потоку і його компонентів. До найнеобхіднішої інформації відносяться швидкість газового потоку, температура і склад газів, природа компонентів, які вилучаються, а також необхідний ступінь очищення.
В табл. 1.4 наведені розміри вловлюваних частинок апаратів пилоочищення та інших показників, які необхідно враховувати при виборі апаратів пилоочищення.
Наведені дані служать тільки попередньою інформацією при виборі способу і апаратів пилогазоочищення. Наприклад, при виборі варіанта фільтраційного очищення необхідно враховувати агресивність пилогазового потоку, а при електричному очищенні – питомий електричний опір аерозольних частинок в газовому потоці та інші фізико-хімічні властивості дисперсної фази.
Таблиця 1.4 – Показники для вибору апаратів пиловловлювання
Пиловло-влювачі | Максима-льний вміст пилу в газі, кг/м3 | Розміри уловлюваль-них частинок, мкм | Ступінь очи-щення, % | Гідра-влічний опір, кПа | Максималь-на температу-ра на вході в апарат, °С |
Пилооса-джувальні камери | - | 30-40 | - | Не лімітується | |
Жалюзійні пиловло-влювачі | 0,02 | 400-500 | |||
Циклони | 0,40 | 70-95 | 400-700 | ||
Батарейні циклони | 0,10 | 85-90 | 500-800 | ||
Рукавні фільтри | 0,02 | 98-99 | 500-2500 | 100-250 | |
Від-центрові скрубери | 0,05 | 85-95 | 400-800 | Не лімітується | |
Пінні апарати | 0,03 | 95-99 | 300-900 | Не лімітується | |
Скрубери з рухомою насадкою | 0,02 | 96-99 | 300-1000 | Не лімітується | |
Електро-фільтри | 0,01-0,05 | 0,005 | 99 і менше | 100-200 |
Подібний метод аналізу фізико-хімічних параметрів газів застосовують при виборі способів очищення від газових домішок. Якщо, наприклад, для вибору мокрого способу очищення достатньо мати дані про витрати газу, то для вирішення питання про застосування методу абсорбції необхідно знати склад і вміст газових домішок, які видаляються. Критерієм підбору абсорбенту є розчинність в ньому відповідного газу.
Деколи можливо, а в ряді виключно складних проблем і економічно необхідно, в принципі відмовитися від очищення газів або шляхом зміни самого технологічного процесу, або перемістити виробництво на придатний майданчик, або ж просто підвищити викидну трубу.
Якщо газоочисна установка призначена для нового технологічного процесу, то необхідно отримати і оцінити інформацію про швидкістьгазового потоку, температуру і склад газу. При цьому інформацію про природу речовин, які вилучаються, отримують з літературних джерел або на основі аналогічного підприємства, або ж з даних лабораторних досліджень.
Після аналізу проблеми стає можливимпровесни розрахунки, віднесені до видалення газоподібних компонентів або частинок. З допомогою розрахунків можна отримати висновки про можливі механізми очищення, а такожпро розміри і складність необхідного обладнання. Таке економічнеоцінювання методів очищення газів дозволить вибрати найпридатніший з них і покаже його вартість.
Дата добавления: 2016-02-02; просмотров: 1184;