Venturi Scrubber [PDF]

Citation preview

venturi scrubber dari Wikipedia, ensiklopedia gratis



Langsung ke: navigasi , cari



Gambar 1 - Venturi scrubber Sebuah scrubber venturi dirancang untuk secara efektif menggunakan energi dari aliran gas masuk ke menyemprotkan suatu cairan cairan yang digunakan untuk menggosok aliran gas. Jenis teknologi adalah bagian dari kelompok polusi udara kontrol kolektif disebut sebagai scrubber basah . Venturi perangkat juga telah digunakan selama lebih dari 100 tahun untuk mengukur aliran fluida ( tabung venturi berasal nama mereka dari Giovanni Battista Venturi , seorang fisikawan Italia). Sekitar 35 tahun yang lalu, Johnstone (1949) dan peneliti lainnya menemukan bahwa mereka dapat secara efektif menggunakan konfigurasi venturi untuk menghilangkan partikel dari aliran gas. Gambar 1 menggambarkan konfigurasi venturi klasik. [1] Sebuah scrubber venturi terdiri dari tiga bagian: bagian konvergen, bagian tenggorokan, dan bagian divergen. Aliran gas inlet memasuki bagian konvergen dan, sebagai daerah berkurang,



kecepatan gas meningkat (sesuai dengan persamaan Bernoulli ). Liquid diperkenalkan baik di tenggorokan atau di pintu masuk ke bagian konvergen. Gas inlet, dipaksa untuk bergerak pada kecepatan yang sangat tinggi di bagian tenggorokan kecil, gunting cairan dari dinding, menghasilkan sejumlah besar tetesan sangat kecil. Partikel dan penghapusan gas terjadi di bagian divergen sebagai aliran gas inlet bercampur dengan kabut tetesan cairan kecil. Aliran masuk kemudian keluar melalui bagian divergen, di mana ia dipaksa untuk memperlambat. Venturis dapat digunakan untuk mengumpulkan baik partikulat dan polutan gas, tetapi mereka lebih efektif dalam menghilangkan partikel dari polutan gas.



Gambar 2 - Basah tenggorokan venturi scrubber Cair dapat disuntikkan di bagian konvergen atau tenggorokan. Gambar 2 menunjukkan cair disuntikkan di bagian konvergen. [1] Dengan demikian, mantel cairan tenggorokan venturi sehingga sangat efektif untuk menangani panas, gas inlet kering yang mengandung debu . Jika tidak, debu akan memiliki kecenderungan untuk kue atau mengikis tenggorokan kering. venturis ini kadang-kadang disebut sebagai memiliki pendekatan dibasahi. Gambar 3 menunjukkan cair disuntikkan di tenggorokan venturi. [1] Sejak itu disemprotkan pada atau sebelum tenggorokan, itu tidak benar-benar melapisi permukaan tenggorokan. tenggorokan ini rentan terhadap padatan penumpukan ketika tenggorokan kering. Mereka juga rentan terhadap abrasi oleh partikel debu. venturis ini paling baik digunakan ketika aliran inlet dingin dan lembab. venturis ini disebut sebagai memiliki pendekatan non-dibasahi.



Venturis dengan leher bulat (Gambar 2 dan 3) dapat menangani inlet mengalir besar seperti 88.000 m³ / h (40.000 cfm) (Brady dan Legatski 1977). Pada tingkat aliran inlet lebih besar dari ini, mencapai distribusi cairan seragam sulit, kecuali bendung tambahan atau baffle digunakan. Untuk menangani arus inlet besar, scrubber dirancang dengan panjang, sempit, tenggorokan persegi panjang (Gambar 4) telah digunakan. [1]



Gambar 3 - Non-dibasahi tenggorokan venturi scrubber venturis sederhana telah diperbaiki daerah tenggorokan dan tidak dapat digunakan melalui berbagai laju aliran gas. Produsen telah mengembangkan modifikasi lain untuk desain venturi dasar untuk mempertahankan efisiensi scrubber dengan mengubah daerah tenggorokan untuk berbagai tingkat gas inlet. Beberapa jenis lubang (daerah tenggorokan) yang menciptakan lebih turbulensi dari venturi benar ditemukan sama-sama efisien untuk unit tertentu energi yang dikonsumsi (McIlvaine Perusahaan 1974). Hasil temuan ini menyebabkan perkembangan dari annular-lubang, atau disesuaikantenggorokan, venturi scrubber (Gambar 5). [1] Ukuran dari daerah tenggorokan bervariasi dengan menggerakkan plunger, atau disesuaikan disk, atas atau bawah di tenggorokan, sehingga mengurangi atau meningkatkan pembukaan annular. Gas mengalir melalui pembukaan annular dan atomizes cairan yang disemprotkan ke plunger atau berputar-putar di dari atas. Lain venturi disesuaikan-tenggorokan ditunjukkan pada Gambar 6. [1] Dalam scrubber ini, daerah tenggorokan bervariasi dengan menggunakan piring bergerak. Sebuah semprotan airwash digunakan untuk terus mencuci bahan yang dikumpulkan dari piring.



