4. Аппараты для разделения газовых неоднородных систем

Промышленная очистка газов производится для уменьшения загрязненности воздуха, улавливания из газа ценных продуктов или удаления из него вредных примесей.

Различают следующие способы очистки газа:

• осаждение под действием сил тяжести (гравитационная очистка);

• осаждение под действием инерционных и центробежных сил;

• осаждение под действием электростатических сил (электрическая очистка);

• мокрая очистка;

• фильтрование.

На практике требуемая степень очистки не всегда может быть достигнута в одном аппарате, поэтому в ряде случаев применяют установки, включающие их комбинации. Как правило, гравитационные пылеуловители (полочные пылеосадительные камеры) используют для предварительной, грубой очистки газа, степень очистки в них не превышает 40%. Они громоздки, однако отличаются простотой конструкции и имеют малое гидравлическое сопротивление проходу газа.

Инерционные пылеуловители (отстойный газоход, жалюзийный пылеуловитель) и циклоны пригодны для отделения сравнительно крупных частиц и могут использоваться для очистки нелипкой и неволокнистой пыли. Вместе с тем эти аппараты не требуют высоких капитальных и эксплуатационных затрат. Инерционные уловители и циклоны часто устанавливают перед более эффективными газоочистительными аппаратами. Батарейные циклоны целесообразно применять при больших расходах очищаемого газа с относительно высоким содержанием пыли.

Электрофильтры и электроосадители способны улавливать мелкодисперсную пыль с размером частиц 0,005–0,01 мкм. При невысокой запыленности газа получают весьма высокую степень улавливания взвешенных частиц (до 99 %). Расход энергии в данных аппаратах невелик вследствие малого потребления тока и низкого гидравлического сопротивления. Для очистки сухих газов используют преимущественно пластинчатые электроосадители, а для осаждения трудноудаляемой пыли и туманов – трубчатые. Однако подобные аппараты мало пригодны для очистки газов от твердых частиц, имеющих малое удельное электрическое сопротивление.

Для более полной очистки газов от мелкодисперсной пыли используют мокрые пылеуловители (насадочный скруббер, пенный газопромыватель). Степень очистки газа в них составляет 95 – 98 %. Их применяют в случаях, когда желательно или допустимо охлаждение и увлажнение очищаемого газа или уловленной пыли. Эти аппараты достаточно просты в изготовлении, однако некоторые конструкции характеризуются повышенным гидравлическим сопротивлением.

Очистка газа фильтрованием в рукавных фильтрах дает наибольшую степень очистки (99 %). Их применяют для тонкой очистки газов от сухой или трудноувлажняемой пыли с размером частиц от 1 мкм. Они эффективно работают при очистке газов от волокнистой пыли, но непригодны для улавливания липкой и влажной. Рукавные фильтры обладают значительным гидравлическим сопротивлением и сравнительно непродолжительным сроком службы материала рукавов.

Полочная пылеосадительная камера

Рис. 37. Схема полочной пылеосадительной камеры:

1 – корпус; 2 – полки; 3 – затвор колокольного типа; 4 – люки; 5 – перегородка

Принцип работы

Полочная камера (рис. 37) состоит из корпуса 1, в котором устанавливаются: близко расположенные друг над другом (для сокращения времени осаждения пыли) горизонтальные полки 2 (расстояние между полками составляет 0,1 – 0,4 м), колокольный затвор 3 для прекращения подачи газа, люки 4 для удаления пыли из камеры, перегородка 5 для равномерного распределения газового потока.

Запыленный газ через открытый колокольный затвор поступает в камеру. Частицы пыли оседают из газа при его движении между полками. При этом скорость газового потока ограничен тем, что частицы пыли должны успеть осесть до того, как они будут вынесены потоком газа из камеры. Газ, пройдя полки, огибает вертикальную перегородку, которая служит как для равномерного распределения газового потока между полками, так и для дополнительного осаждения пыли под действием сил инерции. Пыль, осевшая на полках, периодически удаляется вручную специальными скребками через люки в боковой стенке или смывается водой.