Скруббер – очистка воздуха от вредных примесей, газов, пыли и дыма

Скруббер – это производительный аппарат, предназначенный для очистки газовоздушных сред. По сути, это система пылегазоулавливания, которая востребована на различных производствах и организациях перерабатывающей промышленности. Ниже представлены основные виды скрубберов используемых на предприятиях.

Термин «scrubber» считают английским. Но если рассматривать его более детально с точки зрения лингвистики, можно определить, что происходит название от немецкого «schrobben», то есть отмывание, обработка, удаление. Так что такое скруббер? Это оборудование, которое очищает, промывает газовоздушные среды, т.к. отсекает от рабочего потока различные посторонние включения, в т.ч. химического и механического происхождения.

Скруббер: принцип работы

Скрубберы для очистки газа и воздуха впервые появились два столетия назад. Агрегаты улавливают пыль за счет диффузионных и электростатических сил, образующихся при турбулентности среды, которую предстоит очистить. Через входную трубку, расположенную внизу скруббера, поступает среда для очистки. Она проходит через входной патрубок, затем, под давлением, идет вверх по корпусу. Далее поток встречается с оросительными ярусами, где, за счет распыления воды или воздействия химических реагентов происходит очищение. Здесь оседают примеси, кроме того, среда охлаждается.

После очищения и охлаждения газовоздушный поток поступает через верхнюю трубу в атмосферу либо вновь направляется в технологический узел.

В бункере (отстойнике) скапливается шлам. Его либо утилизируют, либо используют повторно в производственном цикле. Скруббер для очистки может конструироваться вертикально или горизонтально. Система разрабатывается таким образом, чтобы сэкономить рабочее пространство. Объем камеры также различается. Степень очистки установок достигает 99,9%.

Конструктивно оборудование включает следующие компоненты:

• вентилирующие элементы, система газоходов;
• камеры сатурации и очистки;
• сепаратор и каплеуловитель;
• помпа;
• рециркуляционная система;
• система самоочистки;
• выходной патрубок.

Конструкция установок может изменяться в зависимости от их вида.

Виды скрубберов

Скрубберы различаются по конструкции и видам. Рассмотрим наиболее востребованные варианты аппаратов.

Форсуночный скруббер

Скруббер форсуночный представляет собой орошаемый пылегазоуловитель, который предназначен для очистки газовоздушных сред в промышленных масштабах. По сути, это скруббер мокрой очистки воздуха, который очищает среду от посторонних включений в водной или абсорбционной преграде. В зависимости от особенностей формирования жидкостной преграды обуславливается вариативность принципов работы аппаратов, их форма, ориентация, геометрия. В рабочей камере, а также возле входного или выходного отверстия аппарата расположены форсунки. Их бывает как несколько штук, так и несколько десятков.

Скруббер полый форсуночный

В рабочей камере такого оборудования не предусмотрено вспомогательных компонентов. Насадок в них тоже нет. К полым скрубберам относятся мокрые орошаемые циклоны, а также абсорберы Вентури. Также есть другие типы абсорберов без вспомогательных компонентов в бункере. Это скрубберы Дойла, дезинтеграторы, ротоклоны. Но используют аппараты такого типа очень редко.

Полый орошаемый циклон представляет собой усовершенствованную версию сухого циклонного пылеуловителя. В конструкции устройства предусмотрена колонна, расположенная вертикально. Внутри нее установлен блок с форсунками, диспергирующими жидкость против движения загрязненного воздуха. Примеси охлаждаются капельным абсорбентом, также улавливает пыль жидкостная пленка, которая беспрерывно стекает по стенкам колонны.

Такое оборудование способно очищать среды различного типа: высокотемпературные, пожаро– и взрывоопасные. На данный момент циклонное пылеулавливание является одним из самых простых и доступных по цене решений для очистки от пылевых взвесей. За счет работы традиционного пылеуловителя снижается количество выбросов.

Высокоскоростной скруббер Вентури конструктивно состоит из двух труб в виде конуса, которые соединены между собой узкими частями. Движение газовоздушной среды с примесями осуществляется внутри по закону Бернулли. В самой узкой части трубы поток достигает наиболее высокой скорости. Именно здесь и установлен блок с форсунками.

Благодаря высокой скорости потока центры цементации не образуются. Именно поэтому мокрый скруббер такого рода часто устанавливается для фильтрации веществ с вязкой, маслянистой или жирной консистенцией. Применяют оборудование в различных промышленных сферах. Особенно оно востребовано в переработке сырья, механообработке, энергетической отрасли.

Форсуночные насадочные скрубберы

Насадочный скруббер, в отличие от полого, имеет насадки в рабочей камере, которые бывают двух типов:

• Неподвижные. Такие установки имеют насадки с конкретной геометрией и топологией, которые обладают высокой удельной поверхностью. Наполнитель укладывается различными способами: с сохранением геометрии либо навалом.
• Подвижные. Скруббер с подвижной насадкой не зависит от удельной поверхности наполнителя. Внутри рабочих камер находятся полые шарики из полипропилена. За счет особой формы шариков вещество закипает в разы быстрее, в результате снижаются энергопотери.

Принцип работы скрубберов с разными типами насадок также различается.

Установки со стационарным наполнителем распыляют абсорбент сверху насадочных тел. В итоге на поверхности образуется микропленка, которая постоянно обновляется. Газовоздушная среда, проходящая через рабочую камеру, вступает в контакт с пленкой. Все посторонние включения собираются в жидкости. Затем шлам выводится по контуру открытого или полузакрытого типа. Скруббер из полипропилена с подвижными насадками работает по-другому. В них сорбентом выступает сложный слой, состоящий из твердого тела и жидкости.

Слой возникает при балансе давления входящей среды и сопротивления аппарата. Жидкость и загрязненный поток подаются параллельно, в итоге твердые тела в адсорбенте закипают. Таким образом, происходит очищение.

Скруббер, цена на который может различаться, также обладает разной сферой применения. Кипящие аппараты используют там, где выбрасываются сложные среды с многокомпонентным составом, которые содержат и механические, и химические включения. К таким сферам относятся ЖБИ, АБЗ, нефтехимическая промышленность и пр.

Модели с неподвижными насадками используют для фильтрации токсичных, зловонных, едких выбросов с паровой, газовой и аэрозольной природой. Поэтому их применяют в химической, нефтехимической промышленности, при лабораторных исследованиях, в военной промышленности, фарминдустрии и пр.

Насадки для скрубберов

Насадочными называют любые скрубберы, которые оснащены пыле газоулавливающими наполнителями. Абсорбционные наполнители (насадки) – это различные тела с большой удельной поверхностью, но небольшим объемом. К таким телам относятся:

• кольца;
• хорды;
• плитки;
• спирали;
• розетки;
• полукольца;
• иные геометрические фигуры, выполненные из пластика, стали, графита, керамики.

Количество и качество насадок различаются. Укладывают их по-разному: навалом или с сохранением структуры. В ряде случае изготавливают комбинированные модели. Чтобы оборудование эффективно справлялось с очисткой среды на определенном производстве, важно правильно выбирать насадки для скруббера.

В оборудовании с подвижной насадкой главным является применение кипящего слоя. Он образуется на насадках с большой удельной площадью, но небольшого размера. По сути, в качестве насадок абсорбера используется большое количество одинаковых компонентов определенной формы. Подвижные тела более мобильны. Самыми эффективными считаются шары из полипропилена. Они, смоченные капельной жидкостью, хаотично движутся в опорной тарелке, за счет этого сохраняется целостная структура кипящего слоя.

Скруббер пенный

Пенный скруббер – это отдельная модификация оборудования. В рабочей камере аппарата также установлен блок с форсунками. Помимо него также устанавливаются барботеры – тарелки с перфорацией. Насадок в камере нет. Относят установки к аппаратам химической газоочистки. По сути, скрубберы универсальны и применяются в различных промышленных отраслях: от фармацевтической промышленности до металлургии.

Устройство обладает разборной конструкцией. Оросительные ярусы действуют не только на образование аэрозоля, улавливающего пыль, но и на формирование пены. На барботажных тарелках без перерыва оседает аэрозоль. За счет этого образуется слой пены, который обеспечивает глубокий химический контакт очищаемого воздуха и абсорбента. Особенно качественно очистители улавливают мелкие и нано дисперсные частицы как механической, так и химической природы.

Полусухие и сухие скрубберы

Сухие и полусухие скрубберы не так популярны, как агрегаты мокрой очистки, но все же и они востребованы в ряде промышленных отраслей. В таких установках влажной среды либо нет вообще, либо есть, но ее количество крайне мало, поэтому она испаряется с газовоздушной средой полностью, и частицы конденсата не успевают образовываться.

Оборудование сухого типа качественно справляется с нейтрализацией кислых газов, которые образуются при сгорании твердых бытовых отходов, в ходе очистки серы на предприятиях нефтегазодобывающей отрасли. Такие аппараты еще называют установками распылительной сушки. За счет них, помимо прочего, удаляются посторонние включения из газовоздушных сред с температурой до 300 градусов. Поэтому установки часто используют в сухой пищевой или фармацевтической промышленности.

Виды по гидравлическому сопротивлению

Согласно международной классификации скрубберы разделяют по мощности на три основных типа:

• Эжекторные: показатели гидравлики достигают 1200 Ра.
• Низконапорные: показатели варьируются в пределах 1200-3700 Ра.
• Высоконапорные: параметр достигает более 3700 Ра.

Преимущества и недостатки оборудования

К неоспоримым преимуществам скрубберов относятся следующие:

• Компактные размеры, за счет которого агрегаты удобно размещать даже в условиях ограниченного пространства. Более того, установки мобильны, требуют меньших расходов на производство и монтаж.
• Нет вторичных источников загрязнения и пыли. Отходы, которые попадают в бункер, легко переместить. Вещества не попадут в окружающую среду.
• Возможность очистки высокотемпературных и высоко насыщенных сред. Никаких проблем с конденсацией, ограничениями по температуры не возникает.
• Взрыво– и пожаробезопасность. За счет того, что внутри установок присутствует жидкая среда, возможность возгорания практически сводится к нулю.
• Универсальное применение. Скрубберы могут работать с газообразными, химическими, механическими загрязнителями любого размера.

Конечно, у абсорберов есть и небольшие недостатки, например, проблемы с коррозией. В ходе очистки могут появляться кислотные растворы, вызывающие коррозионные процессы. Кроме того, для работы аппаратов необходимо стабильное и качественное электроснабжение. Мелкие недостатки полностью окупаются высокой эффективностью очистителей.

Отходы скрубберов

При очистке газовоздушных сред посторонние примеси не пропадают полностью, а только извлекаются из газовоздушных сред. После этого они концентрируются в вещества с различной структурой: пасту, порошок или раствор. То есть, отходы скрубберов также нуждаются в осторожной утилизации. Например, после очистки ртутных руд содержимое абсорберов захоранивают в ртутном могильнике.

Но не всегда требуется утилизация отходов. Например, если оборудование очищает выбросы электростанций, в ходе процесса образуется высококачественный синтетический гипс. Его отправляют на повторную переработку и используют для производства различных стройматериалов.

Необходимость в техническом обслуживании

Скрубберы нуждаются в своевременном техобслуживании. Это крайне важно в том случае, если аппарат используется, как один из этапов вентиляции на производстве. Если своевременно производить техническое обслуживание элементов скруббера, то эффективность газоочистки будет всегда на высоком уровне. И вредные вещества, выбрасываемые в атмосферный воздух, всегда будут в пределах нормативов ПДК.

Компания «Арсенал» подберет и разработает решение под нужды вашего производства. Оборудование, которое представлено на странице, включено в справочник наилучших доступных технологий (НДТ (22 раздел) Очистка вредных выбросов).

ПОДОБРАТЬ СКРУББЕР