Ejector venturi skrubber - Ejector venturi scrubber
En ejektor eller jet venturiskrubber är en industriell begränsa föroreningar anordning, vanligen installerad på avgas rökgas- staplar av stora ugnar , men kan även användas på ett antal andra luftutblåsningssystem. Denna typ av teknik är en del av gruppen av kontroller av luftföroreningar som kollektivt kallas våtscrubber . Även om det fungerar på liknande sätt som en venturiskrubber, drivs ejjektorventurin av processgasflödet och energin kommer istället från högtryckssprutning av vätska från ett munstycke, vilket gör att skrubbern också kan fungera som en vakuumutkastare och dra processgas genom enheten utan extern hjälp.
Drift
Som en spraytorn en ejektor venturiskrubber använder en förformad spray. Men i en ejektor venturiskrubber används endast ett enda munstycke istället för många munstycken. Detta munstycke fungerar vid högre tryck och högre injektionshastigheter än i de flesta sprutkammare. Högtryckssprutmunstycket (upp till 689 kPa eller 100 psig ) riktar sig mot halssektionen av en venturikonstriktion .
Ejektorn venturi är unik bland tillgängliga skurningssystem eftersom den kan flytta processgasen utan hjälp av en fläkt eller fläkt. Vätskesprayen som kommer från munstycket skapar ett partiellt vakuum i skrubberns sidokanal. Det partiella vakuumet beror på Bernoulli -effekten och liknar vattensugare som används i kemilaboratorier. Detta partiella vakuum kan användas för att flytta processgasen genom venturin såväl som genom anläggningens processystem. Vid lätt igensatt material, explosiva gaser eller extremt frätande atmosfärer kan eliminering av en fläkt i systemet undvika många potentiella problem.
Energin för bildning av skrubbdroppar kommer från den injicerade vätskan. Högtryckssprutorna som passerar genom venturihalsen bildar många fina vätskedroppar som ger turbulent blandning mellan gas- och vätskefaserna. Mycket höga vätskeinjektionshastigheter används för att ge gasförflyttningskapacitet och högre uppsamlingseffektivitet. Precis som med andra typer av venturis måste ett sätt att separera medbringad vätska från gasströmmen installeras. Entrainment separatorer används vanligtvis för att ta bort kvarvarande små droppar.
Partikelsamling
Ejektor venturis är effektiva för att avlägsna partiklar större än 1,0 μm i diameter. Dessa skrubber används inte på partiklar i submikrometer om inte partiklarna är kondenserbara [Gilbert, 1977]. Partikeluppsamling sker främst genom impaktion när avgaserna (från processen) passerar genom sprayen.
Turbulensen som uppstår i halsområdet får också partiklarna att komma i kontakt med de våta dropparna och samlas upp. Partikeluppsamlingseffektiviteten ökar med en ökning av munstyckstrycket och/eller en ökning av vätske-till-gas-förhållandet . Ökningar av någon av dessa två driftparametrar kommer också att resultera i en ökning av tryckfallet för ett givet system. Därför ökar en ökning av tryckfallet också partikeluppsamlingseffektiviteten. Ejektor venturis arbetar med högre L/G-förhållanden än de flesta andra partikelskrubber (dvs 7 till 13 L/m 3 jämfört med 0,4-2,7 L/m 3 för de flesta andra konstruktioner) och kräver ofta också högre vätsketryck, särskilt om det är används för att driva processgasen.
Gasuppsamling
Ejektor venturis har en kort gas-vätskekontaktstid eftersom avgashastigheterna genom kärlet är mycket höga. Denna korta kontakttid begränsar systemets absorptionseffektivitet . Även om ejektor venturis inte används främst för gasavlägsnande, kan de vara effektiva om gasen är mycket löslig eller om ett mycket reaktivt skrubbningsreagens används. I dessa fall kan borttagningseffektiviteter upp till 95% uppnås [Gilbert, 1977].
Underhållsproblem
Ejektor venturis utsätts för nötningsproblem i höghastighetsområdena - munstycke och hals. Båda måste vara konstruerade av slitstarka material på grund av de höga vätskeinsprutningshastigheterna och munstyckstrycket. Att behålla pumpen som återcirkulerar vätska är också mycket viktigt. Dessutom kräver de höga gashastigheterna användning av medföljande separatorer för att förhindra överdriven vätskeöverföring. Separatorerna ska vara lätt åtkomliga eller avtagbara så att de kan rengöras om pluggning inträffar.
Sammanfattning
På grund av sin öppna design och det faktum att de inte kräver en fläkt kan ejektor venturis hantera ett brett spektrum av frätande och/eller klibbiga partiklar. De är dock inte särskilt effektiva för att avlägsna submikrometerpartiklar . De har en fördel i att kunna hantera små, medelstora och stora avgasflöden. De kan användas enskilt eller i flera steg om två eller flera i serie, beroende på den specifika applikationen.
Flerstegssystem har använts där extremt hög uppsamlingseffektivitet av partiklar eller gasformiga föroreningar var nödvändig. Flerstegssystem ger ökad gas-vätskekontaktstid, vilket ökar absorptionseffektiviteten.
Tabell 1 visar driftparametrarna för ejektor venturis.
| Tabell 1. Driftsegenskaper för ejektor venturis | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Förorenande ämne | Tryckfall (Δp) | Vätske-till-gas-förhållande (L/G) | Inloppstryck (p L ) | Borttagningseffektivitet | Ansökningar |
| Gaser | 1,3–13 cm vatten | 7-13 L/m 3 | 100-830 kPa | 95% för mycket lösliga gaser | Massa- och pappersindustri Kemisk processindustri Livsmedelsindustri Metallbearbetningsindustri |
| Partiklar | 0,5-5 tum vatten | 50-100 gal/1.000 fot 3 | 15-120 psig | 1 μm diameter | |
Bibliografi
- Bethea, RM 1978. Teknik för luftföroreningar. New York: Van Nostrand Reinhold.
- Gilbert, JW 1977. Jet venturi rökskurning. I PN Cheremisinoff och RA Young (red.), Air Pollution Control and Design Handbook. Del 2. New York: Marcel Dekker.
- McIlvaine Company. 1974. Hand Scrubber Handbook. Northbrook, IL: McIlvaine Company.
- Richards, JR 1995. Kontroll av partikelutsläpp (APTI -kurs 413) . US Environmental Protection Agency.
- Richards, JR 1995. Kontroll av gasformiga utsläpp. (APTI -kurs 415) . US Environmental Protection Agency.
Referenser
- ^ * US EPA Air Pollution Training Institute utvecklat i samarbete med North Carolina State University, College of Engineering (NCSU)