Газоочистная установка ГОУ – промышленный газовоздушный фильтр для удаления нежелательных и токсичных примесей

Завод ООО «ПЗГО» тепло встречает своих Посетителей и Клиентов, которые хотели бы больше узнать о такой системе как промышленная газоочистная установка, типах, особенностях, назначении и принципах работы ГОУ, воздушных и газовых фильтров промышленного назначения.

^{Приветственный ролик ООО "ПЗГО" (трейлер нашего Ютьюб-канала)}

Получите расширенную консультацию или запросите индивидуальный расчет оборудования

Определение понятия и назначение газоочистных установок

ГОУ – очень широкое и размытое понятие. Как следует из самого термина «установка», такие системы, (как правило, многоступенчатые), могут быть построены на базе широкого спектра индустриальных газовых фильтров различных типов и принципов действия.

Разумеется, в понятие обычно включается и вся сопутствующая оснастка: газоходы, вентиляторы, насосы, бункеры, отстойники, теплообменники, автоматика, системы контроля. Главное условие – обеспечение высокого КПД очистки газов.

Если взглянуть технологически непредвзято и принять в расчет тот факт, что воздух представляет собой сложную газообразную смесь, выражение «газоочистная установка» может с полной оправданностью применяться и к промышленным воздухоочистным (вентиляционным и аспирационным) аппаратам и комплексам.

^{ГОУ на базе абсорбционных башен}

Современная промышленность эксплуатирует невообразимое множество технологических процессов, большинство из которых подразумевают критическую необходимость очистки / пурификации циркулирующих потоков и / или нейтрализации (утилизации) отходящих выбросов: газов, дымов, паров, туманов, аэрозолей, суспензий, эмульсий и механических пылевых включений.

На сегодняшний день разработаны многочисленные методики воздушного и газового очищения. Рассмотрим ключевые типы фильтров и результативные подходы к промышленной воздухо- и газоочистке. В конце данной страницы мы подведем итог и составим сводную таблицу эффективности наиболее распространенных и востребованных ГОУ.

ГОУ сухого типа действия

Широкая группа газовоздушных фильтров представлена устройствами сухого действия. Такие аппараты показывают достойный КПД в захвате пылевых и газовых конденсатов, не содержащих или содержащих минимальное количество жидкой фазы (воды, иного влажного пара, аэрозоля, тумана).

Газоочистная установка циклон

ГОУ циклонного типа – несмотря на то, что Пользователи поисковых систем и Клиенты-промышленники формулируют свой запрос именно так – не является газоочистной системой в прямом смысле этого слова.

Циклоны представляют собой класс, пожалуй, простейших – после пылеосадочных камер и жалюзи – пылеуловителей, хорошо справляющихся с удалением средне- и крупнодисперсной сухой неволокнистой пыли нецементирующейся природы. Это древесная стружка, неорганическая пыль, опилки, сыпучие и строительные смеси, крупы, лузга, зерноотходы, шелуха, резиновая крошка, пластиковая, полимерная, каменная, минеральная, металлическая пыль (при обработке высокоабразивного механического партикулята рекомендуется футерование рабочей камеры стойкими к истиранию материалами).

^{Циклонные пылеосадители}

Принцип работы – ротационно-инерционный. Запылённый поток тангенциально нагнетается в конусообразную камеру, где, завихряясь, сталкивает механический загрязнитель с внутренними стенками аппарата, в результате чего пыль/стружка теряет кинетическую энергию, замедляется и под силой тяжести опадает в пылесборный бункер циклона.

Для увеличения производительности и снижения общего сопротивления нередко объединяются в т.н. батареи.

Читайте подробнее о сухих циклонных пылеуловителях.

Адсорберы

Не менее широко используются в современной промышленности и сухие адсорберы. Эффективность таких устройств обеспечивается микропористыми твердыми адсорбентами в виде пеллет, таблеток или гранул.

Фильтрационным субстратом заполнена рабочая камера газоочистной установки. Загрязненный поток вводится в камеру и, проходя через фильтрующий массив, селективно (выборочно) «теряет» на поверхности адсорбента нежелательные или токсичные газы.

^{Знакомство с адсорбцией}

Помимо прочего, активность адсорбента может быть «усилена» катализатором, например, алюминием, магнием, медью, никелем и другими металлами, металлическими и неметаллическими оксидами. В этом случае к физическому захвату присовокупляется химическое (каталитическое) действие, что еще сильнее повышает результативность технологии.

Впрочем, использование адсорбционных модулей накладывает некоторые ограничения. Для достижения номинального коэффициента полезного действия ГОУ газопоток должен иметь относительную влажность не выше 70% и быть чистым от механической пыли (при высокой влажности и / или запыленности среды рекомендуется комплектация установки предварительным осушителем и / или пылеосадителем).

