Очистка газовых выбросов: методы и аппараты для химической и механической фильтрации примесей
Производитель промышленного пылеулавливающего газоочистного оборудования «ПЗГО» предлагает к детальному рассмотрению методы, способы и аппараты для такого технологического процесса как химическая (хемосорбционная, каталитическая) и / или механическая (сорбционная, инерционная, гравитационная, волоконная, адсорбционная) очистка газовых выбросов.
Более 30 лет мы – на профессиональном базисе, с огромной технической и исторической подоплекой – вовлечены в создание эффективных, безотказных, компактных и доступных пылеуловителей и газоочистителей, с достоинством служащих сегодня на более чем 200 индустриальных участках России и всей Евразии.
Задайте вопрос или запросите консультацию по газоочистке
Классификация методов и аппаратов очистки газовых выбросов
Современная промышленность выбрасывает – как в атмосферу цехов и производственных сооружений, так и во внешний воздушный бассейн – безграничный спектр веществ и соединений с различными свойствами. Это и пылевые частицы с широким разбросом дисперсности, и газы (различных уровней токсичности и химической активности), и аэрозоли (пары, туманы), и комплексные многокомпонентные дымы.
Драматическая загазованность в Индии
Более того, эмиссии множества отраслей предполагают одновременное наличие в выбросах поллютантов различной природы, что делает наладку высокоэффективных систем газоочистки сложным, вызывающим, амбициозным и, во всех смыслах, творческим процессом, который учитывает и рационализирует все доступные методы фильтрации и тонкости принципов работы доступного к установке оборудования.
Рассмотрим подробнее ключевые методы и способы очистки газовых выбросов, укажем характерные особенности советующих пыле- и газоочистных установок и систем.
Механическая фильтрация примесей
Когда говорят о механической очистке воздушно-газовых выбросов, имеют в виду такой способ улавливания (преимущественно – сухого) примесей, при котором не происходит изменения химического состава фильтрата (улавливаемого вещества).
Механические методы условно разделяют на инерционный (ротационный / вихревой, инерционно-гравитационный), гравитационный и тканевый (волоконный), сорбционный (частично).
Инерционно-гравитационный принцип захвата
Типичными представителями когорты инерционно-гравитационных фильтров для очистки воздуха являются сухие ротационные циклоны и полые форсуночные скрубберы.
Полые форсуночные скрубберы
Циклонные фильтры
Улавливание загрязнителей происходит за счет инерционного относа частиц (из завихренного потока) на внутренние стенки рабочей камеры аппаратов, откуда они отводятся (силой гравитации и второстепенными потоками) в пыле- или шламосборник.
В мокрых полых скрубберах, оснащенных, помимо прочего, оросительным блоком, способным к утилизации активных абсорбентов, также возможно проведение очистки воздуха от дымов и аэрозолей умеренной активности.
Гравитационный способ
Устройства для гравитационного осаждения – жалюзи, решетки, отбойные пластины (грубая фильтрация потоков).
Жалюзийный фильтр грубой очистки
Принцип захвата основывается на замедлении и / или отклонении механических частиц от первоначального вектора движения – с их последующим опаданием / перенаправлением в пылесборный бункер.
Волоконная / Тканевая очистка
Задержание твердого партикулята происходит на физическом базисе – в микропорах фильтрующих функторов, (например, на поверхности мешков в рукавных пылеуловителях или в волоконном материале кассет, картриджей, патронов).
Рукавные пылеуловители – принципы работы, назначения, особенности и технические характеристики
Сорбционная фильтрация выбросов
В технической терминологии под сорбционным оборудованием, как правило, понимаются мокрые скрубберы и абсорберы, функционирующие в качестве пыле- и золоуловителей – изменения свойств улавливаемых загрязнителей не происходит.
Скрубберы и абсорберы, в зависимости от типа дистрибуции жидкостной преграды – микротумана, пены, жидкостной микропленки или кипящего слоя – могут работать как с уклоном в сорбционное пылеулавливание, так и в нейтрализацию особо активных газовых и аэрозольных выбросов или же в комплексное многокомпонентное пылегазоулавливание.
