Znajomość branży
Jakie są główne elementy systemu mokrej płuczki?
Układ płuczki mokrej, znany również jako płuczka mokra lub płuczka mokrego powietrza, to urządzenie kontrolujące zanieczyszczenia stosowane do usuwania substancji zanieczyszczających z przemysłowych gazów spalinowych lub gazów spalinowych. Wykorzystuje ciecz, zazwyczaj wodę, do wychwytywania i neutralizowania zanieczyszczeń. Do głównych elementów systemu mokrej płuczki zalicza się:
Zbiornik płuczki: Zbiornik płuczki to duża komora lub wieża, w której stykają się gaz i ciecz. Został zaprojektowany tak, aby zapewnić wystarczający czas kontaktu pomiędzy fazą gazową i ciekłą, aby ułatwić absorpcję i reakcję zanieczyszczeń. Zbiornik jest zwykle wykonany z materiałów odpornych na korozję, takich jak tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym (FRP) lub stal nierdzewna, aby wytrzymać korozyjny charakter procesu płukania.
Kanał wlotowy: Kanał wlotowy łączy źródło emisji ze zbiornikiem płuczki. Transportuje gazy spalinowe lub gazy spalinowe z procesu przemysłowego do układu skrubera w celu oczyszczenia. Kanały mogą zawierać przepustnice lub zawory sterujące regulujące przepływ gazu i zapewniające prawidłowe działanie płuczki.
System wprowadzania cieczy płuczącej: System wprowadzania cieczy płuczącej jest odpowiedzialny za wprowadzenie cieczy, zwykle wody, do zbiornika płuczki. Obejmuje dysze natryskowe, rury dystrybucyjne lub inne mechanizmy równomiernie rozprowadzające ciecz w strumieniu gazu. Ciecz jest zazwyczaj rozpylana w postaci drobnych kropelek, aby zmaksymalizować powierzchnię kontaktu z gazem, zwiększając absorpcję zanieczyszczeń.
Zwężka Venturiego lub sekcja absorpcyjna: Zwężka Venturiego lub sekcja absorpcyjna jest kluczowym elementem systemu mokrej płuczki. Składa się z części zbieżnej, po której następuje część gardzielowa. Gdy gaz przepływa przez zwężkę Venturiego, strumień gazu o dużej prędkości powoduje spadek ciśnienia, ułatwiając bliski kontakt pomiędzy fazami gazową i ciekłą. Ta sekcja poprawia przenoszenie masy i wchłanianie zanieczyszczeń do cieczy.
Sekcja separacji ciecz-gaz: Po interakcji gazu i cieczy w zbiorniku płuczki sekcja separacji ciecz-gaz oddziela czysty gaz od kropelek cieczy lub mgły. Sekcja ta zazwyczaj obejmuje eliminatory mgły, odmgławiacze lub separatory cyklonowe do usuwania porwanych kropelek cieczy ze strumienia gazu. Oddzielona ciecz jest zbierana i zawracana z powrotem do zbiornika płuczki w celu ponownego użycia.
Komin wydechowy: Komin wydechowy to punkt wylotowy strumienia oczyszczonego gazu po przejściu przez układ mokrej płuczki. Zapewnia bezpieczne uwolnienie oczyszczonego gazu do atmosfery, zgodnie z normami i wytycznymi regulacyjnymi. Komin może zawierać dodatkowe funkcje, takie jak przepustnice lub sprzęt monitorujący, w celach kontroli i zgodności.
System recyrkulacji i oczyszczania: W niektórych systemach płuczek mokrych stosuje się system recyrkulacji i oczyszczania w celu utrzymania pożądanego stężenia substancji zanieczyszczających w cieczy płuczącej. System ten zazwyczaj obejmuje pompy, zbiorniki i sprzęt do dozowania chemikaliów. Do cieczy można dodać dodatki chemiczne, takie jak regulatory pH lub reagenty, aby usprawnić usuwanie lub neutralizację zanieczyszczeń.
Przyrządy kontrolne i monitorujące: Aby zapewnić wydajną i efektywną pracę, systemy płuczek mokrych są wyposażone w przyrządy kontrolne i monitorujące. Przyrządy te obejmują czujniki ciśnienia, przepływomierze, mierniki pH, czujniki temperatury i analizatory gazów. Dostarczają w czasie rzeczywistym danych na temat wydajności systemu, natężenia przepływu gazu, poziomu pH cieczy i stężeń substancji zanieczyszczających, umożliwiając regulację i optymalizację działania płuczki.
W jaki sposób płuczka mokra usuwa zanieczyszczenia ze spalin przemysłowych?
