Лекции по экологии

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 1.11 Полый скруббер

1- корпус; 2- форсунки

Насадочные газопромыватели

Насадочные газопромыватели представляют собой колонны,

заполненные телами различной формы засыпаемыми в колонну на

опорную решетку в беспорядке или укладываемыми правильными

рядами (регулярная насадка).

Рис. 1.12 Противоточный насадочный

скруббер 1- опорная решетка; 2- насадка; 3-

оросительное устройство

Из-за частого забивания при обработке запыленных газов

насадочные скрубберы в настоящее время мало применяются для

очистки газов от пыли. Они применяются для улавливания хорошо

растворимой пыли, а также используются при совместном

протекании процессов пылеулавливания, охлаждения газов и

абсорбции.

Скорость газов в отверстиях насадки 0,8-1,25м/с. Сопротивление 30

- 8Омм.в.ст. Расход орошающей жидкости в противоточных

насадочных скрубберах принимают в пределах 0,15-0,5 л/м

Применяются следующие типы насадок: кольцо Рашига, кольцо с

перегородками, кольцо с крестообразной перегородкой и ряд

других. Степень очистки превышает 90%.

Пенные аппараты

В пенном аппарате с дырчатыми тарелками обычно

устанавливаются тарелки с диаметром отверстий 3 - 8мм и

свободным сечением от 0,15 до 0,25м.кв/м.кв.

При прохождении газа через отверстия решетки со скоростью 5 -

12м/с образуется слой пены. При слое воды 20 - 50мм слой пены 100

- 200мм. На решетке образуется три слоя (жидкость, пена, брызги).

Оптимальная скорость газа до и после решетки 2-2,5м/с. Для

уменьшения забивания отверстий тарелки разработаны аппараты с

провальными тарелками. В этих аппаратах подвод газов в зону

контактов с жидкостью и отвод жидкости из этой зоны

осуществляется через одни и те же дырчатые или щелевые

отверстия.

Рис. 1.13 Мокрый пылеуловитель с провальной

тарелкой 1- корпус; 2- оросительное

Для очистки газов применяются два вида тарелок: дырчатые и

щелевые. Оптимальная толщина тарелки с точки зрения

гидравлического сопротивления равна 4 - 6мм. Удельный расход

воды составляет 0,4 - 0,6 л/м

Газопромыватели ударно-инерционного действия

К аппаратам ударно-инерционного действия относится большая

группа пылеуловителей, в которых контакт газов с жидкостью

осуществляется за счет удара газового потока о поверхность

жидкости. В результате такого взаимодействия образуются капли

диаметром 300 - 400 мкм. Затем газожидкостная взвесь

пропускается через отверстия различной конфигурации или

непосредственно отводится в сепаратор жидкой фазы.

Рис. 1.14 Мокрый пылеуловитель ударно-инерционного

действия 1- входной патрубок; 2- резервуар с жидкостью; 3- смывное

сопло; 4- труба для удаления шлама

Запыленные газы по газопроводу (обычно круглого сечения или в

виде трубы Вентури) с большой скоростью ~20 м/с направляют на

поверхность жидкости. При резком повороте газового потока на

180° происходит осаждение частиц пыли в жидкости. Шлам из

аппарата может удаляться через гидрозатвор периодически или

непрерывно. Для удаления уплотненного осадка со дна применяют

смывные сопла. Эффективен для хорошо смачиваемой пыли

размером более 20мкм.

Газопромыватели центробежного действия

Наибольшее распространение получили центробежные

скрубберы. По конструктивному признаку их можно разделить на два

вида: аппараты, в которых закрутка газового потока

осуществляется с помощью центрального лопастного

закручивающего устройства, и аппараты с боковым

тангенциальным или улиточным подводом газов.

Орошение аппаратов второго типа может осуществляться в

центральной части аппарата или вдоль его стенок с кинжальным

направлением факелов распыла. Жидкость в виде пленки стекает по

внутренней стенке. Большинство отечественных конструкций

центробежных скрубберов имеют тангенциальный подвод газов и

пленочное орошение.

Рис. 1.15 Центробежный скруббер ВТИ

1- входной патрубок; 2- корпус, 3- оросительное сопло; 4-

золосмывной аппарат типа ковш-мигалка; 5- смывные сопла

Центробежный скруббер ВТИ разработан для очистки дымовых газов

от золы за котлами паропроизводительностью менее 100т/ч. Степень

очистки h = 0,82 - 0,90. Диаметр скрубберов -1300,1500, 1700 мм.

Наиболее эффективно со степенью очистки до 99% аппараты

работают в том случае, если газ совершает не менее 5 оборотов в

цилиндрической части корпуса.

Скорость газа рекомендуется выбирать от 2,5 до 5,5м/с, чтобы не

было брызгоуноса. Удельный расход воды на орошение - 0,12 - 0,3 л/м

Скоростные газопромыватели

Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури) включают в

себя большую группу аппаратов. Общим у них является наличие

трубы распылителя и установленного за ней каплеуловителя.

