Скруббер вентури принцип работы кратко

Обновлено: 04.07.2024

Скруббер – агрегат для мокрого улавливания механических и химических примесей

Наш завод уже более 30 лет занимается разработкой и внедрением скрубберных фильтров, которые к текущему моменту с достоинством служат на более чем 200 предприятиях России и Зарубежья.

Одним из типов универсального оборудования, демонстрирующего высочайшую эффективность в отношении задержания как химических газовых, аэрозольных и пародымовых загрязнителей, так и пылевых частиц, являются мокрые скрубберы. Давайте разберем их типы, принципы действия, характеристики и, вообще, узнаем эти аппараты поближе.

Презентационное видео о скрубберах – быстро вводим Вас в курс дела

Отличие скруббера от абсорбера

У неискушенных в технике граждан часто в голове возникает путаница – чем скруббер отличается от абсорбера.

Фундаментально – ничем: и те, и другие агрегаты утилизируют принцип сорбционного захвата загрязнителей в жидкостной преграде.

Впрочем, в технических публикациях под скрубберами обычно подразумевают оборудование, в большей степени предназначенное для пылеулавливания , в то время как под абсорбцией обычно понимается улавливание газов и химических компонентов воздухопотока, (хотя, сорбция в пылегазоочистной технике, в целом, описывает как захват химических, так и механических составляющих).

Нередко границ между этими типами аппаратов не проводят вовсе, и их названия часто взаимозаменяемы. Так, барботажным, насадочным или пенным можно называть (и называют) и скруббер, и абсорбер , – смысла и принципа работы устройства это не меняет.

Собственно, с косметическим гелем-скрабом все ясно, а скраббер – ультразвуковой очиститель для лица, который, воздействуя микротоками высокой частоты, эффективно удаляет кожные загрязнения.

Кстати, под газоочистным оборудованием подразумеваются и установки фильтрации воздуха, поскольку последний – ни что иное, как смесь азота, кислорода и других газов.

Общий принцип действия, ключевые узлы аппаратов

Несмотря на то, что газовые скрубберы представлены несколькими типами исполнений (о них чуть ниже), давайте рассмотрим черты, так или иначе, присущие всем типам аппаратов.

Мокрые пылегазоуловители , как понятно из названия, осуществляют жидкостный захват механических и газообразных загрязнителей, поэтому неотъемлемым узлом каждого агрегата является контур подачи жидкости в рабочую камеру, а также – разумеется – система отвода отработанной жидкости (т.н. шлама ). Поскольку очистка идет в мокрой среде, для исключения уноса брызг вовне, аппараты комплектуются т.н. брызгоуловителями или туманоуловителями.

Внешне блок скрубберной очистки воздуха может представлять собой как вертикальную колонну (башню), так и горизонтальный модуль (горизонтальное исполнение обычно выбирается для наделения устройства свойствами повышенной компактности).

Другими узлами газопромывателей являются:

Назначение и применение скрубберов, задерживаемые загрязнители

В силу своей универсальности и высокой эффективности, скрубберы используются чуть менее чем во всех отраслях современной промышленности.

Основное назначение данной когорты оборудования – мокрое пылеулавливание, но способность многих газов хорошо растворяться в воде, а также возможность заправки в рабочий контур скруббера активных растворов наделяют эти агрегаты отчетливыми чертами аппаратов химической газо- и воздухоочистки.

Среди основных поллютантов, в отношении которых газоочистительные установки скрубберы демонстрируют исключительную эффективность, следует отметить нижеследующие:

1. Механические частицы с дисперсностью от 0.5 мкм (включая растительную / органическую, металлическую, полимерную / пластиковую, минеральную / каменную, стеклянную, угольную и иную пыль, в том числе, маслянистые, липкие и клейкие вещества);

2. Водные скрубберы великолепно справляются с нейтрализацией таких газов как аммиак (аммоний), хлороводород, бромистый водород, метиламин и другие газообразные соединения, хорошо растворяющиеся в воде;

3. Заправка щелочных сорбентов делает возможной экстра-результативную фильтрацию кислых газов и аэрозолей – окислы серы, оксиды азота, сероводород, (а также других кислых соединений и комплексных дымовых выбросов после сжигания жидких и твердых, органических и неорганических соединений / топлив);

4. Использование специализированных растворов позволяет сорбировать особо опасные, токсичные, едкие и удушающие компоненты – кетоны, альдегиды, меркаптаны, спирты, эфиры, щелочи и кислоты , галогениды, активные металлы.

