Экологические нормативы, природоохранное и трудовое законодательство требуют установки устройств фильтрации воздуха практически на любом производственном объекте. Современные системы аспирации позволяют минимизировать промышленное загрязнение. Они обеспечивают надлежащие санитарно-эпидемиологические для трудового коллектива, позволяют создать корректные условия для работы оборудования и не загрязнять атмосферный воздух производственными выбросами.
В зависимости от особенностей производственного цикла, используемых материалов и типов обработки, оборудования и других деталей могут применяться различные аспирационные устройства. В данной статье приводится обзор ключевых методик воздухоочистки и типов промышленных фильтровальных устройств.
Способы очистки воздуха на производстве
Способы очистки воздуха можно классифицировать по ряду параметров. Выделяются следующие методы:
-
механические и физико-химические,
-
сухие и мокрые,
-
абсорбционные и адсорбционные
Таким образом, определенные методики аспирации можно отнести сразу к нескольким категориям — по наиболее распространенным системам классификации.
Механическая очистка воздуха
К механическому методу относятся различные сухие и мокрые способы фильтрации. Устройства сухого типа более экономичны в эксплуатации. Поэтому они являются предпочтительными в ситуации выбора. Устройства мокрой очистки представляют собой более сложные и, как правило, более дорогие и энергозатратные агрегаты. При этом они позволяют справиться с некоторыми загрязнениями, которые нельзя устранить сухими фильтрами.
Сухие методы очистки
Сухая очистка атмосферного воздуха и производственных выбросов относится к группе физико-химических способов. Формально в эту группу можно включить различные способы фильтрации, электростатической очистки, адсорбции, озонирования и т. д. Но на практике, как правило, говоря о методах сухой очистки, обычно подразумевают именно фильтрацию.
Мокрые методы очистки воздуха
В устройствах мокрой очистки применяется жидкость (чаще всего вода), распыленная на микрокапли, либо пена. Устройства мокрого типа — в отличие от многих фильтров сухой очистки — могут применяться с взрывоопасными и пожароопасными веществами, высокотемпературным газовоздушным потоком. Они позволяют нейтрализовать химические выбросы, токсичные газы, продукты горения, чтобы не допустить загрязнения атмосферы и воздуха в помещениях.
Абсорбционный метод аспирации
Абсорбционный метод очистки газовоздушного потока относится к физико-химическим мокрым способам. Абсорбционные устройства (абсорберы) применяются для очистки воздуха от посторонних газов с помощью жидкости либо с применением избирательной химической реакции. Конструкция абсорберов включает рабочую камеру, в которую подается газовоздушный поток. Он проходит через большие, покрытые пеной тарельчатые пластины с перфорацией. Подлежащие нейтрализации газы абсорбируются пеной, очищенный воздух выводится из рабочей камеры.
Уровень абсорбции зависит от химических и физических факторов: площади тарелок, давления в камере, состава газа и пены. Таким образом, абсорбция того или иного газа, содержащегося в газовоздушном потоке, может быть полной либо частичной.
Адсорбционный метод очистки
Адсорбционный метод очистки относится к физико-химическим сухим методам. В адсорбационных установках газовоздушный поток поступает в низкотемпературную камеру с высоким давлением. Здесь он проходит через слой твердого адсорбента. В качестве последнего обычно выступает уголь активированный или оксидные адсорбенты. У отработавшего свой ресурс адсорбента снижается уровень поглощения загрязнений (и, соответственно, очищения входящего потока) и его заменяют новым.
Некоторые установки такого типа включают две камеры, через которые последовательно проходит газовоздушный поток для более эффективной очистки.
Термокаталитический метод очистки
Устройства термокаталитической очистки позволяют устранить из газовоздушного потока токсичные газы, нейтрализовать запах. Для этого в рабочей камере применяются катализаторы и температурное воздействие. В роли катализаторов выступают различные металлы и минералы с сильными межатомными полями. Данный метод наиболее широко используется для очистки воздуха от оксидов азота.
Плазмохимическая или плазмокаталитическая аспирация
Оба этих способа аспирации требуют обязательного предварительного устранения пылевых частиц различной дисперсности. Плазмохимическая очистка проводится в электрофильтрах с помощью высоковольтных разрядов, которые пропускают через газовоздушный поток.
В плазмокаталитических фильтрах плазмохимическая очистка дополняется каталитическими процессами. Вредные соединения окисляются кислородом и нейтрализуются.
Фотокаталитический метод
Фотокаталитическая очистка работает с использованием специальных соединений — фотокатализаторов, — которые под воздействием света вступают в химическую реакцию с различными посторонними примесями в воздухе. Обычно в устройствах промышленной очистки роль фотокатализатора играет диоксид титана, который обеспечивает деструкцию ряда примесей до углекислого газа, воды и азота.
Озонная аспирация
Озонная аспирация применяется для очистки и дезодорирования промышленных выбросов. Метод востребован в пищевой промышленности, преимущественно в сфере переработки животного сырья (мяса, жиров).
