Фильтрование газов через пористые перегородки.

В зависимости от вида фильтровальной перегородки фильтры бывают с мягкими, полужесткими и жесткими пористыми перего­родками.

Фильтры с мягкими фильтровальными перегородками — рукав­ные, или мешочные, широко применяют для очистки газов от пыли. Мягкие пористые перегородки выполняют из тканевых материалов, нетканых волокнистых материалов, пористых листовых материалов (металлоткани, пористые пластмассы и резины).

Батарейный рукавный фильтр с фильтру­ющими элементами из различных тканевых материалов изображен на рис.6. Рукава и мешки подвешивают в прямоугольном корпусе (3) к общей раме (1). Запыленный газ поступает снизу внутрь рукавов в открытые торцевые отверстия. Проходя через боковые цилиндри­ческие поверхности рукавов, газ фильтруется, а пыль оседает на внутренней поверхности рукавов.

В процессе эксплуатации слой пыли растет и сопротивление фильтра увеличивается. Для регенерации фильтра рукава или мешки периодически встряхивают специальным механизмом 2, смонтированным на крышке фильтра. Иногда применяют обратную продувку газом или воздухом фильтрующих элементов фильтра. Осевшая пыль собирается в коническом днище фильтра, откуда выгружается шнеком (5).

В ряде случаев используют секционные фильтры. Каждая секция в таком фильтре имеет свой встряхивающий механизм, что позво­ляет последовательно проводить регенерацию фильтрующих эле­ментов без отключения всего фильтра.

Фильтры с жесткими фильтровальными перегородками, изго­товленными из пористой керамики, спеченных или спрессованных металлических порошков, а также пластмасс, используют для тон­кой очистки газов. Фильтровальные элементы могут иметь цилинд­рическую кольцевую или плоскую форму.

Патронный фильтр с цилиндрическими фильтровальными элементами из пористой кера­мики изображен на рис.7. В корпусе (4) фильтра на решетке 3 распо­ложено несколько цилиндрических фильтровальных элементов (5). Запыленный газ поступает в нижнюю часть фильтра, проходит через фильтровальные элементы и очи­щается от взвешенных частиц. Осадок собирается на внешней поверхности фильтровальных элементов (5), а очищенный газ выходит из внутреннего объема фильтровальных элементов и выводится из фильтра. Для регенерации фильтров их периодически продувают обратным током сжатого газа, подаваемого через коллектор (2). При этом пыль собирается в конической части днища и удаляется в сбор­ник пыли (7).

В фильтрах с металлокерамическими элементами можно очи­щать пыль, содержащую взвешенные частицы размером более 0,5 мкм

Мокрую очистку газов применяют тогда, когда допустимы увлажнение и охлаждение газа, а взвешенные частицы имеют незна­чительную ценность. Охлаждение газа ниже температуры конденса­ции находящихся в нем паров способствует увеличению плотности взвешенных частиц. При этом частицы играют роль центров кон­денсации и тем самым обеспечивают выделение их из газового пото­ка. Если взвешенные частицы не смачиваются жидкостью, то очистка газов в мокрых пылеулавливателях малоэффективна. В случае для повышения степени очистки к жидкости добавляют поверхностно-активные вещества.

Степень очистки газов от пыли в мокрых пылеулавливателях колеб­лется в зависимости от конструкции от 60 до 85 %.

Недостаток мокрой очистки — образование сточных вод, которые также должны очищаться.

Скрубберы, полые или насадочные (рис. 8), являются простей­шими мокрыми пылеулавливателями для очистки и охлаждения газов. Запыленный газ подается в нижнюю часть скруббера и дви­жется противотоком к жидкости, подаваемой через разбрызгива­тель или форсунки со скоростью около 1 м/с. При взаимодействии газа и жидкости происходит механическая очистка газа. Степень очистки достигает 75...85 %.

В качестве насадки (2) используют хордовые или кольцевые элемен­ты.

Пенные барботажные пылеулавливатели предназначены для очистки сильнозапыленных газов. Барботажный пылеулавливатель представляет собой тарельчатый скруббер (рис. 9.). Запыленный газ подается в нижнюю часть скруббера и движется вверх. Попадая на перфорированную тарелку, куда подается промывная жидкость, газ барботирует через нее, в результате чего создается подвижная пена, которая обеспечивает большую поверхность контакта и высо­кую степень очистки газа. В слое пены взвешенные частицы погло­щаются жидкостью. Загрязненная жидкость сливается через регу­лирующий порог. Пенные скрубберы имеют, как правило, несколько перфорированных тарелок. Степень очистки газа в таких аппара­тах достигает 99 %.

Скрубберы Вентури также применяются для мокрой очистки воздуха. В них дости­гается высокая степень очистки, равная 98 %. Недостаток их — большое гидравлическое сопротивление (порядка 1500...7500 Па) и необходимость установки каплеотбойника. Скруббер Вентури (рис.10) состоит из двух частей: трубы Вентури (3), в которой происходит очистка воздуха, и разделителя (1), предназна­ченного для отделения капелек воды от газо­вого потока.

Воздух, подлежащий очистке, поступает снизу в вертикальный патрубок, на выходе из которого создается разрежение. За счет раз­режения в трубу Вентури из бачка подсасы­вается через коллектор вода. В результате в трубе Вентури как на стенках, так и по всему объему происходит интенсивное образование жидкостных пленок, что приводит к очистке газового потока.

Осаждению капелек жидкости из газового потока способствует завихритель потока (2). Жидкость, выделяемая в разделителе, стекает в сборный бачок. Очищенный газовый поток выбрасывается в атмосферу.