Газоочистка в металлургии

Суть газоочистки состоит в улавливании вредных веществ, образующихся в промышленном производстве. Система представляет собой комплекс установок и аппаратов. В ходе очистки происходит удаление твердых, жидких и газообразных примесей.

Это необходимо для снижения их концентрации до предельно допустимого уровня. После проверки на предмет удаления вредных веществ, допускается выброс воздуха в атмосферу. Этот принцип действует на всех предприятиях и способствует сохранению благоприятной экологической обстановки.


Способы промышленной очистки газов

В настоящее время используют несколько методов газоочистки. Их различие состоит в принципе улавливания вредных веществ. Для задержания жидких и твердых частиц применяют механический и электрический методы. Примеси в виде газов удаляют физико-химическими способами. В реальных условиях отработанный воздух содержит нежелательные компоненты в трех агрегатных состояниях, поэтому промышленные установки по газоочистке пользуются комбинацией методов. Проходя через сложную систему, состоящую из 2—4 ступеней, воздух поочередно избавляется от вредных компонентов. Такой способ извлечения облегчает последующую утилизацию.


Наглядным примером является схема очистки печных газов от SO₂, SO₃, H₂S, HCl, Cl₂.

- На первом этапе воздух поступает в пылеуловитель. Здесь происходит удаление твердых частиц.

- Далее очистка происходит в скрубберах или абсорберах. Поток воздуха попадает под действие водного раствора подходящего реактива. После прохождения химической реакции примеси в виде газов, образуют растворимые соединения. Раствор поступает на выделение посторонних веществ и снова используется для орошения в установке.

Мокрый способ

В случае мокрой газоочистки твердая составляющая отработанного воздуха взаимодействует с водой или другими жидкими реагентами. В результате образуется осадок. Существует несколько типов такой очистки.

- Первый основан на поглощении частиц капельками воды. Таким образом, происходит промывка отходящих газов. Для этого используют скруббер или абсорбер.

- Поток загрязненного воздуха может подаваться в объем жидкости снизу. На выходе из водного слоя происходит удаление частиц примесей.

Сухой способ

Принцип сухой газоочистки состоит в использовании физических явлений: силы тяжести, центробежного воздействия, инерции и фильтрации. Процесс проходит в осадительных камерах и циклонах. Хороший эффект дает применение ряда параллельно установленных аппаратов, работающих с применением центробежной силы. Такой комплекс очистителей называют батареей. Устройство для сухой очистки включает в себя несколько устройств. Первым является осадительная камера. Она задерживает самые крупные частицы (более 100 мкм). Ее эффективность — от 40 до 50 %. Далее воздух попадает в циклон. В нем остаются твердые вещества размером более 80 мкм. Очистка составляет 50—60 %. Мультициклон справится с загрязнениями от 10 до 15 мкм. Процент очистки — от 90 до 95 %. Последняя преграда — тканевый фильтр. Он задержит все примеси с размером менее 0,5 мкм на 99 %.

Химический способ

В этом случае на помощь приходят способности посторонних частиц, независимо от агрегатного состояния, вступать в реакции с разными химическими реагентами. В зависимости от типа реакции различают окислительный, восстановительный, сорбционный и другие виды. Чаще других используют способность к сорбции. Этот тип очистки выполняется несколькими путями.

- Адсорбция. Поглотитель имеет развитую поверхность (например: молекулярные сита, цеолиты на синтетической основе) на которой происходит удержание частиц примесей.

- Абсорбция. В этом случае жидкие реактивы поглощают примеси в результате диффузных и химических процессов.

Электрическая очистка

Улавливание частиц происходит под воздействием электрического поля. Посторонние примеси приобретают один заряд, а фильтр — противоположный. В результате происходит притягивание частиц к фильтрующей поверхности. Этим способом добиваются тонкой очистки газов в черной и цветной металлургии, производстве цемента, на теплоэлектростанциях и др.