Федеральное
агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(Технический университет)
Кафедра оптимизации химической и биотехнологической аппаратуры
М.А. Яблокова, с.И. Петров
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
ЧАСТЬ 2
АППАРАТЫ ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПЫЛЕЙ
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2006
УДК 66.074.5
Яблокова М.А. Оборудование для очистки газовых выбросов промышленных предприятий. Ч. 2. Аппараты для мокрой очистки газов от пыли [Текст]: учебное пособие / Яблокова М.А., Петров С.И. – СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2006. – 30 с.
Пособие содержит необходимые теоретические сведения об основных типах мокрых механических пылеуловителей, их классификации, принципах действия, конструктивных особенностях, основных показателях эффективности. Представлены методики расчета полых форсуночных скрубберов, тарельчатых пенных аппаратов, скрубберов Вентури и других аппаратов, в которых пылеулавливание осуществляется при контакте газового потока с жидкостью.
Учебное пособие предназначено для студентов четвертого и пятого курса инженерно-кибернетического факультета (специальности 17.05.00 и 17.16.00) и соответствует программам дисциплин « Оборудование для очистки сточных вод и газовых выбросов» и «Оборудование промышленной экологии».
Ил. 17, библиогр. 15 назв.
Рецензенты:
Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров. Кафедра процессов и аппаратов химической технологии, д-р техн. наук, проф.
Куров В.Н.;
Федоров В.Н., д-р техн. наук, проф. кафедры машин и аппаратов химических производств СПбГТИ(ТУ).
Утверждено на заседании учебно-методической комиссии инженерно-кибернетического факультета «06» сентября 2006 г.
Рекомендовано к изданию РИСо СПбГТИ(ТУ)
© Яблокова М.А., Петров С.И.
Введение
Повышение требований к качеству очистки отходящих газов промышленных предприятий приводит к тому, что на производстве все шире используют высокоэффективные методы мокрого механического пылеулавливания. Применяемая аппаратура очень разнообразна по принципам действия и конструктивному оформлению. В настоящем учебном пособии рассматриваются основные типы мокрых пылеуловителей, их общие черты и отличительные особенности, а также методики их расчета и оценки эффективности.
1 Выделение дисперсной фазы в аппаратах «мокрого» типа
Процесс мокрого пылеулавливания основан на контакте запыленного газового потока с жидкостью, которая захватывает взвешенные частицы и уносит их из аппарата в виде шлама.
Мокрая очистка, промывка газов, скрубберная очистка – все это синонимы, определяющие мокрый способ удаления аэрозолей из газовых потоков, являющийся одним из самых эффективных методов пылеулавливания.
Мокрую очистку газов применяют в тех случаях, когда допустимы охлаждение и увлажнение очищаемых газов и хорошо отработаны технологические мероприятия по предотвращению брызгоуноса и утилизации отработанных стоков. Однако, несмотря на указанные ограничения, мокрое пылеулавливание в ряде случаев может оказаться более целесообразным и оправданным, чем сухое. Аппараты мокрого пылеулавливания проще по конструкции, но при этом обладают эффективностью, присущей наиболее сложным сухим пылеуловителям. Их легко изготовить непосредственно на химическом предприятии; как правило, они не имеют подвижных узлов, которыми часто оснащены сухие пылеуловители (например, узлы встряхивания в рукавных фильтрах).
Итак, достоинствамокрых пылеуловителей, по сравнению с аппаратами сухого типа:
более высокая эффективность улавливания взвешенных частиц;
возможность очистки газов от более мелких частиц (в лучших мокрых аппаратах удается удалять частицы с размерами порядка 0,1 мкм);
допустимость очистки газов при высокой температуре и повышенной влажности, а также при опасности возгораний и взрывов очищенных газов и уловленной пыли;
возможность наряду с пылями одновременно улавливать парообразные и газообразные компоненты.
Однако метод мокрого обеспыливания имеет и ряд недостатков:
выделение уловленной пыли в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод, то есть с удорожанием процесса;
возможность уноса капель жидкости и осаждения их с пылью в газоходах и дымососах;
в случае очистки агрессивных газов необходимость защищать аппаратуру и коммуникации антикоррозионными материалами.
В качестве орошающей жидкости в мокрых пылеуловителях чаще всего применяется вода; при одновременном решении вопросов пылеулавливания и химической очистки газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) обусловливается процессом абсорбции.
В результате контакта запыленного газового потока с жидкостью в мокрых пылеуловителях образуется межфазная поверхность контакта. В различных аппаратах характер поверхности контакта фаз различный: она может состоять из газовых струек, пузырьков, жидкостных струй, капель, пленок жидкости. Поскольку в пылеуловителях наблюдаются различные виды поверхностей, то пыль улавливается в них по различным механизмам.
Общепринятой классификации мокрых пылеуловителей до настоящего времени не существует. Обычно они подразделяются на группы в зависимости от характера (вида) поверхности контакта фаз (капельные, пленочные, барботажные) или по способу действия:
полые газопромыватели (оросительные промывные камеры; полые, форсуночные скрубберы);
насадочные скрубберы;
тарельчатые газопромыватели (барботажные и пенные аппараты);
газопромыватели с подвижной насадкой;
мокрые аппараты ударно-инерционного действия;
мокрые аппараты центробежного действия;
механические газопромыватели (механические скрубберы, динамические скрубберы);
скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури, эжекторные скрубберы).
Иногда мокрые пылеуловители подразделяют по затратам энергии на низконапорные, средненапорные и высоконапорные. К низконапорным аппаратам относятся пылеуловители, гидравлическое сопротивление которых не превышает 1500 Па. В эту группу входят форсуночные скрубберы, барботажные аппараты, мокрые центробежные аппараты и другие. К средненапорным мокрым пылеуловителям с гидравлическим сопротивлением от 1500 до 3000 Па относятся некоторые динамические скрубберы, газопромыватели ударно-инерционного действия, эжекторные скрубберы. Группа высоконапорных газопромывателей с гидравлическим сопротивлением более 3000 Па включает в основном скрубберы Вентури и аппараты с подвижной насадкой.