Мокрая очистка воздуха – особенности и применение

Суть мокрой очистки воздуха

Мокрая очистка воздуха – это технологический способ улавливания и удаления пылевых частиц, аэрозолей и газовых примесей при помощи жидкости (вода или растворы, например, едкого натра). В промышленности этот способ очистки является классическим и применяется уже десятки лет за счет своей эффективности обезвреживания промышленных выбросов в атмосферу.

Принцип работы мокрой очистки воздуха основан на взаимодействии загрязненного газового потока с жидкостью. При контакте частицы пыли осаждаются, а вредные вещества – растворяются. Очищенный поток воздуха попадает в атмосферу, а загрязненная вода – на очистку/обработку для дальнейшего использования. Мокрая очистка воздуха от пыли (взвешенных веществ) особенно востребована на промышленных производствах, где сухие фильтры быстро забиваются (требуется частая замена) или не обеспечивают нужной эффективности. В отличие от механических или электростатических методов очистки выбросов, жидкость способна улавливать даже мельчайшие взвешенные частицы, а также связывать определённые газы и аэрозоли.

Основные типы оборудования

На практике применяются разные аппараты для мокрой очистки воздуха, которые отличаются по конструкции и принципу действия:

• Скрубберы – универсальные установки, обеспечивающие контакт газа с жидкостью за счёт распыления (применяются форсунки), пенного слоя (применяются поперечные решетки) или барботажа (за счет применения провальных или переливных тарелок с круглыми или щелевыми отверстиями.

Скрубберы могут быть прямоточными, когда очищаемый поток воздуха и орошающий раствор движутся в одном направлении и противоточными, когда поток очищаемых газовоздушных выбросов направляется в нижнюю часть аппарата и поднимается наверх, а очищающий раствор подается в верхнюю часть аппарата. Отдельно можно рассмотреть скруббер Вентури, работающий по принципу трубы Вентури с переменным сечение. Загрязненный поток воздуха и орошающая жидкость сталкиваются в горловине скруббера Вентури, что приводит к разбивке раствора на множество капель, к которым прилипают частицы пыли или аэрозоля.

• Пылеуловители с водяной плёнкой – применяются для работы с крупнодисперсной пылью (нецементирующейся, влажной, липкой и содержащей волокна).
• Циклонные мокрые фильтры – комбинированные устройства, сочетающие центробежные силы (камера циклона) и орошение водой (распыление жидкости через форсунки).
• Барботажные установки – газ пропускается через слой жидкости, что обеспечивает высокую степень поглощения.
  Ключевой элемент любого устройства – фильтр мокрой очистки воздуха, который создаёт среду для эффективного захвата загрязнений.

Преимущества и ограничения метода

Промышленный способ мокрой очистки промышленных выбросов имеет ряд преимуществ:

• высокая эффективность при улавливании частиц взвешенных веществ размером от 1 мкм;
• возможность одновременного удаления пыли (взвешенных веществ) и растворимых газов;
• снижение риска воспламенения некоторых видов пыли благодаря постоянному контакту с жидкостью;
• возможность автоматизации работы установок, в т.ч. с синхронизацией с технологическими производственными процессами;

Однако существуют и ограничения. Основная проблема – образование сточных вод, требующих последующей очистки или переработки, необходимости дополнительных затрат электроэнергии на их перекачку. Кроме того, оборудование должно быть изготовлено из коррозионностойких материалов, что повышает стоимость. Хотя возможно применение более доступных по цене полимерных материалов для изготовления корпусов.

Подбор оборудования

Выбор конкретного устройства зависит от характеристик загрязнённого потока и условий эксплуатации. Основные критерии следующие:

• Тип загрязнений. Для взвешенных веществ с большим диаметром частиц (например, при использовании в деревообработке для удаления древесной пыли и стружек) подходят простые водяные пылеуловители, а для мелкодисперсных частиц требуется применение скрубберов с интенсивным орошением. В энергетике (снижение выбросов при сжигании топлива), где в дымовых газах присутствуют не только взвешенные частицы (зола, сажа), но и газообразные загрязнители (оксиды серы и азота) чаще всего используют скрубберы Вентури. Этот же вид скрубберов применяют при производстве или переработке цементирующихся строительных смесей.
• Объём газового потока. Чем выше производительность, тем сложнее система и больше её габариты. В этом случае для уменьшения затрат целесообразно применить простые по конструкции аппараты, например, полые (форсуночные) скрубберы, их часто применяют в металлургии для улавливания пыли и аэрозолей металлургических печей.
• Агрессивность среды. При наличии кислотных газов или химически активных веществ требуется специальная защита оборудования. Это особенно актуально при использовании мокрых методов очистки в химической промышленности – при поглощении паров, газов и мелкодисперсных аэрозолей.
• Экономическая целесообразность. Важно учитывать не только цену установки, но и расходы на обслуживание и очистку сточных вод.

Современные установки для мокрой очистки воздуха могут быть выполнены как стационарными, так и модульными. При необходимости оборудование интегрируется в существующую систему вентиляции или газоочистки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мокрая очистка воздуха – эффективный, простой и надёжный метод очистки, применяемый в различных отраслях производства. Из-за принципа его действия его можно применять достаточно эффективно как для улавливания твёрдых частиц, так и растворимых газов. При правильном подборе оборудования и соблюдении технологии можно достичь высокой степени очистки при оптимальных эксплуатационных расходах.