Загальна характеристика, принцип роботи пінних пиловловлювачів

Пиловловлювач – апарат для видалення твердої фази з газового середовища.

Пінний піновловлювач є різновидом мокрих піновловлювачів. Мокрі пиловловлювачі призначені для очищення газів від пилу при пропусканні пилогазової суміші через шар води. Мокрі пиловловлювачі вловлюють пил крупністю до 5 мкм з ефективністю до 98 %.

Значного поширення на промислових підприємствах набули пінні пиловловлювачі для очищення повітря від пилу, особливо дрібнодисперсного d > 0,3—1,0 мкм у гарячих і вибухонебезпечних повітряних сумішах. Однак слід відзначити низку недоліків мокрих пиловловлювачів: утворення шламу, що

У таких апаратах газ на очищення поступає під решітки, проходить через отвори в решітці і, барботуючи через шар рідини і піни, очищається від частини пилу за рахунок осадження частинок на внутрішній поверхні газових бульбашок. Режим роботи апаратів залежить від швидкості подачі повітря під грати. Сучасні барботажно - пінні апарати забезпечують ефективність очищення газу від дрібнодисперсного пилу 0,95... 0,96 при питомих витратах води 0,4... 0,5 л/м3.

Процес мокрого пиловловлювання заснований на контакті запилено­го газового потоку з рідиною, осадженні частинок пилу на поверхню рідини (краплин чи плівки) і винесенні їх з апарату у вигляді шламу. Осадження частинок пилу на рідину проходить під дією сил інерції та броунівського руху.

Сили інерції діють на частинки пилу і краплини рідини при їх зближенні. Ці сили залежать від маси краплин і частинок а також від швидкості їх руху. Частинки пилу малого розміру (менше 1 мкм) не мають достатньої кінетичної енергії, тому при зближенні обминають краплини і не вловлюються рідиною. Броунівський рух характерний для частинок малого розміру. Для досягнення високої ефективності очищення газів від частинок домішок за рахунок броунівського руху необ­хідно зменшити швидкість руху газового потоку в апараті.

Крім цих основних сил на процес осадження впливають: турбулент­на дифузія, взаємодія електрично заряджених частинок, процеси кон­денсації, випаровування тощо. У всіх випадках очищення газів у мок­рих пиловловлювачах важливим фактором є змочуваність части­нок рідиною (чим краща змочуваність тим ефективніший процес очищен­ня).

Пінні пиловловлювачі встановлюються для тонкого очищення технологічних, топкових і відхідних газів, а також вентиляційного повітря від пилу, туманів та інших забруднень. Вони забезпечують більш високу ступінь очищення газів, ніж, наприклад, мокрі пиловловлювачі відцентрової дії.

Залежно від швидкості руху газів пиловловлювач може працювати в барботажному, пінному і хвильовому режимах. При барботажному режимі газові бульбашки з невисокою швидкістю проходять шар рідини на решітці. При подачі газу з більшою швидкістю на решітці утворюється шар турбулізованої рідини (піни) – пиловловлювач працює в пінному режимі. Якщо швидкість потоку газів велика, відбуваються коливальні зміни висоти шару піни, створюються газові струмені, зростають гідравлічний опір і винесення бризок – усе це характеризує хвильовий режим роботи пиловловлювача. Найбільш ефективний пінний режим, який забезпечує найкращі умови для підводу частинок пилу до турбулізованих плівок рідини.

Для нормальної роботи пінного апарату необхідно, щоб решітка була встановлена ​​строго горизонтально. Тоді шар піни буде мати однакову висоту і газ рівномірно розподілиться по перетину апарату. Крім того, треба стежити за тим, щоб швидкість потоку газу в отворах решітки була постійною і відповідала розрахункової.

Пінний пиловловлювач складається з корпуса 1, зрошувального пристрою 2 і решітки 3. Пиловловлювач являє собою колону циліндричного або прямокутного перетину, в якій установлені одна або декілька щілинних решіток. Запилені гази подаються знизу під решітку.

Для промивки нейтральних газів водою пінні пиловловлювачі виготовляють зі звичайної сталі. При очищенні агресивних газів для виготовлення апаратів і комунікацій необхідно використовувати корозійностійкі сталі і матеріали або застосовувати захисні покриття.

Абсолютний тиск газів, що очищаються, надходять в пінний пиловловлювач, може бути будь-яким при забезпеченні необхідної міцності і герметичності апарату.

В даний час ведеться дослідження та впровадження пінних пиловловлювачів з трубчастими протиточними гратами і стабілизаторами піни. Трубчасті решітки менше всіх інших решіток схильні забивання, легко очищаються і найменш трудомісткі у виготовленні. Пінні апарати з трубчастими гратами і стабілізатором піни є одними з найбільш перспективних мокрих пиловловлювачів. Вони поєднують вельми високу інтенсивність роботи та ефективність пиловловлення з мінімальною витратою води на зрошення і практичною відсутністю забивання решіток.

Результати випробувань і досвід експлуатації пінних пиловловлювачів підтверджують доцільність і дають всі необхідні дані для їх подальшого використання. Широке застосування пінних пиловловлювачів поряд з іншими апаратами сучасних типів дозволить значно просунутися на шляху вирішення найважливішого завдання - очищення та знешкодження повітряних басейнів

Ефективність уловлення пилу у пінних апаратах складає 92 – 99 %.