Запыленный газ входит в конфузор и его скорость

увеличивается. В конфузор с помощью форсунки подают воду. Газ в

горловине трубы приобретает высокую скорость (40 - 150 м/с). Вода

в турбулентном потоке газа дробится на мельчайшие капли. Капельки

воды интенсивно перемешиваются в потоке газа, сталкиваются с

частицами пыли и укрупняют их.

Рис. 1.16 Скруббер Вентури с выносным

каплеуловителем 1- труба-распылитель; 2- циклон-каплеуловитель; 3-

конфузор; 4- горловина, 5- диффузор

Чтобы капельки воды не испарялись температура газа не должна

превышать 250°С.

В диффузоре газ теряет скорость и происходит дальнейшая

коагуляция пыли. В циклоне - каплеуловителе газ освобождается от

шлама.

Основные элементы скруббера могут монтироваться как

раздельно, так и в одном корпусе. По гидравлическим

характеристикам скруббер Вентури можно разделить на

высоконапорные и низконапорные. Высоконапорные применяются для

тонкой очистки газов (микронная, субмикронная пыль). Они имеют

высокое гидравлическое сопротивление 2 0 - 3 0 кПа. Низконапорные

используются для подготовки (кондиционирования) газов перед другими

пылеулавливающими аппаратами и для очистки воздуха и газа от

частиц пыли крупнее 3 мкм. Их гидравлическое сопротивление не

превышает 3-5 кПа. По способу подвода жидкости на орошение

аппараты можно разделить на следующие типы:

1.с центральным (форсуночным) подводом жидкости в

конфузор (или перед ним);

2. с периферийным орошением (в конфузоре или горловине);

З. с пленочным орошением;

4. с подводом жидкости за счет энергии газового потока;

З. с комбинированным орошением.

Удельный расход воды составляет 0,25 - 1,25л/мг.

1.6 Организация подвода орошающей жидкости

в пылеуловителе

Организация подвода орошения в значительной степени

определяет эксплуатационную надежность и эффективность работы

пылеуловителей.

Для подвода орошения в мокрых пылеуловителях применяются два

вида распыливающих устройств.

Первый - форсунки, которые применяются в центробежных

скрубберах и скрубберах Вентури. Второй - оросители для

равномерного распределения орошающей жидкости по сечению.

Главным образом используются в насадках и тарельчатых

скрубберах.

Форсунки

По принципу действия форсунки делятся на три вида:

механического, пневматического и электрического действия.

Объемный расход жидкости Q

, м

/с распиливаемый форсункой

определяется:

(1.8)

где : d

- диаметр сопла форсунки, м; x- коэффициент

расхода жидкости; р

- напор, давление жидкости перед

форсункой, Па; r

- плотность жидкости, кГ/м

Наибольшие значения коэффициента расхода характерны для

струйных форсунок (0,75 - 0,98), наименьшие - для центробежных

(0,2 - 0,3).

Скорость истечения жидкости из сопла форсунки м/с,

составляет:

(1.9)

где j - коэффициент заполнения сопла, зависит от конструкции

форсунки.

Оросительные устройства

В отличие от форсунок назначение оросителей - не создание

тонкого распыла жидкости, а лишь равномерное распределение ее по

сечению аппарата.

По режиму истечения жидкости оросительные устройства делятся

на струйные разбрызгивающие (перфорированные стаканы, щелевые

брызгалки и др.) и на струйные неразбрызгивающие (плиты, желобы

и др.).

Рис. 1.17 Основные типы оросителей

а- точечное орошение; б- зональное орошение; в- сплошное

орошение; 1 распределительная плита; 2- желоб с боковыми

прорезями, 3- желоб с донными патрубками, 4-многотрубчатый

ороситель; 5- перфорированный стакан, 6- щелевая брызгалка; 7-

розетка; 8- многоконусный ороситель, 9- разбрызгивающая

звездочка

1.7 Способы интенсификации работы

Пылеуловителей

Использование эффекта конденсации. Этот эффект наблюдается

при охлаждении газов, предварительно насыщенных водяными парами.

Подготовка газов перед подачей их в мокрый пылеуловитель,

работающий в конденсационном режиме, чаще всего

осуществляется предварительным испарительным охлаждением

запыленного газового потока. На орошение пылеуловителя,

работающего в конденсационном режиме, необходимо подавать воду

с низкой температурой.

Иногда увеличение влажности газов осуществляется подводом пара

на входе в аппарат, но этот метод нельзя признать экономичным.

Предварительная электрическая зарядка частиц и капель

орошающей жидкости. Этот метод позволяет существенно

увеличить эффективность некоторых аппаратов при улавливании частиц

размером 2 - 3мкм. Электростатические скрубберы создаются на базе

различных мокрых пылеуловителей таких, как насадочные

газопромыватели, скрубберы Вентури и т. д. На входе в каждый из