Разновидностью адсорбции является фотокатализ, принцип которого, в целом, соотносится с сухой адсорбцией, но – вдобавок ко всему – каталитически модифицированный оксидом титана наполнитель облучается ультрафиолетом, что позволяет результативно уничтожать бактерии, вирусы и другие микроорганизмы. Фотокатализ широко эксплуатируется в устройствах кондиционирования, бытовой и автомобильной вентиляции.

Пожалуйста, ознакомьтесь подробнее с промышленными адсорберами.

Электростатические, плазменные (холодная плазма) и газоразрядные фильтры

Отдельным классом газо- и воздухоочистных систем являются ГОУ на базе электрических (электромагнитных и электростатических) фильтров.

Главный принцип работы таких устройств в разрезе улавливания пылегазовых поллютантов – воздействие на электрические полюса элементов загрязнителя сильным электромагнитным полем.

Поле, в котором происходит захват сорбата, в зависимости от типа аппарата, может генерироваться пластинчатыми или трубчатыми электродами (коронирующими и осадительными), нитями, неравновесной холодной плазмой (англ. Nonthermal plasma), газоразрядниками и иными электроизлучателями. Главное условие – обеспечить стабильное течение ионных токов между катодом и анодом.

Такой подход демонстрирует высочайшую результативность в отношении электрически НЕ-нейтральных молекулярных конгломератов (анионов и катионов) и «заряженных», особенно – микродисперсных металлических, пылей.

Несмотря на достойную продуктивность захвата токсических и микробных компонентов, электрофильтры относятся к ГОУ повышенной сложности и находят в промышленности ограниченное применение (энергетика, металлургия, химия).

^{Компактный электростатический преципитатор}

При практически отсутствующем пневматическом сопротивлении, электростатические фильтраторы малоэффективны в процедурах очистки влажных, аэрозольных, сложносоставных газовоздушных сред; нерациональны они и для процессинга больших объемов газа / пыли высокой концентрации.

Даже используясь в тандеме с рукавными, кассетными и иными волоконными пылегазоосадителями, они почти всегда проигрывают современным, гибким и универсальным аппаратам мокрой очистки газов в части производительности, способности к самоочистке и многим другим параметрам.

Более подробно мы рассматривали эту тему здесь.

Ячеистые бумажные и лабиринтные картонные гофры, «гармошки»

Вкратце затронем бумажные и картонные лабиринтные фильтры, использование которых в большинстве случаев ограничивается предприятиями по производству ЛКМ, (красок, клеев и стройсмесей), а также окрасочными участками, где требуется системная очистка воздуха после покрасочных камер.

Обладая высоким пневмосопротивлением и не демонстрируя никакой эффективности в задержании токсичных газов, сплошные бумажные и картонные фильтры хорошо задерживают мелкодисперсный партикулят, и в редких случаях используется в качестве вспомогательных пылеулавливающих ступеней газоочистных установок.

^{Бумажный гофр-аккордеон на волоконной подложке}

«Лабиринты» же имеют сопротивление не выше 5 Па и работают по инерционному принципу: струя завихряется внутри ходов – происходит скапливание загрязнителя на стыках формирующих плоскостей и в уголках гофрированной гармошки. Все фильтры такого типа – одноразовые и обычно не предусматривают утилизацию захваченных компонентов.

Волоконные / рукавные, матерчатые и нетканые пылегазоуловители

Несмотря на то, что войлок, ватин и другие валянные материалы давно используются для предварительной воздухоочистки, современные продвинутые технологии изготовления тонкодисперсных нетканых композитов в форме рукавов, полотен, кассет и картриджей позволяют осуществлять очистку от газокомпонентов.

Газоочистные установки на основе рукавных нетканых фильтроматериалов нередко используются для улавливания пыли и газов на АБЗ, на энергетических предприятиях и на других участках, имеющих в качестве побочных продуктов опасные/ кислые газы, пары и пылемеханические взвеси.

^{Рукава из нетканого материала}

Технологии наделения рукавов жаростойкими и водостойкими свойствами медленно, но уверенно развиваются, что позволяет использовать волоконные рукава, полотна, кассеты и картриджи во все большем количестве производственных сфер.

Мембраны

В этом разделе также следует упомянуть и о мембранных патронах. Мембранные капсюли, как правило, представляют собой сменные цилиндры для установок абсолютной стерилизации и биологического обеспложивания газовоздушных сред. Используются в стерильных зонах (по стандартам ISO2-ISO6) трансплантологического, фармацевтического, пищевого (пиво- и виноварение) назначения, в цехах оптической и микроэлектронной / интегрально-микросхемной сборки.

