• Photo 1: P&ID одноступеневої системи сухого очищення димових газів .PDF
• Photo 2: P&ID системи сухого очищення димових газів з додатковим рукавним фільтром .PDF
• Photo 3: P&ID системи сухого та мокрого очищення димових газів з додатковим рукавним фільтром.PDF

Сухе та мокре очищення димових газів

Очищення димових газів полягає у хімічному видаленні забруднювальних речовин. Коли для очищення використовується вода (разом із каустичною содою — NaOH), це називається мокрим очищенням. Якщо вода не використовується, очищення проводиться сухим методом.

Сухе очищення димових газів полягає у дозуванні хімічних реагентів у вигляді порошку до потоку димових газів (наприклад, гідрокарбонату натрію). Потім гази проходять через реакційну камеру та рукавний фільтр. Пил вступає в реакцію з кислотами, що містяться у димових газах, у камері змішування та в рукавному фільтрі.

Мокре очищення димових газів: вода розпилюється у потоці димових газів. Утворений розчин конденсується та змішується з газами, сприяючи перебігу хімічних реакцій.

Використання води підвищує ризик корозії. Пошкодження викликаються не безпосередньо водою, а кислотами, такими як, наприклад, соляна кислота. HCl є типовою причиною корозії, оскільки точка роси хлору становить приблизно 142 °C. Корозія найчастіше виникає у трубопроводах та металевих конструкціях.

Фото 1: P&ID системи сухого очищення димових газів

Температура сухого очищення димових газів (фото 1) становить понад 142 °C. Тому конденсація соляної кислоти не відбувається. Однак сухе очищення димових газів має обмежену ефективність, і в деяких випадках одного такого етапу недостатньо.

Коли одноступенева система очищення димових газів не забезпечує необхідного рівня викидів, система очищення може бути спроєктована як двоступенева: спочатку сухе очищення, а потім каскадне мокре очищення (фото 3).

Фото 3: P&ID сухого та мокрого очищення димових газів

Порівнюючи сухе та мокре очищення, мокре очищення є більш ефективним.

Напівсухе та напівмокре очищення

Оскільки скрубери використовують вапняне молоко (яке також застосовується у сухому очищенні), їх не можна назвати повністю водними системами, але принцип їх роботи подібний до водяного очищення. Такі системи називають напівсухими або напівмокрими.

Типи мокрого очищення

Існує багато типів мокрого очищення:

• Баштові скрубери — дуже ефективні, але мають тенденцію до швидкого засмічення.
• Скрубер Вентурі — використовується переважно для видалення пилу. Сьогодні застосовується рідше через наявність рукавних фільтрів, які ефективно затримують пил із димових газів.
• Вихровий скрубер — часто вважається системою з низькими витратами на експлуатацію. У ньому створюються турбулентні потоки, які підвищують ефективність хімічних реакцій. Його ефективність нижча, ніж у баштових скруберів, але ризик засмічення значно менший.
• Комбіновані системи — наприклад, скрубер Вентурі, баштовий скрубер та демістер.

Демістер використовується для зменшення споживання води. Вода залишається у скрубері, а дим, що виходить з димової труби, стає менш помітним.

Чому не використовується лише мокре очищення?

Мокре очищення димових газів залишає мокрі залишки. Вони мають великий об’єм і значну масу. Це соляний розчин, іноді додатково забруднений пилом. Такі відходи є дорогими в утилізації.

Для оптимізації витрат на очищення димових газів першим вибором зазвичай є сухе очищення. Якщо його ефективність недостатня, до системи додається мокре очищення у каскадному режимі. Такий підхід широко застосовується в Європі через економічну ефективність та необхідність дотримання екологічних норм ЄС.

Інвестиційні та експлуатаційні витрати скруберів

Вибір скруберів залежить не лише від інвестиційних витрат, але й від експлуатаційних витрат та наявності відповідної експлуатаційної компетенції.

Інвестиційні витрати пов’язані з обладнанням скрубера та технологічним ноу-хау, закладеним у проєкті.

Експлуатаційні витрати здебільшого пов’язані з витратами на реагенти та утворенням післяпроцесних залишків. Іноді ефективніше додати ще один рукавний фільтр для видалення пилу з димових газів, а вже потім виконувати хімічне очищення сухим методом (див. фото 2).

Фото 2: P&ID система з рукавним фільтром та сухим очищенням

Це лише кілька прикладів, які допомагають у виборі відповідного рішення для системи очищення димових газів.