Размещено на http://www.allbest.ru/

Сухие методы очистки газов

Эффективность метода - до 99 %.

По типу перегородки выделяют следующие фильтры:

· с зернистыми слоями (фильтр-элемент может состоять как из неподвижных, свободно насыпанных зернистых материалов - кокс, песок, керамзит и т.п., так и представлять собой их псевдожиженный слой).

· с гибкими пористыми перегородками (ткани, стекловолокно, губчатая резина и т.п.)

· с полужесткими пористыми перегородками (различные сетки, прессованные спирали, стружка и т.п.)

· с жесткими пористыми перегородками (пористая керамика).

Наиболее распространены фильтры с гибкими пористыми перегородками. В основном используют рукавные фильтры (ткани: фланель, синтетические ткани). Предпочитают использовать синтетику: так как фильтры из хлопка применимы при температурах от 0 до 100 °С, синтетику легче обслуживать, ремонтировать, обеспечивать монтаж и т.п.

Стекловолокно используют при температурах от 0 до 250 °С. Минус таких фильтров - их хрупкость.

Достоинства рукавных фильтров:

· высокая эффективность (до 99 %);

· небольшая чувствительность фильтров к фракционному составу.

Недостатки:

· быстрый износ материала рукавов (что может вызывать ненадежность работы фильтров);

· аппарат является периодически работающим (так как нуждается в регенерации встряхиванием);

· неравномерность очистки в течение некоторого времени после регенерации;

· неравномерность гидравлического сопротивления в ходе работы фильтра.

3. Туманоуловители

Туманоуловители - это волокнистые фильтры для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и других жидкостей.

Различают:

· низкоскоростные туманоуловители (0,15 м/с). Задержка капель жидкости происходит по диффузионному механизму. Отличается повышенной эффективностью (до 98 %);

· высокоскоростные туманоуловители (2-2,5 м/с). Задержка капель - по инерционному механизму - чем больше скорость газа, тем чаще и сильнее механический удар жидкости с волокнами. Эффективность этого типа ниже (за счет вторичного каплеуноса) - до 90 %.

4. Электрофильтрация

Эффективность - 99 %. Наиболее эффективно удаляются мелкие примеси (1-100 мкм).

Трубчатые электрофильтры:

В них процесс основан на ударной ионизации газа в электрическом поле (в зоне коронирующего разряда). На корпус подают положительный полюс источника тока, на проволоку - отрицательный. Энергия между электродами - 50-100 кВ. Проволока - это коронирующий электрод; корпус - осадительный электрод.

Основной процесс: передача зарядов ионов частицам примеси с дальнейшим осаждением последних на осадительных и коронирующих электродах. очистка газ циклон фильтрационный

В воздухе и дымовых газах подвижность отрицательных ионов выше, чем положительных, поэтому электрофильтры обычно делают с отрицательным коронирующим электродом. Время зарядки аэрозольных частиц измеряется долями секунды. Движение заряженных частиц к осадительному электроду происходит под действием аэродинамических сил и сил электрического поля.

Пластинчатые электрофильтры:

состоят из рядов пластин с проволоками.

Плюсы электрофильтров:

- высокая степень очистки для мелкодисперсных примесей;

- низкое гидравлическое сопротивление аппарата;

- возможность очистки горячих газов температурой до 600 ⁰С.

Минусы электрофильтров:

- сложность и высокая стоимость аппаратов;

- высокий расход электроэнергии.

По величине электрического сопротивления пыль делится на:

1. С малым удельным электрическим сопротивлением (<100 Ом·см) - они легко перезаряжаются.

2. С удельным сопротивлением (10^4-10¹⁰ Ом·см) - такая пыль лучше всего очищается электрофильтрами.

3. С сопротивлением больше 10¹⁰ Ом·см - такая пыль хуже всего задерживается в электрофильтрах (так как они медленно разряжаются на корпусе). Можно понизить удельное сопротивление частиц пыли легким увлажнением газа.

