4. Очистка промислових газів від твердих включень

У промисловості застосовують механічний, електричний і фізико-хімічний способи очищення газів. Механічну і електричну очищення використовують для уловлювання з газів твердих і рідких домішок, а газоподібні домішки вловлюють фізико-хімічними способами.

Механічне очищення газів виконують осадженням частинок домішок під дією сили тяжіння або відцентрової сили, фільтрацією крізь волокнисті і пористі матеріали, промиванням газу водою або ін рідиною. Найбільш простим, але малоефективним і рідко вживаним є спосіб осадження великої пилу під дією сили тяжіння в т. н. пилових камерах. Інерційний спосіб осадження частинок пилу (або крапель рідини) заснований на зміні напрямку руху газу зі зваженими в ньому частками. Т. к. щільність частинок приблизно в 1-3 тис. разів більше щільності газу, вони, продовжуючи рухатися за інерцією в колишньому напрямі, відокремлюються від газу. Інерційними вловлювачами пилу служать т. н. пилові мішки, жалюзійні решітки, зигзагоподібні віддільники і т.п. У деяких апаратах використовується і сила удару часток. Всіма такими апаратами користуються для уловлювання порівняно великих частинок; високого ступеня очищення газів ці методи не дають.

Для очищення газів широко застосовують циклони, в яких відділення від газу твердих і рідких частинок відбувається під дією відцентрової сили (при обертанні газового потоку). Т. к. відцентрова сила у багато разів перевершує силу тяжіння, в циклонах осідає і порівняно дрібний пил, з розміром частинок приблизно 10-20 мкм.

Тканинні і паперові фільтри, а також фільтри у вигляді шару коксової дрібниці, гравію або будь-яких пористих матеріалів (наприклад, пористої кераміки) застосовують для очищення газів за допомогою фільтрації. Найбільш поширеними газоочисниками такого типу є тканинні мішковини, або рукавні, фільтри. Залежно від характеру пилу і складу газу мішки виготовляють із вовняної, бавовняно-паперовій чи спеціальної (наприклад, скляної) тканини. Газ проходить крізь тканину, а частки пилу затримуються в мішках (рукавах). Рукавні фільтри служать головним чином для уловлювання дуже тонкого пилу; наприклад, при очищенні газів, що відходять від стрічкових агломераційних машин або від шахтних печей, в рукавних фільтрах вловлюється 98-99% усього пилу.

Очищення газів від пилу промиванням водою застосовують в апаратах різного типу. Найбільш широке поширення одержали скрубери, мокрі циклони, швидкісні пиловловлювачі та пінні пиловловлювачі. У швидкісних (турбулентних) пиловловлювачах вода, що вводиться в потік запиленого газу, що рухається з високою швидкістю, дробиться на дрібні краплі. Високий ступінь турбулізації газового потоку при такій швидкості сприяє злиттю частинок пилу з краплями води. Щодо великі краплі води разом з частинками пилу легко відокремлюються потім у найпростіших уловлювача (наприклад, в мокрих циклонах). Апарати цього типу широко застосовуються для уловлювання дуже дрібного пилу (возгонов) і можуть забезпечити високу ступінь очистки газів. У пінних пиловловлювачах запилений газ у вигляді дрібних бульбашок проходить через шар рідини з певною швидкістю, внаслідок чого утворюється піна з високорозвиненою поверхнею контакту між рідиною і газом. У пінному шарі відбувається змочування і уловлювання частинок пилу. Завдяки високому ступеню уловлювання пилу з розмірами частинок більше 2-3 мкм та малому гідравлічному опору (близько 80-100 мм вод. Ст.) Пінні пиловловлювачі отримали велике поширення.

Електрична очистка газів заснована на дії сил неоднорідного електричного поля високої напруги (до 80 000 в). Апарати для очищення газів цим методом називаються електричними фільтрами (Див. Електричний фільтр). При пропущенні через такі фільтри забрудненого газу відбувається його іонізація, заряджені частинки захоплюються до осадительному електроду і осідають на ньому. Застосування електричних фільтрів для Г. о. надзвичайно поширене, особливо для тонкого очищення димових газів теплових електростанцій, в цементній промисловості, чорної і кольорової металургії.