Modifikasi lainnya dapat dilihat di venturi-batang atau batang dek scrubber. Dengan menempatkan sejumlah pipa sejajar satu sama lain, serangkaian bukaan venturi memanjang dapat dibuat seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7. [1] Daerah antara batang berdekatan adalah tenggorokan venturi kecil.



Gambar 4 - Rectangular tenggorokan venturi scrubber semprotan air membantu mencegah padatan penumpukan. Atomisasi utama cairan terjadi pada batang, di mana gas-kecepatan tinggi bergerak melalui jarak menciptakan tetesan kecil yang diperlukan untuk koleksi partikel halus. Batang ini harus terbuat dari bahan tahan abrasi karena kecepatan tinggi hadir. Semua scrubber venturi memerlukan entrainment separator karena kecepatan tinggi gas melalui scrubber akan memiliki kecenderungan untuk naik kereta api tetesan dengan aliran gas bersih stopkontak. Siklon, jala-pad, dan pisau pemisah semua digunakan untuk menghapus tetesan cairan dari gas buang dan kembali cairan ke air scrubber. Pemisah siklon, yang paling populer untuk digunakan dengan scrubber venturi, yang terhubung ke kapal venturi oleh siku banjir (Gambar 8). [1] Cairan mengurangi abrasi siku sebagai mengalir gas keluar pada kecepatan tinggi dari venturi ke dalam pemisah.



Isi



[hide] 



Koleksi 1 Partikel







Koleksi 2 Gas







3 masalah Pemeliharaan







4 Ringkasan







5 Bibliografi







6 Lihat juga







7 Pranala luar







8 Referensi



Koleksi partikel [ sunting ]



Gambar 5 - Adjustable-tenggorokan venturi scrubber dengan plunger Venturis adalah scrubber yang paling umum digunakan untuk pengumpulan partikel dan mampu mencapai efisiensi pengumpulan partikel tertinggi dari setiap menggosok basah sistem. Sebagai aliran inlet memasuki tenggorokan, kecepatan meningkat yang sangat, atomisasi dan turbulently pencampuran dengan hadir cair.



Cairan dikabutkan memberikan sejumlah besar tetesan kecil untuk partikel debu berdampak pada. Ini tetesan cairan menggabungkan partikel harus dikeluarkan dari aliran stopkontak scrubber, umumnya dengan pemisah siklon . Partikel efisiensi removal meningkat dengan meningkatnya penurunan tekanan karena meningkatnya turbulensi karena kecepatan gas yang tinggi di tenggorokan. Venturis dapat dioperasikan dengan penurunan tekanan berkisar dari 12 hingga 250 cm (5 sampai 100 di) air. Kebanyakan venturis biasanya beroperasi dengan penurunan tekanan di kisaran 50 sampai 150 cm (20 sampai 60 di) air. Pada ini penurunan tekanan , kecepatan gas di bagian tenggorokan biasanya antara 30 dan 120 m / s (100 sampai 400 kaki / s), atau sekitar 270 mph pada akhir tinggi. Ini tinggi penurunan tekanan mengakibatkan biaya operasi yang tinggi. Tingkat cairan injeksi, atau rasio cair ke gas (L / G), juga mempengaruhi koleksi partikel. Jumlah yang tepat dari cairan harus disuntikkan untuk menyediakan cakupan cairan yang memadai atas daerah tenggorokan dan menebus kerugian penguapan. Jika ada cairan mencukupi, maka tidak akan ada target yang cukup cair untuk memberikan efisiensi penangkapan yang diperlukan. Kebanyakan sistem venturi beroperasi dengan L / rasio G dari 0,4-1,3 l / m 3 (3 sampai 10 gal / 1000 ft 3) (Brady dan Legatski 1977). L / G rasio kurang dari 0,4 l / m 3 (3 gal / 1000 ft 3) biasanya tidak cukup untuk menutupi tenggorokan, dan menambahkan lebih dari 1,3 l / m 3 (10 gal / 1000 ft 3) biasanya tidak secara signifikan meningkatkan efisiensi pengumpulan partikel.



