СКРУББЕР ВЕНТУРИ Российский патент 1995 года по МПК B01D47/10 

Изобретение относится к конструкции тепломассообменных аппаратов и может быть использовано в химической, металлургической, горнодобывающей, пищевой и других отраслях промышленности для мокрой очистки газов от твердых, жидких и газообразных примесей, а также охлаждение и конденсации паров, проведения химических реакций в системе газ-жидкость-твердое.

Известен аппарат для мокрой очистки газа, в котором каналы типа трубы Вентури образованы между сдвоенными листами. Недостатком известного устройства является малая эффективность взаимодействия фаз и неравномерность распределения жидкости и газа по сечению аппарата.

Из известных наиболее близким к изобретению по технической сущности является скруббер Вентури, содержащий конфузор с конической вставкой, горловину и диффузор, форсунку орошения, причем коническая вставка выполнена в виде многовитковой спирали из гофрированного листового материала с расположением гофров поперек направления движения потока газа. Недостатком известного устройства является то, что степень очистки газа остается недостаточной из-за малой интенсивности смачивания газа при его движения по каналу между витками листового материала, так как движущиеся слои газа по центральной части этого канала подвергаются наименьшему смачиванию, а жидкость, стекающая вниз по поверхности листового материала в виде пленки, в недостаточной степени подвергается повторному подхватыванию и распылению в потоке газа.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества очистки газа.

Технический результат достигается за счет того, что в скруббере Вентури, включающем конфузор с конической вставкой в виде многовитковой спирал из гофрированного листового материала с расположением гофров поперек направления движения потока, горловину, диффузор и форсунку орошения, согласно изобретению спираль выполнена из сдвоенных и спаренных листов, причем листы соединены между собой в вершинах гофров, с образованием переточных полостей, канал, образованный между витками, выполнен из конфузорного и диффузорного участков, верхняя кромка спаренных листов снабжена заборным отверстием для жидкости, а вершины гофров, образующих горловины каналов, выполнены с эжекционными отверстиями.

На фиг. 1 изображена схема скруббера, общий вид; на фиг. 2 сечение 1-1 на фиг. 1; на фиг. 3 сечение 2-2 на фиг. 2; на фиг. 4 узел А на фиг. 1.

Скруббер Вентури содержит конфузор 1 с конической вставкой в виде многовитковой спирали 2 из гофрированного листового материала, горловину 3, диффузор 4 и форсунку орошения 5. Гофры листов 6 и 7 выполнены поперек направлению движения потока газа. Спираль 2 образована из спаренных листов 6 и 7, при этом указанные листы соединены между собой вершинами гофров. Канал 8, образованный между витками спирали, выполнен из конфузорного и диффузорного участков 9 и 10. Целесообразно, чтобы верхняя кромка спаренных листов 6 и 7 была снабжена заборным отверстием 11 для жидкости. При этом вершины гофров, образующих горловины каналов 8, должны быть снабжены эжекционными отверстиями 12. В местах соединения между собой гофров должны быть образованы щели 13 для прохождения пленочной жидкости.

Скруббер Вентури работает следующим образом. Загрязненный газ проходит последовательно конфузор 1, горловину 3 и диффузор 4. Орошающая жидкость поступает в скруббер через форсунку орошения 5. На выходе из форсунки происходит дробление жидкости на капли и смачивание газа. При этом насыщаются поверхностные слои капель. Попадая на коническую вставку в виде спирали 2, капли жидкости растекаются в пленку и происходит усреднение концентрации уловленных компонентов, что повышает движущуюся силу абсорбции. В период движения газожидкостного потока в узких каналах 8 спиральной вставки происходит активное взаимодействие газа и жидкости из-за последовательного сжатия и расширения газожидкостной смеси при ее прохождении через конфузорный и диффузорный участки 9 и 10. Из-за того, что в горловине канала 8 увеличивается скорость движения газа и повышается разрежение, пленка жидкости, стекающая с конфузорного участка 9, срывается и распыляется в потоке газожидкостной смеси. На выходе из спирали 2 вставки пленка жидкости, стекающая с листов 6 и 7, разрывается на отдельные капли, которые вторично дробятся в области высоких скоростей газа в горловине 3 с образованием новых поверхностей контакта фаз. Такое последовательное ступенчатое развитие поверхности контакта фаз позволяет достичь высокой эффективности поглощения компонентов из газовых смесей и очистки газа от пыли в одном скруббере. В случае организации движения пленочной жидкости внутри спаренных листов 6 и 7 через отверстие 11, эта пленочная жидкость через отверстие 12 эжектируется в глубинные слои газожидкостного потока, движущегося с повышенной скоростью через горловину канала 8 между витками вставки. При этом облегчается отрыв и повторное распыление пленочной жидкости, стекающей по стенкам листов 6 и 7, при достижении эжекционных отверстий 12. Сдвоенные листы 6 и 7 скрепляют межточечной сваркой или прерывистым швом, поэтому жидкость перетекает из верхних полостей в нижние полости по щелям между сваркой.

Скруббер Вентури позволяет повысить качество очистки газа за счет интенсификации фазообмена благодаря организации движения газа через вставку конфузора с последовательным расширением и сжатием, что облегчает отрыв пленочной жидкости, стекающей вниз по поверхности листов, и ее распыление в потоке газа. Дополнительное повышение качества очистки достигается за счет эжекционного распыления жидкости, подаваемой через отверстия горловины каналов между витками спирали.

Использование: тепломассообменные аппараты в химической, металлургической, горнодобывающей, пищевой и других отраслях промышленности, предназначенные для мокрой очистки газов от твердых, жидких и газообразных примесей, а также охлаждения и конденсации паров, проведения химических реакций в системе газ жидкость твердое. Сущность изобретения: скруббер Вентури включает конфузор 1 с конической вставкой в виде многовитковой спирали 2 из гофрированного листового материала с расположением гофров поперек направлению движения потока, горловину 3, диффузор 4 и форсунку орошения 5, при этом спираль образована спаренным листовым материалом, причем листы соединены между собой вершинами гофров, а канал, образованный между витками, выполнен из конфузорного и диффузорного участков, верхняя кромка спаренных листов снабжена заборным отверстием для жидкости, а вершины гофров, образующих горловины 3 каналов, снабжены эжекционными отверстиями. 4 ил.

СКРУББЕР ВЕНТУРИ, содержащий конфузор с конической вставкой в виде многовитковой спирали из гофрированного листового материала с расположением гофров поперек движения потока газа, горловину, диффузор и форсунку орошения, отличающийся тем, что спираль выполнена из сдвоенных и спаренных листов, соединенных между собой в вершинах гофров с образованием переточных полостей, при этом канал между витками спирали выполнен из конфузорных и диффузорных участков, листы выполнены с эжекционными отверстиями на уровне горловин канала, а входные кромки спаренных листов имеют заборные отверстия для жидкости.