Промышленные предприятия – главный источник выбросов в окружающую среду. Чтобы снизить процент вредных веществ специалисты разработали несколько методов очистки воздуха. Скруббер – группа конструкций, применяющий сухой и влажный метод очистки. Эффектный, универсальный прибор, который можно установить на любом промышленном предприятии.
Что означает термин «скруббер»
Скруббер — это система влажной и сухой очистки воздуха и твёрдых веществ, образуемых в результате промышленной деятельности. Изготавливают из нержавеющей стали, металла, стеклопластика или пластика. Чаще применяется способ влажной очистки воздуха от частичек пыли.
Устройство и принцип работы скруббера
Газоочистительные конструкции бывают прямотчными, барабанными, конической и цилиндрической формы. В барабане находятся лопасти, которые перемещают поступивший материал. Жидкость, поступающая под высоким давлением, промывает его.
Для очистки газа применяют метод влажной очистки. Данная технология обеспечивает высокую эффективность.
Принцип работы:
Загрязнённый воздух попадает через воздуховод в колонный аппарат. После этого газ закручивается под воздействием аэродинамической силы. По насосной станции поступает вода, проходящая через трубопровод и форсунки. Вода увлажняет воздух. Частицы жидкости собирая пыль, опускаются вниз. Жидкость со шламом попадает в оборудование для очищения.
Конструкция газоочистителя состоит из следующих деталей:
- Корпус для улавливания пыли.
- Входной патрубок.
- Трубопровод для подачи жидкости.
- Патрубок выходной.
- Емкость для рециркуляции воды.
- Штуцер, который выводит шлам.
Сферы применения
Газоочиститель используют для промывания загрязненного воздуха. Прибор удаляет примеси, взвеси и пыль. Применяют для очистки газа от химических загрязнителей (аммиак, тиол, щелочные кислоты). Очистители хорошо справляются с очисткой воздуха во многих областях промышленности. Конструкции устанавливают в химическом, угольном, нефтехимическом производстве.
Типы промышленных газообразных выбросов
Производственные выбросы – вредные вещества, поступающие в окружающую среду, в результате деятельности промышленных предприятий — опасные и вредные для здоровья, могут распространяться на большие расстояния.
Источниками промышленных выбросов являются организованные и неорганизованные:
- К организованным относятся выбросы с заводских дымовых труб и вентиляционных шахт.
- К неорганизованным — выбросы с карьеров добычи ископаемых, разгрузочно-погрузочных работ.
Классификация промышленных видов выбросов в зависимости от агрегатного состояния:
- Газообразные.
- Жидкие.
- Твердые вещества.
Таблица – Виды и состав промышленных газообразных выбросов
| Вид промышленных газообразных выбросов | Загрязняющие вещества |
| Производственные газообразные выбросы т | Твердые частички пыли |
| Производственные газообразные выбросы т.о. | Органические загрязнения |
| Производственные газообразные выбросы т.н. | Неорганические загрязнения |
| Производственные газообразные выбросы г. | Газообразные примеси, которые имеют органическое неорганическое происхождение |
В зависимости от месторасположения предприятия выбросы подразделяются на:
- Линейные.
- Точечные.
- Площадные.
Преимущества и недостатки скрубберов
Каждое газоочистительное устройство имеет свои достоинства и недостатки.
Преимущества:
1. Конструкцию используют для охлаждения и увлажнения воздуха.
2. Очищают воздух высокой влажности и температуры.
3. Высокая эффективность очистки воздуха.
4. Доступная стоимость.
5. Улавливают частицы размером 0.1 мкм.
6. Компактный размер установок.
7. Пожаробезопасность.
8. Универсальность применения.
Недостатки:
1. Требуется стабильное электроснабжение.
2. Требуется дополнительная установка очистных сооружений для сточных вод.
3. Трудоемкий процесс извлечения полезного продукта.
4. Необходима защита конструкции от коррозионного воздействия.
Виды скрубберов
Производители предлагают большой ассортимент скрубберов. Газоочистители отличаются принципом действия, конструкцией и методом удаления загрязняющих веществ. Каждое устройство имеет свои технические характеристики и схемы функционирования.
По принципу действия скрубберы подразделяются на:
- Скруббер Вентури.
- Полый.
- Насадочный.
- Пенный.
- Центробежный.
- Барботажный.
- Тарельчатый.
