БАРБОТАЖНЫЙ АБСОРБЕР Российский патент 1995 года по МПК B01D53/18 

Изобретение относится к газоочистному оборудованию и предназначено для очистки газов от газообразных примесей в различных отраслях промышленности.

Известен барботажный абсорбер, содержащий корпус с мешалкой, патрубок для подачи очищаемого газа под мешалку и патрубок для отвода очищаемого газа. Недостатком известного абсорбера является малая эффективность очистки газа из-за низкой степени диспергации пузырьков газа мешалкой.

Наиболее близким к заявляемому известным техническим решением является барботажный абсорбер, содержащий корпус с турбинной мешалкой в виде вала с погруженными в жидкость лопатками, средство для подачи газа к лопаткам, успокоитель потока и патрубок для отвода очищаемого газа. В известном устройстве газ под крыльчатку подается через кольцевой перфорированный коллектор, что позволяет несколько увеличить межфазный контакт, однако интенсивность фазообмена остается все же недостаточной и не обеспечивает требуемое качество очистки газа.

Техническая задача изобретения повышение качества очистки газа.

Техническая задача решается за счет того, что в барботажном абсорбере, содержащем корпус с турбинной мешалкой в виде вала с погруженными в жидкость лопатками, средство для подачи газа к лопаткам, успокоитель потока и патрубок для отвода очищенного газа, в соответствии с заявляемым изобретением лопатки прикреплены к верхней и нижней частям роторного колеса, выполненного в виде соединенных между собой основаниями конусов, а средство для подачи газа установлено в виде соосно размещенной на валу трубы, соединенной с кожухом роторного колеса, причем указанный кожух снабжен по периметру кольцевой щелью с сечением в виде трубы Вентури и размещенным в нижней части окном для подачи жидкости.

Техническая задача решается также за счет того, что верхняя часть кожуха в горловине кольцевой щели снабжена эжекционными отверстиями.

Техническая задача решается также за счет того, что к периферийной части роторного колеса прикреплен кольцеобразный перфорированный диск с концентрично размещенными гофрами.

На фиг. 1 изображена схема заявляемого барботажного абсорбера, общий вид; на фиг. 2 то же, вид сечения А-А на фиг. 1; на фиг. 3 узел I на фиг. 1 (увеличено); на фиг. 4 вид сечения Б-Б на фиг. 3.

Заявляемый барботажный абсорбер содержит цилиндрический корпус 1 с турбинной мешалкой в виде вала 2 с приводом 3 и погруженными в жидкость лопатками 4, средство для подачи газа к лопаткам в виде соосно размещенной на валу трубы 5, соединенной с входным патрубком 6 для газа. Лопатки 4 прикреплены к верхней и нижней частям роторного колеса 7, выполненного в виде соединенных между собой основаниями конусов 8 и 9. Нижняя часть трубы 5 для подачи газа соединена с кожухом 10 роторного колеса 7. Кожух 10 снабжен по периметру кольцевой щелью 11 с сечением в виде трубы Вентури и размещенным в нижней части окном 12 для подачи жидкости. Верхняя часть кожуха 10 в горловине кольцевой щели 11 снабжена эжекционными отверстиями 13. К периферийной части роторного колеса 7 прикреплен кольцеобразный перфорированный диск 14 с концентрично размещенными гофрами 15. Корпус 1 снабжен успокоителем потока в виде вертикально укрепленных пластин 16. В верхней части корпуса укреплен каплеуловитель 17 и выходной патрубок 18 для газа. В нижней части корпуса укреплен патрубок 19 для слива жидкости.

Заявляемый барботажный абсорбер работает следующим образом. Загрязненный газ по патрубку 6 подается в трубу 5, откуда верхними лопатками 4 вращающегося колеса 7 отбрасывается к кольцевой щели 11. Одновременно с этим жидкость подсасывается через окно 12 и нижними лопатками 4 центробежными силами направляется также к кольцевой щели 11. В связи с тем, что газовый и жидкостный потоки сходятся в периферийной части колеса 7 под острым углом из-за двухсторонней конусности указанного колеса, происходит интенсивное перемешивание и дробление слоев жидкости и газа с образованием высокодисперсной газожидкостной смеси, которая при своем дальнейшем движении сужается из-за выполнения щели 11 в сечении в виде трубы Вентури. Вследствие сужения газожидкостного потока увеличивается его скорость с одновременным падением давления, что вызывает частичное вскипание жидкости в пузырьках газа при одновременном интенсивном перемешивании слоев из-за различной инерционности фаз. Все это в совокупности обеспечивает качественную очистку газа. Далее газожидкостная смесь выходит из щели 11 и мельчайшие пузырьки газа поднимаются вверх, где лопаются на поверхности жидкости и освобожденный газ проходит через каплеуловитель 17 и через патрубок 18 направляется потребителю. При выполнении отверстий 13 на верхней части кожуха 10 жидкость эжектируется из окружающего пространства и распыляется в движущемся к щели 11 газожидкостном потоке, что дополнительно повышает фазообмен. При установке диска 14 жидкость и газ, отбрасываемые лопатками 14 в периферийную часть колеса 10, многократно пересекают перфорацию гофров указанного диска, что повышает дробление струй жидкости и газа и интенсифицирует межфазный обмен.

