Электрофильтры. Предназначены для очистки промышленных газов от твердых частиц, выделяющихся при различных технологических процессах.

Эти аппараты незаменимы при очистке выбросов цементных, известковых, гипсовых и других производств, где содержатся пылевидные частицы, подверженные схватыванию при контактах с влагой. Уловленная в электрофильтрах пыль является ценным готовым продуктом или вторичным минеральным сырьем.

К преимуществам электрофильтров относится высокая степень очистки, достигающая 99%, возможность улавливания частиц широкого диапазона размеров, стабильная работа при высокой запыленности и температуре газа, высокая производительность и возможность полной автоматизации процесса очистки.
К недостаткам электрофильтров следует отнести высокую чувствительность к параметрам очищаемого газа (температура, влажность, электрическое сопротивление), невозможность использования для очистки взрыво и пожароопасных смесей, относительно высокую стоимость аппарата и повышенные требования к технике безопасности при эксплуатации.

Установка для электростатической очистки выбросов состоит из электрофильтра, агрегатов питания, системы транспортировки уловленной пыли.

Электрофильтр (рисунок 4.11) монтируется в металлическом корпусе прямоугольного сечения. Внутри него располагаются осадительные и коронирующие электроды. На входе в электрофильтр устанавливается газораспределительное устройство, обеспечивающее равномерное распределение газа в активной зоне аппарата. В нижней части корпуса установлены бункера для сбора и системы для транспортировки пыли.

Рисунок. 4.11. Электрофильтр:

1 — корпус; 2 — осадительные электроды; 3 — коронирующие электроды; 4 — газораспределительное устройство; 5 — бункера для сбора пыли; 6 — система транспортировки пыли.

Наглядно про электрофильтры в видео.

Основой процесса очистки является ионизация пылевидных частиц и молекул газа под воздействием электростатического поля. Заряженные частички оседают на поверхность электрода с противоположным электрическим зарядом. Осажденные частицы удаляются с электродов встряхиванием или промывной водой. Уловленная пыль (шлам) поступает в бункер электрофильтра и далее в систему удаления.

В зависимости от конструкции электрофильтра скорость прохождения очищаемых газов колеблется в пределах 0,8 - 1,7 м/с.

Мокрая очистка выбросов является одним из наиболее эффективных и широко распространенных методов пылегазоулавливания.

При мокрой очистке достигается высокая степень извлечения твердых, жидких и газообразных примесей.

Основой процесса мокрой очистки является осаждение частиц пыли на каплях или на слое жидкости. В качестве орошающей жидкости чаще всего используется вода. Иногда, в зависимости от особенностей состава очищаемых выбросов, воду подщелачивают или подкисляют.

Аппараты мокрой газоочистки отличаются простотой конструкции и эксплуатации, относительно невысокой стоимостью. В них можно очищать выбросы любой влажности, а также пожаро и взрывоопасные смеси.

К недостаткам мокрого способа пыле-газоочистки следует отнести:

образование сточных вод и шлама, которые требуют дальнейшей обработки;
коррозию оборудования при воздействии агрессивных увлажненных газов и жидкости;
относительно высокие удельные затраты электроэнергии.

Простейшим аппаратом мокрой очистки выбросов является форсуночный скруббер.

Он предназначен для улавливания частиц размером более 10 - 15 мкм, а также для охлаждения и увлажнения очищаемых выбросов.

Форсуночный скруббер представляет собой цилиндрическую емкость, оснащенную патрубками для подвода и отвода очищенного воздуха. В верхней части корпуса расположены один или несколько ярусов форсунок для распыления орошающей жидкости. Жидкость в виде дождя с диаметром капель 0,6 - 1 мм как бы промывает очищаемый газ, движущийся противотоком, т.е. снизу вверх, со скоростью 0,7 - 1,5 м/с. При больших скоростях происходит вынос влаги и отложение пыли на внутренних поверхностях выходного патрубка скруббера. Удельный расход воды в скрубберах составляет 1 - 6 л/м3.

В механическом скруббере распыление жидкости производится с помощью вращающегося диска. В скруббере Вентури распыление жидкости происходит за счет турбулентного движения очищаемого потока газа через конфузор трубы Вентури (рисунок 4.13). Проходя далее через инерционный каплеуловитель, поток газа освобождается от капель жидкости, которые удерживают частицы пыли, откуда жидкость отводится через гидрозатвор.

Рисунок. 4.12. Форсуночный скруббер:

1 — цилиндрический корпус; 2 — входной патрубок; 3 — патрубок для отвода очищенного газа; 4 — подвод воды на орошение; 5 — контрольно-измерительные приборы параметров воды; 6 — регулирующая задвижка; 7 — форсунки верхнего и нижнего яруса орошения; 8 — гидрозатвор

Рисунок. 4.13. Скруббер Вентури:

1 — вход очищаемого газа; 2 — выход очищенного газа; 3 — орошающее устройство; 4 — конфузор трубы Вентури; 5 — горловина; 6 — диффузор; 7 — каплеуловитель; 8 — гидрозатвор

Размер частиц, улавливаемых в скруббере Вентури, — от 0,2 мкм и выше. При этом степень очистки может достигать 96 — 99%. Скорость газа в горловине трубы Вентури достигает 100 — 180 м/с, удельный расход орошающей жидкости — 0,1 — 1,5 л/м3.

Принцип действия и конструкция центробежного скруббера аналогичны циклону (рисунок 4.14). Под воздействием центробежных сил, возникающих при вращении газового потока в аппарате, частицы пыли отбрасываются на спираль скруббера, откуда смываются жидкостью, подаваемой через сопла, расположенные по окружности в верхней части корпуса.

Рисунок. 4.14. Центробежный скруббер:

1 — тангенциальный патрубок для входа очищаемого газа; 2 — выход очищенного газа; 3 — система подачи воды; 4 — цилиндрический корпус; 5 — гидрозатвор

Скорость газа в цилиндрическом сечении корпуса достигает 4 — 5 м/с; степень очистки довольно высокая и зависит от размера и плотности частицы пыли, а также диаметра центробежного скруббера.