СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ПРИМЕСЕЙ Российский патент 1995 года по МПК B01D47/00 

Описание патента на изобретение RU2047327C1

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов от взвешенных в них частиц, пыли, возгонов и других примесей и может быть использовано для очистки запыленного воздуха и/или отходящих производственных газов в металлургической, химической, строительной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки газов, в котором по направлению потока загрязненного газа распыляют очищающую жидкость, которую затем отделяют от газа путем изменений направления движения потока газа [1]
Указанный способ не обеспечивает высокой степени очистки из-за неполного контакта газа с жидкостью и малых величин внешних сил, воздействующих на поток газа, и, следовательно, на отделяемые частицы, особенно в диапазоне размеров 0,1-10 мкм.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к изобретению является способ очистки газа от примесей, включающий взаимодействие запыленного газа с очищающей жидкостью, подаваемой в виде пленки в зону контакта [2]
Недостатком способа является невозможность отделения частиц размером менее 10 мкм.

Технический результат изобретения повышение эффективности процесса, особенно в области улавливания мелкодисперсной фракции с размером частиц 0,1-10 мкм.

Указанный технический результат достигается тем, что жидкость подают в зону контакта с газом в виде пленки, взаимодействие которой в зоне контакта с газом осуществляют в резонансном режиме взаимодействия газа с жидкостью, путем ограничения пленки по толщине в зоне контакта в соответствии с условием
0,05 > δ >2·10 где ReD критерий Рейнольдса по газу; ReD=
Vг скорость газа, см/с;
ν кинематическая вязкость, см2/с;
D диаметр трубы в зоне контакта, см;
δ толщина пленки, см, а расход жидкости вычисляют по уравнению
Q μ·D где β коэффициент расхода, равный 0,3-0,8 для переливных систем;
Н напор жидкости, см;
g ускорение свободного падения, см/с2.

Высокая эффективность работы изобретения достигается путем реализации специального сочетания геометрических параметров, скорости и режима течения газа, его закрутки, режима, течения жидкости в пленке и ее взаимодействия с газом. Реализуется близкий к резонансному режим взаимодействия колебаний в жидкости и в газе, что приводит к особому, квазиструйному разрушению жидкой пленки.

Квазиструйка, возникающая при разрушении гребня волны, содержит ядро, состоящее из крупных капель ≅ 0,1 мм, окруженное областью из мелких капель, нитей с размером от 0,1 до 100 мкм. Такой режим взаимодействия реализуется в изобретении путем обеспечения: равенства длин волн (частот, волновых чисел) колебаний в жидкости и в газе
λж= λг, fж fг такого капиллярного режима течения жидкости, при котором высота волны hв ≥δ. В этом случае разрушение гребня носит "взрывной" характер, так как характерный размер струйки не может превышать толщины пленки δ.

Приравнивая энергию волны
Eb 1/8 ρжghb2λж работе сил поверхностного натяжения
Eo= получим следующее выражение hв, соответствующее образованию квазиструйки:
hв=
Толщина пленки δ с одной стороны должна удовлетворять условию мелкой воды δ<< λж, а с другой стороны условию образования квазиструйки: δ << hв, т. е.

hв >> δ << λж.

Для воды: σ 70 ρ 1 г/см3, g 980 см/с2
Спектр турбулентных пульсаций при течении в трубах определяется соотношением
3·10-2ReD> λг> 4·10 где: с левой стороны характерный размер больших вихрей;
с правой стороны размер наименьших вихрей.

Разрушение пленки жидкости в резонансном режиме осуществляют "мелкие вихри".

Для условий течения в изобретении характерная величина λг составляет
ReD= ReD= 50000
ν 1,5·10-1
λг≈0,8 см.

Таким образом, толщина пленки в устройстве должна удовлетворять следующему условию с учетом резонанса
0,05 > δ >2·10 где Re
V скорость воздуха в см/с;
ν кинематическая вязкость см2/с.

Расход жидкости в системе определяется по формуле
Q μ·D где Н напор, см;
μ коэффициент расхода.

Для переливных систем μ 0,3-0,8.

D диаметр трубы в зоне контакта, см.

На чертеже изображен аппарат для реализации способа, общий вид.

Устройство для реализации способа содержит цилиндрический корпус 1, в котором последовательно снизу вверх установлены завихритель 2 газового потока 3, диафрагма 4 с центральным отверстием 5, обеспечивающим турбулентный режим течения газа в зоне 6 очистки с широким спектром частот колебаний fг.