Конструкционные материалы

При изготовлении скрубберов могут использоваться различные конструкционные материалы. В особенности это касается материала ключевых узлов аппарата, которые непосредственно контактируют с очищаемой средой.

Выбор материалов зачастую сильно зависит и от температуры. К примеру, полипропилен / пластик хорошо выдерживает воздействие множества агрессивных соединений при обычных условиях, но если температура воздухопотока несовместима с возможностями ПП, то скруббер изготавливается из других – стойких к химии, но еще и к температуре, материалов.

Это может быть стеклопластик (фибергласс), фторопласт, нержавеющая сталь и даже титан. Выбор материалов производится на этапе проектирования и учитывает технические условия Заказчика – природу пыли, газовые составляющие, температуру воздухопотока, концентрацию загрязнителя, требуемую степень очистки и другие аспекты.

Типы скрубберов, их особенности и области применения

Как мы уже индицировали, оросительные скрубберы широко используются в современной промышленности. Это и очистка воздуха от пыли, и лабораторные работы в химии и нефтехимии, и фильтрация дымовых газов , сажи, золы и копоти, и улавливание выбросов печей, закалочных аппаратов, котлов, ТЭЦ, ТЭС и других объектов энергетики, вентиляция гальванических цехов, хлораторных и водоочистных сооружений , нейтрализация выбросов судов (гражданских лайнеров, военных кораблей, танкеров), обезвреживание отходящих газов от заводов и крупных производств и многое другое.

Рассмотрим ключевые типы газоочистительных промывных скрубберов, принципы их работы и технические особенности.

Центробежный скруббер с падающей пленкой (falling film scrubber)

Центробежный полый мокрый скруббер повторяет конструкцию сухого циклонного пылеуловителя, но с некоторыми отличиями.

Воздухопоток, также, как и в циклоне, подводится тангенциально в верхнюю или нижнюю часть конусообразной колонны, где закручивается, и пылевые частицы, за счет центробежной силы, непрерывно соударяются с внутренней поверхностью рабочей камеры.

Вдобавок к этому, скруббер оснащен форсуночным блоком, который орошает камеру, образуя на внутренней поверхности непрерывно стекающую (падающую) жидкостную пленку. Поллютанты связываются как с микротуманом в центре колонны, так и оседают на стекающей пленке, опадая с водой вниз и отводясь в шламоприемную секцию.

Видео: полые скрубберные фильтры (пленочные абсорберы)

Эффективность таких машин превышает таковую у сухих циклонов. Полые скрубберы являются простейшим типом аппаратов мокрой газоочистки и широко используются для улавливания пыли, в том числе склонной к цементированию, а также, при заправке активного абсорбента, для фильтрации дымов умеренных концентраций.

Скруббер Вентури

Скруббер Вентури также называют скоростным, турбулентным или инжекторным пылегазоуловителем. Инжекторным аппарат называется потому, что ключевым узлом, которому скруббер обязан своей эффективностью, является сопло, (как инжектор в струйном насосе), – т.н. труба Вентури .

Особенность трубки Вентури, имеющей в определенной своей части сужение (т.н. конфузор ), заключается в обеспечении увеличения скорости воздухопотока в районе конфузора.

Так, газовоздушная среда может разгоняться в рабочей камере (именно в районе сужения) до десятков, (а иногда – сотен), метров в секунду.

Какую выгоду можно извлечь из высокой скорости и турбулентности потока с точки зрения газоочистки и какие роли играют эти особенности аппарата?

Принцип работы скруббера Вентури в общих чертах описывается следующей последовательностью процессов:

1. Запылённая среда подводится в трубу Вентури (перед этим воздухопоток может быть дополнительно очищен грубым фильтром, охлажден или подвергнут иным воздействиям);

2. По теореме Бернулли , благодаря сужению трубы, поток разгоняется и обретает свойства высокой турбулентности;

3. В месте, где диаметр трубки минимален, установлен орошающий блок, который распыляет воду или активный жидкий сорбент;

4. Высокоскоростная среда разбивает капли жидкости в плотный ультрамикродисперсный туман, в микроскопических каплях которого и происходит связывание загрязнителя;

5. Двигаясь далее по трубе, газопоток попадает в расширяющуюся зону (т.н. диффузор ), где происходит обратный процесс замедления среды и конденсации микротумана в более объемные капли;

6. Капли достигают туманоуловителя, исключающего брызгоунос из скруббера, шлам отводится из рабочей зоны в секцию приема шлама (по открытому или полузакрытому контуру).

