Скрубберы - аппараты для очистки газов

Схема работы скруббера: 1 - оросительные форсунки 2 - подвод воды к зонам орошения 3 - поплавковой камеры 4 - поплавок; 5 - дроссель регулятор, 6 - клапан.

пример скруббера для мокрой очистки газов

Rus На русском Eng In English

Скрубберы - аппараты различной конструкции для промывки жидкостями газов с целью их очистки и для извлечения одного или нескольких компонентов, а также барабанные машины для промывки полезных ископаемых. Широко используются при улавливании продуктов коксования и очистке промышленных газов от пыли, для увлажнения и охлаждения газов, в различных химико-технологических процессах.

Газоочистительные аппараты основаны на промывании газа жидкостью. Газ промывается водой либо другим рабочим раствором, при этом смешении и взаимодействии происходит процесс очистки его. Такой метод смешения называют методом мокрой очистки. Таким образом, можно очистить газ от частиц любого размера. Метод мокрой очистки газов является механическим и применяется на заключительном этапе охлаждения. Аппараты мокрой очистки используют различные виды поверхностей при смешении жидкости с газом. При использовании этого метода возможно удаление всех примесей из газа, за счет конденсации на них более тяжелых частиц пара. Выделяют следующие виды скрубберов:

Башни с насадкой (насадочные скрубберы) — емкость, которую можно представить в форме колоны.Такого рода скруббер может содержать различные насадки, имеющие как простую, так и сложную форму. Например, это могут быть кольца с перегородками или простые кольца (кольца Рашига), спиральные розетки Теллера, седла Берля и многие другие приспособления. В насадочном скруббере есть система орошения, состоящая из нескольких ступеней внутри корпуса, где располагаются форсунки. Форсунки перекрывают сечение, где из сопел производится распыление. Не смотря на то, что распыление жидкости производится навстречу входящему потоку либо поперек, гидродинамика этого потока не велика. В связи с этим скорость обменных процессов в этих скрубберах остается неизменно малой.Что влечет за собой большие габаритные размеры этих установок. В верхней части этой громоздкой конструкции расположен каплеуловитель, оснащенный коническим завихрителем. А также присутствует дополнительный ярус форсунок, которые промывают лопасти и карман завихрителя.

Орошаемые циклоны (центробежные скрубберы) - в них газовый поток, контактирующий с жидкостью, вращается в корпусе аппарата под действием центробежной силы. Используют при очистке больших объемов газа. Центробежный скруббер представляет собой полый вертикально расположенный цилиндр в нижнюю область, которого входит газ для очистки, а в верхней части цилиндра по его окружности установлены форсунки. Через форсунки жидкость попадает на внутреннюю область цилиндра, где создает тонкую водную пленку. Цилиндр при этом открыт, и очищенный газ беспрепятственно покидает пределы конструкции. В скруббере газ движется по винтовой линии снизу вверх. Оттесненная к стенкам скруббера пыль намокает и под силой тяжести вместе с водой скатывается в нижнюю часть конструкции скруббера,образуя пульпу. Позже оттуда газ удаляется. Центробежные скрубберы имеют гидравлическое сопротивление порядка 400-850 Па. Степень очистки для частиц более 30 мкм равна 90%, для частиц с диаметром равным 5 мкм снижается до 80%, для частиц с диаметром менее 5 мкм приравнивается к 40%. ;

Пенные аппараты- используются для очистки газа от аэрозолей полидисперсного состава. Эти скрубберы могут работать в режиме турбулентности при линейной скорости газа порядка 4-5 м/с. Для частиц с диаметром больше 5 мкм эффективность улавливания составляет 90-99%, а при меньшем диаметре снижается до 75%.-80%. ;

Скрубберы Вентури- скруббер, в котором интенсивное дробление контактирующей с газом жидкости осуществляется за счет высокой скорости газового потока, достигаемой в трубе-распылителе, имеющей форму трубы Вентури. В основе скруббера Вентури лежит одноименная трубка. Эта конструкция оснащена сепаратором и орошается внутри жидкостью. Иногда вместо сепаратора используются каплеуловители и укороченные циклоны.горловиной. Конструкция трубы Вентури выполнена основываясь на законах аэродинамики. Скруббер Вентури предназначен для улавливания частиц пыли, для охлаждения газов, для абсорбции. Принцип работы скруббера Вентури основывается на том, что газ для очистки поступает в конфузор, двигаясь к горловине трубы набирает скорость, смешивается с промывочной жидкостью и пыль осаждается на каплях, поступая в диффузор. На каплеуловителе происходит сепарация. При этом скорость потока жидкости меньше потока пыли. Скрубберы Вентури часто используются в качестве первичной очистки газов. Скрубберы находят широкое применение в черной, цветной металлургии, химической, нефтяной промышленности, в энергетике.

