5.6.5 Мокрая очистка газов

Путем смачивания и поглощения частиц пыли жидкостью достигается высокая степень извлечения пыли из газа. Мокрая очистка газа особенно желательна в тех случаях, когда необходимо охлаждение газа независимо от его очистки. При охлаждении влажного газа водяные пары конденсируются на содержащихся в нем пылинках (центры конденсации), вследствие чего увеличивается вес пылинок и облегчается выделение их из газа.

Выделение пыли в мокрых пылеуловителях происходит под действием:

– сил тяжести (при прямолинейном движении газа через аппарата);

– сил инерции (при резком изменении направления газового потока);

– центробежных сил (при вводе газа в аппарат с большой скоростью по касательной к внутренней поверхности аппарата).

В последнем случае достигается наиболее тщательная очистка газа.

Физическая сущность процесса показана на рисунке 5.21 и заключается в том, что запыленный газ контактирует с каплями жидкости, которые оседают, увлекая за собой твердые частицы.

Существуют две модели мокрой очистки.

Первая – это увеличение твердых частиц каплями жидкости – возникает в результате адгезии жидкости к поверхности частиц или в результате набухания частиц при поглощении влаги. Необходимым условием для этого является возможность смачивания частиц жидкостью.

Рисунок 5.21 – Схема проведения мокрой очистки газа

Вторая – фильтрование через зернистый слой. При этом капли воды рассматриваются как зерна.

Смачивание и поглощение пыли водой производится тремя способами:

1) при стекании воды пленкой по внутренним стенкам аппарата

(насадочные и центробежные скрубберы);

2) при разбрызгивании воды по всему объему (полые скрубберы,

скрубберы Вентури);

3) при пропускании газа через слой жидкости (барботажные пылеуловители);

4. при комбинировании первых двух способов.

Мокрую очистку газов применяют в тех случаях, когда наряду с вышеуказанными ограничениями хорошо отработаны мероприятия по предотвращению брызгоуноса и утилизации отработанных стоков.

Достоинства мокрой очистки газов:

– низкие эксплуатационные и капитальные затраты;

– высокая степень разделения;

– возможность совмещения очистки с другими процессами (например, с абсорбцией, осаждением).

Недостатки:

– из неоднородной системы «газ – твердое тело» получается другая неоднородная система «жидкость – твердое тело», следовательно, требуется дополнительное оборудование;

– большой расход жидкости;

– увлажнение и охлаждение газов, что не всегда допустимо;

– большой брызгоунос;

– высокая коррозия оборудования.

5.6.6 Расчет аппаратов мокрой очистки газов

Исходными данными для расчета являются объемный расход исходного газа V_н (м³/с) и концентрация в нем пыли С_н (кг/м³). Степень очистки газа  может быть рассчитана по эмпирическим формулам или, что бывает чаще, определяется экспериментально. Если степень очистки газа установлена, то рассчитывают концентрацию пыли в очищенном газе С_к и расход уловленной пыли G_п:

; (5.48)

. (5.49)

Исходя из значений G_п и концентрации пыли в жидкости, типа аппарата и условий его работы, по эмпирическим соотношениям рассчитывают расход жидкости.

Затем рассчитывают объем жидкости по эмпирическим уравнениям.