Скрубберы Вентури используются во многих отраслях промышленности – энергетике, пищевом производстве, на участках добычи и переработки, механообработки.

Особенности конструкции и высокая скорость потока, кинетическая энергия которого превосходит энергию цементации частиц, позволяет использовать пылеуловитель Вентури для результативной фильтрации липких, клейких и вязких веществ, эмульсий, сиропов, для очистки воздуха от жира, масляных туманов, аэрозолей.

Тарельчатый барботажный скруббер

Другим типом оборудования являются тарельчатые пенные абсорберы , (также именуемые в технической литературе барботажными скрубберами).

Скруббер Вентури относится к оборудованию мокрой очистки, которое применяется для фильтрации газовоздушных смесей, образующихся в результате проведения технологических процессов на производстве. Скрубберы Вентури для очистки газов широко применяются в металлургической, химической, энергетической промышленности, при производстве сыпучих строительных материалов, удобрений. Высокая эффективность скруббера Вентури позволяет значительно сократить количество выбросов в атмосферу, снизить показатели предельно-допустимой концентрации (ПДК) и предельно-допустимых выбросов (ПДВ) до разрешенных значений. Работа скруббера Вентури дает возможность очистить загрязненный воздух от твердых включений, понизить температуру и увлажнить отходящие газы, нейтрализовать вредные химические вещества при использовании в качестве жидкости химические растворы.

Схема скруббера Вентури

Конструктивно установка Вентури состоит из нескольких элементов:

конфузор (конусный патрубок с переходом от широкой к узкой части);
диффузор (конусный патрубок с переходом от узкой к широкой части);
соединительный патрубок;
форсуночная система орошения;
выходной патрубок;
шиберный (шлюзовой) затвор для удаления шлама;
каплеуловитель.

Такая схема обеспечивает различные скорости запыленного потока в определенных местах, которые по технологии очистки предназначены для создания турбулентности и смачивания частиц загрязнений с целью коагуляции и осаждения в дренажную систему. В зависимости от условий эксплуатации и вида технологического процесса схема скруббера Вентури может состоять из различного числа камер, которые имеют разные размеры.

Принцип работы скруббера Вентури

В основе принципа действия скруббера Вентури лежит закон Бернулли, который устанавливает зависимость скорости газового потока от сечения трубы, по которой он движется и процесс коагуляции твердых частиц за счет соприкосновения с капельками жидкости. Запыленный газ попадает внутрь корпуса скруббера через входной патрубок, к которому подсоединяются воздуховоды, первой камеры (конфузор), сечение которой снижается по мере продвижения потока к следующей камере (диффузор). Уменьшение сечения трубы приводит к увеличению скорости газа и созданию турбулентности в зоне подачи жидкости скруббера.

Высокая кинетическая энергия газового потока не позволяет прилипать цементирующим, смолистым и маслянистым загрязнениям на внутренние стенки корпуса. Это дает возможность применять оборудование для очистки рабочей среды, которая содержит цементирующиеся и слипающиеся включения. Хаотичное движение и высокая скорость потока способствуют дроблению капель влаги на микроскопические частицы, тем самым увеличивая площадь соприкосновения с твердыми загрязнениями и повышая степень контакта за единицу времени. Для повышения эффективности и снижения занимаемой полезной площади вся конструкция располагается вертикально.

Проходя через узкое сечение трубы Вентури, поток попадает широкую часть скруббера. С увеличением сечения трубы скорость газа падает и большое количество микроскопических капель жидкости прилипает к твердым загрязнениям, увеличивая их объем и вес. Процесс коагуляции дает возможность отделять загрязнения в инерционном уловителе, которые осаждаются в систему накопления и транспортировки шлама, а очищенный воздух выбрасывается в атмосферу. Уникальность принципа скруббера Вентури состоит в двойном достижении максимального эффекта: при увеличении скорости и создании турбулентности потока, а также при падении скорости и создании максимального контакта поверхности загрязнений с жидкостью.

Технические характеристики

Технические характеристики скруббера Вентури для очистки промышленных газов рассчитываются при создании проекта всего производственного объекта. Эффективность скруббера зависит от учета всех условий эксплуатации, концентрации, химических и физических свойств загрязнений, скорости, температуры, влажности отходящего потока, объема очищаемого газа. Проектирование газоочистного оборудования может выполнять только специализированная организация, имеющая большой опыт создания таких проектов, лицензию на проведение подобных работ.

