Очистка газів від пилу в вологих пінних скруберах, скруберах Вентурі, циклонах з водною плівкою

Тарілчасті газопромивачі. Найбільш поширені пінні апарати (рисунок 5.25) з промивальними тарілками або тарілками з переливом.

Тарілки з переливом мають отвори діаметром 3-8 мм. Вигнуті тарілки можуть бути перфоровані з: круглими отворами, щілинними, трубчастими і колосниковими. Перфоровані круглими отворами, тарілки мають отвори 4-8 мм. Ширина щілин в інших конструкціях тарілок становить 4-5 мм. Пил вловлюється пінним шаром, який утворюється при взаємодії газу і рідини.

Виділяють наступні стадії процесу уловлювання пилу в пінних апаратах: інерційне осадження частинок пилу в підрешітковому просторі; перша стадія уловлювання частинок пилу в пінному шарі («механізм удару»); друга стадія уловлювання частинок у пінному шарі (інерційно-турбулентне осадження частинок на поверхні піни).

Ефективність уловлювання пилу в підрешітковому просторі значна при уловлюванні пилу розміром частинок понад 10 мкм. Переважаючим в роботі пінних апаратів для пиловловлювання є «механізм удару». Ефективність цього механізму набагато вища за ефективність інших механізмів.

Ефективність процесу пиловловлювання залежить від величини міжфазної поверхні.

Рисунок 5.25 - Пінні пиловловлювачі (газопромивачі)

а – з переливною тарілкою; б – з вигнутою тарілкою: 1 – корпус; 2 – тарілка; 3 – приймальна коробка; 4 – поріг; 5 – зливна коробка; 6 - зрошувач

Пінний апарат з стабілізатором пінного шару. На вигнутій тарілці встановлюється стабілізатор, який являє собою сотову решітку із вертикально розміщених пластин, які поділяють переріз апарата і пінний шар на невеликі комірки. Завдяки стабілізатору відбувається значне накопичення рідини на тарілці, збільшення висоти піни порівняно з вигнутою тарілкою без стабілізатора. Застосування стабілізатора дає змогу істотно скоротити витрати води на зрошення апарата.

Рекомендуються наступні розміри стабілізатора: висота пластин 60 мм, розмір комірки від 35 x 35 до 40 x 40 мм, оптимальні умови роботи = 2,5-3,5 м/с, = 0,05-0,1 л/м³. В апараті монтуються перфоровані вигнуті тарілки з мм і = 0,14-0,2 м²/м² або щілинні (трубчасті) тарілки з в = 3-6 мм, = 0,12-0,18 м²/м.

Продуктивність за газом апаратів зі стабілізаторами змінюється від 3000 до 90000 м³/год.

Газопромивачі ударно-інерційної дії. У цих апаратах контакт газів з рідиною здійснюється за рахунок газового потоку об поверхню рідини з наступним пропусканням газорідинної суміші через отвори різної конфігурації або безпосереднім відводом газорідинної суміші в апаратах рідинної дози. Внаслідок такої взаємодії утворюються краплі діаметром 300-400 мкм.

Найпростішим за конструкцією апарат показано на рисунку 5.26. Газ з великою швидкістю входить в колону. При повороті на 180 °С відбувається інерційне осадження частинок пилу на краплях рідини. В основі процесу осадження лежить «механізм удару». Існують й інші конструкції апаратів цього типу (скруберДойля, СУД).

Схема скрубера Дойля показана на рисунку 5.27. У нижній частині труби встановлені конуси для збільшення виходу газу. Швидкість у щілині дорівнює 35-55 м/с. Газ вдаряється об поверхню рідини, створюючи завісу із крапель. Гідравлічний опір газопромивача від 500 до 4000 Па, питома витрата рідини становить 0,13 л/м³.

Рисунок 5.26 – Пиловловлювач ударно-інерційної дії:

1 – вхідний патрубок; 2 – резервуар з рідиною; 3 - сопло

Рисунок 5.27 – Скрубер Дойля:

1 – труба; 2 – корпус; 3 - перегородники

Рисунок 5.28 – Циклон з водяною плівкою, скрубер Вентурі

а- циклон з водяною плівкою: 1 – вхідний патрубок; 2 – вихідний патрубок; 3 – кільцевий колектор; 4 – сопло;

б – скрубер Вентурі з виносним крапле вловлювачем: 1 – труба-розпилювач; 2 – циклон-пиловловлювач

Газопромивальні апарати відцентрової дії. Найбільш поширені відцентрові скрубери, які за конструктивними особливостями можна поділити на два види:

1) апарати, в яких завихрення газового потоку здійснюється з допомогою центрального лопаткового завихрювального пристрою;

2) апарати з боковим тангенціальним, або завитковим під'єднанням газохідної труби.

Останні зрошують газ через форсунки, встановлені в центральній частині апарата, крім цього, рідина, яка стікає по внутрішній поверхні стін апарата, утворює плівку.

Більшість вітчизняних скруберів мають тангенціальне під'єднання газів і плівчасте зрошення. Схема циклона з водяною плівкою зображена на рисунку 5.28. Такі апарати використовують для очистки будь-яких видів пилу, який не цементується.

Для створення на внутрішній поверхні стінки плівки води її тангенціально вводять в апарат через ряд трубок, розміщених у верхній його частині. При концентрації пилу понад 2 г/м³ в циклоні з водяною плівкою рекомендується попередня очистка газів в апараті іншого типу.

Для уловлювання змочуваного пилу (за винятком волокнистого та пилу, який цементується) при початковій концентрації до 5 г/м³ використовують швидкісні промивальні апарати типу СИОТ.