Очищення газу ставить за мету виконання наступних завдань:
- використання тільки газу;
- використання тільки окремих цінних газових домішок;
- очищення газів від шкідливих домішок перед викидом в атмосферу.
Розробка і розвиток нових технологій з очищення газів дозволяє застосовувати високоефективне газоочисний обладнання, таке, як рукавні фільтри, електрофільтри, мокрі пиловловлювачі, скрубери Вентурі.
Рукавні фільтри є найпростішим пристроєм у вигляді тканинної «сумки» з наглухо зашитим підставою. У корпус-основу вставляються матерчаті мішки з оптоволоконного матеріалу, що дозволяють доводити очищення промислових газів і аспіраційного повітря до мінімальних значень, складових від 5 до 10 мг / м3, при використанні методу фільтрації через пористу поверхню. Частинки бруду затримуються на пористих перегородках фільтрувального матеріалу, на поверхні якого створюється пиловий шар, сам службовець фільтруючим середовищем.
Метод очищає фільтрації становить основну конкуренцію електричної очищення. Його обладнання може бути використано при модернізації установок очистки із застосуванням електрофільтрів.
Вибір різноманітного фільтрувального матеріалу, представленого сьогодні на вітчизняному та зарубіжному ринку, визначає показник ефективності очищення рукавними фільтрами, стійкими до високої температури (250 ° С і більше) і володіють високою надійністю і стійкістю щодо агресивних середовищ. Термін служби фільтрувального елемента становить від 3 до 10 років.
Рукавними фільтрами можна очищати вибухонебезпечні пилогазові суміші, обладнавши їх для цього розривними мембранами або пристроями для гасіння вибуху. Вони можуть бути укомплектовані фільтрувальними елементами круглої і овальної форми, з можливим виключенням або без виключення секцій, з вертикально і горизонтально розміщеними фільтрувальними елементами.
Циклони є пристроями інерційної очистки газу і, знаходячи великий попит в промисловості, забезпечують більш швидку і якісну очистку газу. Це досягається при впливі на газ відцентрової сили. Конструкція циклону є резервуар, що має циліндричну форму з конічним дном, де розташована вихлопна труба. По трубопроводу газ надходить в циклон. Обертаючись навколо вихлопної труби трубопроводу, газ під впливом відцентрової сили відкидає тверді частинки з більшою масою до периферії. Прилипли до стінок циклону частки висипаються через його конічну частину.
Газ по закінченні очищення залишає циклон через вихлопну трубу, а тверді частинки, які скупчуються в конічної частини циклона, періодично виводяться через патрубок.
При інерційної очистки газу осадження частинок відбувається, коли вага частинок або швидкість їх руху такі, що їх спільний рух разом з газом в напрямку потоку стає неможливим. Під дією інерційних сил частинки, стикаючись з перешкодою, осідають на ньому, а потік газу продовжує свій рух, огинаючи дане перешкода. Пристрої для інерційної очистки використовуються для попереднього очищення, служать для розвантаження в системі пневмотранспорту, функціонують як іскроуловлювачів. Ринок газоочисного устаткування для газоочистки має сьогодні великий вибір різноманітних по конструкції циклонів: одиночних, групових, батарейних, прямоточних циклонів і ін. Однак не слід забувати, що циклони не можуть служити останньою сходинкою очищення, так як не можуть уловлювати частинки розміром менше 5-7 мкм, і при цьому мають значний гідравлічний опір.
Розглянемо метод електроосадження, який полягає в тому, що крапельки малого розміру і частки отримують заряд від іонів газу поля високої напруги, рухаючись потім до заземленого осадительному електроду. Потрапивши на електрод, частки прилипають до нього, і відбувається їх розряд. Після того, як осадітельного електрод буде покритий шаром частинок, вони при постукуванні стряхиваются в бункер. Система, однак, не вважається повністю статичної, так як переносяться частинками і іонами газу заряди створюють невисокий струм. Тому серед багатьох дослідників прийнято визначати цей тип установки як «електроуловітель». В електрофільтрах очищають гази в дуже великих обсягах при відсутності небезпеки вибуху. Ними вловлюють летючу золу на сучасних електростанціях, де в котлах спалюється пиловидне паливо, вловлюють пил в цементній і в металургійній промисловості при уловлюванні диму, в хімічній промисловості вловлюють частинки і краплі туману (дьоготь, фосфорна кислота, сірчана кислота).
Завдяки високій тривалості життєвого циклу очищення газів електрофільтрами є найпоширеніший метод очищення газів і газових сумішей у нас в країні, а у вітчизняній енергетиці вони тримають першість серед всіх наявних систем очищення. Але для очищення вибухонебезпечних середовищ електрофільтри не застосовують.
Сильно впливають на ефективність очищення в електрофільтрі використовувані високовольтні джерела живлення, які можуть бути однофазними, трифазними і високочастотними приладами з напругою від 50 до 150 кВ і струмом від 100 до 4000 мА імпортного виробництва. Вони дозволяють значно підвищити ефективність процесу очищення або помітно зменшити габарити електрофільтрів.
Економічно доцільно використовувати електрофільтри для очищення великих обсягів газів. До недоліків електрофільтрів можна віднести їх високу ціну, чутливість процесу очищення електрофільтрами до відхилень від заданих параметрів процесу і до механічних дефектів комплектуючих частин обладнання.
Іншими позитивними моментами електричного пиловловлювання вважаються:
- можливий режим роботи при температурі до 425 ° С;
- експлуатація електрофільтру в середовищі, де спостерігається перенасичення вологою;
- можливий режим роботи електрофільтру в агресивному середовищі;
- можливий режим роботи електрофільтру протягом тривалого часу при завищених технологічних параметрах;
- низький гідравлічний опір (~ 200 Па);
- незначні експлуатаційні витрати;
- просте обслуговування;
- надійність вузлів і механізмів електрофільтру.
Процес мокрого очищення газів є процес суто механічний, застосовуваний на останній стадії охолодження. Цим методом видаляють всі домішки з газу. Це досягається шляхом конденсації на них частинок пара, важчих за масою. Для промивання газів рідинами застосовуються скрубери різного конструктивного виконання. Вони широко використовуються для уловлювання продуктів коксування і при очищенні газу від пилу, для зволоження газів і їх охолодження в хіміко-технологічних процесах. При очищенні витягуються один або кілька компонентів.
У скрубері Вентурі відбувається інтенсивне дроблення рідини, що контактує з газом. Це відбувається завдяки великій швидкості газового потоку в трубі-розпилювачі, яка має форму труби Вентурі. У конструкції є сепаратор, замість якого іноді використовуються краплевловлювачі і циклони укороченого типу. Скрубери Вентурі призначені для очищення з метою уловлювання частинок пилу, при охолодженні газів або абсорбції. Робота скрубера Вентурі полягає в тому, що газ на очищення подається в конфузор, рухається до горловини труби, швидкість руху газу збільшується, газ змішується з промивної рідиною, а пил при вступі до дифузор осідає на краплях. У краплевловлювачі відбувається сепарація, при якій швидкість потоку рідини не перевищує швидкість потоку пилу. Скрубер Вентурі може використовуватися для первинного очищення газів, знаходячи широкий попит в чорній, кольорової металургії, хімії, нафтової промисловості, в енергетиці.
Швидкість газу в горловині скрубера Вентурі може досягати 430 км / год. При русі твердих частинок і крапель рідини з такою швидкістю відбувається швидкий знос стінок скруббера, що є недоліком конструкції скруберів.