Широкое применение оборудования Вентури в промышленности обусловлено наличием высоких эксплуатационных характеристик:

степень очистки – до 99%;
максимальная концентрация загрязняющих веществ – до 100 мг/м3;
размеры частиц – до 1 мкм;
скорость движения газа в переходе – до 200 м/с;
расход жидкости – 0,5 – 1,5 л/м3.

Для каждого конкретного промышленного объекта оборудование скруббера Вентури подбирается индивидуально.

Преимущества и недостатки скруббера Вентури

Скруббер Вентури имеет большое количество достоинств, которые обеспечили оборудованию широкое применение в различных сферах промышленности и производства:

высокая степень очистки отходящих газов (до 99%);
возможность нейтрализации вредных веществ и газов с помощью химических растворов, используемых в качестве жидкости;
отсутствие подвижных узлов и агрегатов;
возможность очищать отходящий газ с высокой концентрацией и температурой;
длительный срок службы;
небольшое гидравлическое сопротивление (около 3 000 Па);
возможность создания установки с небольшими габаритами;
высокий уровень надежности.

Основные недостатки вытекают из принципа скруббера Вентури, на котором основана работа агрегата:

высокая эрозия внутренней поверхности, возникающая при высокой скорости газа и содержании в запыленном потоке абразивных частиц;
наличие приемных емкостей и системы транспортировки шлама.

Для снижения разрушения материала трубы внутренние поверхности камер скруббера Вентури покрывают футеровкой (карбид кремния) или применяют другие стойкие к истиранию материалы, защитные элементы делают съемными. Водная составляющая в шламе, который образуется после очистки, ограничивает использование оборудования на открытом воздухе в зимнее время года.

Скруббер Вентури — один из самых популярных и эффективных аппаратов мокрой очистки газов (газопромыватель).

Главная особенность этого скруббера — труба-распылитель. Она позволяет производить качественную очистку газов от большого числа загрязнений, включая мелкие фракции пыли.

Назначение скрубберов

Данный тип газопромывателя необходим для мокрой очистки газа от дыма, химии, аэрозолей и пыли. Могут применяться для абсорбации газообразных загрязнений. В данном случае вместо поступаемой в скруббер жидкости должны быть специальные растворы.

Области применения скрубберов Вентури: очистка от органических соединений, очистка от серосодержащих соединений, очистка от частиц пыли не органических соединений, очистка от фенола и формальдегида, аэрозолей, паров, смесей кислот.

Принцип работы скруббера основан на аэродинамической силе трубки Вентури. Она представляет собой трубу, похожую на песочные часы. Труба включает в себя: диффузор, горловину, конфузор и штуцера подвода орошающей жидкости с форсунками.

Принцип работы скруббера довольно прост. Через фланец входящего газа в трубу Вентури попадает загрязненный газ. В трубе газ разгоняется до больших скоростей согласно закону Бернулли. Сверху, через форсунки поступает вода. За счет образующийся турбулентности, вода в трубе дробится на более мелкие капли. За счет дробления увеличивается площадь соприкосновения воды с газом, т.е. площадь фильтрации. Таким образом происходит улавливания загрязнений водой или специальной жидкостью. Затем вода с газом проходит по газоходу в центробежный каплеуловитель. В нем вода с газом опускается вниз, а чистый воздух с помощью вентилятора выходит наружу.

Обзор классического жидкостного фильтра скруббер Вентури для очистки воздуха от пыли, дыма и аэрозолей.

Технические характеристики

Степень очистки по взвешенным частицам и газу — до 99,9%;
Степень запыленности очищаемого газа – до 90-100 г/м3;
Фракция пыльных частиц — от 0,3 до 100 мкм;
Скорость газового потока в горловине трубы — 30–200 м/с в зависимости от модели;
Производительность — 100 – 300 000 м 3 /ч;
Расход орошающей жидкости — 0,5–6,5 л/м³ в зависимости от запыленности и требуемой степени очистки;
Гидравлическое сопротивление по сравнению с другими скрубберами малое – от 200 до 3500 Па и зависит от степени орошения газового потока и запыленности, что положительно сказывается на подборе вентилятора и его низкое электрическое потребление.

