Форсуночный скруббер для промышленной очистки газов

Форсуночный скруббер – орошаемый пылегазоуловитель для промышленной очистки воздуха. Базовый принцип работы форсуночного скруббера.

Форсуночный скруббер эффективный пылегазоочистной аппарат.

Скрубберы – это разновидность абсорберов, класс полых или насадочных мокрых аппаратов, (преимущественно – пылеулавливающего назначения). В них сорбция (поглощение и / или нейтрализация) нежелательных примесей идет в жидкостной (водяной или абсорбентной) преграде.

Главными отличиями внутри класса скрубберных фильтров являются способы формирования жидкостной преграды. Это обуславливает вариацию принципов работы. А также  в немалой степени – влияет и на внешние формы, рабочую геометрию и ориентацию абсорбционных аппаратов.

Способы дистрибуции (представления) жидкости в скрубберах варьируют. Вне зависимости от этого, наиболее часто используемым устройством для подачи воды или абсорбента является форсунка.

Говоря точнее, дистрибутором является форсуночный блок. Он представляет собой комплекс из нескольких (от нескольких штук до нескольких десятков штук) форсунок. Они расположенных на входе или выходе, как в скруббере Вентури, так и непосредственно внутри рабочей камеры.

Форсуночный скруббер полый: типы и устройство

Полые скрубберы, как следует из названия, не содержат в рабочей камере никаких вспомогательных тел, элементов. К безнасадочным абсорберам традиционно относят мокрые орошаемые циклоны и скоростные инжекторные абсорберы Вентури.

Есть и другие типы мокрых фильтров, рабочая камера которых также не содержит вспомогательных тел и элементов. Например, скрубберы Дойля, динамические лопастные газопромыватели (ротоклоны, дезинтеграторы). Но такие агрегаты используются очень ограниченно и интереса, в рамках данной страницы, не представляют.

Фундаментально, принципы работы мокрых циклонов и скрубберов Вентури отстоят недалеко друг от друга. Захват примесей происходит в распыляемом абсорбенте, но с некоторыми отличиями.

Полый орошаемый циклон

Мокрый орошаемый циклон, который также, если нет уточнений, нередко называют полым скруббером. Это «модернизированная» версия сухого циклонного пылеуловителя. Конструкционно устройство представляет собой полую вертикальную колонну, внутри которой форсуночный блок распыляет жидкость, (обычно против тока загрязненной среды).

Осаждение примесей происходит в объеме капельного абсорбента, вдобавок, пылеулавливающим функтором выступает и непрерывно стекающая по стенкам колонны жидкостная пленка. Такие аппараты иногда именуют пленочными.

При заправке в циркуляционный контур активного раствора, например, известкового молока, мокрые циклоны могут демонстрировать характеристики оборудования химической очистки газов. Например, нейтрализации кислых компонентов дымопотока.

Как и другие мокрые скрубберы полого или насадочного типа, полый форсуночный скруббер способен на эффективную обработку высокотемпературных, пожаро и взрывоопасных сред.

Полый скруббер Вентури

Рабочая камера скоростного абсорбера Вентури представляет собой конус Вентури – сочленение двух расширяющихся, конусообразных труб, соединенных конфузорами (узкими частями).

 

Загрязненная среда движется в конусе Вентури по закону Бернулли и достигает максимальной скорости в наиболее узкой части трубы. Вблизи этой зоны (или непосредственно в ней) и устанавливается форсуночный блок. Это также форсуночный скруббер.

Разогнанный поток разбивает распыляемый абсорбент в ультрамикродисперсный туман, (обладающий свойствами исключительно высокой турбулентности). Так происходит результативная сорбция опасных или технологически неприемлемых включений.

Огромная скорость и энергия потока в рабочей зоне исключает образование центров цементации механической компоненты потока. Поэтому скрубберы Вентури показывают высочайшую эффективность в фильтрации липких, клейких, маслянистых, жирных, вязких включений.

Полые пылегазоуловители Вентури широко используются во многих отраслях промышленности. В том числе в энергетике, тонкой / скоростной механообработке, на участках добычи и переработки сырья, в пищевой индустрии и прочих сферах производственного хозяйства.

Форсуночный скруббер насадочный

Насадочные скрубберы отличаются от полых наличием в рабочей камере т.н. насадки:

1. Скруббер со стационарной (неподвижной) насадкой содержит массив тел определенной геометрии и топологии. Они имеют высокую удельную поверхность (до сотен м² на 1 кубометр наполнителя) и уложенных регулярно (с сохранением структуры) или нерегулярно (валом);
2. В скрубберах с подвижной насадкой высокая удельная поверхность насадки не является критическим фактором. Камера таких аппаратов заполнена полыми полипропиленовыми шариками. Форма шара облегчает «закипание» содержимого рабочей камеры, позволяя осуществлять ожижение с меньшими энергетическими потерями.

