АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 1994 года по МПК B01D63/04 

Изобретение относится к аппаратам для очистки газовых потоков и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности для очистки газов.

Известен аппарат для очистки газов, содержащий трубчатый корпус, размещенные в последнем мембранные элементы в виде полых волокон, закрепленных с одной стороны в трубчатой решетке, установленной в трубчатом корпусе, и заглушенных с другой стороны. Трубчатый корпус имеет штуцер ввода и вывода разделяемой газовой смеси, а на торце корпуса размещена крышка, через которую из каналов полых волокон выводится пермеат.

Недостатки известного аппарата заключаются в сложности удаления пермеата, поскольку требуется значительный перепад давлений, и неравномерности обтекания полых волокон потоком разделяемой смеси.

Известен такой аппарат для разделения газов, в котором пучок полых волокон закрепляется в двух трубных решетках, из которых выступают открытые концы полых волокон. Поток разделяемой смеси подводится к полым волокнам, а пермеат выводится через штуцера на трубчатом корпусе.

Известный аппарат также не обеспечивает равномерности обтекания пучка полых волокон, что снижает качество очищаемой газовой смеси.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является аппарат для очистки газов, содержащий корпус, размещенный в нем сепарационный модуль, включающий пучок полых волокон и торцевые блоки для заделки открытых концов последних.

Недостатки известного аппарата заключаются в следующем:
неразъемность аппарата, что ограничивает его использование, выводит его из строя при повреждении волокон и усложняет их очистку; недостаточно качественное удаление пермеата из пространства между полыми волокнами, поскольку очищенный поток не омывает все волокна, и основная его часть может попадать в пространство между стенкой корпуса и пучком волокон;
не обеспечивается одинаковая интенсивность потоков по различным волокнам (в центральной части скорость потока выше, чем по торцам) при волокнах небольшой длины, т.е. при невысоком гидравлическом сопротивлении аппарата.

Целью изобретения является повышение надежности, улучшение эксплуатации и расширение технологических возможностей.

На фиг.1 изображен аппарат для очистки газов, общий вид; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.1.

Аппарат для очистки газа содержит корпус, выполненный коробчатым и составленный из двух глухих стенок и связывающих их раму 2. В корпусе размещен ряд сепарационных модулей 3 с полыми волокнами 4, размещенными перпендикулярно к потоку очищаемого газа. В корпусе размещены торцевые блоки 5, выполненные в виде параллелепипедов и предназначенные для заделки открытых концов полых волокон 4. Глухие стенки 1 корпуса имеют чередующиеся выступы 6 и впадины 7, соприкасающиеся с полыми волокнами 4, и внутренние пазы 8 для размещения в них концов параллелепипедов 5. В открытых торцах корпуса размещены диффузор 9 ввода очищаемого потока и конфузор 10 вывода очищенного потока в замкнутую систему. На раме 2 противоположно друг другу установлены два коллектора 11 и 12. Коллектор 11 предназначен для подачи, а коллектор 12 - для удаления продувочного газа. Для прохождения потоков очищаемого и продуваемого газов предусмотрены два клапана 13 и 14. Клапан 13 установлен на срезе конфузора 10 для вывода очищаемого потока, а клапан 14 - на входе коллектора 11 для подачи продувочного газа. На входе в диффузор 9 установлено средство 15 перекрытия очищаемого потока, а на выходе коллектора 12 - средство 16 перекрытия удаления продувочного газа. Оба коллектора 11 и 12 имеют переменное сечение, причем сечение коллектора 11 выполнено уменьшающимся по направлению потока, а сечению коллектора 12 - увеличивающимся по направлению потока.

Аппарат для очистки газа работает следующим образом.

В начальный момент диффузор 9 ввода очищенного потока и коллектор 12 удаления продувочного газа сообщаются с атмосферой. Средства 15 и 16 перекрытия подачи очищаемого потока и удаление продувочного газа закрыты. Коллектор 11 подачи и коллектор 12 удаления продувочного газа подключены к замкнутой системе через насосы объемного типа (на фигурах не показаны). Открывают средства 15 и 16 перекрытие очищаемого и продувочного потоков и включают насосы (на чертеже не показаны). Порция очищаемого воздуха подается через диффузор 9 к внешним поверхностям полых волокон 4, составляющих ряд сепарационных модулей 3. Затем очищаемый поток перемещается между ними к конфузору 10. Благодаря значению выступов 6 и впадин 7 на глухих стенках 1 исключается возможность попадания очищенного потока в пространство между корпусом и сепарационными модулями. На корпусе размещены торцевые блоки 5. Они служат для заделки открытых концов полых волокон 4 и не дают очищаемому и продувочному потокам попадать в пространство между корпусом и сепарационными модулями 3. При этом открывается клапан 14 и насос (не показан) подает очищаемый поток в замкнутый объем. Загрязняющие поток воздуха вещества диффундируют через стенки полых волокон 4 в их центральные каналы. Из этих каналов они выдуваются потоком продувочного воздуха, подаваемого порциями из замкнутой системы (не показано) через клапан 13 и коллектор 11. Удаляемый продувочный воздух с загрязняющими веществами собирается в коллекторе 12 и через средство 16 удаления продувочного газа выбрасывается в атмосферу. Таким образом, очищенный воздух (или другой поток газа) порциями подается к внешним поверхностям полых волокон 4, а продуваемый воздух также порциями удаляет проникшие через стенки полых волокон 4 вещества в атмосферу.

Использование: в химической промышленности. Сущность изобретения: очищаемая газовая смесь поступает через диффузор 9 к внешним поверхностям полых волокон 4 сепарационных модулей 3. Загрязняющие поток очищаемого воздуха вещества диффундируют через стенки в центральные каналы полых волокон 4. Оттуда они выдуваются потоком продувочного газа. Последний поступает из замкнутой системы через клапан 13 и коллектор 11. Удаляемый продувочный газ вместе с загрязняющими веществами собирается в коллекторе 12 и через средство 16 удаления газа выбрасывается в атмосферу. 3 ил.

АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, содержащий корпус, размещенный в нем сепарационный модуль, включающий пучок полых волокон, и торцевые блоки для закрепления открытых концов последних, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными сепарационными модулями с полыми волокнами, установленными перпендикулярно к потоку очищаемого газа, диффузором для ввода потока очищаемого газа и конфузором для вывода потока очищенного газа, двумя коллекторами для подачи и удаления продувочного газа, двумя клапанами, один из которых установлен в конфузоре, а другой - в коллекторе для подачи продувочного газа, и двумя средствами для перекрытия потоков очищаемого и очищенного газов, установленными соответственно в диффузоре и в коллекторе для удаления продувочного газа, при этом блоки выполенены в виде параллелепипедов, корпус выполнен коробчатым и составным из двух глухих стенок и связывающих их рам, а глухие стенки имеют на внутренней поверхности пазы для размещения торцов параллелепипедов и чередующиеся выступы и впадины, соприкасающиеся с полыми волокнами, диффузор и конфузор размещены в открытых торцах корпуса, коллекторы установлены на раме противоположно друг другу и имеют переменное сечение, причем сечение коллектора для подачи продувочного газа выполнено уменьшающимся по направлению потока, а сечение коллектора для удаления продувочного газа - увеличивающимся по направлению потока.