- Орошаемый циклон.
- Сухие, полусухие скрубберы.
Скруббер Вентури
Скруббер Вентури основан на аэродинамической силе, относится к влажной системе очистки, охлаждает и увлажняет воздух улавливая частички пыли. Скруббер Вентури создает малое гидравлическое сопротивление. Главные преимущества устройства – эффективность очистки воздуха и длительный срок эксплуатации.
Конструкция состоит из сопла, горловины, камеры смешения и разделительной камеры. Труба Вентури имеет форму песочных часов. Изготавливают устройства из пластика или металла.
Принцип работы скруббера Вентури
В верхнюю часть конуса подается загрязненный воздух и вода. Дойдя до середины конструкции поток воздуха и воды начинает ускоряться. Жидкость преобразуется в капли, обволакивающие загрязненные твердые частицы в газовой среде. Попав в диффузор поток воды уменьшает скорость. Пылинки соединяются друг с другом, выводятся в емкость. Очищенный воздух поступает в атмосферу с помощью вентилятора.
Полый скруббер
Полый скруббер – орошаемый очиститель промышленных выбросов. Это металлическая башня цилиндрической или прямоугольной формы. Имеет простую конструкционную схему, благодаря низкому гидравлическому давлению. Форсунки находятся в верху конструкции. В нижней части устанавливают наклонный патрубок, в который поступает газ. Встречный поток орошается прямоточным и противоточным методом. Форсунки находятся в центре или располагаются по периметру. Воздух выходит в верхней части. В бункер поступает жидкость со шламом. После этого выводится в шламовую канализацию через гидрозатвор.
- Прямоточный очиститель — устройство где воздух и жидкость движутся в одинаковом направлении. Воздух подают сверху.
- Противоточный скруббер – конструкция с газораспределительной решеткой. Воздух подают снизу. Движется наверх. Вода движется навстречу газовому потоку.
Полые скрубберы в зависимости от давления подразделяются на: нормальные и повышенные.
Насадочный скруббер
Насадочный очиститель укомплектован оросительной системой и массообменными насадками, которые устанавливают внутри насадочной камеры. Корпус выполнен в виде цилиндра. Газ очищают методом охлаждения. Конструкция устройства состоит из оросителей и насадок, улавливающих смоченные частички пыли.
Для очистки воздуха применяют кольцевые, хордовые, кварцевые насадки. Применяемая система орошения может быть противоточной, прямоточной и поперечной. Главные достоинства конструкции – компактный размер и высокая эффективность очистки.
Пенный скруббер
Мокрый скруббер – абсорбционный способ очистки.
Аппарат оснащенный решетками с диаметром отверстий 5 мм. Жидкость проходя решетки под воздействием высокой скорости потока превращается в пену. Таким способом пена поглощает загрязняющие вещества.
Центробежные скрубберы
Центробежные скрубберы – цилиндрическое устройство с вертикально расположенным корпусом. Жидкость для орошения перемешивается с пылевыми частичками. Через наклонный патрубок, расположенный в нижней части конструкции, поступает загрязненный воздух. Воду подают через форсунки, расположенные в верхней части. При вращении газов центробежная сила помогает твердым частичкам по стенкам спуститься в приёмники. Чистый воздух выходит в открытую часть, расположенную сверху конструкции.
У устройства быстро изнашиваются стенки. Однако это эффективный метод очистки воздуха.
Барботажный скруббер
Барботажный скруббер — конструкция, пропускающая загрязнённый газ через слой пены.
Корпус устройства разборный. Ярусы орошения состоят из барботеров с большим количеством отверстий и блоков центробежных форсунок. Загрязненный воздух проходит через вспененную жидкость. На поверхности пузырьков оседают частицы пыли.
Тарельчатые скрубберы
Тарельчатые скрубберы — устройство влажной очистки воздуха. Конструкция состоит из корпуса, тарелки и оросителя.
Перфорированные поддоны располагаются друг над другом в рабочей камере. На тарелки подается вода или абсорбент. Воздушный поток проходя через отверстия поддонов образует пену. Загрязненный воздух проходя через вспененную жидкость очищается от взвесей, пыли и твердых частиц.
Орошаемый циклон
Орошаемый циклон — технология очистки от пылевых взвесей.
