Глава 6. Мокрые пылеуловители

Процесс пылеулавливания в мокрых газоочистных аппаратах сопровождается процессами абсорбции и охлаждения газов. Поэтому многие аппараты этого класса могут применяться не только для очистки газов от пыли и капель жидкости, но и для очистки от газообразных составляющих, а также для охлаждения газов. В ряде случаев их целесообразно использовать для одновременного пылеулавливания, абсорбции и охлаждения газов. При этом конденсация паров жидкости, содержащихся в газах, при их охлаждении способствует росту эффективности мокрых пылеуловителей. Мокрые газоочистные аппараты широко применяются для предварительной очистки и соответствующей подготовки (кондиционирования) газов, поступающих в газоочистные аппараты других типов, в том числе и сухие (например, в электрофильтры, рукавные фильтры). В качестве орошающей жидкости в мокрых газоочистных аппаратах чаще всего применяется вода; при совместном решении вопросов пылеулавливания и химической очистки газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) обусловливается процессом абсорбции. Для уменьшения количества отработанной жидкости при работе мокрых аппаратов применяется ее частичная рециркуляция, а иногда и замкнутая система орошения.

Мокрые пылеуловители обладают рядом преимуществ перед аппаратами других типов:

1. Аппараты мокрых типов отличаются небольшой стоимостью и более высокой эффективностью очистки по сравнению с сухими аппаратами.

2. Мокрые пылеуловители (например, скрубберы Вентури) могут быть использованы для очистки газов от пыли размерами d _ч < 0,1 мкм.

3. По эффективности мокрые пылеуловители сопоставимы с рукавными фильтрами и электрофильтрами и используются в тех случаях, когда эти аппараты не могут быть применены (например, при повышенной температуре газов, повышенной влажности газов, при опасности возгорания взрывов очищаемого газа).

4. Мокрые пылеуловители одновременно с очисткой газов от пыли способны улавливать газовые и парогазовые компоненты, а также их можно использовать для увлажнения и охлаждения промышленных газов.

Недостатки мокрых пылеуловителей:

1. Выделяемый продукт, как правило, представляет собой шлам, что вызывает необходимость обработки сточных вод и, как следствие, ведет к удорожанию очистной установки.

2. При охлаждении газа до температуры, близкой к точке росы, а также при механическом уносе капель жидкости, пыль может осаждаться на газопроводах, оборудованиях, что ведет к забиванию установки.

3. При очистке агрессивных газов необходимо предпринимать антикоррозийные мероприятия.

Единой общепризнанной классификации мокрых газоочистных аппаратов до настоящего времени не имеется. Однако они могут быть условно разделены на следующие группы:

– полые газопромыватели,

– насадочные газопромыватели,

– тарельчатые газопромыватели (барботажные и пенные аппараты),

– газопромыватели с подвижной насадкой,

– мокрые аппараты ударно-инерционного действия (ротоклоны),

– мокрые аппараты центробежного действия (типа ЦВП),

– пылеуловители типа ПВМ;

– механические газопромыватели (механические и динамические ск­р­у­б­беры);

– скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури),

– эжекторные скрубберы и др.

К мокрым пылеуловителям могут быть также отнесены и другие пылеулавливающие аппараты – конденсационные, орошаемые волокнистые фильтры и мокрые электрофильтры.

В мокрых пылеуловителях осаждение взвешенных частиц происходит на каплях или пленках жидкости. Доминирующим механизмом осаждения является инерционный, поэтому независимо от поверхности осаждения эффективность мокрых пылеуловителей оценивают по безразмерному параметру – критерию (число) Стокса: или от так называемого инерционного параметра отличающегося от числа Стокса тем, что в инерционный параметр входит числовой коэффициент 1/18 и поправка Кенингема C_K:

где v _отн – скорость газов относительно поверхности осаждения, м/с;

L – определяющий линейный параметр, м.

Как уже отмечалось в параграфе 4.10, поправка Кенингема приобретает существенное значение при диаметре частиц пыли меньше 1 мкм. Ниже приведены приближенные формулы для определения поправки Кенингема C_K (для воздуха при нормальных условиях):

для – d _ч = 1…3 мкм: C_K = – 0,065· d _ч + 1,225;

для – d _ч = 3…10 мкм: C_K = –0,0043· d _ч + 1,0429.

С учетом зависимости эффективности пылеулавливания от энергозатрат, потраченных на очистку газа, мокрые пылеуловители классифицируются:

– низконапорные пылеуловители (до 1500 Па);

– средненапорные пылеуловители (от 1500 до 4500 Па);

– высоконапорные пылеуловители (свыше 4500 Па).