Изобретение относится к способам мокрой очистки отходящих газов горения. Способ многоступенчатой мокрой очистки отходящих газов горения, в котором горячие потоки отходящих газов последовательно охлаждают в рекуперативном воздухонагревателе и затем в скруббере-охладителе Вентури поступающей в него водопроводной водой; выходящие из скруббера-охладителя Вентури газожидкостные потоки продуктов горения сушат с отделением крупных частиц минеральных примесей и выделением их в шлам; оставшиеся частицы пыли захватывают жидкостью в пылеуловителе; отделяют смоченные частицы пыли в газопромывателе Вентури, имеющем каплеотбойник для отделения после пылеуловителя капель жидкости; из газопромывателя Вентури отработанную жидкость в виде раствора или суспензии делят на два потока, один из них разбавляют жидкостью, циркулирующей в системе газопромывателя Вентури, и направляют обратно в скруббер-охладитель Вентури, другой - в распылительную сушку для повторного выделения оставшихся в отработанной жидкости твердых частиц минеральных примесей, подогретый воздух из рекуперативного воздухонагревателя вводят в газоход очищенного газового потока, соединенного через дымосос с дымовой трубой, а выделенную из дымовой трубы влагу подают в емкость с водопроводной водой. Изобретение позволяет эффективно обеспечивать очистку отходящих газов.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для защиты воздушного бассейна от твердых частиц, образующихся при сжигании топлива в различных энергетических установках, и, в частности, к многостадийной мокрой очистке отходящих газов горения.

Мокрая очистка газов применяется во всех отраслях промышленности. Известны способы очистки газов, в которых вода используется для отделения дисперсной или газообразной примеси от газа. При этом улавливаются аэрозоли и хорошо растворимые в воде газы.

Простейшими аппаратами для мокрой очистки и одновременно охлаждения газов являются полые скрубберы - вертикальные колонны круглого или прямоугольного сечения. Колонна орошается водой, которая разбрызгивается через форсунки. В противоточном скруббере обеспечивается лучший тепло- и массообмен между газом и жидкостью. Степень улавливания пыли в таких аппаратах тем больше, чем больше расход орошающей жидкости, запыленность газа и размер частиц пыли.

Известна установка для мокрой очистки газовых промышленных выбросов от пыли и вредных газовых примесей, содержащая дымовую трубу, установленный над ней отражатель, центральную трубу для подачи жидкости над отражателем, устройство для распределения жидкости, колпак, размещенный над дымовой трубой с отражателем, кольцевой поддон с наклонным днищем, слой насадки, орошаемой жидкостью для очистки газа, вытяжной вентилятор для отсасывания охлажденного очищенного газа (DE 1551879, кл. F23J 15/00, 1972).

Недостатками известной установки являются низкая эффективность очистки газа вследствие неравномерного распределения и взаимодействия жидкости и газа, высокое гидравлическое сопротивление потоку газа и необходимость установки вытяжного вентилятора для отсасывания охлажденного газа.

Известен двухстадийный способ мокрой очистки газовых выбросов, в котором на первой ступени осуществляют улавливание взвешенных веществ в скруббере Вентури в циклонном каплеуловителе, на второй ступени осуществляют адсорбентом абсорбционную очистку в абсорбере с подвижной насадкой (RU 2377053, кл. B01D 53/14, опубл. 27.06.2009 г.).

Недостатками данного способа являются большой расход адсорбента и необходимость частой смены подвижной насадки.

Мокрая очистка дымовых газов предусмотрена в СНиП 2.01.28-85 (Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Пособие по проектированию. -М.: ЦИТП Госстроя СССР №1990, дата введения 1984.07.15, дата актуализации теста документа 2008-10-01).

Основной недостаток всех методов мокрой очистки газов от аэрозолей - это образование больших объемов жидких отходов (шлама). Поэтому если не предусмотрены замкнутая система водооборота и утилизация всех компонентов шлама, то мокрые способы газоочистки по существу только переносят загрязнители из газовых выбросов в сточные воды, т.е. из атмосферы в водоемы.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение экологической и экономической эффективности процесса очистки отходящих газов горения теплоэнергетических установок за счет замкнутой системы водооборота.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ многоступенчатой мокрой очистки отходящих газов горения, в котором горячие потоки отходящих газов последовательно охлаждают в рекуперативном воздухонагревателе и затем в скруббере-охладителе Вентури поступающей в него водопроводной водой; выходящие из скруббера-охладителя Вентури газожидкостные потоки продуктов горения сушат с отделением крупных частиц минеральных примесей и выделением их в шлам; оставшиеся частицы пыли захватывают жидкостью в пылеуловителе; отделяют смоченные частицы пыли в газопромывателе Вентури, имеющем каплеотбойник для отделения после пылеуловителя капель жидкости; из газопромывателя Вентури отработанную жидкость в виде раствора или суспензии делят на два потока, один из них разбавляют жидкостью, циркулирующей в системе газопромывателя Вентури, и направляют обратно в скруббер-охладитель Вентури, другой - в распылительную сушку для повторного выделения оставшихся в отработанной жидкости твердых частиц минеральных примесей, подогретый воздух из рекуперативного воздухонагревателя вводят в газоход очищенного газового потока, соединенного через дымосос с дымовой трубой, а выделенную из дымовой трубы влагу подают в емкость с водопроводной водой.