Полые скрубберы - являют собой пустотелую цилиндрическую или прямоугольную башню, выполненную из металла. В случае необходимости внутреннюю поверхность скрубберов футеруют или покрывают антикоррозионным покрытием. Скруббер состоит из цилиндрического полого металлического корпуса, по высоте которого размещены три яруса коллекторов орошения, входного и выходного патрубков, центробежного каплеуловителя с коническим завихрителем, емкости для абсорбента с подогревателем, штуцеров для отвода абсорбента из скруббера и каплеуловителя. Скруббер орошается 2 — 5%-ным водным раствором гидроксида или карбоната натрия через три яруса коллекторов орошения. Скрубберы полые предназначены для химической очистки технологических и вентиляционных газов от газообразных соединений фтора методом щелочной абсорбции водными растворами гидроксида или карбоната натрия.

Полый скруббер для мокрой очистки дымовых газов от пыли, производительность 1000м3/час

Полый скруббер для мокрой очистки дымовых газов от пыли, абсорбционный раствор СаСО3 производительность 1000м3/час

 

Составные части скруббера:

- Корпус скруббера разборной;

- Система орошения с центробежными тангенциальными форсунками (сменными);

- С поплавковым устройством регулирования уровня шлама;

- Система аварийного отключения подачи воды.

Назначение скруббера в целом - очистки дымовых газов от пыли, образующейся при сжигании дисперсного углесодержащего материала в дожигателей. Корпус скруббера предназначен для организации потоков газа и капель воды. Система орошения предназначена для подачи и распыления воды в корпусе скруббера. Механизм отвода шлама предназначен для автоматического отвода шлама из корпуса скруббера. Система аварийного отключения подачи воды предназначена для отключения подачи воды при невозможности отвода шлама из корпуса скруббера.Система управления скруббером, принципиальная схема

Скруббер функционирует следующим образом: Газ поступает на очистку, подается по наклонному газоходу в нижнюю часть скруббера и поднимается по корпусу вверх. В верхней части скруббера расположены 3 яруса орошения, состоящие из центробежных форсунок. Известково-водная суспензия (водный раствор CaCO3), который подается под давлением, распыляется. Образующиеся капли водного раствора CaCO3 падают под действием силы тяжести навстречу загрязненному газу. Улавливания частиц пыли каплями воды происходит под действием инерционного и диффузионного механизма, гидродинамических и электростатических сил и турбулентной диффузии. Очистка газа от оксида серы (SO2) происходит по абсорбционной технологии. При контакте известково-водяной взвеси с газом происходит реакция:

СаСО3 + SО2 + ½ Н2О = СаSО3·½Н2О + СО2

Кислород, находящийся в продуктах сгорания, доокисляет сульфат кальция в нейтральный сульфат (гипс):

СаSO3 ·½H2O +1½O2 = CaSO4·2H2O

3d визуализация скруббера производительностью 1000м3/часОтработанный водный раствор, содержащий гипс CaSO4 и уловленную пыль, собирается в нижней части скруббера. Очищенный газ отводится через газоходы, размещенные в верхней части аппарата. Для выпуска шлама предусмотрено специальное устройство, состоящее из поплавковой камеры и дросселя регулятора, который поддерживает заданный уровень шлама в бункере. эскизно-чертежное решение скруббера

скруббер для мокрой очистки дымовых газов от пыли, производительность 407м3/час

 

 

 

 

 

 

Тарельчатый скруббер для мокрой очистки дымовых газов от пыли, абсорбционный раствор NaOH, производительность 407м3/час

Составные части скруббера:

- Корпус скруббера разборной;

- Система орошения с центробежными тангенциальными форсунками (сменными) и тарелками для образования пены;3d модель тарельчатого скруббера

- Устройство отвода шлама;

- Система аварийного отключения подачи воды.

Скруббер функционирует следующим образом: Газ, поступающий на очистку, подается по наклонному газоходу в нижнюю часть скруббера и поднимается по корпусу вверх. В верхней части скруббера расположены 3 яруса орошения, состоящие из центробежных форсунок. Раствор NaOH, подаваемой под давлением распыляется. Образующиеся капли раствора падают под действием силы тяжести навстречу запыленному газу и попадают на дырчатые провальные тарелки, на которых образуется пенный режим, и происходит взаимодействие газа с раствором. Очистка газа от оксидов серы (SO2) происходит по абсорбционной технологии. При контакте раствора NaOH с газом происходят следующие реакции:

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

NaOH+SO2→NaHSO3

2Na2CO3+SO2+H2O → 2NaHSO3

2Na2CO3+SO2 → Na2SO3+CO2

Отработанный раствор и уловленная пыль, собирается в нижней части скруббера. Очищенный газ отводится через газоходы, которые размещены в верхней части аппарата.