^{Мембранный патрон}

Газоочистные установки мокрого типа

Обширнейший класс оборудования мокрой газоочистки представлен скрубберами и абсорберами водяного и реагентного типов.

Скрубберы (газопромыватели) и абсорберы

Несмотря на различие в терминологии, как скрубберы, так и абсорберы реализуют различные модификации подходов мокрой сорбции газов и пыли. Традиционно мокрые сорбционные установки подразделяются на нижеследующие типы.

Орошаемые циклоны / промыватели СИОТ

Мокрые циклоны и промыватели СИОТ можно отнести к наиболее простым решениям водно-реагентной пылегазоочистки. Как и в сухом циклоне, поток вводится в корпус аппарата и, радиально закручиваясь, устремляется к стенкам рабочей камеры. Но, в отличие от циклонных ГОУ, полые скрубберы и СИОТ оснащены водоподающей системой форсунок, орошающих внутреннюю полость и стенки аппарата.

Газопылевые включения, таким образом, сорбируются в микропленочном слое ГОУ, покрывающем внутреннюю полость агрегата, (а также, частично, в жидкостном тумане), и непрерывно стекают в составе воды в шламоприемный бункер под силой гравитации.

^{Мокрый центробежный сепаратор СИОТ}

Небольшим отличием скоростного сепаратора от традиционного полого скруббера является то, что высокая радиальная скорость воды на поверхности внутренних стенок позволяет опадать вниз лишь внешним, утяжеленным поллютантом, жидкостным слоям. Внутренние же слои воды продолжают вращение по окружности (сила Кориолиса), ожидая захвата и утяжеления.

Газоочистители Вентури

Скрубберные установки системы Вентури используют в качестве основного технологического элемента т.н. трубку / конус Вентури. Согласно закону Бернулли, при неизменном давлении и сужении трубы, скорость среды пропорционально возрастает.

При постоянстве входящего давления газовый поток разгоняется в конусе до десятков метров в секунду и встречает на своем пути водяную завесу, генерируемую форсуночным блоком. Жидкость (или реагент) разбивается в микротуман, который с предельной результативностью захватывает из потока пылегазовые компоненты. Мы наглядно рассказали о принципах и преимуществах Вентури в нижеследующем видео.

^{Видеодемонстрация скруббера Вентури, ООО «ПЗГО»}

Пенные абсорберы

Барботажно-пенные абсорберы преимущественно используются для улавливания комплексных пылегазовых и дымовых смесей, обладающих химической / коррозионной активностью.

В качестве фильтра выступает самоподдерживающийся слой нестабильной пены или реагента, образующийся на перфорированных тарелках за счет прохождения потока через отверстия барботажных поддонов.

На поверхности пузырьков происходит эффективная нейтрализация вредных, токсических или технологически нежелательных веществ, а также «мягких» пылемеханиеских конденсатов – пепла, золы, копоти, сажи.

Схлопываясь, пузырьки обращаются в более тяжелую, чем пена, жидкость, и переливаются через края барботеров, уводясь (вместе с загрязнителем) из активной зоны газообработки.

^{Презентация пенного скруббера ООО «ПЗГО»}

Насадочные абсорберы со стационарным слоем (хемосорберы)

Радикально иной подход мокрой сорбции реализован в абсорберах с неподвижной насадкой. Рабочая камера газоочистительной установки заполнена т.н. насадкой (кольца Палля, кольца Рашига, Инталлокс) – физическими телами определенной геометрии и топологии, которые обеспечивают огромную площадь контакта при небольшом объеме.

Полезная поверхность может исчисляться сотнями квадратных метров на 1 кубический метр насадки.

Форсуночный блок орошает водой или химическим раствором стационарные тела; вместе с этим в камеру подводится загрязненный газопоток.

Химические скрубберы и абсорберы изготавливаются из инертных материалов: полипропилена, полиэтилена, фторопласта, стеклопластика, нержавеющей стали или титана.

^{Полипропиленовый абсорбер}

Скрубберы с псевдоожиженным слоем

Скрубберы с кипящим / псевдоожиженным слоем являются, пожалуй, самыми универсальными, производительными и высокоэффективными дымо- пыле- и газоочистителями.

Сочетая в себе преимущества и гибкость всех мокрых аппаратов, они представляют собой уникальный сплав инженерной мысли, современных материалов и технологий. Максимальную продуктивность FBS-аппараты показывают при обработке обильно и комплексно загрязненных потоков, особенно – дымовой – природы.

Принцип действия основан на использовании шаровой насадки (полые PP-шарики), которая хаотично движется в слое воды или химического абсорбента, создавая максимально плотный контакт очищаемой и очищающей сред.