Сущность предлагаемого способа многостадийной очистки отходящих газов горения поясняется на рис. 1 на котором приведена технологическая схема осуществления способа, где 1 - вход потока отходящих газов, 2 - рекуперативный воздухонагреватель, 3 - скруббер-охладитель Вентури, 4 - емкость подвода водопроводной воды, 5 - распылительная сушка, 6 - шламонакопитель, 7 - пылеуловитель, 8 - каплеотбойник, 9 - газопромыватель Вентури, 10 - емкость отработанной жидкости, 11 - дымосос, 12 - дымовая труба, 13 - выход очищенного газа, 14 - выделенная из дымовой трубы влага.

Способ многоступенчатой мокрой очистки отходящих газов горения

Способ осуществляется следующим образом. Поток отходящего газа горения, требующий очистки, подают для охлаждения в рекуперативный воздухонагреватель 2, затем в скруббер-охладитель Вентури 3, в который для охлаждения потока отходящего газа из емкости 4 подают водопроводную воду. Частично охлажденный поток очищаемого отходящего газа направляют в распылительную сушку 5, в которой крупные твердые частицы минеральных примесей выпадают в виде шлама и собираются в емкости шламонакопителя 6. Из распылительной сушки 5 газожидкостный поток очищаемого от твердых частиц отходящего газа горения поступает в пылеуловитель 7, в котором оседающая пыль в виде мелких фракций твердых частиц направляется в шламонакопитель 6, а очищенный от пыли газожидкостный поток подают в капелеотбойник 8 для отделения после пылеуловителя 7 из газожидкостного потока капель жидкости и затем в газопромыватель Вентури 9, из которого очищенный газ направляют по газоходу через дымосос 11 в дымовую трубу 12. Мелкодисперсные частицы минеральных веществ, неуловленные в сухом пылеуловителе 7, промывают в газопромывателе Вентури 9 и выводят из него в виде раствора или суспензии в емкость 10, где делят на два потока, один из которых разбавляют жидкостью, циркулируемой в системе, включающей емкость с водопроводной водой, скруббер-охладитель Вентури 3 и газопромыватель Вентури 9, и направляют обратно в скруббер-охладитель Вентури 3, а второй более концентрированный - обратно в распылительную сушку 5. Подогретый воздух из рекуперативного воздухонагревателя 2 вводят в газоход потока очищенного газа для повышения его температуры и понижения относительной влажности и, как следствие, предотвращения конденсации влаги в дымососе 11. Образующуюся в дымовой трубе 12 влагу 14 направляют в емкость 4 с водопроводной водой.

Преимущества предложенного способа в том, что он позволяет эффективно обеспечивать очистку отходящих газов, используя замкнутый цикл водооборота, не прибегая к большому использованию водопроводной воды, устраняет перенос загрязнителей отходящих газов горения в окружающую среду, сокращает энергозатраты за счет использования тепла рекуперативного воздухонагревателя при дополнительной сушке очищенного газового потока и выделения из него влаги.

Способ многоступенчатой мокрой очистки отходящих газов горения, в котором горячие потоки отходящих газов последовательно охлаждают в рекуперативном воздухонагревателе и затем в скруббере-охладителе Вентури поступающей в него водопроводной водой; выходящие из скруббера-охладителя Вентури газожидкостные потоки продуктов горения сушат с отделением крупных частиц минеральных примесей и выделением их в шлам; оставшиеся частицы пыли захватывают жидкостью в пылеуловителе; отделяют смоченные частицы пыли в газопромывателе Вентури, имеющем каплеотбойник для отделения после пылеуловителя капель жидкости; из газопромывателя Вентури отработанную жидкость в виде раствора или суспензии делят на два потока, один из них разбавляют жидкостью, циркулирующей в системе газопромывателя Вентури, и направляют обратно в скруббер-охладитель Вентури, другой - в распылительную сушку для повторного выделения оставшихся в отработанной жидкости твердых частиц минеральных примесей, подогретый воздух из рекуперативного воздухонагревателя вводят в газоход очищенного газового потока, соединенного через дымосос с дымовой трубой, а выделенную из дымовой трубы влагу подают в емкость с водопроводной водой.

Размещено на Allbest.ru