Циклонный скруббер с распылителем служат для контроля загрязнения воздуха технология. Они используют функции как сухого циклона, так и распылительной камеры для удаления загрязняющих веществ из газовых потоков.
Как правило, входящий газ входит в камеру по касательной, закручивается через камеру в виде штопора и выходит. При этом внутри камеры распыляется жидкость. Когда газ закручивается вокруг камеры, загрязняющие вещества удаляются, когда они сталкиваются с каплями жидкости, отбрасываются к стенкам и смываются обратно вниз и наружу.
Циклонные скрубберы обычно представляют собой устройства с низким и средним энергопотреблением, с перепадом давления от 4 до 25 см (от 1,5 до 10 дюймов) водяного столба. Имеющиеся в продаже конструкции включают орошаемый циклонный скруббер и циклонный скруббер с разбрызгиванием .
. В орошаемом циклоне (рис. 1 ) входящий газ входит в верхнюю часть скруббер в распылители воды. Газ вынужден закручиваться вниз, затем менять направление и возвращаться вверх по более плотной спирали. Образующиеся капли жидкости улавливают загрязняющие вещества, в конечном итоге выбрасываются на боковые стенки и выносятся из коллектора. «Очищенный» газ выходит через верх камеры.
Скруббер с вихревым распылением (рис. 2 ) нагнетает входящий газ вверх через камеру от нижнего тангенциального входа. Жидкость, распыляемая из сопел на центральной стойке (коллектор), направляется к стенкам камеры и через вихревой газ. Как и в орошаемом циклоне, жидкость улавливает загрязнитель, прижимается к стенкам и вымывается. «Очищенный» газ продолжает подниматься вверх, выходя через правильные лопатки в верхней части камеры.
Этот тип технологии является частью группы контроля загрязнения воздуха, вместе именуемых мокрые скрубберы.
Циклонный скруббер с распылителем более эффективен, чем распылительные башни, но не так эффективны, как скрубберы Вентури, при удалении твердых частиц из входящего потока газа. Твердые частицы размером более 5 мкм обычно собираются путем столкновения с эффективностью 90%. В простой распылительной колонне скорость частиц в потоке газа мала: от 0,6 до 1,5 м / с (от 2 до 5 футов / с).
Путем подачи входящего газа по касательной в распылительную камеру циклонный скруббер увеличивает скорость газа (таким образом, скорость частиц) приблизительно до 60-180 м / с (200-600 футов / с). Скорость струи жидкости в обоих устройствах примерно одинакова. Эта более высокая относительная скорость частиц и жидкости увеличивает эффективность улавливания частиц этим устройством по сравнению с распылительной камерой . Скорости газа от 60 до 180 м / с эквивалентны скоростям, которые встречаются в скруббере Вентури .
. Однако циклонные скрубберы с распылением не так эффективны, как скрубберы Вентури, поскольку они не способны создавать такую же степень полезной турбулентности.
Высокая скорость газа через эти устройства сокращает время контакта газ-жидкость, тем самым снижая эффективность абсорбции. Скрубберы с циклонным распылением способны эффективно удалять некоторые газы; однако они редко выбираются, когда единственной проблемой является удаление газообразных загрязнителей.
Основными проблемами при обслуживании циклонных скрубберов являются засорение форсунок и коррозия или эрозия боковых стенок корпуса циклона. Сопла имеют тенденцию забиваться твердыми частицами, которые находятся в рециркулируемой жидкости, и / или твердыми частицами, которые находятся в потоке газа. Лучшее решение - установить форсунки так, чтобы они были легко доступны для очистки или снятия.
Из-за высоких скоростей газа эрозия боковых стенок циклона также может быть проблемой. Для защиты корпуса циклона, особенно на входе, можно использовать износостойкие материалы.
Падение давления в циклонных скрубберах обычно составляет от 4 до 25 см (от 1,5 до 10 дюймов) водяного столба; поэтому они относятся к устройствам с низким и средним энергопотреблением и чаще всего используются для контроля над крупными частицами. Относительно простые устройства, они сопротивляются засорению из-за своей открытой конструкции. Они также обладают дополнительным преимуществом, так как действуют как сепараторы захвата из-за своей формы. Капли жидкости вытесняются по сторонам циклона и удаляются перед выходом из емкости. Их самые большие недостатки заключаются в том, что они не способны удалять частицы субмикронного размера и не эффективно поглощают большинство загрязняющих газов.. В таблице 1 перечислены типичные рабочие характеристики циклонных скрубберов.
Таблица 1. Рабочие характеристики распылительных колонн | |||||
---|---|---|---|---|---|
Загрязнитель | Перепад давления (Δp) | Отношение жидкости к газу (L / G) | Давление жидкости на входе (p L) | Удаление эффективность | Применения |
Газы | 4-25 см воды. (1,5-10 дюймов воды) | 0,3-1,3 л / м (2-10 галлонов / 1000 футов) | 280-2800 кПа (40-400 фунтов на кв. Дюйм) | Эффективно только для очень растворимых газов | Горнодобывающая промышленность. Операции сушки. Пищевая промышленность. Литейные производства |
Твердые частицы | диаметром 2-3 мкм |