Mekaniskt understödd skrubber

Figur 1 -Centrifugalfläktskrubber

Mekaniskt understödda scrubbers är en form av föroreningskontrollteknik . Denna typ av teknik är en del av den grupp av luftföroreningskontroller som kollektivt kallas våtskrubber .

Förutom att använda vätskesprayer eller avgasströmmen kan skursystem använda motorer för att leverera energi. Motorn driver en rötor eller paddlar som i sin tur genererar vattendroppar för gas- och partikeluppsamling.

System konstruerade på detta sätt har fördelen att de kräver mindre utrymme än andra skrubbrar, men deras totala effektbehov tenderar att vara högre än andra skrubbers med motsvarande effektivitet. Betydande effektförluster uppstår vid drivning av rotorn. Därför går inte all energi som används för gas-vätskekontakt.

Typer

Figur 2 - Inducerad sprayskrubber

Det finns färre mekaniskt understödda skrubberkonstruktioner tillgängliga än vätske- och gasfaskontaktande kollektorkonstruktioner. Två är vanligare: centrifugalfläktscrubbers . och mekaniskt inducerade sprayscrubbers

En centrifugalfläktskrubber kan fungera som både en luftdrivare 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 vätskesprayerna. Vätskedropparna slår sedan mot bladen för att skapa mindre droppar för ytterligare uppsamlingsmål. Uppsamling kan även ske på vätskefilmen som bildas på fläktbladen. De roterande bladen tvingar bort vätskan och uppsamlade partiklar från bladen. Vätskedropparna separeras från gasströmmen på grund av sin centrifugalrörelse .

Centrifugalfläktkollektorer är den mest kompakta av våtskrubbarna eftersom fläkten och kollektorn utgör en kombinerad enhet. Ingen intern tryckförlust uppstår över skrubbern, men en effektförlust motsvarande ett tryckfall på 10,2 till 15,2 cm (4 till 6 tum) vatten uppstår eftersom fläktens effektivitet är låg.

En annan mekaniskt understödd skrubber, den inducerade sprayen , består av en virvlande rötor nedsänkt i en pöl av vätska. Den virvlande rotorn producerar en fin droppspray. Genom att föra processgasen genom sprayen kan partiklar och gasformiga föroreningar sedan samlas upp.

Figur 2 visar en skrubber med inducerad spray som använder en vertikal sprayrotor.

Partikeluppsamling

Mekaniskt understödda skrubbrar klarar av hög uppsamlingseffektivitet för partiklar med diametrar på 1 μm eller mer. Men för att uppnå dessa höga verkningsgrader krävs vanligtvis en större energitillförsel än andra skrubbrar som arbetar med liknande verkningsgrader. I mekaniskt understödda skrubbrar sker huvuddelen av partikeluppsamlingen i de vätskedroppar som bildas av de roterande bladen eller rotorn.

Gasuppsamling

Mekaniskt understödda skrubbers används i allmänhet inte för gasabsorption . Kontakttiden mellan gas- och vätskefasen är mycket kort, vilket begränsar absorptionen. För gasavlägsnande ger flera andra skursystem mycket bättre avlägsnande per förbrukad energienhet.

Underhållsproblem

Som med nästan alla enheter leder tillägget av rörliga delar till en ökning av potentiella underhållsproblem. Mekaniskt understödda skurmaskiner har högre underhållskostnader än andra våtuppsamlarsystem. De rörliga delarna är särskilt känsliga för korrosion och nedsmutsning . Dessutom utsätts roterande delar för vibrationsinducerad trötthet eller slitage, vilket gör att de blir obalanserade. Korrosionsbeständiga material för dessa skrubbers är mycket dyra; därför används dessa enheter inte i applikationer där korrosion eller klibbiga material kan orsaka problem.

Sammanfattning

Mekaniskt understödda skrubbrar har använts för att kontrollera avgasströmmar som innehåller partiklar . De har fördelen av att vara mindre än de flesta andra skursystem, eftersom fläkten är inbyggd i skuren. Dessutom arbetar de med låga vätske-till-gas-förhållanden . Deras nackdelar inkluderar deras generellt höga underhållskrav, låga absorptionseffektivitet och höga driftskostnader. Prestandaegenskaperna för mekaniskt understödda skurmaskiner anges i tabell 1 .

Tabell 1. Driftsegenskaper för mekaniskt understödda scrubbers
Förorenande ämne	Tryckfall (Δp)	Vätska-till-gas-förhållande (L/G)	Vätskeinloppstryck (p L )	Partikeldiameter	Ansökningar
Partiklar	10-20 cm vatten (4,0-8,0 tum vatten)	0,07-0,2 L/m 3 (centrifugal) 0,5-1,5 gal/1 000 ft 3 (centrifugal)	20-60 psig (centrifugal)	1 μm	Gruvverksamhet Livsmedelsindustri Kemisk industri Gjuterier och stålverk
		0,5-0,7 L/m 3 (sprayrotor) 4-5 gal/1 000 ft 3 (sprayrotor)

Obs: Dessa enheter används huvudsakligen för partikeluppsamling; men de kan också ta bort gasformiga föroreningar som finns i avgasströmmen.

Bibliografi

• Bethea, RM 1978. Air Pollution Control Technology. New York: Van Nostrand Reinhold.
• McIlvaine Company. 1974. The Wet Scrubber Handbook. Northbrook, IL: McIlvaine Company.
• Richards, JR 1995. Kontroll av partikelutsläpp (APTI-kurs 413). US Environmental Protection Agency.
• Richards, JR 1995. Kontroll av gasutsläpp. (APTI-kurs 415). US Environmental Protection Agency.
• US Environmental Protection Agency. 1969. Kontrolltekniker för partikulära luftföroreningar. AP-51.