Скрубберы с подвижной насадкой.

Рис. 1.7. Скруббер с подвижной шаровой насадкой:

1 — опорная тарелка; 2 — шаровая насадка; 3 —ограничительная

тарелка; 4 — оросительное устройство; 5 — каплеуловитель

Принципиальная схема аппарата приведена на рис. 1.7. В корпусе аппарата между нижней опорно-распределительной тарелкой 1 и верхней ограничительной тарелкой 3 помещается слой полых или сплошных шаров, колец и тел другой формы из полимерных материалов, а также стекла и пористой резины. Для обеспечения свободного перемещения насадки в газожидкостной смеси плотность шаров не должна превышать плотности жидкости.

При пылеулавливании рекомендуется принимать скорость газов в пределах до 5…6 м/с, а удельное орошение 0,5…0,7 л/м³. Доля свободного сечения опорной тарелки принимается равной S₀ = 0,4 м²/м² при ширине щелей 4…6 мм. При очистке газов, содержащих смолистые вещества, а также пыль, склонную к образованию отложений, применяют щелевые тарелки с большей долей свободного сечения (0,5…0,6 м^а/м²). Свободное сечение ограничительной тарелки составляет 0,8…0,9 м^а/м².

При выборе диаметра шаров необходимо соблюдать соотношение D/d_ш >10. Оптимальными с точки зрения пылеулавливания являются шары диаметром 20…40 мм и плотностью 200…300 кг/м³.

Минимальная статическая высота слоя насадки составляет 5…8 диаметров шаров, а максимальная определяется из соотношения Н_ст/D ≤ 1.

Гидравлическое сопротивление аппарата 700…1200 Па.

Пенные и барботажные пылеуловители.

Пенные газоочистные аппараты широко распространены в России и за рубежом. Пыль размером 3…5 мкм улавливается в пенных аппаратах на 99 %. Скорость газа в отверстиях решетки поддерживается на уровне 10…15 м/с, высота слоя пены достигает 400…600 мм.

Рис. 1.9. Пенный пылеуловитель с переливной (а)

тарелкой и с провальной (б) тарелкой:

а) 1 — корпус; 2 — тарелка; 3 — приемная коробка; 4 — порог; 5 — сливная

коробка; б) 1 — корпус; 2 — оросительное устройство; 3 — тарелка

Для очистки газов применяются два. основных вида провальных тарелок: дырчатые и щелевые (рис. 1.10).

Щелевые тарелки подразделяются на решетчатые, трубчатые и колосниковые. Трубчатые и колосниковые щелевые тарелки изготовляются сварными из трубок, пластин или прутков.

Оптимальная толщина тарелки с точки зрения гидравлического сопротивления должна составлять 4…6 мм.

Рис. 1.10. Конструкции провальных тарелок:

а — щелевая; б — дырчатая

Диаметр отверстий d₀ в тарелках пылеулавливающего аппарата составляет от 4 до 8 мм, ширина щели b = 4…5 мм, а свободное сечение колеблется от 0,2 до 0,25 м²/м². В теплообменных аппаратах ширина щели может быть увеличена от 5 до 8 мм, а свободное сечение — от 0,4 до 0,5 м²/м².

Пенный аппарат со стабилизатором пенного слоя (пасс).

Газопромыватель разработан ЛТИ совместно с институтом Проектпромвентиляция. Отличие аппарата от газопромывателя с провальной тарелкой заключается в установке непосредственно на тарелке стабилизатора, представляющего собой сотовую решетку из вертикально расположенных пластин, разделяющих сечение аппарата и пенный слой на небольшие ячейки (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Стабилизатор пенного слоя

Стабилизатор пены предотвращает возникновение волнового режима на тарелке вплоть до скорости газов 4,0 м/с, т. е. существенно расширяет скоростной интервал пенного режима. Благодаря стабилизатору происходит значительное накопление жидкости на тарелке и, следовательно, увеличение высоты пены по сравнению с провальной тарелкой без стабилизатора. Применение стабилизатора позволяет существенно сократить расход воды на орошение аппарата.

Рекомендуются следующие размеры стабилизатора: высота пластин 60 мм; размер ячеек — от 35х35 до 40х40 мм.

Аппараты ПАСС - аппараты нового поколения, отличающиеся наличием стабилизатора пенного слоя и увеличенным размером отверстий решетки (40…100 мм против 4…6 мм в аппаратах старого типа), что позволило качественно изменить структуру пенного слоя, увеличить его высоту, скорость газа в аппарате и эксплуатационную надежность.

Аппараты ПАСС лишены многих недостатков, присущих пенным апаратам. Большой размер отверстий в решетке делает их практически незабиваемыми, стабилизатор пенного слоя полностью предотвращает волнообразования; аппараты могут работать при скорости газа 1,2…6,0 м/с. Колебания расхода жидкости в пределах 0,1…1,0 л/м³ также не оказывают существенного влияния на эффективность очистки. Даже при отключении насоса, слой пены удерживается в течение 10…15 мин.

