Высокая степень очистки воздуха (особенно при его охлаждении) достигается смачиванием частиц пыли жидкостью.
Выделение пыли при мокрой очистке происходит под действием сил тяжести (при прямолинейном движении газа через аппарат), под действием сил инерции (при резком изменении направления воздушного потока) или под действием центробежных сил (при вводе газа в аппарат с большой скоростью по касательной к внутренней поверхности аппарата).
Смачивание и поглощение пыли водой производится при стекании воды пленкой по внутренним стенкам аппарата, при разбрызгивании воды по всему объему аппарата или комбинированным способом.
Мокрая очистка газов – это процесс разделения газовзвесей, при котором взвешенные частицы смачиваются жидкостью и отделяются от газа. Очистка происходит главным образом за счет действия сил инерции.
Аппараты мокрой очистки газов — мокрые пылеуловители — имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсных пылей с dч> 0,3 мкм, а также возможностью очистки от пыли нагретых и взрывоопасных газов.
Мокрая очистка газов проводится в аппаратах различных конструкций – скрубберах, башнях орошения, барботажных пылеуловителях (в пенном слое). Предварительную очистку воздуха проводят в полых скрубберах – башнях круглого или прямоугольного сечения, в которых запыленный воздух движется снизу вверх, а жидкость распыляется форсунками.
Для мокрой очистки воздуха применяют также механические промыватели – дезинтеграторы. В них быстро вращается ротор, через стержни которого распыляется жидкость в газе. Жидкость смачивает почти всю пыль, содержащуюся в газе, и удаляется с ней. Но эти машины вытесняются электрофильтрами.
Мокрая очистка газов под действием центробежных сил производится в циклонах, стенки которых смачиваются непрерывно стекающей по ним пленкой воды, а также в центробежных скрубберах. Орошающая вода распределяется по стенкам через сопла. Достоинствами такого скруббера являются высокая очистка в поле центробежных сил при турбулентном движении газа и жидкости, низкое гидравлическое сопротивление, простота устройства.
Один из эффективных аппаратов – струйный скруббер Вентури. Вода вводится в трубу под давлением и тонко распыляется в потоке воздуха, движущемся с высокой скоростью (60– 70 м/с). Воздух протягивается с помощью вентилятора. В расширенной части трубы скорость потока снижается, тонко распыленная жидкость увлажняет и поглощает частицы пыли. Капли жидкости выделяют в циклонном аппарате. Вода выделяется в отстойниках и вновь подается в скруббер. В таком скруббере удается удалить до 99% тонкодисперсной пыли.
Высокая очистка газо в достигается в пенном пылеуловителе. Вода в этом аппарате проходит по решеткам, взаимодействует с газом и превращается в слой пены, что обеспечивает большую поверхность контакта фаз и высокую степень очистки. Аппараты бывают одно полочные, трех-полочные в зависимости от требуемой чистоты воздуха и начальной запыленности.
По принципу действия аппараты мокрой очистки можно разделить на несколько групп:
аппараты статической промывки газа — полые и насадочные скрубберы;
барботажно-пенные аппараты;
пылеуловители ударно-инерционного типа;
мокрые центробежные пылеуловители;
скоростные пылеуловители (скрубберы Вентури). Эти аппараты применяют в условиях, когда уловленная из газа пыль используется в мокром виде, а также при охлаждении газа независимо от степени его очистки.
--Преимущества мокрых пылеуловителей перед аппаратами других типов: – сравнительно небольшая стоимость и более высокая эффективность улавливания взвешенных частиц по сравнению с сухими механическими аппаратами; – применение для очистки газов от частиц размером до 0,1 мкм;– охлаждение (контактный обмен) и увлажнение (кондиционирование) газов;– возможность применения для очистки высокотемпературных газовых потоков;– меньшие габариты по сравнению с тканевыми фильтрами и электрофильтрами– возможность одновременной очистки от пыли и газообразных загрязняющих веществ, т.е. использование в качестве абсорберов.
-- Недостатки метода мокрой очистки газов:– улавливаемый продукт выделяется в виде шлама, что связано с необходимостью обработки сточных вод и, следовательно, с удорожанием процесса очистки; потери жидкости вследствие брызгоуноса; в случае очистки агрессивных газов аппаратуру и коммуникации необходимо изготавливать из антикоррозионных материалов или применять антикоррозионные покрытия; образование отложений в оборудовании и газопроводах при охлаждении газов до температуры точки росы, значительные затраты энергии при высоких коэффициентах очистки; необходимость организации оборотного цикла водоснабжения, ухудшение условий рассеивания пыли и вредных газов, выбрасываемых через дымовые трубы в воздушный бассейн.
Для улавливания пыли с использованием жидкости применяют два основных способа захвата частиц пыли:
каплями жидкости и и пленкой жидкости. Для осуществления первого способа запыленный поток промывают диспергированной жидкостью. Во время промывки частицы пыли захватываются каплями жидкости и выводятся из газового потока.
Второй способ осаждения пыли осуществляют, направляя поток частиц пыли на поверхность жидкости, смоченную жидкостью стенку или пленку специально полученных газовых пузырей.