Чтобы уменьшить предельно-допустимые нормы токсичных веществ в выбросах, являющихся побочным продуктом производства, необходима мокрая очистка отходящих газов. Этот способ фильтрации газовоздушных смесей предпочтительнее сухого по многим критериям. Фактические показатели степени очистки выбросов после прохождения через аппарат мокрой очистки газов значительно превышают результат работы других устройств. Помимо высококачественной фильтрации, снижается температура потока газов, нейтрализуются вредные примеси и происходит увлажнение воздуха. Такой способ фильтрации применим на предприятиях металлургической промышленности, энергетики, нефтепереработки и стройматериалов, сельхозудобрений и прочих вредных производств.
Суть мокрой очистки загазованного воздуха состоит в увлажнении твердых микрочастичек, присутствующих в выбросах. Увлажненные частицы тяжелеют, слипаются и задерживаются в специальных дренажных емкостях. Для увлажнения могут использоваться как вода, так и специальные химические реагенты, абсорбирующие вредные вещества. Жидкости орошают поток газовоздушной смеси из форсунок, расположенных внутри корпуса аппарата. В разных конструкциях вектор распыления может различаться. Применяются встречное, боковое и попутное распыления.
Условия эксплуатации и определенные технологические требования предполагают использование аппаратов мокрой очистки различных модификаций. Для улучшения смачиваемости загрязненных частиц количество и способы установки перегородок внутри колонны может варьироваться. Чем больше препятствий встретится на пути газовоздушного потока, тем лучше произойдет намокание твердых включений и смывание их в дренажную систему.
Соприкосновение потока движущегося загрязненного воздуха и распыляемой из форсунок жидкости вызывает активное смачивание частичек пыли. Микрочастицы, обволакиваемые каплями жидкости, увеличиваются в объеме, становятся тяжелее и оседают вниз. Отделенные таким образом твердые компоненты газовоздушного потока выводятся через дренажную систему наружу. Дооборудование установок мокрой очистки центробежными или инерционными ускорителями вызывает улавливание более крупных частиц.
Применение сорбентов в процессе мокрой очистки повышает эффективность очистки, позволяет нейтрализовать значительную часть опасных химических веществ, содержащихся в отходах различных производств. На пути прохождение газовоздушного потока в корпусе колонны устанавливают тарелки с абсорбентом. Максимальное увеличение контактирующей поверхности и очищаемого газа повышает эффективность очистки. Кроме того, для лучшего результата происходит увлажнение тарелок. Для этого используется вода или химические нейтрализаторы. Синтез физического и химического методов очистки позволяет увеличить КПД
Применение различных модификаций установок для мокрой газоочистки зависит от отрасли промышленности, нуждающейся в очищении выбросов. Самыми распространенными и активно используемыми являются:
Полые скрубберы осуществляют очистку газов путем смачивания и коагуляции частиц загрязнений. Подача жидкости происходит при помощи форсунок. Полые скрубберы имеют простую конструкцию и высокое качество очистки. При небольшом гидравлическом сопротивлении возможна очистка от частиц с размерами от 10 мкм. Форсунки располагаются таким образом, чтобы максимально перекрыть поток проходящего газа. Способ подачи рабочей жидкости может быть встречным, попутным или подаваться под прямым углом.
Пенная установка использует поперечные решетки, орошаемые водой или жидким абсорбентом. Загрязненный воздух при движении вспенивает жидкость, что приводит к увеличению площади соприкосновения между жидкостью и твердыми пылевыми частицами. При использовании химических растворов параллельно процессу механической очистки происходит нейтрализация токсичных веществ.
Полые насадочные аппараты заполнены насадками, увеличивающими площадь соприкосновения рабочей жидкости и загрязненных частиц. Они обеспечивают повышенную степень очистки при достаточно низкой скорости прохождения потока газов и позволяют экономить электроэнергию, используемую для работы насосов и вентиляторов.
Центробежные аппараты используют для очищения газовоздушной смеси две методики разделения фракций — центробежную силу и смачивание жидкостью для очистки газов от пыли. Они особенно эффективны для очистки газовых потоков с крупными частицами пыли от 30 мкм и более. Внутренняя поверхность орошаемых циклонов покрывается материалами, стойкими к механическим повреждениям.
Трубы Вентури применяются для очистки отходящих газов в различных отраслях тяжелой и перерабатывающей промышленности. Принцип действия использует закон Бернулли, по которому скорость газа, протекающего по трубе, зависит от ее сечения. При уменьшении диаметра трубы скорость газа возрастает и капли жидкости дробятся еще сильнее, что позволяет увеличить площадь соприкосновения жидкости и твердых включений. Расширение трубы вызывает падение скорости. Увлажненные микрочастицы начинают коагулировать между собой, их вес увеличивается и они осаждаются вниз. Очищенный воздух выходит наружу, загрязнения удаляются.
Несмотря на некоторые недостатки, мокрая очистка газов является эффективным и широко применяемым методом очистки выбросов вредных веществ. Она позволяет совмещать различные физические и химические методы очистки, что обеспечивает высокую степень эффективности и качество фильтрации.