Устройство состоит из открытого корпуса и форсуночного блока. Корпус орошается соплами форсунок, покрываясь тонкой жидкой пленкой. Очищенный воздух поступает а верхний патрубок, а затем в атмосферу. Частички пыли под действием центробежной силы опускаются в коллектор. Применяется для удаления тяжелых частиц. Увеличить срок эксплуатации помогает специальное дополнительное покрытие, которое наносят на стенки устройства.
Полусухие или сухие скрубберы, распылительная сушка
Распылительная сушка — это устройства сухой очистки. Примеси удаляют с помощью воздействия высокой температуры.
Устройства сухого скруббера оснащены абсорбционной камерой, системой сброса золы и системы подачи реагента. В качестве реагента используют гидратированную известь. Выпускают два вида конструкции. В первом виде для очистки используют барбатажный, циркуляционный или псевдосжиженный слои. Очистка проходит в два этапа: кислые газы удаляются сначала адсорберами, а потом реагентами, содержащимися на фильтровальном мешке. Загрязненные газы проходят через реагенты. Кислые газы отделяются на этом этапе и поступают в рукавный фильтр. Чистый воздух проходит через тканевые фильтры. Твердые частички поступают в отгрузки или адсорбер. В полусухой системе очистки в качестве реагента используют известковую суспензию.
Во второй конструкции кислые газы улавливаются реагентами, нанесенными на фильтровальный мешок. В газовый поток продуктов сгорания впрыскивается реагент.
Полусухие скрубберы – это система очистки основанная на химической реакции с влажной суспензии и сухой очистки газов. Обработку кислых газов проводят в распылительной сушилке. Для очистки используют импульсно-струйные тканевые фильтры.
Расчет и подбор скруббера
Выбор скруббера зависит от вида газа на производстве. Воздух от пыли очищают с помощью полых устройств или конструкций с подвижными насадками. Если газ состоит из химических соединений, то для очистки подбирают приборы с насадками (картриджами, кольцами). Также стоит обратить внимание на температуру газа. От этого параметра зависит размер скруббера.
Этапы расчета
Диаметр колонны рассчитывают из следующих параметров:
- Гидравлическое сопротивление трубы.
- Размер горловины.
- Уровень конечной очистки.
- Характеристика загрязнителей.
При расчете следует учесть, что температура воздуха при удалении частичек пыли не меняется.
На втором этапе рассчитывают минимальный расход жидкости, количество форсунок и параметры насадок. Полученные данные применяют для расчета гидравлического сопротивления.
На третьем этапе рассчитывают количество тепла при заборе у газовоздушной среды. После рассчитывают оптимальный объём подаваемой жидкости.
Полученные данные нужны для получения информации о размерах, расходе воды, гидравлическом сопротивлении и качестве очистки воздуха.
После проведения всех необходимых расчетов изготавливают газоочистительное устройство.
Технические характеристики оборудования
Технические характеристики зависят от конструкции устройства. Схема аппарата разрабатывается по индивидуальным заказам.
Технические характеристики:
- Уровень производительности.
- Степень очистки.
- Размеры и конфигурация.
- Размер емкости под циркуляцию воды.
Степень очистки зависит от площади контакта воздуха с абсорбирующей жидкостью. От количества твердых частиц в загрязненном воздухе зависит размер конструкции и количество необходимых полок.
Важность и своевременность техобслуживания
Скруббер – простая конструкция фильтрации воздуха. Основной причиной поломки устройства является несоблюдение правил эксплуатации. Скруббер может выйти из строя из-за попадания крупных частиц в систему слива. Поэтому важно вовремя проводить техобслуживание очистителя. Это поможет избежать размножение опасных бактерий. Необходимо периодически осматривать бак с оборотной жидкостью и систему орошения. Раз год необходимо производить остановку устройства и визуально проверить состояние всех узлов и агрегатов. После произведенного ремонта раз в год необходимо проверять параметры гидравлического сопротивления, подачу загрязненного воздуха и степень очистки. После слива грязной воды нужно промыть узлы скруббера чистой водой.
Отходы скрубберов
Газоочистительные устройства – это группа приборов очистки загрязненного воздуха. Применяют для удаления твердых частиц, газов.
В процессе очистки твердые частицы и примеси преобразуются в порошок, пасту или раствор. Отходы необходимо утилизировать. В некоторых производствах при очистке воздуха образуется шлам, который пригоден для производства новой продукции.