При этом, все типы скрубберов и абсорберов, при заправке в их циркуляционные контуры активных растворов, (например, щелочного, кислого, бромистого, марганцевого и др.), в большей или меньшей степени демонстрируют признаки истинного оборудования химической газоочистки, отчего мокрые газоочистные установки можно относить как к системам механической, так и хемосорбционной очистки газов.
Скрубберы – быстрое знакомство с мокрыми газопромывателями
Химическая очистка газовых выбросов
Химическая фильтрация выбросов – это такой тип газоочистки, при котором имеет место изменение химического состава обрабатываемой фазы.
Главенствующим подходом в улавливании газовых и аэрозольно-дымовых поллютантов является т.н. хемосорбция – растворение (поглощение) загрязнителей в объеме абсорбента (абсорбционная очистка) или в поверхностном слое фильтроматериала (адсорбция) с разрывом существующих или формированием новых химических связей, приводящим к полному обеззараживанию или снижению активности / токсичности обрабатываемых включений.
Химические абсорберы (хемосорбция)
В мокрых абсорберах реагентная нейтрализация нежелательных – как правило, газовых, аэрозольных и дымовых – компонентов происходит на принципе химического взаимодействия, приводящего к химической декомпозиции или формированию безопасных (или значительно менее опасных) соединений.
Среди абсорберов тонкой фильтрации газодымовых и пароаэрозольных выбросов необходимо выделить насадочные колонны со стационарной насадкой и барботажные (пенные) фильтры:
- Рабочая камера насадочного скруббера заполнена т.н. насадкой – массивом тел, имеющих большую площадь поверхности на единицу объема. Фильтрация газовых и / или аэрозольных, а также ультрамикродисперсных механических включений происходит в развитой, (до 300 м2 / м3 наполнителя), жидкостной пленке, образующейся на насадочном массиве в результате непрерывного орошения рабочей камеры абсорбентом;
- Пенные (барботажные) фильтры осуществляют нейтрализацию эмиссий в слоях метастабильной пены, образующихся на ярусно расположенных перфорированных тарелках (поддонах) в результате прохождения загрязненного потока через перфорацию, (с одновременной подачей на тарелки воды или активного абсорбента).
Насадочные колонны от «ПЗГО» – обзор принципов, назначений и характеристик
Пенные фильтры от «ПЗГО» – принципы действия, области применения и особенности работы
Каталитический и фотокаталитический способы
Каталитический метод газоочистки – это подтип поверхностной адсорбции вредных примесей, при которой к физическому захвату присовокупляются каскады каталитических взаимодействий.
Каталитические реакции почти всегда обратимы – поэтому уловленный фильтрат легко извлечь (десорбировать) из адсорбента и вернуть в рабочий цикл или отправить на дальнейшую переработку.
Следует отметить, что адсорбционные установки, в зависимости от степени активности очищаемой среды в отношении используемого адсорбента (твердого наполнителя), могут работать как молекулярные сита (микрофизический захват загрязнителей в порах), так и как химические фильтры, (например, при улавливании хлора и других галогенов и галогенидов в угольном адсорбенте).
Двухадсорберная система для обогащения биогаза, (компьютерный 3D-рендеринг установки "ПЗГО")
Распространенные промышленные адсорбенты (слева направо – угольная крошка, шарики цеолита, гранулы силикагеля)
При повышении температуры адсорбционная очистка всегда смещается в сторону химического взаимодействия.
В фотокаталитических фильтрах адсорбция идет в среде ультрафиолетового облучения.
Ионный обмен
Ионнообмен – подтип сорбционной очистки, в котором обезвреживание нежелательных компонентов, (проявляющих электролитическую активность – кислоты, щелочи, солевые растворы), происходит на базисе обмена очищаемой и очищающей сред т.н. противоионами.
Рамный ионообменный фильтр (РИФ)
Ознакомьтесь подробнее с типичными представителями оборудования данного класса – фильтрами РИФ, ФК, РИФ-ФК
Термическая газоочистка / Сжигание / Дожигание
Под термической очисткой промышленных газовых выбросов понимается способ высокотемпературного воздействия на нежелательные газообразные (или иные) выбросы, приводящего к распаду или формированию безопасных компонентов (результантов).
