La conception de l’épurateur est orientée vers le contrôle de la pollution de l’air par l’élimination des contaminants nocifs des flux d’échappement créés par la production d’électricité, la fabrication et d’autres applications industrielles. Les types de conception d’épurateurs comprennent des épurateurs humides utilisant des liquides ou des boues, des épurateurs secs utilisant des produits chimiques en poudre et des équipements de combustion qui brûlent les constituants toxiques. Les unités peuvent être des types régénératifs qui recyclent les contaminants accumulés ou des équipements non régénératifs qui collectent le matériau pour l’élimination. Les polluants éliminés peuvent inclure des particules, des fumées, des gaz et des vapeurs.
Les unités utilisant des liquides, c’est-à-dire les épurateurs humides, peuvent être configurées avec une variété de technologies. Les épurateurs Venturi sont conçus pour accélérer le flux d’échappement à travers un conduit en forme de cône rétréci où le liquide de nettoyage, souvent de l’eau, est pulvérisé pour maximiser le contact avec le flux de gaz. Les résidus particulaires adhèrent aux gouttelettes de liquide et les particules humides passent à travers un séparateur centrifuge pour les séparer du reste du flux d’échappement.
Les épurateurs à pulvérisation, tels que ceux souvent utilisés dans les centrales électriques au pétrole, mouillent le flux de gaz avec un rideau de liquide ou de boue à l’intérieur d’une tour ou d’une chambre. Les matériaux mouillants sont choisis pour leurs réactions chimiques spécifiques avec l’échappement afin de récupérer le maximum de polluants possible. Des facteurs tels que la densité, la viscosité et la température affectent l’efficacité de ces unités.
Une conception plus récente d’épurateur est l’épurateur de condensation. De la vapeur est injectée dans un flux de gaz saturé et de la condensation se forme sous forme de gouttelettes autour des fines particules. Les gouttelettes sont séparées à l’aide de mécanismes tels qu’un éliminateur de brouillard.
Les laveurs à sec sont fréquemment utilisés pour neutraliser les gaz d’échappement acides. La poudre chimique sèche est injectée à haute pression dans le flux de gaz pour réagir avec les éléments acides. Pour maximiser la réaction chimique, la température d’échappement peut être modifiée avant le traitement. Les produits chimiques neutralisés sont capturés par un système de filtration, laissant ainsi un flux d’échappement nettoyé à évacuer.
Les unités de combustion sont une autre étape dans la conception des épurateurs. Ces unités fonctionnent généralement en tandem avec d’autres types d’épurateurs. Le flux de gaz est chauffé et oxydé pour détruire les composants toxiques insolubles. La combustion à haute température réduit les polluants dans le flux d’échappement à un niveau où des épurateurs humides ou secs peuvent être utilisés pour terminer le processus de nettoyage.
La conception de l’épurateur régénératif permet la réutilisation des produits chimiques collectés dans l’épurateur pour des utilisations secondaires. En général, le coût d’installation d’un épurateur régénératif est plus élevé, mais la revente ou la réutilisation des produits chimiques recyclés peut aider à compenser les dépenses d’exploitation. Un épurateur non régénératif est le plus souvent moins coûteux à installer, mais les sous-produits du processus d’épuration peuvent entraîner des frais d’élimination lorsqu’ils sont retirés, augmentant ainsi les coûts d’exploitation.