Рис. 1.12. Газопромыватель типа ПВПР:

1 — брызгоуловитель; 2 — центробежный завихритель;

3— патрубок для отвода жидкости из брызгоуловителя;

4 — верхняя секция; 5 — средняя секция; 6 — стабилизатор;

7 —нижняя секция; 8 —тарелка; 9 —ороситель; 10 — форсунка

Типоразмерный ряд газопромывателей ПАСС типа ПВПР (рис. 1.12) на производительность по газу от 3000 до 90 000 м³/ч, состоящий из 12 типоразмеров разработан институтом Ленгипрогазоочистка. Корпус аппарата круглого сечения собирается из секций, что позволяет производить компоновку с одной или двумя тарелками. Предусмотрено применение тарелок двух типов: дырчатой с S_o = 0,18 м²/м² или трубчатой с S₀ = 0,167 м²/м². В верхней части скруббера установлен центробежный каплеуловитель с цилиндрическим завихрителем. Максимальная температура газов на входе в аппарат 100 °С, максимальное разрежение 5 кПа.

Аппараты ПАСС не энергоемки, не забиваются пылью, работают в большом диапазоне колебаний расхода газа и орошения; для создания оптимальной высоты слоя пены требуется небольшое количество воды. Эффективность очистки газа в них от мелкодисперсной пыли ниже, чем в высоконапорных трубах. Вентури и ротоклонах, но при использовании аппаратов с крупными отверстиями и выборе оптимальных технологических параметров газ очищается от мелкодисперсной пыли до уровня допустимых выбросов.

Гидродинамический пылеуловитель ГДП (рис. 1.13) разработан НИПИОТСТРОМ и предназначен для очистки аспирационного воздуха и газов от пыли, не схватывающейся в воде. Он является аппаратом непрерывного действия с внутренней циркуляцией жидкости и периодической разгрузкой уловленных продуктов в виде шлама или растворов. Это позволяет эксплуатировать аппарат с очень низким удельным орошением.

Запыленный газ сначала поступает в подрешеточное пространство, захватывает часть жидкости, а затем, пройдя отверстия решетки (тарелки, в которых скорость газа составляет 10…12 м/с), контактирует со слоем турбулизированной пены. Для обеспечения равномерного распределения газа в свободном сечении решетки ее отверстия выполнены с увеличением диаметра по мере удаления отверстий от входного патрубка.

Очищенный от пыли газ проходит через каплеотделитель и через выходной патрубок отводится в атмосферу. Уловленная пыль в виде шлама осаждается в бункерной части и через разгрузочное устройство периодически выводится из аппарата.

Аппарат обеспечивает высокую эффективность при улавливании частиц пыли крупнее 5 мкм.

Разработан типоразмерный ряд газопромывателей типа ГДП-М.

Рис. 1.13. Газопромыватель типа ГДП-М:

1 — корпус; 2 — центробежный каплеуловитель; 3 — реле управления водоподпиткой;

4 — патрубок для входа газов; 5 — тарелка; 6 — разгрузочное устройство; 7 — электро-

магнитный клапан; 8— гидрозатвор; 9 — регулятор уровня жидкости; 10 — электромагнитный

вентиль

Аппарат ГДП разработан институтом НИПИОТСТРОМ и предназначен для очистки аспирационного воздуха и газов от пыли, не схватывающейся в воде. Он является аппаратов непрерывного действия с внутренней циркуляцией жидкости и периодической разгрузкой уловленных продуктов в виде шлама или растворов. Это позволяет эксплуатировать ГДП с очень низким удельным орошением (~ 0,015 л/м³). Газопромыватель состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, газораспредельной решетки, центробежного каплеуловителя, разгрузочного устройства, регулятора подачи води, запорной и регулирующей аппаратуры с приборами вывода шлаковых вод.

Запыленный газ сначала поступает в подрешеточное пространство, захватывает часть жидкости, а затем, пройдя отверстия решетки, в которых скорость газа составляет 10…12 м/с, контактирует со слоем турбулизированной пены. Для обеспечения равномерного распределения газа в свободном сечении решетки ее отверстия выполнены с увеличением диаметра по мере удаления их от входного патрубка.

Очищенный от пыли газ проходит через каплеуловитель и через выходной патрубок отводится в атмосферу. Уловленная пыль в виде шлама осаждается в бункерной части и через разгрузочное устройство периодически выводится из аппарата. Разработан типоразмерный ряд аппарата производительностью 3, 5, 7 и 10 тыс. м³/ч. Так, по данным НИИОГАЗа при обеспыливании аспирациоиного воздуха, отходящего от щековых дробилок в производстве цемента, пылеуловитель ГДП-10М производительностью 10 тыс. м³/ч обеспечивал эффективность улавливания 99,8 % при гидравлическом сопротивлении аппарата 1600 Па и концентрации пыли на входе 10 г/нм³.

Опыт применения газопромывателей ГДП в промышленных условиях показал их высокую эксплуатационную надежность, особенно благодаря устойчивой работе системы поддержания уровня жидкости и устройства периодического вывода шлама.

Таблица 1.1