Частный пример термической нейтрализации – факельное сжигание газа на участках нефтегазодобычи с его распадом на углекислый газ и водяной пар.
Пример: реакция термического окисления (горения) метана (без примесей) – CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Факельная установка
Оборудование для термоочистки газов – печи, камеры сгорания, камеры дожига, инсинераторы, установки пиролиза.
Электрофильтры
Электрофильтры (электростатические преципитаторы) – эффективные, но чрезвычайно сложные и технически капризные устройства газоочистки, работающие на принципе электромагнитного захвата примесей малой и ультрамалой дисперсности.
Принцип работы электрофильтра заключается в предварительном наделении очищаемых частиц ненулевым зарядом, (через коронный разряд) – с последующим электромагнитным захватом партикулята на трубчатых или пластинчатых электродах, заряженных противоположно по знаку.
Электрофильтр для дымовых газов
Исключительно высокое энергопотребление (в разрезе систем генерации постоянного тока), недостаточно надежные системы регенерации электродов, неспособность к фильтрации аэрозольных, токсичных и пожароопасных сред, слабая экономическая рациональность, а также высокие профессиональные требования к обслуживающему персоналу делают электрофильтры ограниченно востребованными в некоторых отраслях промышленности, (к примеру, в крупной энергетике).
Биологические и иные экзотические методы фильтрации
Биологическая газоочистка – редкий и до сих пор находящийся в экспериментальной фазе метод обезвреживания примесей, подразумевающий взаимодействие поллютантов с живыми биосистемами, обычно – бактериальными или грибковыми культурами.
Бактерия Desulfobulbus propionicus под микроскопом
Среди перспективных подходов в сероочистке можно отметить использование донных океанских бактерий Desulfobulbus propionicus, способных, в присутствии металлов и некоторых неметаллов, к формированию сульфидов и сульфатов.
Среди прочих, находящих исключительно ограниченное распространение методов воздействия на выбросы, можно отметить акустические (ультразвуковые) и радиочастотные.
Технические характеристики оборудования для очистки газов от «ПЗГО»
Оборудование для обезвреживания и очистки газовых выбросов от газообразных компонентов, пыли, аэрозолей и дымов, изготавливаемое в «ПЗГО», демонстрирует широкий перечень достоинств перед аналогичными системами и комплексами других производителей.
Параметр оборудования | Значение / Пояснение |
Средняя степень фильтрации | ≈ 96-99% |
Огромная номенклатура сухих и мокрых аппаратов, систем, установок и комплексов для любых отраслей промышленности | Сухие и мокрые циклоны, скрубберы и абсорберы всех типов, рукавные пылеуловители, ионообменные фильтры, адсорберы, декарбонизаторы, гидроциклоны, станции нейтрализации стоков мокрых газоочистителей |
Мощность агрегатов по потоку | от десятков единиц до сотен тысяч м3 / час |
Максимальная температура обрабатываемой пылегазовой среды | 900°C |
Богатая комплектность поставки с множеством опциональных дополнений | насосы, вентиляторы, емкости, бункеры, системы автоматизации, мониторинга и управления, системы автовыгрузки пульп /шламов, газоходы, аспирационные зонты, электрокабельная продукция, датчики, вспомогательные и обслуживающие конструкции |
Безупречное качество оборудования | предельная отказоустойчивость, долговечность, экономичность, компактность, эстетичность и стоимость от прямого изготовителя «ПЗГО» |
Производство и локальное внедрение газоочистных аппаратов, установок, систем и комплексов
По любым вопросам, касающимся индивидуального проектирования и изготовления промышленных фильтров для очистки газовых выбросов, пожалуйста, обращайтесь к нам удобным способом или заполняйте Опросник Заказчика.
Оперативно поставим аппараты и комплексы на любой индустриальный участок в России, СНГ, Азии, Европе, монтаж, шефмонтаж, обучение персонала. Полная документация. Гарантия.
ООО «ПЗГО» – дышите легко!