Расчет и производство

Залог эффективной работы скруббера — верные расчеты. Производитель должен максимально точно всё рассчитать и сделать верный проектный чертеж скруббера, чтобы в дальнейшем не было проблем в работе.

Рекомендуем не делать расчеты самостоятельно, а доверить это дело профессионалам!

Также кроме классических скрубберов Вентури, возможно производство скрубберов с циркуляционным баком-отстойником для очистки и возврата оборотной воды в технологический процесс очистки.

Интеграция скруббера Вентури в технологический процесс

Технические данные:
1. Высокая запыленность до 50 грамм на метр кубический газа.
2. Неравномерность запыленности по времени.
3. Неравномерность размера пыли.
4. Кроме пыли в газо-воздушной смеси присутствует фенол и формальдегид.
5. Требуется компактность размещения.
6. Требуется использовать воду для повторной очистки газа (бак для циркуляции).
7. Требуется максимально простая установка, чтобы ее могли обслуживать в том числе низко квалифицированные специалисты.

Что сделали:
Поставили и установили скруббер Вентури. В комплект поставки дополнительно был включен бак для оборотной воды с наклонным дном для удобной очистки от шлама. Озонатор — для дополнительной очистки от формальдегида. Центробежный каплеуловитель был дополнительно оснащен пластиковым каплеотбойником для снижения каплеуноса.

Помимо этого, что важно, был заменен вентилятор на более подходящий. Это обеспечило плановые показатели работы аспирационной системы при перепадах температуры и изменениях интенсивности всасывания на разных участках производственной линии.

Результат:
После установки скруббера запыленность упала на 98,9%, очистка от фенола и формальдегида составила 94% и 97% соответственно. Все показатели укладываются в ПДК.

Конструкционная схема скруббера Вентури включает следующие элементы:

1 - патрубок входа, 2 - конфузор (сужающаяся секция), 3 - форсунки подачи жидкости, 4 - горловина, 5 - диффузор (расширяющаяся секция), 6 - каплеуловитель, 7 - узел вывода шлама, 8 - патрубок выхода.

Размеры скрубберов Вентури зависят от требуемых технических характеристик. Различные модели могут сильно отличаться по габаритам.

Принцип работы скруббера Вентури

Процесс очистки воздуха от пыли в этих аппаратах происходит благодаря коагуляции твердых частиц при смачивании жидкостью. Принцип работы скруббера Вентури основывается на этом физическом явлении. Намокшие пылинки, двигаясь в газовоздушном потоке, при соударении слипаются, сепарируются в уловителе и удаляются.

Главная задача мокрой очистки воздуха от пылевых частиц – обеспечение максимальной площади контакта газовоздушной смеси с жидкостью. Процесс осуществляется внутри трубы Вентури – основного элемента схемы скрубберов данного типа. Конструкция состоит из двух конусообразных отрезков труб, присоединенных к горловине суженными частями. Форма трубы напоминает песочные часы.

Запыленный воздух подается в конфузор. Продвигаясь по трубе сужающегося диаметра, газовоздушный поток разгоняется согласно уравнению Бернулли. Чем больше перепад площади поперечного сечения на входе и выходе конфузора, тем выше скорость. В полость сужающейся секции по форсункам подается техническая вода или раствор абсорбирующего реагента.

В быстро движущемся газовом потоке возникают завихрения, которые дробят распыленную форсунками жидкость на капли микроскопического размера. Подобная схема обусловливает высокую эффективность очистки от газов и твердых включений в скрубберах Вентури. Микрокапли обволакивают пылевые частицы, вызывая их слипание, или абсорбируют вредные газообразные компоненты.

Турбулентность помогает лучше перемешивать жидкость и воздушный поток.

Пройдя горловину, воздух поступает в диффузор. Здесь скорость движения потока замедляется. Микрокапли с уловленной пылью или газом соединяются. На выходе из устройства взвесь жидкости отделяется в инерционном каплеуловителе, а очищенный воздух выбрасывается в атмосферу.

Наиболее активно пылевая фракция улавливается, когда скорости загрязненного воздуха и взвеси жидкости сильно отличаются. Принцип действия скрубберов Вентури позволяет достигать пиковых значений улавливания пыли дважды за рабочий цикл.