^{"Кипение" шаровой насадки в рабочем отсеке аппарата: демонстрационный стенд}

Преимущества оборудования ООО "ПЗГО"

Среди неоспоримых преимуществ псевдоожиженных скрубберов и других мокрых ГОУ от ООО «ПЗГО»:

• Высочайший КПД в нейтрализации и утилизации диоксида серы, диоксида азота, сероводорода, формальдегида, аммиака, паров кислот и щелочей, ацетона, бензола, фенола, ксилола, эфиров и других газов. Соблюдение ПДК выбросов по ГОСТ, СанПин, ИСО, ГН.
• Возможность аппаратов работать в качестве пылеуловителей, в том числе, для захвата липких, цементирующихся, густых и вязких пылей.
• Обработка высокотемпературных сред и дымов с температурой до 900 градусов Цельсия.
• Компактность и широкая вариативность исполнений: от десятков кубометров в час до десятков тысяч м³ среды в час.
• Низкое гидравлическое сопротивление, простота внедрения в любую промышленную отрасль: энергетика, металлургия, химия, нефтехимия, пищепром, фармацевтика, агропром.
• Для скрубберов модельного ряда «ШВ» с подвижной шаровой насадкой – способность к самоочищаемости фильтров.
• Простота, надежность и неприхотливость, полная автоматизация работы газоочистителей.
• Правильный выбор жидкого сорбционного агента делает возможным получение экономически ценных суспензий и шламов.
• Доступная стоимость и быстрая окупаемость даже на предприятиях среднего и малого звена. Гарантия.

Выполненные проекты нашего завода

Масляные фильтры для очистки воздуха

В промышленной вентиляции и нефтяной сфере иногда применяются и воздушно-газовые фильтры масляного типа. В настоящее время встречаются 2 типа масляных воздухоочистителей:

1. Абсорберный тип. Рабочая камера заполнена керамической или металлической насадкой, смоченной невысыхающим, дезодорированным минеральным маслом с требуемыми характеристиками. Недостаток метода – требование к регулярно чистке насадки с помощью горячего каустического раствора.
2. Самоочищающийся ленточно-цепной фильтр со смачиваемыми пластинами. Пластины подвешены на замкнутую ленту, которая в течение каждого цикла единожды проходит над масляной ванной, где происходит очистка пластинок и «обволакивание» их чистым сорбентом. Недостатки – сложность конструкции, включение в конструкцию электродвигателя.

^{Индустриальные масляные фильтры}

Микробиологические методы газоочистки

Нельзя обойти вниманием и, наверное, наиболее прогрессивный – микробиологический метод газоочистки. Несмотря на то, что технология все еще находится в зародышевом состоянии, кое-какие результаты ученые-исследователи уже представили широкой публике.

Так, например, грязевые протобактерии вида Desulfobulbus propionicus способны «питаться» оксидами серы, превращая их в присутствии металлов в сульфиды и сульфаты, а микроорганизмы Kuenenia stuttgartiensis, экстрагированные из морской воды, эффективно утилизируют чистый аммиак, выделяя элементарный азот и значительное количество тепла.

^{Микроорганизмы Desulfobulbus Propionicus под микроскопом}

Конечно же, микробиологический подход все еще представляет лишь экспериментальный интерес, но, кто знает, может быть, в обозримом будущем такие технологии будут главным драйвером продвинутых, безотходных газоочистных установок нового поколения.

Сводный рейтинг эффективности пылегазоуловителей

Сводная таблица эффективности оборудования.

• Легенда: зеленый цвет – абсолютная эффективность, серо-синий – средняя, красный – низкая.
• Сокращения: ГОУ – тип газоочистной установки, ГАЗ – степень очистки от газов, ПЫЛЬ – способность к пылеудалению, СЕЛ – селективность газоочистки, ТЕМП – способность к обработке высокотемпературных сред, СЛОЖ – общая сложность конструкции и эксплуатации (указана по пятибалльной шкале).

Заказ, расчет, проектирование, изготовление, продажа, доставка и монтаж ГОУ

По вопросам индивидуального расчета, проектирования, изготовления и приобретения современных, надежных, производительных, компактных и недорогих газоочистных установок, пожалуйста, контактируйте с нами удобным Вам способом или заполняйте Опросник Заказчика.

Быстро доставим оборудование до любого населенного пункта России, СНГ, Азии, Европы. При необходимости проведем быстрый профессиональный монтаж и введем аппараты в Ваши технологические циклы. Полное сопровождение Заказа. Взаимовыгодные условия, тонкий учет технологических и ценовых предпочтений Заказчика. Гарантия.

ООО «ПЗГО» – мы не следуем трендам газоочистки, мы создаем их.