83.Мокрое (адсорбционное) пылеулавливание. Схема насадочного скруббера.
Мокрая очистка газа желательна в тех случаях, когда необходимо охлаждение газа независимо от его очистки. Путем смачивания и поглощения частиц пыли жидкостью достигается высокая степень извлечения пыли из газа.
При охлаждении влажного газа водяные пары конденсируются на содержащихся в нем пылинках, вследствие чего увеличивается масса пылинок и облегчается выделение их из газа. Выделение пыли в мокрых пылеуловителях происходит под действием сил тяжести (при прямолинейном движении газа через аппарат) или под действием сил инерции (при резком изменении направления газового потока), или под действием центробежных сил (при вводе газа в аппарат с большой скоростью по касательной к внутренней поверхности аппарата). В последнем случае достигается наиболее тщательная очистка газа от пыли. Смачивание и поглощение пыли водой производится при стекании воды пленкой по внутренним стенкам аппарата, при разбрызгивании воды по всему объему аппарата или комбинированным способом.
Предварительную очистку газов (в сочетании с охлаждением их) проводят в полых скрубберах-башнях круглого или прямоугольного сечения (рис.8.8).
Запыленный газ движется в скруббере снизу вверх, поглощающая жидкость распыляется форсунками, которые устанавливаются на разных уровнях; при этом все сечение скруббера перекрывается распыляемой жидкостью. Скорость газа в поперечном сечении полого скруббера не должна превышать 1-1,5 м/с.
Рис.8.6. Струйный скруббер Вентури
Несколько лучшая, чем в полых скрубберах, очистка газа достигается в скрубберах с насадкой. В качестве насадки используют кусковой кокс и кварц. Орошение насадки производится через распределительные устройства. Скорость газа в насадочных скрубберах составляет 0,8-1,25 м/с. Кроме полых и насадочных скрубберов, в качестве гидравлических пылеуловителей используют центробежные скрубберы, струйные скрубберы Вентури и пенные пылеуловители.
Центробежный скруббер работает следующим образом. Запыленный газ поступает в аппарат через патрубок по касательной к стенке корпуса и приобретает интенсивное вращательное движение. Под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенкам скруббера и смываются пленкой воды, стекающей по стенкам. Орошающая вода распределяется по стенкам через сопла. Очищенный газ удаляется через верхнее отверстие.
Достоинства центробежного скруббера: 1) высокая степень очистки в поле центробежных сил при турбулентном движении газа и жидкости; 2) низкое гидравлическое сопротивление; 3) простота конструкции и экономичность эксплуатации.
Одним из эффективных аппаратов для мокрой газоочистки является струйный скруббер Вентури (рис. 8.6).
Вода вводится в трубу 1 через отверстия в ее горловине 2 под избыточным давлением 0,3-1 атмосферы и тонко распыляется движущимся с большой скоростью потоком газа, который протягивается через установку при помощи вентилятора. Скорость газа в горловине составляет 60-70 м/с и более. В расширенной части трубы скорость потока снижается, тонко распыленная жидкость увлажняет и поглощает частицы пыли. Вследствие этого капельки жидкости укрупняются и могут быть выделены из газового потока в циклонном сепараторе 3. Вода отделяется от шлама в отстойнике 4 и вновь подается в скруббер. В скруббере Вентури удается удалить из газа до 99% тонкодисперсной пыли (0,5-1,5 мкм).
Высокая степень очистки топочных газов достигается в пенном пылеуловителе (см. рис.8.7).
Рис.8.7. Пенный пылеуловитель
Газы поступают через патрубок 1 и, проходя через мелкие отверстия решетки 2, вспенивают воду, подаваемую через штуцер 3. Благодаря значительной поверхности пена хорошо поглощает частицы золы. Отделившиеся от газа частицы золы уходят с водой, основная часть которой (≈80%) удаляется в виде пены через регулируемый порог 4. Остальная вода сливается через решетку, а также испаряется и уносится в виде брызг газами.
Рис.8.8. Схема скруббера
Подвижное пенное состояние жидкости обеспечивается при скорости восходящего потока газа 0,7-3,5 м/с. Расход жидкости при этом составляет 0,2-0,3 л/м3 очищенного газа.