_{Испытания установки с регулируемой горловиной.}

Первый раз максимум достигается в начале процесса перемешивания. Более тяжелые капли отстают от газовоздушного потока, собирая пылинки, которые догоняют их по курсу движения. Второй раз очистка достигает оптимального значения в конце трубы, когда скорость потока падает. Массивные капли обладают большей инерцией, чем воздух, поэтому замедляются меньше. Двигаясь сквозь газовоздушный поток, частицы жидкости собирают пылинки, догоняя их по ходу движения.

Преимущества и недостатки скрубберов Вентури

Главные преимущества скрубберов Вентури обусловлены их принципом действия. Основной элемент установки – труба переменного диаметра, в которой нет движущихся частей. Подобная схема позволяет сделать конструкцию компактной. Отсутствие подвижных деталей обусловливает высокий уровень надежности.

Чтобы уменьшить эрозионное воздействие пылевых частиц, внутренние поверхности футеруются карбидом кремния. Эта мера продлевает срок службы устройства. Для удобства замены защитные элементы часто выполняются в виде съемных втулок. Это инженерное решение усложняет конструкционную схему скруббера Вентури и его стоимость, но облегчает обслуживание и ремонт.

Технические характеристики скрубберов Вентури

В целом конструкционное устройство скрубберов Вентури позволяет достигать хороших результатов:

степень очистки 96-99%,

максимальная запыленность очищаемого воздуха – до 90-100 г/м3,

фракция улавливаемых твердых частиц – до 0.5-1 мкм,

скорость движения газового потока в горловине – до 170 м/сек,

средний расход воды или абсорбирующего раствора – 0.5 – 1.5 л/м3,

разность давления на трубе от 0,5 до 20 – 30 кПа.

Дробление и слияние капель воды или реагента протекает не по константе. Также вариативность присутствует при тепломассообмене между жидкостью, газом и твердыми загрязнениями. На сегодня надежной теории расчета для подобного оборудования не существует.

Системы газоочистки изготавливаются для каждого объекта индивидуально. Расчет технических характеристик скруббера Вентури производится в зависимости от требуемой степени очистки, предполагаемого расхода и концентрации загрязняющих компонентов. Соответственно поставленной задаче, инженеры проводят серию испытаний.

Где заказать скруббер Вентури?

Поскольку проектирование данного типа оборудования требует специализированных знаний, рекомендуем обратиться к нам за технической консультацией. Контактные данные представлены на сайте.

Компания Plast-Product производит скрубберы абсорберы и центробежно-барботажные установки, аппараты которые используются для очистки воздуха от пыле-газо-воздушных смесей и токсичных испарений.

Компания Plast-Product производит скрубберы абсорберы и центробежно-барботажные установки, аппараты которые используются для очистки воздуха от пыле-газо-воздушных смесей и токсичных испарений.

Типы промышленных газообразных выбросов

В настоящее время существенно увеличились требования законодательства и нормативных отраслевых актов по охране окружающей среды. Каждое предприятие, выбрасывающее в нее различные загрязнители, платит за загрязнение окружающего воздуха, если они не превышают установленные нормативы. В случае превышения нормативов на такие предприятия налагают штрафные санкции вплоть до приостановки производства. Для очистки промышленных газообразных отходов используются газоочистительные аппараты.

В зависимости от характера газовые выбросы могут быть следующих типов:

ПГО т. Содержат твердые компоненты загрязнителей в виде пыли. Отходы с органическими загрязнениями обозначаются ПГО т.о., с неорганическими ПГО т.н.
ПГО г. В составе отходов токсичные примеси находятся в газообразном состоянии, могут быть органического и неорганического происхождения.

Скруббер используется не только для очистки промышленных газов с твердыми загрязнителями, он успешно работает и во время улавливания газообразных загрязнителей. Аппарат мокрой очистки намного эффективнее, чем такой же аналог с сухой очисткой. Полые скрубберы работают при гидравлическом сопротивлении до 25 мм вод. ст., в состоянии улавливать твердые частицы Ø ≥ 10 мкм. Если на него дополнительно установить трубки Вентури, то скруббер в состоянии улавливать пыль диаметром до 1 мкм, при этом гидравлическое сопротивление возрастает до 1000 мм вод. ст.

Устройство и принцип работы скруббера

Скруббер для промывки полезных ископаемых

Прямоточный скруббер используется для очистки легко- и среднепромывистых составов, в них материалы и вода двигаются в одном направлении. В противоточных скрубберах материал и вода движутся в противоположных направлениях, за счет чего повышается интенсивность промывки. Но чаще всего скруббер используется для очистки от загрязнений промышленных газов.