чертежи и визуализация модели скруббера3d модель скруббера, разработанная в Центре материаловедения

 

 

 

 

 

 

 

 

приципиальная схема системы управления скруббером

Корпус скруббера предназначен для организации потоков газа и капель воды. Система орошения предназначена для подачи и распыления воды в корпусе скруббера и организации пенного режима на тарелках. Устройство отвода шлама предназначен для автоматического отвода шлама из корпуса скруббера. Система аварийного отключения подачи воды предназначена для отключения подачи воды при невозможности отвода шлама из корпуса скруббера.

Скрубберы как аппараты мокрого пылеулавливания получили широкое распространение ввиду сравнительно небольшой стоимости изготовления, высокой эффективности пылеулавливания, возможности их использования при высокой температуре и повышенной влажности очищаемых газов, а также в случаях опасности самовозгорания, взрыва газов или улавливаемой пыли . Преимуществом мокрых аппаратов является возможность одновременного осуществления очистки газов от взвешенных частиц (пылеулавливание), извлечения газообразных примесей (абсорбция) и охлаждения очищаемых газов (теплообмен). В качестве орошающей жидкости в аппаратах мокрого пылеулавливания, как правило, применяется вода; в случае одновременной очистки газов от пыли и газообразных примесей выбор орошающей жидкости (абсорбента) определяется химическим составом улавливаемых примесей.

Скрубберы предназначены для очистки газовоздушных выбросов от пыли и газовых примесей, охлаждения газов (осушки и увлажнения), а также для предварительной очистки и кондиционирования газов, далее поступающих в пылеулавливающие аппараты других типов.

 

 

 

 

 

 

 

НОВОСТИ НАУКИ И НАНОТЕХНОЛОГИИ

Покрытие из максена MXene может защищать носимые устройства от электромагнитных помех

mxene-emi-fabric

Группа ученых из Университета Дрекселя (Филадельфия, США) опубликовала многообещающие результаты исследования, которые показывают, что ткань, покрытая высокопроводящим двумерным материалом под названием MXene, очень эффективно блокирует электромагнитные волны и потенциально опасное излучение. Эта работа может существенно повлиять на промышленное производство электронного текстиля, становясь привлекательной альтернативой используемым в настоящее время металлическим проводящим красителям, и позволяя широко внедрять бесшовно интегрированные текстильные устройства со значительными улучшенные характеристики экранирования электромагнитных помех.

 
Интервью профессора Юрия Гогоци о его исследованиях, разработках, поисках вдохновения, финансирования и контактов в научном мире

Профессор Юрий Гогоци, директор Института наноматериалов имени А. Дж. Дрекселя, Университет ДрекселяПрофессор Юрий Гогоци - самый цитируемый ученый украинского происхождения и один из самых высоко цитируемых ученых в мире. Например, по данным Microsoft Academic за период последние 5 лет в области материаловедения (Materials science) он занимает второе место в мире по цитируемости его работ, по уровню h-index - четвертое. Также и другие наукометрические системы присваивают ему высочайшие рейтинги в мире (Web of Science, Scopus, Google Analytics). Он открыл новые материалы - Максены, которые, возможно, изменят мир. Юрий работал в Германии, Японии, Норвегии и, наконец, остановился в США, в Университете Дрекселя. Публикуем перевод интервью профессора Юрия Гогоци Журналу "Куншт" о его разработках, поисках вдохновения, финансирования и контактов в научном мире.

 
Масштабируемая система c реактором травления для производства перспективных 2D наноматериалов максенов MXenes

alt

Недавно группа исследователей опубликовала статью в журнале Advanced Engineering Materials о том, что лабораторная система с реактором травления, разработанная в Materials Research Centre в Киеве совместно с Университетом дрекселя, может превращать керамический материал-исходник в порошкообразный черный двумерный карбид титана MXene партиями в количестве до 50 граммов за синтез.

 
Участник проекта CANBIOSE из Центра материаловедения (MRC), Киев, Украина, посетил партнерскую организацию Вильнюсский университет, Вильнюс, Литва, 22.02-14.03.2020 г

altУчастник проекта CANBIOSE из Центра материаловедения (MRC), выполнил визит в партнерскую организацию Вильнюсский университет, для выполнения программы совместных исследований и тренингов.

