Абсорберы и адсорберы для очистки газа: суть методов, в чём разница, устройство и виды оборудования

Слово сорбция происходит от латинского sorbeo — поглощаю. Под сорбцией понимают процесс поглощения твердым телом или жидкостью других окружающих сред — различных газов, примесей, веществ и т.д.

Вещество, которое поглощается, называется сорбатом, поглощающие твердые тела или жидкости — сорбенты.

Многие задаются вопросов как правильно — абсорберы или адсорберы? Абсорбция и адсорбция это 2 разных процесса. Поэтому верны оба варианта. Рассмотрим подробнее принцип их работы.

Как мы уже сказали, существует 2 основных сорбционных процесса: адсорбция и абсорбция. При абсорбции поглощаемое вещество или газ улавливается всем объемом абсорбента, при адсорбции — только поверхностью адсорбента.

К адсорбции также относят хемосорбцию. При хемосорбции происходит и процесс сорбции, и химическая реакция между улавливаемом веществом и сорбентом.

Абсорбционный метод очистки газов чаще всего используется в тех сферах, на которых происходит большой выброс всевозможных вредных веществ и пыли в воздух.

Абсорбер для очистки газов — устройство, в котором происходит поглощение примесей газовых компонентов жидкой фазой.

Широкое применения абсорберы получили благодаря своей высокой эффективности.

Самым популярным абсорбером является скруббер. Выделяют несколько типов скрубберов:

• Полые или форсуночные
• Насадочные
• Пенные или тарельчатые барботажные
• Вентури

Подробнее о каждом типе скрубберов можете прочитать в статье.

Подбирать тип скруббера может только специалист. В противном случае вы можете получить абсолютно неработающую установку, просто потому что неправильно подобрали абсорбент, например.

Эффективная сорбционная фильтрация вредных примесей возможна только, если инженеры сделают верный расчет абсорбера для очистки газов. Он необходим для того, чтобы правильно рассчитать диаметр (сечение) установки, определить ее высоту, а также высоту насадки, определить гидравлическое сопротивление оборудования.

Специалисты проводят расчеты в следующей последовательности:

1. Сначала нужно установить количество загрязнителя, попадающего в производственное помещение либо атмосферу, рассчитать материальный баланс, определить начальную и конечную концентрацию вторичных включений в каждой из фаз, расход абсорбента.
2. Далее на основе опытных данных строятся графики равновесной и рабочей линии фильтрации. А для этого предварительно необходимо пересчитать концентрацию загрязнителя в долях от количества постоянных включений. То есть, для расчетов берется инертная часть газовоздушной смеси в газовой фазе и чистый поглотитель в жидкой фазе.
3. На следующем этапе необходимо рассчитать движущую силу массопередачи и оптимальную скорость движения газовоздушной смеси.
4. После определения плотности орошения специалисты приступают к нахождению коэффициентов массоотдачи и массопередачи.
5. Далее необходимо найти поверхность массопередачи.
6. Затем можно приступать к расчетам высоты установки газоочистки и насадки.
7. И завершающим этапом является определение гидравлического сопротивления оборудования газоочистки.

Как видно, качественная обычная и хемосорбционная очистка газов может осуществляться только путем правильного расчета оборудования газоочистки. Данную работу нужно доверять только опытным инженерам. Ведь от точности расчетов зависит не только сохранность оборудования, но и здоровье, а иногда и жизни людей.

Адсорбационная очистка газов от загрязнителей основана на молекулярных ситах.

Отлично зарекомендовали себя для очистки от неприятных запахов, дыма, при очистке сжатого воздуха, при очистке других различных видов газов.

Основным очищающим элементом в адсорберах является адсорбент. Для того, чтобы адсорбент справлялся с поставленной задачей, он должен обладать рядом свойств:

• Большое время защитного действия.
• Большая удельная поверхность.
• Избирательность.
• Термическая и механическая устойчивость.
• Способностью к регенерации.
• Простота изготовления.
• Невысокая цена.

В настоящее время самыми популярными адсорбентами для очистки газа являются: активированный уголь, селикагели, цеолиты, глинистые минералы, и другие.

Приведем расчет адсорбера для очистки газов. Пример рассмотрим на основе установки с подвижным слоем адсорбента. Отличительной особенностью расчета является необходимость учесть скорость движения твердой фазы и расход адсорбента. Также свои особенности имеет определение гидравлического сопротивления аппарата, в остальном расчет адсорбера для очистки газов с подвижным и неподвижным слоем схожи.

Расчет в следующей последовательности:
1. Сначала они определяют скорость перемещения газовоздушной смеси и фильтрующего материала внутри установки.
2. Далее рассчитывается объемный коэффициент массоотдачи. В данном случае при расчете адсорберов с подвижными и неподвижными насадками используется одно и то же уравнение.
3. На следующем этапе необходимо найти сопротивление движущегося слоя фильтрующего материала.
Расчет угольного адсорбера для очистки газов также должен предусматривать установку огнепреградителей и предохранителей-компенсаторов в целях избегания взрывоопасных ситуаций. Что касается преградителей, то они не позволят распространиться огню при возгорании газовоздушного потока. Это происходит за счет поглощения тепла, возникающего при горении, насадками разных типов.

Компенсаторы защитят оборудование газоочистки от разрушения при взрыве газа. Они состоят из трубопровода, оснащенного медными, латунными либо алюминиевыми мембранами.

Важное значение имеет и взрывобезопасность вспомогательных элементов и механизмов. К таковым можно отнести вентиляторы. Они должны быть футерованы такими цветными металлами, как латунь или медь. Это поможет избежать искрения при попадании в вентилятор твердых включений. А в некоторых случаях имеет смысл установить вентилятор и электродвигатель к нему в соседнем помещении.

Залог эффективной работы и адсорбера, и абсорбера — верные расчеты. Производитель должен максимально точно всё рассчитать и сделать верный проектный чертеж , чтобы в дальнейшем не было проблем в работе. Необходимо определить основные загрязняющие элементы и правильно подобрать сорбент.

Вы должны понимать, что нет универсального оборудования. Так, например, адсорберы нельзя использовать на производствах с большим количеством пыли. Адсорбент сразу забьется и не справится с поставленной задачей.

Кроме того, производитель может предложить более эффективные варианты оборудования, например целую очистную систему для более эффективной очистки. У нас это скруббер «Самум» с трубой Вентури.

Обращайтесь к нам, мы рассчитаем цену и сроки изготовления!