7. Абсорбционная очистка газов.

При проведении абсорбции в качестве абсорбентов применяют воду, органические растворители, не вступающие в реакцию с извлекаемым газом, и водные растворы этих веществ. При хемосорбции в качестве абсорбента используют водные растворы солей, органические вещества и водные суспензии различных веществ. Требования к абсорбентам: большая абсорбционная емкость; высокая селективность; невысокое давление насыщенных паров; легкость регенерации; термохимическая устойчивость; невысокая коррозионная активность; небольшая вязкость; доступность; низкая стоимость

Процессы абсорбции проводят в поверхностных (пленочных, насадочных), барботажных (тарельчатых, насадочные) и распыливающих абсорберах. Установки для абсорбции могут быть разомкнутыми (без регенерации абсорбента) и циркуляционными (с регенерацией абсорбента).

Поверхностные абсорберы можно разделить на следующие основные типы: поверхностные абсорберы с горизонтальным зеркалом жидкости; пленочные абсорберы; насадочные абсорберы (с неподвижной насадкой); механические пленочные абсорберы. В поверхностных абсорберах с горизонтальным зеркалом жидкости газ проходит над поверхностью неподвижной или медленно текущей жидкости..

Оросительный поверхностный абсорбер с горизонтальным зеркалом жидкости

В пленочных абсорберах газ и жидкость соприкасаются на поверхности текущей жидкой пленки. Течение пленки происходит по вертикальным поверхностям, представляющим собой трубы или пластины. Известны три типа пленочных абсорберов: трубчатые абсорберы, в которых пленка стекает по внутренней поверхности вертикальных труб; абсорберы с листовой (плоскопараллельной) насадкой, в которых пленка стекает по обеим поверхностям вертикальных пластин; абсорберы с восходящим (обращенным) движением пленки.

а — трубчатый; б- с листовой насадкой; 1- трубы; 2- трубные решетки; 3- пластины; 4 — распределительное устройство.

Пленочные абсорберы с нисходящей пленкой

а — одноступенчатый; б — двухступенчатый; 1 — трубы; 2 — трубные решетки;

3 — камера; 4 — патрубки; 5 — щели

Абсорбер с восходящим движением пленки

Принцип действия аппаратов с восходящей пленкой: при достаточно высоких скоростях (> 10 м/с) движущийся снизу вверх газ увлекает жидкую пленку в направлении своего движения.

Насадочные абсорберы - колонны, загруженные насадкой из тел различной формы (кольца, кусковой материал, деревянные решетки и т.д.). Соприкосновение газа с жидкостью происходит на смоченной поверхности насадки, по которой стекает орошающая жидкость.

Механические пленочные абсорберы можно разбить па две группы. В аппаратах первой группы механическое воздействие (вращение) используется для создания и поддержания пленки жидкости. К этой группе относится дископленочный абсорбер.

а — дископленочный; б — с вращающимися пакетами дисков; 1 — горизонтальный цилиндр; 2 — перегородка; 3 — нал; 4 — диск; 5 — пакет кольцевых дисков

Механические пленочные абсорберы

В промышленности большее распространение получили барботажные аппараты, с поверхностью межфазового контакта в виде слоев пены, имеющей боле развитую поверхность, наибольшее распространение получили: насадочные аппараты с неподвижной насадкой; насадочные аппараты с подвижной насадкой; тарельчатые аппараты.

Распыливающие абсорберы можно разделить на следующие три группы аппаратов: полые (форсуночные) распыливающие абсорберы, представляющие собой колонны или камеры, в которых движется газ, встречающий на своем пути жидкость, распыляемую на капли при помощи форсунок (полые скрубберы); скоростные прямоточные распыливающие абсорберы, в которых распыление жидкости осуществляется за счет кинетической энергии движущегося с большой скоростью газового потока (скоростные газопромыватели); механические распыливающие абсорберы, в которых жидкость распыляется вращающимися деталями (механические газопромыватели);

Полые распыливающие абсорберы выполнены в виде полых колонн с движением газа снизу вверх, а жидкость подается через расположенные в верхней части колонны распылители.

а — факел распыла направлен вниз; б — факел распыла направлен под углом (двухрядное расположение форсунок); в — с пережимом в нижней части

Полые распыливающие абсорберы

Скоростные прямоточные распыливающие абсорберы можно условно разбить на три группы. К первой группе относятся аппараты, в которых жидкость распыливается при струйном или пленочном ее течении и имеют вид трубы Вентури.

а- с периферийным вводом жидкости; 1- горловина с отверстиями; 2- циклон; 3- сопло; 4- бак

Форсуночные абсорберы Вентури

Абсорбер Вентури с пленочным орошением

Ко второй группе относятся аппараты, в которых осуществляется восходящий прямоток. Характерным представителем этой группы является бесфорсуночный абсорбер Вентури с одной трубой (а), в котором жидкость эжектируется в конфузор поступающим в него газом.

а — с одной трубой; 1 — бак; 2 — сепаратор; 3 — сопла

Бесфорсуночный абсорбер Вентури

Механические абсорберы. Типичным аппаратом с механическим разбрызгиванием является абсорбер с вращающимся погружным конусом.

а — абсорбер Фельда; б — абсорбер Сафина; 1- кожух; 2- тарелка; 3- перегородка;4- конус; 5- вал; 6- конус-питатель; 7— кольцо; 8 — кольцевой желоб; 9 — периферийный желоб; 10 — переток

Абсорберы с вращающимся погружным конусом

Для сильно запыленных газов часто используется абсорбер с разбрызгивающими валками лопастного типа или разбрызгивающими дисками.

1 — валки; 2, 3 — перегородки

Абсорбер с разбрызгивающими валками лопастного типа