 
Наука будущего и использование разумных наноматериалов в новых технологиях. Лекция профессора Юрия Гогоци для школьников, воспитанников Малой академии наук Украины в КПИ им. Сикорского, 27 февраля 2020 года

altВсемирно известный ученый-украинец профессор Юрий Георгиевич Гогоци рассказал о последних новинках нанотехнологий. Возможность для общения с ученым мирового уровня - редкость, но воспитанникам Малой Академии Наук Украины (МАН) везет. Именно такую ​​возможность они недавно получили.

 
Участник проекта H2020 NANO2DAY от MRC Иван Гришко посетил партнерскую организацию Латвийского Университета, Риги, в ноябре-декабре 2019 года

altИнженер-исследователь из MRC Иван Гришко находится в Латвийском университете, где провел семинар по MXenes

 
Участники проекта Horizon 2020 CANBIOSE из Центра материаловедения (MRC), Киев, Украина, посетили партнеров по проекту из Университета им. Адама Мицкевича в Познани, Польша, 27.10-26.11.2019019

altСовместно с польскими коллегами они  получали навыки работы с оборудованием, участвовали в работе по тестированию и характеризации наноматериалов.

 
Участники проекта Horizon 2020 NANO2DAY из Центра материаловедения (MRC), Киев, Украина, Зозуля Юлия и Виталий Балицкий посетили партнерскую организацию Каунасский технологический университет, Каунас, Литва, август 2019 г. - октябрь 2019 г.

altСовместно с коллегами из КТУ они занимались симуляциями и моделированием механических свойств наноматериалов и нанокомпозитов.

 
Поздравляем профессора Юрия Гогоци с избранием в члены Европейской академии наук (EURASC)!

профессор Юрий Гогоци, Университет Дрекселя, СШАВ январе 2019 года профессор Юрий Гогоци был избран членом Европейской академии наук (EURASC). Профессор Юрий Гогоци - ведущий украинский и американский ученый в области химии, с 2000 года профессор Университета Дрекселя, Филадельфия, США, в области материаловедения, инженерии и нанотехнологий.

 
Участники проекта Horizon 2020 NANO2DAY из Центра материаловедения (MRC), Киев, Украина, посетили партнерскую организацию Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь, май 2019 года.

altMRC посетил партнерскую организацию Белорусский государственный университет. Вместе с нашими партнерами из БГУ был обсужден и изучен опыт в области диспергирования CNT и графена в полимерах. Проводились сравнения разных смол  и отвердителя для изготовления полимерной матрицы.

 
Визит по проекту NANO2DAY доктора Виталися Лейсиса из Каунасского технологического университета в Центр Материаловедения, Киев, Украина, в ноябре-декабре 2018 г.

altУченый исследователь Виталис Лейсис из Каунасского университета, Каунас, Литва, посетил Materials Research Centre, Киев, Украина,  в ноябре-декабре 2018 года для выполнения работ по проекту MSCA RISE NANO2DAY в рамках международной европейской научно-исследовательской программы Горизонт-2020.

Целью этого проекта является разработка новых многофункциональных композитов с выдающимися электронными и механическими свойствами путем включения новых наноматериалов MXene в полимерные матрицы. Во время своего визита доктор Виталис Лейсис ознакомился с разработками партнера проекта MRC, также обсуждались и прорабатывались компьютерные симуляции и моделирование структуры полимерных композитов допированных максенами (MXenes) для дальнейшего расчета их прочностных свойств.

 
ADVANCED SCIENCE NEWS: Профессор Юрий Гогоци считает, что величайшим последним шагом в области материаловедения стало открытие новых 2D материалов, так называемых «строительных блоков будущего».

yurigogotsi_drexel_university_2018.jpg - 466.16 Kb

Юрий Гогоци прирожденный  химик, его волнуют научные открытия и он даже не представляет, что мог бы заниматься чем- то иным.

Профессор Юрий Гогоци считает, что величайшим последним шагом в области материаловедения стало открытие новых 2D материалов, так называемых «строительных блоков будущего». Он с большим энтузиазмом относится к использованию нанотехнологий для создания «новых искусственных материалов, конструкций и устройств из наноразмерных строительных блоков» и к более широкому применению «симуляций, моделирования и компьютерных расчетов для решения проблем материаловедения», хотя и признает обеспокоенность по поводу неизвестных эффектов, которые искусственный интеллект окажет на нашу будущую жизнь. 