Как работает агрегат

Показатели высокой очистки газов от мелких частичек пыли достигаются за счет использования технологии мокрой очистки – самая

Процесс очистки

распространенная конструкция скруббера. Во время увеличения скорости потока вода разбивается на мельчайшие капли, которые впоследствии конденсируются на твердых частицах. В дальнейшем поток подается в расширитель, скорость движения потока значительно уменьшается, происходит процесс коагуляции. Тяжелые коагулянты осаждаются и попадают в специальный приемник, очищенные газы выводится из агрегата наружу или подаются в технологические трубопроводы для повторного использования в производственных целях.

Преимущества мокрых скрубберов

Смачивание и дальнейшее удаление твердых частиц осуществляется во время соприкосновения воды с твердыми частицами и стекания водяной пленки по стенкам агрегата, динамического контакта в завихрениях и комбинированным методом. Предварительная очистка загрязненных газов выполняется в полых или с насадкой скрубберах. К преимуществам устройства относятся следующие эксплуатационные характеристики:

Высокая степень очистки воздуха. Некоторые скрубберы Вентури могут улавливать твердые частицы Ø ≥ 0,1 мкм. Такие показатели полностью отвечают существующим нормативным требованиям по очистке промышленных газовых выбросов в атмосферу.
Относительно низкая стоимость. За счет этого уменьшается себестоимость продукции, увеличивается прибыльность предприятий.
Универсальность применения. Скрубберы Вентури могут не только очищать воздух, но и охлаждать или увлажнять его.

Труба Вентури изготавливается из металла или пластика. Скруббер из полипропилена, предлагаемый нашей компанией, позволяет понижать сметную стоимость монтажных и пусконаладочных работ. Наиболее изнашиваемые зоны имеют надежную защиту сменными вставками из прочных легированных сталей. По мере износа вставки меняются, после обслуживания скруббер полностью сохраняет свои первоначальные технические характеристики. Назначение скруббера из пластика – тонкая чистка воздушных смесей.

Виды скрубберов

В зависимости от типа и количества загрязнителей промышленность использует несколько видов агрегатов. Каждый скруббер имеет свои технические показатели и отличается по конструкционным особенностям, функционирование скруббера осуществляется по различным схемам.

Полый скруббер

Полые скрубберы (форсуночные)

Наиболее простые агрегаты, имеют невысокое гидравлическое давление, что позволяет упростить конструкционную схему. Полые скрубберы могут быть прямоточными и противоточными, форсунки устанавливаются по центру или периметру аппарата. Диаметр форсунок выбирается в зависимости от размеров твердых загрязнителей. Скруббер представляет собой пустотелую или квадратную, как правило, вертикальную емкость, установленные в верхней части форсунки перекрывают водяными факелами всю площадь сечения. Загрязненный воздух подается в нижнюю часть агрегата и во время передвижения вверх очищается водяным туманом. Шламовая вода собирается в емкость для абсорбента и выводится для утилизации, дальнейшей очистки или переработки. Скорость газов подбирается с таким расчетом, чтобы капли воды с твердыми частицами не выводились наружу, а оседали в агрегате. Унос жидкости увеличивается пропорционально возрастанию воздушного потока.

Насадочные скрубберы

Насадочный скруббер

Внутри емкости дополнительно монтируются различные насадки, что повышает эффективность процесса очистки. Насадки используются лишь для улавливания смачиваемой пыли, могут иметь поперечное, прямоточное и противоточное орошение. За счет использования насадок на 40% уменьшается количество воды, используемое для очистки загрязненного воздуха, понижается рабочее гидравлическое давление. Насадки имеют формы кругов, плоских перегородок или спиралевидных колец, используются для увеличения контактной поверхности очищающей воды с загрязнителями, за счет чего обеспечивается большая контактная поверхность твердых частиц с водой. Это позволяет при низкой скорости движения воздушного потока гарантировать высокую степень очистки. Уменьшаются размеры установки, нет надобности монтировать на скруббер мощные насосы и вентиляторы.

Насадочные скрубберы применяются на больших коксохимических заводах, могут устанавливаться по 4–5 штук с последовательным подключением. Во время определения количества насадок принимается во внимание, что на кубометр очистки газа в час необходимо не менее 1,8 м 2 площади насадки. Устройство и схема подключения выполняются таким образом, чтобы была возможность отключения любого скруббера для профилактических или

Пенный скруббер

ремонтных работ без остановки технологического процесса. Для повышения безопасности использования очистных сооружений переточные ящики соединяются между собой. Такая схема исключает перенаполение емкости во время проблем с выкачивающими насосами.

