21.Мокрые пылеуловители. Скрубберы Вентури.
Мокрые пылеуловители
Достаточно широкое применение для очистки газов и воздуха от мелкодисперсной пыли с диаметром частиц d более (0,3…1,0) мкм, а также для очистки от пыли взрывоопасных и имеющих высокую температуру газов нашли мокрые пылеуловители.
Принцип действия мокрых пылеуловителей заключается в осаждении частиц пыли на поверхность капель или пленки жидкости за счет сил инерции и броуновского движения. Силы инерции зависят от массы капель и частиц пыли, а также от скорости их движения. Частицы пыли малого размера (менее 1 мкм) не обладают достаточной кинетической энергией и при сближении с каплями обычно огибают их и не улавливаются жидкостью. Броуновское движение обычно характерно для частиц малого размера.
С учетом конструктивных особенностей мокрые пылеуловители разделяют на:
скрубберы Вентури;
форсуночные и центробежные скрубберы;
аппараты ударно-инерционного типа;
барботажно-пенные аппараты и др.
Среди аппаратов мокрой очистки с осаждением частиц пыли на поверхность капель наибольшее распространение получили скрубберы Вентури (рис.2.6)
Рис. 2.6. Скруббер Вентури
Основная часть скруббера – сопло Вентури 2, в которое подводится запыленный поток газа, а через центробежные форсунки 1 – жидкость на орошение. В конфузорной части сопла происходит разгон газа от входной скорости V=15–20 м/с до скорости 30–200 м/с и более в узком сечении сопла. Процесс осаждения частиц пыли на капли жидкости обусловлен массой жидкости, развитой поверхностью капель и высокой относительной скоростью частиц жидкости и пыли в конфузорной части сопла. Эффективность очистки в значительной степени зависит от равномерности распределения жидкости по сечению конфузорной части сопла. В диффузорной части сопла 3 скорость потока падает до 15…20 м/с.
Скрубберы Вентури обеспечивают высокую эффективность очистки аэрозолей со средним размером частиц 1…2 мкм при начальной концентрации примесей до 100 г/м3.
При анализе конструкции и принципов действия мокрых пылеуловителей можно выделить следующие их достоинства:
простота конструкции и сравнительно невысокая стоимость;
более высокая эффективность по сравнению с сухими механическими пылеуловителями инерционного типа;
меньшие габариты по сравнению с тканевыми фильтрами и электрофильтрами;
возможность использования при высокой температуре и повышенной влажности газов;
работы на взрывоопасных газах;
улавливание вместе с взвешенными твердыми частицами паров и газообразных компонентов.
Однако мокрым пылеуловителям свойствен и ряд недостатков:
значительные затраты энергии при высоких степенях очистки;
получение уловленного продукта в виде шлама, что часто затрудняет и удорожает его последующее использование;
необходимость организации оборотного цикла водоснабжения (отстойники, перекачивающие насосы и т. п.;
образование отложений в оборудовании и газопроводах;
коррозионный износ оборудования и газопроводов при очистке газов, содержащих агрессивные компоненты.