Скруббер

ЦИКЛОН

Получил наибольшее распространение в промышленности и на предприятиях транспорта вследствие простоты конструкции. Осаждение твёрдых (пыль, зола, окалина) и жидких (капли) частиц основано на действии инерционных сил, проявляющихся при изменении скорости или направления потока. На рис. 3.1 изображена схема циклона длясухой очистки запылённого потока газа. Здесь инерционный принцип реализован путём закрутки потока 3 при тангенциальном, по касательной к относительно тяжёлые твёрдые частицы, стремясь сохранить прямолинейное движение, выносится к поверхности корпуса, за счёт действия сил трения теряют свою скорость и стекают по стенке вниз (гравитационное осаждение) в приёмный бункер 4.

На рис. 3.1. представлен циклон, на внутренней поверхности цилиндрического (конического) корпуса 1, вводе 2.

Сконцентрированная в бункере пыль периодически удаляется через заслонку (затвор) в днище (поток 7). Конструкция заслонки должна обеспечивать приемлемую герметичность корпуса, так как из-за подсоса наружного воздуха возможен вынос пыли в поток очищенного газа 6 через выходную трубу 5. Вихрь запылённого потока, совершив опускное, вращательно-поступательное движение, в нижней части корпуса

Рис. 3.1. вынужден изменить на 180⁰ направление своего перемещения и по приосевому объёму устремиться вверх к единственному выходу – трубе 6. В момент крутого поворота происходит дополнительное осаждение твёрдых частиц непосредственно в бункер.

Циклон относится к устройствам грубой (предварительной очистки) газового потока: он улавливает относительно крупные частицы (200 – 300 мкм) с КПД = 0,6 – 0,85. инерционный принцип может быть осуществлён и иным образом: искусственной закруткой потока газа (ротационный и вихревой циклоны и др.).

Существует оптимальное по эффективности значение скорости потока в корпусе циклона (около 3,5 м/с). При больших расходах очищаемого газа оно выдерживается путём распараллеливания потока по совокупности одинаковых циклонов, конструктивно оформленных в одном корпусе (например, батарейный циклон ЦН-15х4).

Скрубберы (от англ. scrub – чистить) относятся к аппаратам мокрой очистки отходящих газов от всех видов примесей: твёрдых частиц и капель жидкости (размером свыше 1 мкм), а также газовых включений, например окислов серы. Скрубберы работают на принципе осаждения примесей на поверхности жидкости (мелких капель или плёнке воды). В разнообразных конструктивных решениях используют те или иные силы для сближения взаимодействующих сред: инерции, турбулентной диффузии, броуновского движения и др. Ниже рассматривается конструкция капельного скруббера с трубой Вентури.

Запылённый поток газа 1 вводится в конфузор трубы Вентури, где по законам газодинамики разгоняется до скорости 50 – 200 м/с в узком сечении. Сюда же в горловину, подаётся поток воды 2, который благодаря распылу в форсунках и ударному воздействию

На рис. 3.2. представлен скруббер, где высокоскоростной поток газа дробится на мельчайшие капельки с огромной суммарной поверхностью.

Капли жидкости своей поверхностью взаимодействуют с примесями особенно эффективно в диффузной части трубы Вентури, где происходит торможение потока газа. Из-за действия сил инерции белее тяжёлые капли дольше сохраняют свою скорость, обеспечивая тем самым скольжение в несущей среде и

Рис. 3.2. связанный с этим дополнительный эффект «промывания».

Последующая сепарация капель, обогащённых примесями, осуществляется при помощи полого циклона 4. Поток шлама 6 направляется на утилизацию, а промытый газ 5 – на выброс или дополнительную очистку. Эффективность улавливания (КПД) пленочного скруббера достигает 0,95 для пыли и капель 0,8 для окислов серы.

Скруббер может быть выполнен и без трубы Вентури, т.е. в виде простого циклона с тангенциальным вводом загрязнённого газа, если по внутренней поверхности организовать сток жидкости в плёнке. КПД плёночного скруббера существенно зависит и от смоченной поверхности, развить которую можно, например, за счёт размещения в объёме корпуса большого количества вертикальных стрежней. Такова конструкция скруббера типа МП-ВТИ.

Дата добавления: 2014-11-06