3.Мокрые газопромыватели (скрубберы).Устройство и работа скруббера Вентури.

Пылеуловители мокрого типа получили широкое распространение в технике. Отличительной особенностью является захват улавливаливаемых частиц жидкостью, которая уносит их из аппаратов в виде шлама.

Мокрые аппараты имеют следующие преимущества: простота к-рукции и сравнительно невысокая стоимость; более высокая эффект-ть, по сравнению с сухими механическими пылеуловителями инерцион-го типа; меньшие габариты по сравнению с тканевыми фильтрами и эл.фильтрами; возможность использования при высокой температуре повышенной влажности газов; работа на взрывоопасных газах; улавливание вместе с взвешенными твердыми частицами паров и газообразных компо-в.

Однако мокрым пылеуловителям свойствен и ряд недостатков: значительные затраты энергии при высоких степенях очистки; получение уловленного продукта в виде шлама; необходимость организации оборотного водоснабжения (отстойники, перекачивающие насосные, охладители) что значительно увеличивает стоимость системы газоочистки; образов-е отложений в оборудовании и газопроводах при охлаждении газов до температуры точки росы или при капельном уносе влаги из пылеуловителя; коррозионный износ оборудования и газопроводов при очистке газов, содерж-х агрессивные компоненты; вредное влияние капельной влаги, содержащейся в газах, на стенки дымовых труб; ухудшение условий рассеивания пыли вредных газов, выбрасываемых через дымовые трубы в воздушный бассейн.

Работа скрубберов Вентури основана на дроблении воды турбулент-м газовым потоком, захвате каплями воды частиц пыли, последующей их коагуляции и осаждении в каплеуловителе инерционного типа.

Простейший скруббер Вентури включает трубу Вентури и прямоточный циклон. Труба Вентури состоит из служащего для увеличения скорости газа конфузора, в котором размещают оросительное устройство, горловины, где происходит осаждение частиц пыли на каплях воды, и диффузора, в котором протекают процессы коагуляции, а также за счет снижения скорости восстанавливается часть давления, затраченного на создание высокой скорости газа в горловине. В каплеуловителе тангенциального ввода газа создается вращение газового потока, вследствие чего смоченные и укрупненные частицы пыли отбрасываются на стенки и непрерывно удаляются из каплеуловителя в виде шлама. Скрубберы Вентури могут работать с высокой эффективностью 96-98%.

\

Скруббер Вентури: а - общий вид; б - нормализованная труба Вентури; 1 - конфузор; 2 - горловина; 3 - диффузор; 4 - лодача воды; 5 - каплеуловитель

4.Улавливание газообразных примесей.Основы физической абсорбции.Конструкция и принцип работы основных абсорбционных аппаратов и установок.

Для очистки газов от вредных газообразных компонентов используют преимущественно сорбционные методы. Газ или определенный газовый компонент при соприкосновении с жидкостью растворяются в ней. Чем больше парциальное давление газового компонента, тем в большем количестве способен он раствориться в жидкости (абсорбенте).

Таким образом, между газом и жидкостью по истечении некоторого времени всегда устанавливается равновесное состояние, для которого справедлив закон Генри: где х - концентрация газового компонента в жидкости; р - равновесное парциальное давление этого компонента в газовой смеси. Закон Генри справедлив для слабоконцентрированных растворов и нарушается в случае высококонцентрированных растворов, а также при наличии между поглощающей жидкостью и поглощаемым газом химического воздействия. Растворимость газа в жидкости повышается при увеличении парциального давления газового компонента и понижается при увеличении температуры.

Физическую абсорбцию водой в чистом виде можно применить только для хорошо растворимых газов (аммиака, хлористого и фтористого водорода). Абсорбция диоксида серы будет нецелесообразна из-за большого расхода воды. Удаление из газов оксида углерода путем промывки водой практически невозможно. Труднорастворимые компоненты в некоторых случаях можно удалять из газов, промывая их жидкостями, химически реагирующими с поглощаемым компонентом, т. е. применяя хемосорбцию. абсорберы должны иметь развитую поверхность соприкосновения между жидкостью и газом. По способу образования этой поверхности абсорберы можно условно разделить на поверхностные, распыливающие и барботажные.

Поверхностные абсорберы поглощают газ пленкой жидкости, образующейся на поверхностях, смачиваемых жидкостью и омываемых газом. Примером такого пленочного абсорбера может служить трубчатый абсорбер, в котором жидкость стекает сверху вниз по внутренней поверхности труб, омываемых поднимающимся снизу вверх газом. Насадочный абсорбер, наиболее распространенный из поверхностных абсорберов, представляет собой вертикальный цилиндр, заполненный орошаемой сверху насадкой, сквозь которую снизу вверх проходит газ. Сильно развитая межфазная поверхность интенсифицирует работу абсорбера.

В качестве насадки часто применяют тонкостенные керамические или стальные кольца высотой, равной диаметру, изменяющемуся в пределах 15-150 мм. Мелкие кольца засыпают навалом, а крупные укладывают рядами. Широко применяют также хордовую насадку, представляющую собой ряд решеток из досок, поставленных на ребро и повернутых относительно Друг друга на 45 или 90°. Иногда в качестве насадок применяют кокс или дробленый кварц с размером кусков 25-100 мм. Основными характеристиками насадки являются ее удельная поверхность f₀ и свободный объем К₀ - отношение объема пустот к объему, занимаемому насадкой.

Подвод орошающей жидкости осуществляют с помощью оросителя, обеспечивающего равномерное орошение насадки. Количество жидкости, подаваемой на 1 м~² поверхности насадки в единицу времени, называется плотностью орошения L. Преимуществом насадочных абсорберов является простота устройства. К преимуществам полых распыливающих абсорберов относятся простота устройства, низкое гидравлическое сопротивление, возможность работы с загрязненными газами, легкость осмотра, чистки и ремонта. Недостатки этих аппаратов - невысокая эффективность, значительный расход энер гии на распыливание жидкости, трудность работы с загрязненными жидкостями из-за засорения форсунок, повышенный расход абсорбента, низкие допустимые скорости газа, ограниченные уносом капель жидкости.Распыливающие полые абсорберы применяют главным образом для поглощения хорошо растворимых газов, В последнее время получают распространение абсорберы с распылением жидкости в потоке движущегося газа со скоростью до 100 м/с. Такие абсорберы по устройству аналогичны скрубберам Вентури; они характеризуются большой интенсивностью и высокой эффективностью. Их основным недостатком являются высокие энергозатраты вследствие большого гидравлического сопротивления.