Płuczka wspomagana mechanicznie - Mechanically aided scrubber
Płuczki wspomagane mechanicznie są formą technologii kontroli zanieczyszczeń . Ten rodzaj technologii należy do grupy kontroli zanieczyszczenia powietrza, zwanych łącznie skruberami mokrymi .
Oprócz stosowania rozpylaczy cieczy lub strumienia spalin, systemy szorowania mogą wykorzystywać silniki do dostarczania energii. Silnik napędza wirnik lub łopatki, które z kolei wytwarzają kropelki wody do zbierania gazu i cząstek.
Systemy zaprojektowane w ten sposób mają tę zaletę, że wymagają mniej miejsca niż inne skrubery, ale ich ogólne zapotrzebowanie na moc jest zwykle wyższe niż w przypadku innych skruberów o równoważnej wydajności. Podczas napędzania wirnika występują znaczne straty mocy . Dlatego nie cała wykorzystywana moc jest zużywana na kontakt gaz-ciecz.
Rodzaje
Dostępnych jest mniej konstrukcji płuczek wspomaganych mechanicznie niż konstrukcji kolektorów kontaktujących się z fazą ciekłą i gazową. Dwa są bardziej powszechne: płuczki z wentylatorem odśrodkowym i mechanicznie indukowane płuczki natryskowe .
Odśrodkowy wentylator płuczka może służyć zarówno jako napędu powietrza i urządzenia zbierającego. Rysunek 1 przedstawia taki system, w którym woda jest natryskiwana na łopatki wentylatora równocześnie z poruszającymi się spalinami. Niektóre zanieczyszczenia gazowe i cząstki są początkowo usuwane, gdy przechodzą przez rozpylone ciecze.
Kropelki cieczy następnie uderzają w ostrza, tworząc mniejsze kropelki dla dodatkowych celów zbierania. Zbieranie może odbywać się również na płynnym filmie, który tworzy się na łopatkach wentylatora. Obrotowe ostrza wypychają ciecz i zebrane cząstki z ostrzy. Kropelki cieczy oddzielają się od strumienia gazu dzięki ruchowi odśrodkowemu .
Kolektory z wentylatorem odśrodkowym są najbardziej zwartymi płuczkami mokrymi, ponieważ wentylator i kolektor stanowią połączoną jednostkę. W płuczce nie występuje żadna wewnętrzna strata ciśnienia , ale występuje strata mocy równoważna spadkowi ciśnienia o 10,2 do 15,2 cm (4 do 6 cali) wody, ponieważ wydajność dmuchawy jest niska.
Inny wspomagany mechanicznie skruber, indukowany rozpylanie , składa się z wirującego wirnika zanurzonego w kałuży cieczy. Wirnik wirowy wytwarza drobny strumień kropel. Przemieszczając gaz procesowy przez strumień, można następnie zebrać cząstki i zanieczyszczenia gazowe .
Rysunek 2 przedstawia płuczkę z indukowanym natryskiem, która wykorzystuje wirnik z pionowym natryskiem.
Zbieranie cząstek
Płuczki wspomagane mechanicznie są zdolne do wysokiej wydajności zbierania cząstek o średnicy 1 μm lub większej. Jednak osiągnięcie tych wysokich sprawności zwykle wymaga większego nakładu energii niż w przypadku innych skruberów pracujących z podobnymi sprawnościami. W płuczkach wspomaganych mechanicznie większość cząstek zbiera się w kropelkach cieczy utworzonych przez obracające się łopatki lub wirnik.
Odbiór gazu
Płuczki wspomagane mechanicznie na ogół nie są wykorzystywane do absorpcji gazu . Czas kontaktu pomiędzy fazą gazową i ciekłą jest bardzo krótki, co ogranicza wchłanianie. W przypadku usuwania gazu kilka innych systemów oczyszczania zapewnia znacznie lepsze usuwanie na jednostkę zużytej energii.
Problemy z konserwacją
Jak w przypadku prawie każdego urządzenia, dodanie ruchomych części prowadzi do wzrostu potencjalnych problemów z konserwacją. Płuczki wspomagane mechanicznie mają wyższe koszty utrzymania niż inne mokre systemy zbierania. Części ruchome są szczególnie podatne na korozję i zanieczyszczenia . Ponadto części wirujące podlegają zmęczeniu lub zużyciu wywołanemu drganiami, co powoduje ich niewyważenie. Materiały odporne na korozję do tych płuczek są bardzo drogie; dlatego urządzenia te nie są używane w zastosowaniach, w których korozja lub lepkie materiały mogą powodować problemy.
streszczenie
Wspomagane mechanicznie płuczki są stosowane do kontrolowania strumieni spalin zawierających cząstki stałe . Mają tę zaletę, że są mniejsze niż większość innych systemów szorujących, ponieważ wentylator jest wbudowany w płuczkę. Ponadto pracują przy niskim stosunku cieczy do gazu . Ich wady obejmują generalnie wysokie wymagania konserwacyjne, niską wydajność absorpcji i wysokie koszty eksploatacji.
Charakterystyki działania płuczek wspomaganych mechanicznie podano w tabeli 1 .
| Tabela 1. Charakterystyka robocza płuczek wspomaganych mechanicznie | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Zanieczyszczający | Spadek ciśnienia (Δp) | Stosunek cieczy do gazu (L/G) | Ciśnienie wlotowe cieczy (p L ) | Średnica cząstek | Aplikacje |
| Cząstki | 10-20 cm wody (4,0-8,0 cala wody) | 0,07-0,2 l/m 3 (odśrodkowy) 0,5-1,5 gal/1000 stóp 3 (odśrodkowy) |
20-60 psig (odśrodkowy) | 1 μm | Działalność wydobywcza Przemysł spożywczy Przemysł chemiczny Odlewnie i huty |
| 0,5-0,7 l/m 3 (rotor natryskowy) 4-5 gal/1000 stóp 3 (rotor natryskowy) |
|||||
Uwaga: Te urządzenia są używane głównie do zbierania cząstek; mogą jednak również usuwać zanieczyszczenia gazowe obecne w strumieniu spalin.
Bibliografia
- Bethea, RM 1978. Technologia kontroli zanieczyszczenia powietrza. Nowy Jork: Van Nostrand Reinhold.
- Firma McIlvaine'a. 1974. Podręcznik mokrego szorowania. Northbrook, Illinois: Firma McIlvaine.
- Richards, JR 1995. Kontrola emisji cząstek stałych (kurs APTI 413). Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska.
- Richards, JR 1995. Kontrola emisji gazów. (Kurs APTI 415). Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska.
- Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska. 1969. Techniki kontroli zanieczyszczeń powietrza w postaci cząstek stałych. AP-51.
Bibliografia
- ^ * Amerykański Instytut Szkolenia Zanieczyszczeń Powietrza EPA opracowany we współpracy z North Carolina State University, College of Engineering (NCSU)