Mekaniskt hjälpt skrubber - Mechanically aided scrubber
Mekaniskt stödda skrubbare är en form av teknik för föroreningskontroll . Denna typ av teknik är en del av gruppen av luftföroreningskontroller som kollektivt kallas våt skrubbare .
Förutom att använda flytande sprayer eller avgasströmmen kan skrubbsystem använda motorer för att leverera energi. Motorn driver en rotor eller paddlar som i sin tur genererar vattendroppar för uppsamling av gas och partiklar.
System utformade på detta sätt har fördelen att de kräver mindre utrymme än andra skrubbare, men deras totala effektbehov tenderar att vara högre än andra skrubbare med motsvarande effektivitet. Betydande effektförluster uppstår när rotorn drivs. Därför förbrukas inte all kraft som används för kontakt mellan gas och vätska.
Typer
Det finns färre mekaniskt stödda skrubberkonstruktioner än konstruktioner med kontaktuppsamlare med vätske- och gasfas. Två är vanligare: radialfläkt skrubbrar och mekaniskt inducerade sprut skrubbrar .
En centrifugalfläktskrubber kan fungera som både en luftmotor och en uppsamlingsanordning. Figur 1 visar ett sådant system, där vatten sprutas på fläktbladen samtidigt med den rörliga avgasen. Vissa gasformiga föroreningar och partiklar avlägsnas initialt när de passerar över vätskesprayen.
Vätskedropparna påverkar sedan knivarna för att skapa mindre droppar för ytterligare uppsamlingsmål. Uppsamling kan också ske på den flytande filmen som bildas på fläktbladen. De roterande knivarna tvingar vätskan och uppsamlade partiklar från knivarna. Vätskedropparna separeras från gasströmmen på grund av sin centrifugalrörelse .
Centrifugal-fläktsamlare är den mest kompakta av våta skrubberna eftersom fläkten och samlaren består av en kombinerad enhet. Ingen inre tryckförlust inträffar över tvättaren, men en effektförlust motsvarande ett tryckfall på 10,2 till 15,2 cm (4 till 6 tum) vatten uppstår eftersom fläktens verkningsgrad är låg.
En annan mekaniskt hjälpt skrubber, den inducerade sprayen , består av en virvlande rotor nedsänkt i en vätskepool. Den virvlande rotorn ger en fin droppspray. Genom att flytta processgasen genom sprayen kan partiklar och gasformiga föroreningar sedan samlas upp.
Figur 2 visar en inducerad sprayskrubber som använder en vertikal sprayrotor.
Partikelsamling
Mekaniskt stödda skrubberare har hög uppsamlingseffektivitet för partiklar med diametrar på 1 mikrometer eller mer. Men för att uppnå dessa höga effektiviteter krävs vanligtvis en större energitillförsel än för andra skrubbare som arbetar med liknande effektivitet. I mekaniskt stödda skrubbare sker majoriteten av partikeluppsamlingen i vätskedropparna som bildas av de roterande bladen eller rotorn.
Gasuppsamling
Mekaniskt stödda skrubber används vanligtvis inte för gasabsorption . Kontakttiden mellan gas- och vätskefaserna är mycket kort, vilket begränsar absorptionen. För gasavlägsnande ger flera andra skrubbsystem mycket bättre avlägsnande per förbrukad energienhet.
Underhållsproblem
Som med nästan alla enheter leder tillägget av rörliga delar till en ökning av potentiella underhållsproblem. Mekaniskt stödda skrubbare har högre underhållskostnader än andra våtuppsamlingssystem. De rörliga delarna är särskilt känsliga för korrosion och nedsmutsning . Dessutom är roterande delar utsatta för vibrationsinducerad trötthet eller slitage, vilket gör att de blir obalanserade. Korrosionsbeständiga material för dessa skrubbare är mycket dyra; därför används dessa enheter inte i applikationer där korrosion eller klibbiga material kan orsaka problem.
Sammanfattning
Mekaniskt stödda skrubber har använts för att kontrollera avgasströmmar som innehåller partiklar . De har fördelen att de är mindre än de flesta andra skrubbsystem, eftersom fläkten är inbyggd i skrubberen. Dessutom arbetar de med låga vätske-till-gas-förhållanden . Deras nackdelar inkluderar deras generellt höga underhållskrav, låga absorptionseffektivitet och höga driftskostnader.
Prestandaegenskaperna för mekaniskt stödda skrubbare anges i tabell 1 .
| Tabell 1. Funktionsegenskaper för mekaniskt stödda skrubbare | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Förorenande ämne | Tryckfall (Δp) | Vätske-till-gas-förhållande (L / G) | Inloppstryck för vätska (p L ) | Partikeldiameter | Applikationer |
| Partiklar | 10-20 cm vatten (4,0-8,0 tum vatten) | 0,07-0,2 L / m 3 (centrifugal) 0,5-1,5 gal / 1000 ft 3 (centrifugal) |
20-60 psig (centrifugal) | 1 μm | Gruvdrift Livsmedelsindustri Kemisk industri Gjuterier och stålverk |
| 0,5-0,7 L / m 3 (sprayrotor) 4-5 gal / 1000 ft 3 (sprayrotor) |
|||||
Obs: Dessa enheter används huvudsakligen för partikeluppsamling; emellertid kan de också avlägsna gasformiga föroreningar som finns i avgasströmmen.
Bibliografi
- Bethea, RM 1978. Teknik för luftföroreningskontroll. New York: Van Nostrand Reinhold.
- McIlvaine Company. 1974. Handboken för våt skrubbare. Northbrook, IL: McIlvaine Company.
- Richards, JR 1995. Kontroll av partikelemissioner (APTI-kurs 413). USA: s miljöskyddsbyrå.
- Richards, JR 1995. Kontroll av gasutsläpp. (APTI-kurs 415). USA: s miljöskyddsbyrå.
- USA: s miljöskyddsbyrå. 1969. Kontrolltekniker för partikulära luftföroreningar. AP-51.
Referenser
- ^ * US EPA Air Pollution Training Institute utvecklat i samarbete med North Carolina State University, College of Engineering (NCSU)