Lọc bụi bằng phương pháp ướt

1.3.7. Phương pháp tách bụi ướt Là phương pháp được xem là đơn giản nhưng hiệu quả cao. a. Nguyên lý - Dựa vào sự tiếp xúc giữa dòng khí mang bụi với chất lỏng, bụi trong dòng khí bị chất lỏng giữ lại và thải ra ngoài dưới dạng dung dịch bùn cặn. - Quá trình thu giữ bụi chủ yếu do: tiếp xúc, va đập quán tính, khuếch tán… - Chất lỏng được sử dụng phổ biến trong thiết bị lọc bụi kiểu ướt là nước. - Một số thiết bị tách bụi kiểu ướt như: + Buồng phun (buồng rửa khí rỗng); + Thiết bị lọc có lớp đệm bằng vật liệu rỗng và được tưới ướt; + Thiết bị có sục khí hoặc tháp sủi bọt; + Thiết bị với lớp vật liệu hạt di động; + Thiết bị theo nguyên lý va đập quán tính; + Xyclon ướt; + Thiết bị lọc Ventury. b. Cấu tạo – cơ chế hoạt động của một số loại thiết bị b1. Buồng phun (thùng rửa khí rỗng) - Cấu tạo: - Cơ chế hoạt động: + Dòng khí chứa bụi được đưa vào thiết bị nhờ ống dẫn khí đặt ở phía dưới thân thiết bị, nước được phun từ trên xuống dưới thông qua hệ thống vòi phun. + Hạt bụi kết dính với giọt nước, sau đó rơi xuống đáy thiết bị. + Dòng khí sạch trước khi thoát ra ngoài thiết bị để đi vào môi trường hoặc đi vào thiết bị xử lý tiếp theo phải qua bộ phận khử sương để tách các hạt nước bị cuốn theo dòng khí. + Vận tốc của dòng khí trong thiết bị được duy trì trong khoảng: 0,6 – 1,3m/s, nếu vận tốc dòng khí lớn hơn thì dòng khí có thể mang theo nhiều hạt nước mà bộ phận khử sương không có khả năng giữ lại. - Hiệu suất tách bụi của thiết bị: + Hạt bụi có d = 5μm thì H = 94%; + Hạt bụi có d = 25μm thì H = 99%. Như vậy, với bụi có kích thước càng lớn thì khả năng tách của thiết bị càng cao. B2. Xyclon ướt Piso - Antony - Cấu tạo: tương tự như thiết bị lọc bụi ly tâm khô kiểu đứng, có bổ sung thêm bộ phận phun nước nằm bên trong thiết bị. 1- C¸nh t¶n khÝ; 2- ®Üa ë trung t©m; 3- hÖ thèng phun n­íc; 4- miÖng dÉn khÝ; 6- cÇn van; 7- cÆn; 8- èng n­íc cÊp vµo vßi phun; - Cơ chế hoạt động: + Dòng khí được đưa vào xyclon nhờ ống dẫn khí theo phương tiếp tuyến với thân xyclon, tạo thành dòng chuyển động xoáy trong xyclon. + Nước được phun ra từ rất nhiều đầu phun nhỏ của hệ thống phun đặt ở trục của xyclon; + Bụi trong dòng khí bị các tia nước bắt và rơi xuống đáy thiết bị; + Khí sạch qua bộ phận khử sương rồi thoát ra ngoài. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, nếu thân của thiết bị đủ cao thì người ta không cần thiết kế bộ phận khử sương. B3. Thiết bị lọc bụi phun nước bằng ống Ventury (thiết bị lọc bụi Ventury) - Cấu tạo: + Ống thắt eo Ventury 1 nối theo phương tiếp tuyến với hình trụ 2; + Tại chỗ thắt eo của ống Ventury có lắp vòi phun nước 3. - Hoạt động: + Dòng khí mang bụi được đưa vào ống Ventury với vận tốc lớn, động năng của dòng khí ở chỗ thắt eo tăng nhanh, dòng khí kéo theo nước và xé nước thành các giọt mịn. + Bụi trong dòng khí va đập quán tính với các giọt nước và đọng lại trên bề mặt giọt nước. + Các giọt nước mang theo bụi bị dòng khí chuyển động xoắn ốc trong thân hình trụ ép vào thành và theo ống xả 4 ra ngoài. + Khí sạch thoát ra ngoài theo miệng ống 5. - Quá trình quan trọng nhất trong thiết bị lọc bụi Ventury là sự va đập quán tính giữa hạt bụi và các giọt nước. Quá trình này quyết định hiệu quả lọc của thiết bị. - Quá trình xảy ra tiếp theo trong thân hình trụ chủ yếu là quá trình tách nước - bụi ra khỏi dòng khí nhờ lực ly tâm do dòng khí chuyển động xoắn ốc gây ra. - Hiệu suất tách bụi: Hiệu suất tách bụi cao. + Hạt bụi có d < 1μm : H = 99%; + Hạt bụi có d ~ 5μm : H = 99,5%. - Về vị trí: ta có thể đặt ống Ventury theo phương nằm ngang hoặc thẳng đứng. c. Ưu - nhược điểm - Ưu điểm: Dễ chế tạo, giá thành thấp nhưng hiệu quả lọc bụi cao; Có thể lọc bụi có kích thước dưới 0,1μm; Có thể làm việc với khí có độ ẩm và nhiệt độ cao; Ngoài lọc bụi, thiết bị lọc bụi kiểu ướt có thể lọc được cả khí độc hại bằng quá trình hấp thụ, đồng thời nó còn được sử dụng như thiết bị làm nguội và làm ẩm khí. - Nhược điểm: Bụi được thải ra dưới dạng bùn cặn, do đó, có thể làm phức tạp thêm cho hệ thống thoát nước và xử lý khí thải; Dòng khí thoát ra từ thiết bị lọc ướt có độ ẩm cao và có thể mang theo cả những giọt nước làm han gỉ đường ống, ống khói và các bộ phận khác ở phía sau của thiết bị lọc; Trong trường hợp khí thải có chứa các chất ăn mòn thì cần phải bảo vệ thiết bị và hệ thống đường ống bằng sơn chống gỉ hoặc được chế tạo bằng các vật liệu không han gỉ (điều này có thể làm tăng chi phí đầu tư ban đầu lên rất cao).