 
Участники проекта NANO2DAY из Materials Research Centre (MRC), Киев, Украина, в рамках международного научного сотрудничества по программе Горизонт 2020 посетили партнерскую организацию Университет Дрекселя, Филадельфия, США, сентябрь-октябрь 2018 г.

alt

Участники проекта от MRC работают в тесном сотрудничестве с исследователями из Университета Дрекселя, перенимают опыт в синтезе двумерных наноматериалов максенов (MXene), знакомятся и изучают последние разработки коллег из группы Института Наноматериалов Университета Дрекселя под руководством профессора Юрия Гогоци по синтезу максенов, их обработке и применениям для разных назначений. Участниками  от MRC совместно с  исследователями из Дрекселя в химической лаборатории Университета Дрекселя были синтезированы максены  для нужд проекта NANO2DAY. 

 
Директор Materials Research Centre Алексей Гогоци во время рабочей поездки в Университет Дрекселя по по проекту NANO2DAY выступил на семинаре с презентацией компании Materials Research Centre

altДиректор Materials Research Centre (Киев, Украина) Алексей Гогоци  во время рабочей поездки по по проекту  европейской программы HORIZON 2020 MSCA RISE Project №777810 NANO2DAY в Университет Дрекселя выступил на семинаре с презентацией компании Materials Research Centre, ее деятельности и участии в международных научно-исследовательских проектах, и в частности проекта NANO2DAY.

 
Директор Materials Research Centre, Киев, Украина, встретился с профессором Zdenek Sofer из University of Chemistry and Technology, Прага, Чехия, и посетил его семинар по 2d наноматериалам, Университет Дрекселя, США, 18 октября 2018 г.

altВо время рабочей поездки в Университет Дрекселя по международномунаучно-исследовательскому проекту NANO2DAY в рамках европейской научной программы HORIZONT 2020 директор Materials Research Centre, Киев, Украина, встретился с профессором Zdenek Sofer  из Высшей школы химической технологии,  Прага, Чехия, и посетил его семинар по наноматериалам. Професоор Zdenek Sofer выступил с интересным докладом посвященным разным двумерным материалам помимо графена. 

 

 
Визит по проекту NANO2DAY ученого-исследователя Максима Плахотнюка из Датского Технического Университета в Центр Материаловедения, Киев, Украина, в сентябре-ноябре 2018 г.

NANO2DAY project Maksym Plakhotnyuk, DTU visited MRC, November 2018Ученый-исследователь Максим Плахотнюк из исследовательской группы Technical University of Denmark (DTU), возглавляемой проф. Леоном Мишнаевским (prof. Leon Mishnaevsky, Technical University of Denmark), посетил Materials Research Centre, Киев, Украина, на протяжении сентября-ноября 2018 года по программе Горизонт-2020 в рамках проекта MSCA RISE NANO2DAY.

 
Поздравляем профессора Юрия Гогоци с вручением Ордена Дружбы от Китайского правительства, 29 сентября 2018

altНаграду профессору Юрию Гогоци вручал Вице-премьер министр Китая Лю Хе. Орден Дружбы - высшая государственная награда Китайской Народной Республики для иностранных граждан. Орден Дружбы - самая высокая награда Китая для иностранных экспертов, которые внесли выдающийся вклад в экономическое и социальное развитие страны.

 
15-я Ежегодная встреча Ялтинской Европейской Стратегии (YES) «Будущее поколение всего» состоялась в Киеве 13-15 сентября 2018

alt15-я Ежегодная встреча Ялтинской Европейской Стратегии (YES) «Будущее поколение всего» состоялась в Киеве 13-15 сентября 2018. В этой конференции, организованной международным форумом YES приняли участие ведущие политики, дипломаты, бизнесмены, общественные деятели и эксперты из 28 стран.

 
Поздравляем профессора Юрия Гогоци, который по версии Clarivate Analytics стал одним из самых влиятельных ученых в области физики в 2018 году!

Professor Yury GogotsiУченый украинского происхождения Юрий Гогоци, заслуженный профессор Университета Дрекселя, (Филадельфия, США) был назван известным рейтинговым агенством Clarivate Analytics одним из самых влиятельных ученых мирового класса по количеству цитирований его публикаций.

 
NAP 2018: Восьмая Международная конференция "Наноматериалы: применение и свойства", Затока, Украина, 9-14 сентября 2018,

2018 IEEE International Conference on “Nanomaterials Applications & Properties”

С 9 по 14 сентября на берегу Черного моря в пгт Затока (Одесская область) прошла уже традиционная 8-я Международная конференция «Наноматериалы: применение и свойства» (2018 IEEE International Conference on Nanomaterials: Applications & Properties)