Выделение дисперсной фазы в аппаратах «мокрого» типа

Процесс мокрого пылеулавливания основан на контакте запыленного газового потока с жидкостью, которая захватывает взвешенные частицы и уносит их из аппарата в виде шлама.

Шлам (от нем. Schlamm — грязь) — отходы продукта, составляющие пылевые и мелочные его части, получаемые в виде осадка при промывке какого-либо рудного материала.

Достоинства мокрых пылеуловителей, по сравнению с аппаратами сухого типа:

– более высокая эффективность улавливания взвешенных частиц;

– возможность использования для очистки газов от частиц размером крупнее 0,1 мкм;

– допустимость очистки газов при высокой температуре и повышенной влажности, а также при опасности возгораний и взрывов очищенных газов и уловленной пыли;

– возможность наряду с пылями одновременно улавливать парообразные и газообразные компоненты вредных примесей (окислы серы, азота, углерода и т.п.).

Недостатки:

– выделение уловленной пыли в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод, т. е. с удорожанием процесса;

– возможность уноса капель жидкости и осаждения их с пылью в газоходах и дымососах;

– в случае очистки агрессивных газов необходимость защищать аппаратуру и коммуникации антикоррозионными материалами.

В качестве орошающей жидкости в мокрых пылеуловителях чаще всего применяется вода; при одновременном решении вопросов пылеулавливания и химической очистки газов выбор орошающей жидкости (абсорбента) обусловливается процессом абсорбции.

Они подразделяются на группы в зависимости от характера (вида) поверхности контакта фаз (капельные, пленочные, барботажные) или способу действия:

– полые газопромыватели (оросительные промывные камеры; полые форсуночные скрубберы);

– насадочные скрубберы;

– тарельчатые газопромыватели (барботажные и пенные аппараты);

– газопромыватели с подвижной насадкой;

– мокрые аппараты ударно-инерционного действия;

газо-воздушный поток при движении через аппарат резко изменяет направление, в результате чего частицы пыли движутся под действием сил инерции по первоначальному направлению и, встречая на своем пути пленку жидкости, стекающую по стенкам пылеуловителя, захватываются ею и удаляются в виде шлама, а очищенный воздух выбрасывается в атмосферу.

– мокрые аппараты центробежного действия;

В этих аппаратах струя газо-воздушного потока вводится в аппарат с большой скоростью по касательной к внутренней его поверхности, по которой стекает тонкая пленка жидкости, при этом под действием центробежной силы частицы пыли отбрасываются к стенкам пылеуловителя и уносятся стекающей жидкостью вниз.

– механические газопромыватели (механические скрубберы, динамические скрубберы);

– скоростные газопромыватели (скрубберы Вентури, эжекторные скрубберы).

Процесс очистки газов от взвешенных частиц в современных конструкциях мокрых пылеуловителях разделяется на четыре основные стадии:

1) подготовка газов путем их орошения на входе в аппарат;

2) улавливание (смачивание) частиц пыли жидкостью;

3) выделение уловленных частиц пыли (в виде шлама) из газового потока;

4) удаление выделенной пыли из аппарата.

При очистке газа в мокрых пылеуловителях он одновременно охлаждается. Ввиду того, что при смачивании масса частиц становится больше, эффективность их улавливания из газа больше в мокрых пылеуловителях, чем в однотипных сухих. Мокрые пылеуловители применяют в тех случаях, когда уловленная из газа пыль не используется, может быть использована в мокром виде или после обезвоживания, а также когда необходимо охладить газ независимо от его очистки.

Мелкие частицы пыли в мокрых инерционных пылеуловителях улавливаются плохо. Это связано с тем, что на поверхности таких частиц образуется пленка газа, которая препятствует их смачиванию. Для улучшения смачиваемости мелких частиц создают условия для разрушения газовой пленки вокруг частиц. В частности, запыленному газовому потоку придают высокую турбулентность или в жидкость, орошающую аппараты, вводят поверхностно-активные добавки. В этих условиях пленка газа разрушается, частицы пыли смачиваются, укрупняются и могут улавливаться мокрыми инерционными аппаратами.

Мокрые пылеуловители могут успешно применяться вместо таких высокоэффективных пылеуловителей, как рукавные фильтры, особенно в тех случаях, когда применение последних невозможно (например, при высокой температуре и повышенной влажности газов, при опасности возгораний и взрывов очищаемых газов или улавливаемой пыли).