Системы и аппараты пылеулавливания

Сухие пылеуловители

К ним относятся такие, в которых очистка движущегося воздуха от пыли происходит механически под действием сил гравитации и инерции.

Для сухой очистки газов применяют центробежные обеспыливающие системы – циклоны (рис.1) Газовый поток, попадая во внутренний корпус циклона (1) через патрубок (2), совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса по направлению к бункеру (4). Под действием инерции частицы пыли осаждаются на стенках корпуса, а затем попадают в бункер. Очищенный газовый поток выходит из бункера через патрубок (3). Особенностью таких систем очистки является обязательная герметичность бункера, в противном случае из-за подсоса воздуха осаждаемые частицы пыли попадают в выходную трубу.

На практике используют разные системы подачи и удаления воздуха и пылеосаждения. Эффективность циклонов зависит от концентрации пыли и размеров ее частиц. Средняя эффективность обеспыливания газов составляет 98 % - при размере частиц 30-40 мкм, 80 % - при размере частиц 10 мкм, 60 % - при размере частиц 4 - 5 мкм.

Преимущества циклонов: простота конструкции, небольшие размеры, отсутствие движущихся частей. Недостатки циклонов: затраты электроэнергии на вращение, большой абразивный износ частей аппарата пылью.

Кроме циклонов применяются другие типы сухих пылеуловителей: ротационные, вихревые, радиальные. При общих принципах действия они различаются системами пылеулавливания и способами подачи воздуха.

' 'Пыль

Рис. 1. Циклон

б) В)

Рис 2. Пылеотделители:

а — пылеосадочная простая камера; б — пылеосадочная лабиринтовая камера; в — центробежный пылеотделитель; 1, 2 — внутренний и наружный цилиндры; 3 - конус; 4, 5 - разгрузочное и впускное отверстия

Мокрые пылеуловители

Особенностью их является высокая эффективность очистки от мелкодисперсной пыли (менее 1 мкм). Эти системы обеспечивают возможность очистки от пыли горячих и взрывоопасных газов.

Принцип их работы заключается в осаждении частиц пыли на поверхности капель или пленки жидкости под действием сил инерции и броуновского движения. Конструктивно мокрые пылеуловители разделяют на: форсуночные скрубберы, скрубберы Вентури, аппараты ударно-инерционного типа, аппараты барботажного типа и др.

Наибольшее практическое применение находят скрубберы Вентури. Их эффективность 97 –98 %. Скруббер – аппарат для промывки жидкостью газов в целях извлечения из них отдельных компонентов.

Электрофильтры

Являются наиболее эффективными видом очистки газов от пыли. Основной принцип работы – ударная ионизация газа в неоднородном электрическом поле, которое создается в зазоре между коронирующим (1) и осадительным (2) электродами. Загрязненные газы, попав между электродами, способны проводить электрический ток вследствие имеющейся частичной ионизации. При увеличении напряжения число ионов растет, пока не наступит предельное насыщение, и все ионы не окажутся вовлеченными в движение от одного электрода к другому. Отрицательно заряженные частицы движутся к осадительному электроду (+), а положительно заряженные частицы оседают на коронирующем электроде (-). Т. к. большинство частиц пыли получают отрицательный заряд, основная масса пыли осаждается на положительном осадительном электроде, с которого пыль легко удаляется. Силовые линии (3) направлены от осадительного электрода к коронирующему.

Рис.3.Схема расположения

электродов в электрофильтре

Эффективность очистки газов электрофильтрами достигает 90 – 99 %, производительность до 1 млн. м³ /ч.

Фильтры

Для тонкой очистки промышленных выбросов. Работа их основана на фильтровании воздуха через пористую перегородку, в процессе которой твердые частицы примесей задерживаются на ней. В фильтрах применяются перегородки различных типов:

в виде зернистых слоев (например, гравий – неподвижные свободно насыпанные материалы);

гибкие пористые (ткани, войлоки, губчатая резина, пенополиуретан);

полужесткие пористые (вязаные сетки, прессованные спирали и стружка);

жесткие пористые (пористая керамика и др.);

Туманоуловители

Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей используются волокнистые фильтры. Принцип действия их основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим их стеканием под действием гравитационных сил. В качестве материала фильтрующего элемента используются войлок, лавсан, полипропилен и другие материалы толщиной 5- 15 см. Эффективность туманоуловителей для частиц размером менее 3 мкм может достигать 99 %.

Методы и системы очистки от газообразных примесей

Метод абсорбции заключается в разделении газовоздушной смеси на составные части путем поглощения одного или нескольких газовых компонентов поглотителем (абсорбентом) с образованием раствора. Абсорбент выбирают из условия растворения в нем поглощаемого газа. Например, для удаления из технологических выбросов хлористого водорода, аммиака в качестве поглотителя применяют воду. Для улавливания водяных паров используют серную кислоту, ароматических углеводородов – вязкие масла.

Установки, реализующие метод абсорбции, называются абсорберами. Скорость абсорбции зависит главным образом от температуры и давления: чем выше давление и ниже температура, тем выше скорость абсорбции. Подобрав нужный сорбент, газ можно очистить от любых вредных веществ.

Метод хемосорбции основан на поглощении газов и паров твердыми или жидкими поглотителями с образованием химических соединений.

Метод адсорбции. Основан на поглощении газов или паров твердыми поглотителями – адсорбентами, которые имеют высокую пористость и большую удельную поверхность. К ним относятся активированные угли, силикагель, алюмогели, цеолиты и др.

Адсорбционные методы применяются при очистке больших объемов газов с невысокой концентрацией компонентов. Адсорбционные процессы осуществляются в аппаратах – адсорберах. После насыщения поглотителя его десорбируют, т.е. подвергают десорбции (нагревают). В результате происходит выделение поглощенного вещества, которое впоследствии можно использовать в качестве химического сырья, а сам генерированный адсорбент применять повторно в процессе очистки.

Газоочистное и пылеулавливающее оборудование постоянно совершенствуется.

Дата добавления: 2015-09-06