Циклонный распылительный скребок
Циклонные распылительные скрубберы воздуха представляют собой технологию контроля загрязнения . Они используют возможности как сухого циклона , так и распылительной камеры для удаления загрязняющих веществ из газовых потоков.
Обычно входящий газ входит в камеру по касательной, проходит через камеру штопорным движением и выходит. При этом жидкость распыляется внутри камеры. По мере того, как газ циркулирует вокруг камеры, загрязняющие вещества удаляются при воздействии на капли жидкости, выбрасываются на стены 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) водного столба. Коммерчески доступные конструкции включают орошаемый циклонный скруббер и циклонный распылительный скруббер .
В орошающем циклоне ( рис. 1 ) входящий газ поступает в верхнюю часть скруббера в водяные струи. Газ вынужден закручиваться вниз, затем менять направление и возвращаться вверх по более узкой спирали. Образующиеся капли жидкости улавливают загрязняющие вещества, в конечном итоге отбрасываются к боковым стенкам и выносятся из коллектора. «Очищенный» газ выходит через верхнюю часть камеры.
Циклонный распылительный скруббер ( рис. 2 ) нагнетает входящий газ вверх через камеру через нижний тангенциальный вход. Жидкость, распыляемая из сопел на центральной стойке (коллекторе), направляется к стенкам камеры и через закрученный газ. Как и в орошающем циклоне , жидкость захватывает загрязняющие вещества, прижимается к стенкам и вымывается. «Очищенный» газ продолжает движение вверх, выходя через выпрямляющие лопатки в верхней части камеры.
Этот тип технологии является частью группы средств контроля загрязнения воздуха , называемых мокрыми скрубберами .
Сбор твердых частиц
[ редактировать ]
Циклонные распылительные скрубберы более эффективны, чем распылительные башни , но не так эффективны, как скрубберы Вентури , при удалении твердых частиц из входящего потока газа. Частицы размером более 5 мкм обычно собираются методом ударения с эффективностью 90%. В простой распылительной башне скорость частиц в газовом потоке невелика: от 0,6 до 1,5 м/с (от 2 до 5 футов/с).
Подавая входящий газ тангенциально в распылительную камеру, циклонный скруббер увеличивает скорость газа (таким образом, скорость частиц) примерно до 60–180 м/с (от 200 до 600 футов/с). Скорость распыления жидкости примерно одинакова в обоих устройствах. Эта более высокая относительная скорость частиц к жидкости увеличивает эффективность улавливания частиц этим устройством по сравнению с камерой распыления . Скорость газа от 60 до 180 м/с эквивалентна скорости газа в скруббере Вентури .
Однако циклонные скрубберы с распылением не так эффективны, как скрубберы Вентури, поскольку они не способны создавать такую же степень полезной турбулентности.
Сбор газа
[ редактировать ]Высокие скорости газа в этих устройствах сокращают время контакта газа с жидкостью, тем самым снижая абсорбции эффективность . Циклонные распылительные скрубберы способны эффективно удалять некоторые газы; однако их редко выбирают, когда единственной проблемой является удаление газообразных загрязняющих веществ.
Проблемы с обслуживанием
[ редактировать ]Основными проблемами при обслуживании циклонных скрубберов являются засорение форсунок и коррозия или эрозия боковых стенок корпуса циклона. Форсунки имеют тенденцию забиваться частицами.которые находятся в рециркулируемой жидкости и/или частицах, находящихся в газовом потоке. Лучшее решение – установить насадки так, чтобы они были легко доступны для чистки или снятия.
Из-за высоких скоростей газа проблемой также может стать эрозия боковых стенок циклона. Для защиты корпуса циклона, особенно на входе, можно использовать устойчивые к истиранию материалы.
Краткое содержание
[ редактировать ] в Перепад давления циклонных скрубберах обычно составляет от 4 до 25 см (от 1,5 до 10 дюймов) водного столба; следовательно, они представляют собой устройства с низким и средним энергопотреблением и чаще всего используются для контроля частиц большого размера. Относительно простые устройства, они устойчивы к подключению из-за своей открытой конструкции. они также обладают дополнительным преимуществом, поскольку действуют как сепараторы увлечений Благодаря своей форме . Капли жидкости отбрасываются по бокам циклона и удаляются перед выходом из резервуара. Их самый большой недостаток заключается в том, что они не способны удалять частицы субмикронного размера и неэффективно поглощают большинство загрязняющих газов.
В таблице 1 приведены типичные рабочие характеристики циклонных скрубберов. [1]
| Таблица 1. Эксплуатационные характеристики опрыскивателей | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Загрязнитель | Падение давления (Δp) | Соотношение жидкость-газ (Ж/Г) | Давление жидкости на входе (p L ) | Эффективность удаления | Приложения |
| Газы | 4–25 см воды (1,5–10 дюймов воды) | 0,3-1,3 л/м 3 (2–10 галлонов/1000 футов) 3 ) | 280–2800 кПа (40–400 фунтов на квадратный дюйм, ман.) | Эффективен только для хорошо растворимых газов. | Горные работы Сушильные операции Пищевая промышленность Литейные заводы |
| Частицы | Диаметр 2-3 мкм | ||||
Библиография
[ редактировать ]- Бетеа, Р.М. 1978. Технология контроля загрязнения воздуха. Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд.
- Компания Макилвейн. 1974. Справочник по мокрым скрубберам. Нортбрук, Иллинойс: Компания McIlvaine.
- Ричардс, младший, 1995. Контроль выбросов твердых частиц (курс APTI 413). Агентство по охране окружающей среды США.
- Ричардс, младший 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
[ редактировать ]- ^ * Учебный институт по вопросам загрязнения воздуха Агентства по охране окружающей среды США, разработанный в сотрудничестве с Инженерным колледжем Университета штата Северная Каролина (NCSU).