В верхней части аппарата установлен инжектор 7 воды, обеспечивающий подачу жидкости 8 в виде пленки в зону 6 очистки, удовлетворяющей приведенному выше соотношению.

В таблице приведены данные, характеризующие эффективность очистки газа.

Измерения производились пылемером ИЗВ-3М в диапазоне размера частиц 0,1-10 мкм.

Сажа по гранулометрическому составу содержала частицы размером до 10 мкм около 95%

Похожие патенты RU2047327C1

название год авторы номер документа
ТВЕРДОСМАЗОЧНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ СТЕРЖЕНЬ ДЛЯ ГРЕБНЕЙ РЕЛЬСОВЫХ КОЛЕС 2012
  • Голышев Игорь Анатольевич
  • Посадский Вячеслав Валентинович
RU2501693C1
Способ получения тонких слоёв оксида графена с формированием подслоя из углеродных нанотрубок 2018
  • Ромашкин Алексей Валентинович
  • Стручков Николай Сергеевич
  • Левин Денис Дмитриевич
  • Поликарпов Юрий Александрович
  • Комаров Иван Александрович
  • Калинников Александр Николаевич
  • Нелюб Владимир Александрович
  • Бородулин Алексей Сергеевич
RU2693733C1
ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1992
  • Алферов Михаил Ярославович
  • Барсуков Игорь Борисович
  • Куликов Леонид Борисович
  • Родин Александр Дмитриевич
RU2006653C1
ГАЗОПРОМЫВАТЕЛЬ С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ РАСПЫЛИТЕЛЕМ 2013
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Гетия Игорь Георгиевич
RU2531402C1
СПОСОБ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 1994
  • Кочетков Олег Порфирьевич[Kz]
  • Зубарева Лидия Ильинична[Kz]
  • Галимжанова Наиля Рашидовна[Kz]
  • Струцкий Николай Матвеевич[Ru]
RU2086293C1
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМА 2013
  • Самойлов Наум Александрович
  • Мнушкин Игорь Анатольевич
  • Гасанов Эдуард Сарифович
  • Чиркова Алена Геннадьевна
  • Акулов Сергей Васильевич
  • Минибаева Лиана Камилевна
RU2562483C9
ДИФФУЗИОННЫЙ ГАЗООБМЕННИК 1992
  • Воробьев Евгений Дмитриевич
RU2033579C1
СКРУББЕР С ПОДВИЖНОЙ НАСАДКОЙ 2013
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Гетия Игорь Георгиевич
RU2517747C1
СКРУББЕР С ПОДВИЖНОЙ НАСАДКОЙ 2013
  • Кочетов Олег Савельевич
  • Гетия Игорь Георгиевич
RU2512941C1
СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛОВ 2016
  • Волков Михаил Владимирович
  • Журба Владимир Михайлович
  • Митькин Валерий Михайлович
  • Орлов Николай Леонидович
RU2619692C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 047 327 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов от взвешенных в них частиц, пыли, возгонов и других примесей, и может быть использовано для очистки запыленного воздуха и/или отходящих производственных газов в различных отраслях промышленности. Сущность изобретения: способ характеризутся подачей воды в зону контактирования ее с газом в виде пленки, взаимодействие пленки с газом осуществляют в резонансном режиме путем ограничения пленки по толщине в зоне контакта в соответствии с определенным условием. 1 ил. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 047 327 C1

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ПРИМЕСЕЙ, включающий взаимодействие запыленного газа с очищающей жидкостью, подаваемой в виде пленки в зону контакта, отличающийся тем, что взаимодействие газа с пленкой жидкости осуществляют в резонансном режиме путем ограничения пленки по толщине δ в зоне контакта в соответственно с условием

где Red критерий Рейнольдса по газу, устанавливаемый как

где vg скорость газа, см/с;
n кинематическая вязкость, см2/с;
D диаметр трубы в зоне контакта, см,
при этом расход Q жидкости устанавливают по уравнению

где μ 0,3 0,8 коэффициент расхода;
H напор жидкости, см;
g ускорение свободного падения, см/с2.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2047327C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Патент США N 3585786, B 01D 47/00, 1971.

RU 2 047 327 C1

Авторы

Аветьян Михаил Гарникович

Витушкин Вячеслав Валентинович

Воронов Игорь Дмитриевич

Стручков Эдуард Васильевич

Шмырков Олег Владимирович

Даты

1995-11-10Публикация

1992-11-05Подача