Все промышленные газы - как отходящие, так и технологические - передаются по газоходам или трубопроводам, которые могут снабжаться соответствующими газоочистными устройствами. Естественно, выбор подходящего метода очистки газов зависит от природы улавливаемого материала.
Рис. В-3. Классификация атмосферных загрязнений по размерам и основные методы определения размеров частиц.
Если удаляемое вещество газообразно, возможны два альтернативных варианта: адсорбция или абсорбция примесей из газовой смеси либо дальнейшие химические превращения компонентов смеси.
Абсорбция газов широко применяется в тех случаях, когда очистке подвергаются большие газовые потоки, например пары НСl, аммиак, SO2 и СО2. Адсорбция газов на твердых сорбентах более применима для поглощения незначительных или следовых количеств газов, например пары воды селикагелем, СО2 известью или пары органических соединений активированным углем.
Под химическими превращениями газов с целью очистки подразумевают сжигание или каталитический процесс, в частности каталитическое окисление органических соединений. Однако к этому способу очистки газов можно отнести и увеличение продолжительности процесса для окончания реакции вместо того, чтобы "заморозить" газовую смесь перед непосредственным выбросом ее в атмосферу.
Следовательно, технология удаления газовых загрязнений из газового потока основана на химических реакциях или на процессах адсорбции или абсорбции. В подавляющем большинстве одновременно применяют только один из способ очистки газов, поэтому для конструкционной разработки газоочистных установок могут применяться типовые приемы химического машиностроения.
Удаление твердых частиц малого диаметра и капель жидкости гораздо сложнее и строгая физическая классификация методов не представляется возможной, поскольку в действие могут вступать, а и зачастую вступают, различные комбинированные способы очистки газов. К основным физическим операциям, используемым для очистки газов, относятся гравитационное осаждение, центрифугирование, инерционный или прямой захват, броуновская или вихревая диффузия, осаждение (термическое, электростатическое или магнитное), броуновская или акустическая агломерация и турбулентное разделение.
В большинстве пылеулавливающих устройств обычно несколько упомянутых выше способов очитски газов одновременно участвуют в очистке газового потока, хотя чаще всего только один из них является основным при осаждении частиц определенного типа. Так, процесс фильтрации основан на инерционном и прямом захвате и Броуновской диффузии. Однако Броуновская диффузия играет доминирующую роль в удалении частиц субмикронных размеров, тогда как инерция и прямой захват являются основными механизмами улавливания частиц микронного размера. В этом процессе важную роль могут играть также электростатические силы, поскольку заряженные частицы могут индуцировать заряд на незаряженной фильтрующей среде.