Pengumpulan gas [ sunting ]



Gambar 6 - Adjustable-tenggorokan venturi scrubber dengan piring bergerak



Venturi scrubber dapat digunakan untuk menghilangkan polutan gas; Namun, mereka tidak digunakan ketika penghapusan polutan gas adalah satu-satunya kekhawatiran. Tinggi kecepatan gas masuk dalam hasil scrubber venturi dalam waktu kontak yang sangat singkat antara fase cair dan gas. Waktu kontak yang singkat ini membatasi gas penyerapan . Namun, karena venturis memiliki desain yang relatif terbuka dibandingkan dengan pembersih lainnya, mereka sangat berguna untuk simultan gas dan partikulat polutan removal, terutama ketika: 



Scaling bisa menjadi masalah







Konsentrasi tinggi dari debu dalam aliran inlet







debu lengket atau memiliki kecenderungan untuk plug bukaan







Kontaminan gas sangat larut atau kimia reaktif dengan cairan



Untuk memaksimalkan penyerapan gas, venturis dirancang untuk beroperasi pada kondisi yang berbeda dari yang digunakan untuk mengumpulkan partikel. The kecepatan gas yang rendah dan rasio cair ke gas yang lebih tinggi untuk penyerapan. Untuk desain venturi diberikan, jika kecepatan gas menurun, maka penurunan tekanan (resistensi terhadap aliran) juga akan menurun dan sebaliknya. Oleh karena itu, dengan mengurangi penurunan tekanan , kecepatan gas menurun dan sesuai waktu tinggal meningkat. Rasio Cair ke gas untuk aplikasi penyerapan gas ini sekitar 2,7-5,3 l / m 3 (20 sampai 40 gal / 1000 ft 3) . Penurunan kecepatan gas memungkinkan untuk waktu kontak lebih lama antara fase dan lebih baik penyerapan . Meningkatkan rasio cair ke gas akan meningkatkan kelarutan potensi polutan dalam cairan. Meskipun mampu kontrol insidental senyawa organik volatil (VOC), umumnya venturi scrubber terbatas untuk mengendalikan PM ( partikulat ) dan gas kelarutan tinggi (EPA, 1992; EPA, 1996). [2]



Masalah pemeliharaan [ sunting ]



Gambar 7 - Venturi batang scrubber Masalah perawatan utama untuk scrubber venturi adalah memakai, atau abrasi, dari shell scrubber karena kecepatan gas yang tinggi. kecepatan gas di tenggorokan bisa mencapai kecepatan 430 km / h (270 mph). Partikel dan tetesan cairan bepergian pada kecepatan ini dapat dengan cepat mengikis shell scrubber. Abrasi dapat dikurangi dengan melapisi tenggorokan dengan silikon karbida batu bata atau pas dengan liner diganti. Abrasi juga dapat terjadi hilir bagian tenggorokan. Untuk mengurangi abrasi di sini, siku di bagian bawah scrubber (menuju separator) dapat dibanjiri (yaitu diisi dengan kolam menggosok cair). Partikel dan tetesan berdampak pada genangan cairan, mengurangi keausan pada shell scrubber. Teknik lain untuk membantu mengurangi abrasi adalah dengan menggunakan Precleaner (yaitu, memuaskan semprotan atau siklon ) untuk menghilangkan partikel yang lebih besar. Metode injeksi cairan di tenggorokan venturi juga dapat menyebabkan masalah. Semprot nozel digunakan untuk distribusi cair karena mereka lebih efisien (memiliki pola semprot lebih efektif) untuk injeksi cairan dari bendung. Namun, semprot nozel dapat dengan mudah plug ketika cairan diedarkan kembali. reamers otomatis atau manual dapat digunakan untuk memperbaiki masalah ini. Namun, ketika cairan berat lumpur (baik kental atau partikel-loaded) yang disirkulasikan, open-pakai injeksi sering diperlukan.



Ringkasan [ sunting ]



Gambar 8 - Kebanjiran siku Venturi scrubber dapat memiliki efisiensi pengumpulan partikel tertinggi (terutama untuk partikel yang sangat kecil) dari setiap sistem penggosok basah . Mereka adalah scrubber yang paling banyak digunakan karena konstruksi terbuka mereka memungkinkan mereka untuk menghapus sebagian partikel tanpa ditusuk atau panas. Venturis juga dapat digunakan untuk menyerap gas polutan; Namun, mereka tidak efisien untuk ini sebagai yang dikemas atau piring menara. Venturi scrubber telah dirancang untuk mengumpulkan partikel pada efisiensi koleksi yang sangat tinggi, kadang-kadang melebihi 99%. Kemampuan venturis untuk menangani volume inlet besar pada suhu tinggi membuat mereka sangat menarik untuk banyak industri; akibatnya, mereka digunakan untuk mengurangi emisi partikulat di sejumlah aplikasi industri. Kemampuan ini sangat diinginkan untuk kiln semen pengurangan emisi dan untuk mengontrol emisi dari tungku oksigen dasar dalam industri baja, di mana gas inlet memasuki scrubber pada suhu lebih besar dari 350 ° C (660 ° F). Venturis juga digunakan untuk mengontrol fly ash dan sulfur dioksida emisi dari industri dan utilitas boiler . Karakteristik operasi scrubber venturi tercantum dalam Tabel 1. [1] Tabel 1. Karakteristik Operasi scrubber venturi Polutan gas



Pressure drop (Δp) 13-250 cm air (5100 dalam air)



Rasio cair ke gas (L / G) 2,7-5,3 l / m 3 (20-40 gal /



Cair-inlet tekanan (p L)