Почти все стационарно-насадочные скрубберы – форсуночный скруббер. При этом нельзя сказать о кипящих вариациях абсорберов, (где жидкость может подаваться в рабочую камеру не только через форсуночный блок, но и другими, менее «тривиальными» способами).

Что касается принципов работы насадочных фильтров, то и в них есть отличия. Отобразим в таблице.

Тип мокрого насадочного фильтра	Базовый принцип действия
Скруббер со стационарной насадкой	Форсунки распыляют абсорбент поверх стационарных (неподвижных) насадочных тел. Это образует на их поверхности тонкую жидкостную, непрерывно обновляющуюся микропленку огромной площади. Проходящий через камеру загрязненный поток вынужден контактировать с пленкой – при этом нежелательные компоненты газовой фазы сорбируются в жидкости. Пульпа (или шлам) отводится из зоны контакта по открытому или полузакрытому контуру.
Скруббер с подвижным слоем	В кипящих абсорберах сорбционным функтором выступает сложный, мультифазный (твердое тело-жидкость) слой. Он возникает в результате баланса давления входящего потока и сопротивления скруббера; при параллельной подаче жидкости и загрязненного потока происходит флюидизация (закипание) твердых тел в абсорбенте, что создает область исключительно активного контакта очищающей и очищаемой сред.

Что до сфер применения скрубберов, то и здесь они различны.

Кипящие скрубберы используются в тех отраслях, где идет выброс сложных многокомпонентных эмиссий, одновременно содержащих и механические (от 0.5 мкм.) и химические примеси: энергетика, АБЗ, ЖБИ, мусоросжигание, нефтехимия, добыча и переработка ископаемых и т.д.

Стационарно-насадочные модели скрубберных фильтров в большей степени относятся к химическому оборудованию газоочистки. С максимальной рациональностью проявляют себя в обратимой или необратимой нейтрализации. Как особо опасных, токсичных, так и едких, зловонных выбросов газовой природы. Это химия, нефтехимия, лабораторные исследования, военно-промышленный комплекс (БОВ, яды), производство полимеров, резин, пластмасс, сжигание отходов и др.

Форсуночный скруббер пенный

Пенные (барботажные) фильтры, несмотря на присутствие в камере форсуночного блока, нельзя безоговорочно отнести ни к полым, ни к насадочным скрубберам.

С одной стороны, в рабочей камере присутствуют перфорированные тарелки (барботёры), то есть, камера – не полая. С другой стороны, насадочных тел в камере нет, поэтому нельзя отнести данный класс абсорберов и к насадочным.

Пенные скрубберы – это высокоэффективные, гибкие и универсальные газопромыватели. В большей степени они относятся к химическому оборудованию газоочистки. Широко их применение в энергетике, металлургии, производстве электронных компонентов, гальванике. А также в типографиях и на ЦБК, в фармаиндустрии и других отраслях современной промышленности.

Технические характеристики скрубберов

Все аппараты мокрого типа выгодно выделяются нижеследующими характеристиками:

• Степень очистки воздуха и газов от механических и химических примесей ≈ 99%;
• Объем обрабатываемой среды – от десятков единиц до десятков и сотен тысяч м³ / час;
• Способность к эффективному улавливанию и / или нейтрализации особо токсичных, кислых, зловонных, экстремально горячих (до +900 Цельсия), влажных, цементирующихся примесей, в том числе, таковых, склонных к самовоспламенению и детонации;
• Малое пневмогидравлическое сопротивление установок;
• Простая интеграция в инфраструктуру Заказчика;
• Широкая комплектность поставки, включающая все необходимое оборудование и обслуживающие конструкции для быстрого, бесшовного ввода скрубберов в эксплуатацию;
• Безотказность, долговечность, компактность, экономичность в расходе абсорбента / воды, эстетичный вид и адекватная цена от прямого производителя, доступная даже для небольших промышленных участков. Быстрая окупаемость.

Форсуночный скруббер входит в справочник наилучших доступных технологий (НДТ (22 раздел) Очистка вредных выбросов). ПОДОБРАТЬ ФОРСУНОЧНЫЙ СКРУББЕРВСЕ ВИДЫ СКРУББЕРОВ