СКРУББЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 1994 года по МПК B01D47/10 

Изобретение относится к области мокрой очистки газов, содержащих твердые, жидкие (пыли, аэрозоли, туманы) и газообразные примеси, и может быть использовано в энергетике, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен тепломассообменный аппарат с насадкой в виде собранных в пакет и расположенных одна над другой ячеек, образованных отдельными пластинами. Нижние части пластин в соседних соосных ячейках в чередующемся порядке выполнены загнутыми наружу в виде дефлекторов и внутрь в виде сопел, причем между соседними по вертикали ячейками выполнены инжекционные щели.

Однако в виду того, что известный аппарат работает при противотоке, существует ограничение по скорости запыленного газа (не более 7 м/с). В противном случае наблюдается явление захлебывания.

Известен выбранный в качестве прототипа мокрый пылеуловитель (скруббер) для очистки газа от твердых и жидких, частиц, содержащий конфузор, горловину, диффузор с выходной камерой, снабженной насадкой в виде вертикальных труб, выполненных с турбулизаторами.

Известный мокрый пылеуловитель как прямоточный аппарат способен работать при значительных скоростях запыленного газа, причем в качестве орошающей жидкости может быть использована значительно загрязненная вода без опасности забивки или быстрого абразивного износа сопловых отверстий орошающей форсунки. Однако эффективность пылеулавливания в известном мокром пылеуловителе далека от реально достижимой, если в полной мере использовать диффузионный механизм пылеулавливания в насадочной части, что обусловлено несовершенством ее конструкции. Несовершенство насадочной части обуславливает и значительные энергозатраты, т.к. для достижения требуемой эффективности пылеулавливания приходится идти на сужение горловины трубы Вентури, где имеет место инерционный механизм пылеулавливания.

Указанные недостатки устраняются предлагаемым техническим решением.

Целью изобретения является повышение эффективности улавливания твердых, жидких различной дисперсности и газообразных примесей за счет увеличения степени турбулизации потока и поверхности контакта фаз, а также снижения энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в скруббере для очистки газов, содержащем конфузор, горловину, диффузор с выходной камерой, снабженной насадкой в виде вертикальных труб, выполненных с турбулизаторами, последние выполнены в виде отверстий геометрической формы, размещенных по уровням в стенках труб с разметкой на каждом уровне по вершинам равностороннего треугольника.

Поставленная цель достигается также тем, что над отверстиями в стенках труб могут быть выполнены козырьки, равновеликие по площади отверстиям и отогнутые поочередно наружу и внутрь труб.

Заявляемое решение обеспечивает значительную турбулизацию пылегазожидкостного потока в насадочной части и создает развитую поверхность контакта фаз, т.е. в полной мере реализует механизм турбулентного осаждения, что приводит к повышению эффективности улавливания аэрозольных и пылевых частиц и глубокой очистки от газовых примесей. Кроме того, предлагаемую конструкцию скруббера можно использовать в различных скоростных режимах для эффективного улавливания пылей, аэрозолей, отличающихся по дисперсности.

На фиг. 1 показан описываемый скруббер для очистки газов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-5 - некоторые варианты отверстий в трубках насадки; на фиг. 6, 7 - способ крепления трубок насадки в опорных решетках.

Скруббер содержит конфузор 1, горловину 2, диффузор 3, в нижней части которого расположены насадочные элементы 4 в виде вертикальных труб. Трубчатые насадочные элементы имеют в стенках отверстия 5. Над отверстиями могут быть расположены козырьки 6, равновеликие по площади отверстиям 5, размещенным с разметкой по вершинам равностороннего треугольника. Козырьки поочередно могут быть отогнуты наружу и внутрь трубчатых насадочных элементов. Трубчатые насадочные элементы фиксируются опорными решетками 7, имеющими поперечные пластины 8. Подача жидкости на орошение пылеуловителя осуществляется форсункой 9. Элементы 4 размещены в выходной камере 10.

Пылеуловитель работает следующим образом. Загрязненный газ подается в конфузор 1, в котором орошается жидкостью из форсунки 9, а затем, получив максимальную скорость в горловине 2, поступает в диффузор 3 и направляется в элементы 4. Отверстия 5 в стенках элементов насадки способствуют лучшей перемешиваемости потоков. Наличие козырьков 6 способствует дополнительной турбулизации пылегазожидкостного потока.

Следует отметить, что предлагаемая конструкция может работать в различных скоростных режимах в зависимости от дисперсного состава улавливаемых пылевидных частиц.

При достаточно больших размерах частиц аппарат может работать при небольших скоростях газа (до 5 м/с), тогда он работает как насадочный скруббер: орошающая жидкость, двигаясь прямотоком с нисходящим потоком газа, стекает по элементам насадки в виде пленки.

При высоких скоростях газа основную нагрузку берет на себя верхняя часть аппарата, в которой пылегазожидкостный поток развивает высокую скорость. Дальнейшее улавливание пыли происходит в насадке, где поток имеет высокую степень турбулизации и развитую поверхность контакта. Данный режим работы предусмотрен для улавливания микронной и субмикронной пыли.

Длина насадки и скоростной режим работы аппарата определяются свойствами запыленной среды и размерами улавливаемых частиц.

Каплеулавливание и отвод жидкости с уловленной пылью осуществляется известными способами.

Таким образом, предлагаемое решение позволяет расширить технологические возможности и повысить эффективность улавливания частиц пыли с широким дисперсным составом.

Использование: мокрая очистка газов, содержащих аэрозольные частицы, пыли и газообразные примеси, в энергетике, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: скруббер содержит конфузор 1, горловину 2, диффузор 3 и насадочные элементы 4 на выходе из диффузора 3. Элементы насадки выполнены в виде труб. В стенках труб имеются отверстия треугольной или другой формы с центрами в вершинах равносторонних треугольников. Над отверстиями могут быть выполнены козырьки 6, равновеликие им по площади. Козырьки поочередно отгибаются наружу и внутрь труб. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. СКРУББЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, содержащий конфузор с форсункой, горловину, диффузор с выходной камерой, снабженной насадкой в виде вертикальных труб, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса улавливания твердых, жидких различной дисперсности и газообразных примесей путем увеличения степени турбулизации потока и поверхности контакта фаз и снижения энергозатрат, трубы выполнены с отверстиями геометрической формы, размещенными по уровням в стенках труб с разметкой на каждом уровне по вершинам равностороннего треугольника. 2. Скруббер по п.1, отличающийся тем, что стенки труб выполнены с козырьками над отверстиями, равновеликими по площади последним и отогнутыми поочередно наружу и внутрь труб.