Крепление лопаток к верхней и нижней частям роторного колеса, выполнение колеса в виде соединенных между собой основаниями конусов, установка средства для подачи газа в виде соосно размещенной на валу трубы, соединение трубы с кожухом рабочего колеса, снабжение кожуха по периметру кольцевой щелью, выполнение этой щели в сечении в виде трубы Вентури и размещенным в нижней части окном для подачи жидкости позволяет обеспечить подсос одним рабочим колесом одновременно жидкости и газа и их интенсивное перемешивание в периферийной части колеса и кольцевой щели. Снабжение верхней части кожуха в горловине кольцевой щели эжекционными отверстиями позволяет обеспечить дополнительное распыление жидкости в газожидкостный поток, двигающийся через кольцевую щель. Крепление в периферийной части роторного колеса кольцеобразного перфорированного диска с концентрично размещенными гофрами позволяет обеспечить многократное пересечение перфорации этого диска потоками газа и жидкости и создать дальнейшее повышение фазообмена.

Технико-экономическая эффективность заявляемого барботажного абсорбера заключается в повышении качества очистки до 12-15% за счет интенсификации дробления и перемешивания струй жидкости и газа благодаря использованию роторного колеса с креплением лопаток в его верхней и нижней частях, что обеспечивает одновременную подачу к периферийной части жидкости и газа под острым углом и их взаимное пересечение с последующим многократным перемешиванием при высокой движущей силе процесса абсорбции из-за быстро обновляющихся поверхностей при межфазном контакте. Использование эжекционных отверстий в верхней части кожуха дополнительно повышают орошение газа. Дальнейшее повышение интенсивности фазообмена обеспечивается за счет гофрированного перфорированного диска, укрепленного к роторному колесу.

Использование: газоочистное оборудование, которое предназначено для очистки газов от газообразных примесей в различных отраслях промышленности. Сущность изобретения: барботажный абсорбер содержит корпус с турбинной мешалкой в виде вала с погруженными в жидкость лопатками, средство для подачи газа к лопаткам, успокоитель потока и патрубок для отвода очищенного газа. Лопатки прикреплены к верхней и нижней частям роторного колеса, выполненного в виде соединенных между собой основаниями конусов, а средство для подачи газа установлено в виде соосно размещенной на валу трубы, соединенной с кожухом роторного колеса, причем указанный кожух снабжен по периметру кольцевой щелью с сечением в виде трубы Вентури и размещенным в нижней части окном для подачи жидкости. Верхняя часть кожуха в горловине кольцевой щели снабжена эжекционными отверстиями, а к периферийной части роторного колеса прикреплен кольцеобразный перфорированный диск с концентрично размещенными гофрами. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. БАРБОТАЖНЫЙ АБСОРБЕР, содержащий корпус с турбинной мешалкой в виде вала с погруженными в жидкость лопатками, средство для подачи газа к лопаткам, успокоитель потока и патрубок для отвода очищенного газа, отличающийся тем, что лопатки прикреплены к верхней и нижней частям роторного колеса, выполненного в виде соединенных между собой основаниями конусов, а средство для подачи газа установлено в виде соосно размещенной на валу трубы, соединенной с кожухом роторного колеса, причем указанный кожух снабжен по периметру кольцевой щелью с сечением в виде трубы Вентури и размещенным в нижней части окном для подачи жидкости. 2. Абсорбер по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть кожуха в горловине кольцевой щели снабжена эжекционными отверстиями. 3. Абсорбер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что к периферийной части роторного колеса прикреплен кольцеобразный перфорированный диск с концентрично размещенными гофрами.