При применении такой методики в газовоздушный поток вводится озон, который сокращает время прохождения окислительных реакций. Скорость газовоздушного потока рассчитывается таким образом, чтобы контакт частиц потока с озоном занимал от 0,5 до 1 сек. Также озонирование позволяет нейтрализовать аллергены, пылевых клещей, патогенные микроорганизмы.
Электростатическая очистка
Электростатический метод применяется для тонкой очистки газовоздушного потока от механических частиц ультрамалой дисперсности, кислотных и щелочных взвесей, аэрозолей. Газовоздушный поток проходит через разнополярные электроды, частицы загрязнений получают коронный заряд и затем притягиваются к поверхности осадительного электрода. Такая методика применяется для очистки небольшого объема газов ввиду существенной энергозатратности и сложности оборудования.Типы оборудования для аспирации
Описанные выше способы очистки применяются в различных аспирационных устройствах. Среди них наиболее распространены фильтры различных конструкций, циклоны, скрубберы, абсорберы. Ниже мы остановимся на основных типах такого оборудования, применяемого в промышленности.
Тканевые и волоконные фильтры
Широкая группа устройств, к которым относятся кассетные, картриджные, рукавные фильтры. Для механического пылеулавливания в них используются тканые и нетканые материалы. В современных устройствах широкое распространение нашли именно нетканые полимерные материалы. Некоторые из них обладают огнеупорными свойствами, не подвержены влиянию агрессивных веществ, абразивных частиц и т. д.
Фильтрующий материал устанавливается в кассетах или многослойных картриджах, или помещается в виде рукава на металлический каркас. Фильтры такого типа применяются для устранения механических частиц различной дисперсности и могут иметь широкий спектр производительности, рассчитанной на различный объем воздуха.
Циклонные пылеуловители
Циклоны — высокопроизводительные устройства сухой механической очистки. Газовоздушный поток под давлением подается в камеру циклона, где частицы грязи с силой ударяются о стенки и теряют скорость, падая в бункер-пылесборник под воздействием силы тяжести. Такие устройства отлично себя зарекомендовали в условиях повышенного пылеобразования, позволяют удалить частицы большой и средней дисперсности. При этом они не подходят для тонкой очистки, поэтому часто устанавливаются на первом этапе многоступенчатой ступени промышленной системы аспирации воздуха.
Мокрые скрубберы и абсорберы
Скрубберы — фильтры мокрого типа очистки, которые являются подвидом циклонов. Очистка воздуха от пыли и некоторых аэрозольных загрязнений производится в них с помощью смачивания газовоздушного потока микрокаплями воды или иной жидкости. В абсорберах различной конструкции применяют пену для очистки воздуха от пыли, химических загрязнений, токсичных газов.
Фильтры Вентури
В трубе Вентури поток газа приобретает высокое давление, проходя через сужающийся участок (по уравнению Бернулли). Частицы загрязнений набирают очень высокую скорость, и в этот момент подается микротуман.
Частицы смачиваются и становятся тяжелее, также они сталкиваются со стенками камеры. В силу этих двух воздействий загрязняющие воздух частицы теряют скорость и падают в бункер. Стенки скруббера омываются влагой, ускоряя попадание грязи в пылесборник.Тарельчатые пенные абсорберы
В камере тарельчатого абсорбера поток загрязненного воздуха под давлением проходит через перфорированные пластины (тарелки) покрытые слоем пены. При преодолении потоком фильтрующего слоя различные включения задерживаются в нем. Очищенный воздуха следует вверх к отводящему патрубку.
Абсорберные башни со стационарным слоем
Фильтры насадочного типа с повышенной площадью соприкосновения загрязненного потока с абсорбирующим слоем. Такие очистители газов имеют вид башни. Обеспечивают устранение мелкодисперсных включений, нейтрализацию химически активных компонентов, токсичных газов.Скрубберы с кипящим (псевдоожиженным) слоем
В скрубберах такой конструкции фильтрация производится в слое кипящей жидкости, который находится в подвижной насадке. Устройства эффективно устраняют химические загрязнения, с их помощью производится очистка воздуха на предприятиях тяжелой промышленности, нефтехимических и других объектах.Устройства для очистки воздуха на производстве от ООО «Экофильтр»
ООО «Экофильтр» — специализированная компания-производитель фильтровального оборудования: рукавных фильтров, картриджных фильтров и т.д. В компании представлен широкий ассортимент инновационных устройств для очистки и аспирации атмосферного воздуха. Производится индивидуальная разработка и изготовление систем воздухоочистки для объектов промышленности.
Консультации экспертов ООО «Экофильтр» можно получит по телефону или в офисах компании:
- Главный офис в Санкт-Петербурге: +7 (812) 363-16-00;
- представительство в Москве: +7 (495) 544-51-40;
- по единому номеру горячей линии: 8 (800) 500-90-40.