Скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури)

Скрубберы Вентури - наиболее эффективные из аппаратов мокрой очист­ки газов. В связи с непрерывно возрастающими требованиями к глубине очист­ки газовоздушных выбросов промышленных предприятий скрубберы Вентури постепенно становятся доминирующим видом мокрых пылеуловителей. Скруб­бер Вентури представляет собой трубу Вентури, в которую подводится оро­шающая жидкость, и установленный за ней каплеуловитель. Оба основных элемента скруббера могут монтироваться как раздельно (рис. 29, а), так и в од­ном корпусе (рис. 29, б).

Принцип действия скруббера Вентури основан на интенсивном дроблении газовым потоком, движущимся с высокой скоростью (порядка 40-150 м/с), орошающей его жидкости и осаждению частиц на образующихся каплях жид­кости.

По конфигурации поперечного сечения трубы Вентури рассматриваемые скрубберы подразделяются на круглые и щелевые. Для малых расходов газов применяются главным образом круглые, для больших - щелевые, так как при диаметре горловины большем 0,25-0,35 м, первые не позволяют обеспечить равномерное распределение плотности орошения в ее поперечном сечении.

газы

шлам

вода

Газы

Рис. 29. Скрубберы Вентури:

а - с выносным каплеуловителем; б - с встроенным каплеуловителем; 1 - труба Вентури; 2 - циклон каплеуловитель; 3 - розеточное устройство; 4 - каплеосадительная камера

При больших расходах газов на очистку применяют групповые компонов­ки нескольких труб Вентури с небольшим круглым сечением или так называе­мые батарейные скрубберы Вентури (рис. 30), иногда скрубберы Вентури с предварительным дроблением орошающей жидкости и эжекторные скрубберы Вентури (рис. 31) со скоростью истечения жидкости в форсунке 15-30 м/c.

I II I II III I Г II

шлам

газы

Рис. 30. Батерейный скруббер Вентури:

1 - корпус; 2 - ввод газов; 3 - трубы Венту­ри; 4 - провальные тарелки; 5 - ороситель­ное устройство; 6 - каплеотбойник; 7 - отвод газов

газы

Рис. 31. Принципиальная схема эжекторного скруббера:

1 - приемная камера; 2 - форсунка; 3 - онфузор; 4 - камера смешения; 5 - диффузор; 6 - насос; 7 - резервуар-отстойник; 8 - выхлопной патробок

4.8. Туманоуловители

Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидко­стей используют волокнистые фильтры, принцип действия которых основан на осаждении капель на поверхности волокон и пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести. Осаждение капель жидкости на поверх­ности волокон и пор происходит под действием всех ранее рассмотренных ме­ханизмов отделения частиц загрязнителя от газовой фазы на фильтроэлементах.

Туманоуловители делят на низкоскоростные (у_г<0,15 м/с), в которых пре­обладает механизм диффузионного осаждения капель, и высокоскоростные (у_г=2-2,5 м/с), где осаждение происходит главным образом под воздействием инерционных сил.

Фильтрующий элемент низкоскоростного туманоуловителя показан на рис. 32. В пространство между двумя цилиндрами 3, изготовленными из сеток, помещается волокнистый фильтроэлемент 4, который крепится через фланец 2 к корпусу туманоуловителя 1. Жидкость, осевшая на фильтроэлементе, стекает на нижний фланец 5 и затем через трубку гидрозатвора 6 и стакана 7 сливается из фильтра. Волокнистые низкоскоростные туманоуловители обеспечивают очень высокую эффективность очистки (до 0,999) газа от частиц размером ме­нее 3 мкм и полностью улавливают частицы большего размера. Волокнистые слои формируются набивкой стекловолокна диаметром от 7 до 30 мкм или по­лимерных волокон (лавсана, ПВХ, полипропилен) диаметром от 12 до 40 мкм. Толщина слоя составляет 5-15 см. Гидравлическое сопротивление сухих фильтроэлементов равно 200-1000 Па, а в режиме очистки без образования твердого осадка- 1200-2500 Па.

Высокоскоростные туманоуловители имеют меньшие габаритные размеры и обеспечивают эффективность очистки газа от тумана с частицами менее 3 мкм, равную 0,90-0,98 при Ар= 1500—2000 Па. В качестве фильтрующей на­бивки в таких туманоуловителях используются войлоки из полипропиленовых волокон, которые успешно работают в среде разбавленных и концентрирован­ных кислот (Н₂SO₄, HСl, HF, H₃PO₄, HNO₃) и сильных щелочей.

В тех случаях, когда диаметр капель тумана составляет 0,6-0,7 мкм и ме­нее, для достижения приемлемой эффективности очистки приходится увеличи­вать скорость фильтрации до 4,5-5 м/с. Рост скорости фильтрации приводит к заметному брызгоуносу с выходной стороны фильтроэлемента (брызгоунос обычно возникает уже при скоростях 1,7-2,5 м/с). Значительно уменьшить брызгоунос можно применением брызго уловителей в конструкции туманоуло-вителя.

Для улавливания жидких частиц размером более 5 мкм применяют брыз-гоуловители из пакетов сеток. Захват частиц жидкости в таких брызгоуловите-лях (рис. 33) происходит за счет эффекта касания и инерционных сил. Скорость фильтрации в брызгоуловителях не должна превышать 6 м/с.

туман

 

Рис. 32. Фильтрующий элемент низкоскоростного туманоуловителя

очищенный

 

Туман

Рис. 33. Высокоскоростной фильтр

Контрольные вопросы

1. Объясните назначение, принцип работы и устройство полых газопромы­
вателей.

2. Принцип работы и устройство насадочного газопромывателя.

3. Принцип работы и устройство барботажных и пенных аппаратов.

4. Принцип действия и устройство газопромывателей ударноинерционного
действия.

5. Устройство и принцип работы газопромывателей центробежного дейст­
вия.

6. Принцип действия скоростных газопромывателей.

7. Назначение, конструкционные особенности низкоскоростных и высоко­
скоростных туманоуловителей.