Płuczka mokra to urządzenie kontrolujące zanieczyszczenie powietrza, które skutecznie usuwa zanieczyszczenia ze spalin przemysłowych. Osiąga to poprzez proces zwany absorpcją, podczas którego zanieczyszczenia są przenoszone z fazy gazowej do ciekłego ośrodka, zazwyczaj wody. Główne mechanizmy biorące udział w usuwaniu zanieczyszczeń w układzie mokrej płuczki to:
Kontakt między gazem i cieczą: Pierwszym krokiem w usuwaniu zanieczyszczeń jest zapewnienie dokładnego kontaktu pomiędzy gazem zawierającym zanieczyszczenia a ciekłym medium. Strumień gazu kierowany jest do zbiornika płuczki, gdzie styka się z drobno rozproszoną cieczą, najczęściej wodą. Ciecz wprowadza się do płuczki poprzez dysze natryskowe, rury rozprowadzające lub w inny sposób, aby utworzyć duży obszar międzyfazowy dla interakcji gaz-ciecz.
Absorpcja: Po kontakcie zanieczyszczenia obecne w strumieniu gazu rozpuszczają się lub reagują z cieczą. Proces wchłaniania jest wspomagany przez kilka mechanizmów:
A. Transfer masy: Cząsteczki zanieczyszczeń dyfundują z fazy gazowej do fazy ciekłej. Szybkość absorpcji zależy od takich czynników, jak rozpuszczalność substancji zanieczyszczającej w cieczy, gradient jej stężeń i powierzchnia międzyfazowa dostępna do przenoszenia masy.
B. Reakcja chemiczna: Niektóre zanieczyszczenia mogą ulegać reakcjom chemicznym z płynem szorującym. Na przykład kwaśne gazy, takie jak dwutlenek siarki (SO2), mogą reagować z wodą, tworząc kwas siarkawy (H2SO3). Te reakcje chemiczne usprawniają usuwanie zanieczyszczeń i mogą skutkować powstaniem mniej szkodliwych lub łatwiej usuwalnych produktów ubocznych.
C. Adsorpcja fizyczna: Niektóre zanieczyszczenia, w szczególności cząstki stałe, mogą zostać fizycznie uwięzione lub zaadsorbowane na kropelkach cieczy lub powierzchniach w zbiorniku płuczki. Dzieje się tak, gdy cząstki zanieczyszczeń przylegają do cieczy poprzez siły międzycząsteczkowe, skutecznie usuwając je ze strumienia gazu.
Wydajność przenoszenia masy i reakcji: Skuteczność usuwania zanieczyszczeń zależy od różnych czynników, w tym:
A. Czas przebywania: Im dłuższy kontakt gazu i cieczy, tym większa szansa na absorpcję substancji zanieczyszczających. Dlatego konstrukcja układu płuczki mokrej zapewnia odpowiedni czas przebywania w celu skutecznego usunięcia zanieczyszczeń.
B. Stosunek cieczy do gazu: Stosunek natężenia przepływu cieczy do natężenia przepływu gazu, znany również jako stosunek L/G, wpływa na skuteczność absorpcji. Wyższy stosunek L/G zapewnia większą powierzchnię cieczy do absorpcji zanieczyszczeń, zwiększając prawdopodobieństwo ich usunięcia.
C. pH i dodatki chemiczne: pH płynu szorującego może wpływać na usuwanie zanieczyszczeń. Dostosowanie pH poprzez dodanie związków zasadowych lub kwaśnych może zoptymalizować wchłanianie określonych substancji zanieczyszczających. Dodatki chemiczne, takie jak utleniacze lub sorbenty, mogą również usprawnić usuwanie zanieczyszczeń, ułatwiając reakcje lub zwiększając zdolność adsorpcji.
Separacja ciecz-gaz: Po absorpcji substancji zanieczyszczającej strumień gazu ulega oddzieleniu od cieczy. Separację tę zwykle osiąga się za pomocą eliminatorów mgły, odmgławiaczy lub separatorów cyklonowych umieszczonych w górnej części zbiornika płuczki. Urządzenia te usuwają kropelki cieczy lub mgłę zawarte w gazie, umożliwiając opuszczenie układu przez czysty gaz.
Utylizacja lub obróbka wychwyconych zanieczyszczeń: Wychwycone zanieczyszczenia w fazie ciekłej, często określane jako odmulanie płuczki lub ciecz płuczkowa, wymagają odpowiedniego usunięcia lub oczyszczenia. W zależności od charakteru substancji zanieczyszczających odmulenie może zostać poddane dalszemu oczyszczaniu, np. neutralizacji chemicznej lub filtracji, zanim zostanie odprowadzone lub poddane recyklingowi w systemie.