Пенные скрубберы

Загрязненные газы подаются на специальные решетки с отверстиями диаметром до 5 мм. При высокой скорости потока жидкость, размещаемая на решетках, переходит в пенообразное состояние и поглощает твердые частицы Ø ≥ 5 мкм. Пенный скруббер может освобождать газовоздушную смесь от аэрозолей полидисперсного состава, работает в режиме турбулентности при скорости воздушного потока всего 4–5 м/с. Пенные аппараты имеют эффективность улавливания частиц диаметром 5 мкм не менее 99%. Второе название такого агрегата тарельчатый скруббер.

Центробежный скруббер

Центробежные скрубберы

Газовые потоки равномерно смешиваются с орошаемой жидкостью и вращаются в корпусе агрегата. Центробежная сила отбрасывает более тяжелые смоченные твердые к стенкам, далее они стекают в приемники. Центробежные скрубберы самые простые и самые производительные агрегаты, степень очистки частиц диаметром более 30 мкм не менее 90%. Чем меньше размер загрязнителей, тем меньше эффективность их улавливания. Такой скруббер имеет гидравлическое сопротивление в пределах 400–850 Па.

Скрубберы Вентури

Принцип действия основан на особенностях трубы Вентури, в разрезе она напоминает песочные часы с узкой средней частью. В верхний конус подаются загрязненные газы и вода, в средней части поток значительно ускоряется, вода разбивается на мельчайшие капли и обволакивает твердые частицы. В нижней части (диффузоре) скорость движения уменьшается, частицы пыли склеиваются между собой и опускаются в специальный поддон. Чистый воздух скрубберы Вентури выбрасывают в атмосферу.

Труба Вентури дает возможность уменьшать скорость подачи загрязненного воздуха, необходимое ускорение потока происходит автоматически за счет особенностей профиля. Диаметры трубы в различных местах выбираются на основании расчетных данных.

Скруббер Вентури

Расчет скрубберов

Степень очистки загрязненного воздуха имеет прямую зависимость от площади контакта пыли и капель воды. Чем меньше капли воды, тем меньшего диаметра пыль они могут намочить, а впоследствии удалить из воздушного потока. Габаритные размеры и количество полок определяется в зависимости от процентного содержания твердых частиц в воздухе. Скрубберы Вентури рассчитываются по площади поперченного сечения устройству, скорости воздушного потока, диаметру форсунок и их количестве, расходу воды и сливному порогу. Расчет делается в несколько этапов.

На первом этапе принимается во внимание, что во время очистки газов от пыли скруббер не меняет их температуру. Заказчики в исходных данных указывают требования по степени конечной очистке и параметры загрязнителей. Зная эти параметры, определяется диаметр колонны с учетом гидравлического сопротивления трубы, подбирается диаметр горловины.
На втором этапе подсчитывается минимальный объемный расход жидкости, количество и диаметр форсунок. На основании полученных данных по специальному каталогу подбирается циклон каплеуловителя и рассчитывается общее гидравлическое сопротивление. Скрубберы Вентури пока не имеют универсальных закономерностей, позволяющих заранее узнать эффективность и производительность агрегатов. В связи с этим для каждого отдельного случая необходимые показатели процессов рекомендуется выявлять после широких испытаний и только потом изготавливать скруббер.

Технологический чертеж скруббера

Тепловые расчеты

Дополнительно при расчете скрубберов, очищающих горячие газы, необходимо знать количество тепла, отнимаемого у газовой смеси. От этих показателей зависит объем подаваемой воды, при этом принимаются во внимание стандартные нормы на скруббер. На кубической метр газовой смеси требуется не менее 40 дм3 воды при температуре +35°С. На основании расчетов проектировщики должны получить данные по размерам, расходу воды, гидравлическому сопротивлению и эффективности очистки. С учетом расчетов изготавливается скруббер из полипропилена.

Возможности компании

Наша компания реализует продукцию стандартных размеров, по желанию скруббер может проектироваться по эскизам заказчика. Для уточнения технического задания нужно связаться с ответственными сотрудниками, одновременно они окажут помощь в выборе оптимального варианта, скруббер будет точно соответствовать особенностям производственной технологии.

Читайте также: