Скрубберы с циклонным распылением - это технология контроля загрязнения воздуха . Они используют функции как сухого циклона, так и распылительной камеры для удаления загрязняющих веществ из газовых потоков.
Как правило, входящий газ входит в камеру по касательной, закручивается через камеру в виде штопора и выходит. При этом внутри камеры распыляется жидкость. Когда газ закручивается вокруг камеры, загрязняющие вещества удаляются, когда они сталкиваются с каплями жидкости, отбрасываются к стенкам и вымываются обратно вниз и наружу.
Циклонные скрубберы, как правило, представляют собой устройства с низким и средним энергопотреблением, с перепадом давления от 4 до 25 см (от 1,5 до 10 дюймов) водяного столба. Коммерчески доступные конструкции включают орошаемый циклонный скруббер и циклонный скруббер с распылением .
В орошаемом циклоне ( рис. 1 ) входящий газ попадает в верхнюю часть скруббера в распылители воды. Газ вынужден закручиваться вниз, затем менять направление и возвращаться вверх по более плотной спирали. Образующиеся капли жидкости улавливают загрязняющие вещества, в конечном итоге отбрасываются на боковые стенки и выносятся из коллектора. «Очищенный» газ выходит через верх камеры.
Циклонные спреи скруббер ( рисунок 2 ) вынуждает входной газ вверх через камеру от нижнего тангенциального входа. Жидкость, распыляемая из сопел на центральной стойке (коллектор), направляется к стенкам камеры и через вихревой газ. Как и в орошаемом циклоне , жидкость улавливает загрязнитель, прижимается к стенкам и вымывается. «Очищенный» газ продолжает подниматься вверх, выходя через правильные лопатки в верхней части камеры.
Этот тип технологии является частью группы средств контроля загрязнения воздуха, которые вместе именуются мокрыми скрубберами .
Сбор твердых частиц [ править ]
Скрубберы с вихревым распылением более эффективны, чем распылительные башни , но не так эффективны, как скрубберы Вентури , при удалении твердых частиц из входящего потока газа. Твердые частицы размером более 5 мкм обычно собираются ударным способом с эффективностью 90%. В простой распылительной колонне скорость частиц в газовом потоке мала: от 0,6 до 1,5 м / с (от 2 до 5 футов / с).
Путем подачи входящего газа по касательной в распылительную камеру циклонный скруббер увеличивает скорость газа (таким образом, скорость твердых частиц) приблизительно до 60-180 м / с (200-600 футов / с). Скорость струи жидкости в обоих устройствах примерно одинакова. Эта более высокая относительная скорость частиц и жидкости увеличивает эффективность улавливания частиц этим устройством по сравнению с распылительной камерой . Скорости газа от 60 до 180 м / с эквивалентны скоростям в скруббере Вентури .
Однако скрубберы с циклонным распылением не так эффективны, как скрубберы Вентури, потому что они не способны создавать такую же степень полезной турбулентности.
Сбор газа [ править ]
Высокие скорости газа через эти устройства сокращают время контакта газ-жидкость, что снижает эффективность абсорбции . Скрубберы с циклонным распылением способны эффективно удалять некоторые газы; однако они редко выбираются, когда единственной проблемой является удаление газообразных загрязнителей.
Проблемы с обслуживанием [ править ]
Основными проблемами при обслуживании циклонных скрубберов являются засорение сопел и коррозия или эрозия боковых стенок корпуса циклона. Сопла имеют тенденцию забиваться твердыми частицами, которые находятся в рециркулируемой жидкости, и / или твердыми частицами, которые находятся в потоке газа. Лучшее решение - установить форсунки так, чтобы они были легко доступны для очистки или снятия.
Из-за высоких скоростей газа эрозия боковых стенок циклона также может быть проблемой. Для защиты корпуса циклона, особенно на входе, могут использоваться износостойкие материалы.
Резюме [ править ]
Падение давления в циклонных скрубберах обычно составляет от 4 до 25 см (от 1,5 до 10 дюймов) водяного столба; поэтому они относятся к устройствам с низким и средним энергопотреблением и чаще всего используются для контроля над крупными частицами. Относительно простые устройства, они сопротивляются засорению из-за своей открытой конструкции. Они также обладают дополнительным преимуществом, так как они действуют как сепараторы уноса из-за своей формы. Капли жидкости вытесняются по сторонам циклона и удаляются перед выходом из емкости. Их самые большие недостатки заключаются в том, что они не способны удалять субмикрометровые частицы и не эффективно поглощают большинство загрязняющих газов.
В таблице 1 приведены типичные рабочие характеристики циклонных скрубберов. [1]
| Таблица 1. Эксплуатационные характеристики распылительных колонн. | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Загрязнитель | Падение давления (Δp) | Соотношение жидкости и газа (л / г) | Давление жидкости на входе (p L ) | Эффективность удаления | Приложения |
| Газы | 4-25 см воды (1,5-10 дюйма воды) | 0,3-1,3 л / м 3 (2-10 галлонов / 1000 футов 3 ) | 280-2800 кПа (40-400 фунтов на кв. Дюйм) | Эффективен только для очень растворимых газов | Горные работы Сушильные операции Пищевая промышленность Литейные производства |
| Частицы | Диаметр 2-3 мкм | ||||
Библиография [ править ]
- Бетеа, RM 1978. Технология контроля загрязнения воздуха. Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд.
- Компания McIlvaine. 1974. Справочник по мокрому скрубберу. Нортбрук, Иллинойс: Компания McIlvaine.
- Ричардс, младший, 1995. Контроль выбросов твердых частиц (курс APTI 413). Агентство по охране окружающей среды США.
- Ричардс, Дж. Р. 1995. Контроль газовых выбросов. (Курс APTI 415). Агентство по охране окружающей среды США.
- Агентство по охране окружающей среды США. 1969. Методы контроля твердых частиц, загрязняющих воздух. АП-51.
Ссылки [ править ]
- ^ * Учебный институт по борьбе с загрязнением воздуха Агентства по охране окружающей среды США разработан в сотрудничестве с Инженерным колледжем Университета Северной Каролины (NCSU).
