ФИЛЬТР ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 1995 года по МПК B01D46/00 

Изобретение относится к устройствам для очистки газов от пыли, капель и аэрозоля и может быть использовано на конечной стадии проведения процессов тепломассообмена, мокрой очистки газов от пылевых и газообразных примесей в химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известен фильтр для очистки газов, содержащий корпус с установленным внутри перфорированным каркасом, обтянутым фильтрующим материалом [1]
Недостатком такого фильтра является невысокая эффективность очистки газа. Причиной является наличие только одной ступни фильтрования, которая используется преимущественно для грубой очистки газа. При этом отсутствие промывки фильтрующего материала не позволяет использовать устройство в условиях кристаллизующихся пылей и растворов, что существенно ограничивает область его применения.

Наиболее близким к изобретению является фильтр-туманоуловитель, содержащий корпус с установленными внутри наружным и внутренним перфорированными каркасами, обтянутыми фильтрующим материалом, с общей крышкой [2]
Основным недостатком этого фильтра является низкая эффективность очистки газа от кристаллизующихся пылей и растворов. В этих условиях происходит быстрое забивание фильтрующего материала продуктами очистки, снижается проходное сечение для газа, что приводит к росту гидравлического сопротивления и снижению пропускной способности фильтра, характеризуя наступление аварийного режима работы. Остановка технологического процесса для замены фильтрующего материала приводит к значительным экономическим потерям.

Сущность предлагаемого решения заключается в том, что крышка выполнена пустотелой, перфорированной и соединена подводящей трубой с патрубком подачи орошения. Крышка перфорирована на поверхности, обращенной к каркасам, обтянутым фильтрующим материалом. При периферийном подводе газа перфорирована поверхность крышки за пределами внутреннего каркаса, а при центральном подводе газа перфорирована поверхность крышки, ограниченная наружным каркасом.

Существенность отличий предлагаемого технического решения состоит в следующем:
крышка выполнена пустотелой, перфорированной и соединена подводящей трубой с патрубком подачи орошения, что обеспечивает подачу жидкости внутрь устройства, позволяющую организовать эффективную промывку фильтрующего материала, исключает образование отложений продуктов очистки и предотвращает наступление аварийного режима при работе устройства. Таким образом, у крышки в этом решении реализовано дополнительное новое свойство: крышка используется как ороситель-промыватель фильтрующей поверхности. Данные отличительные признаки являются взаимосвязанными и для соблюдения единства предлагаемого решения их следует рассматривать совместно.

Крышка перфорирована на поверхности, обращенной к каркасам, обтянутым фильтрующим материалом. Такое решение обеспечивает интенсивную двухстороннюю промывку фильтрующего материала. Так, часть орошающей жидкости поступает на материал через перфорацию каркаса, а остальная часть орошающей жидкости дробится на капли при ударе струи о корпус устройства и о каркас (ударно-отражательный распыл), обеспечивая орошение наружной поверхности фильтрующего материала. Это решение обеспечивает новые дополнительные свойства у каркасов и корпуса: они диспергируют и отражают орошающую жидкость на фильтрующую поверхность.

При периферийном подводе газа перфорирована поверхность крышки за пределами внутреннего каркаса, а при центральном подводе газа перфорирована поверхность крышки, ограниченная наружным каркасом. Такое решение предотвращает попадание промывной жидкости в поток очищенного газа и исключает процессы, связанные с вторичным уносом жидкости.

Таким образом, существенные отличия в предлагаемом вызывают появление новых полезных свойств, отсутствующих в аналогах, что свидетельствует о соответствии предлагаемого решения критериям изобретения.

На фиг. 1 показан предлагаемый фильтр, разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 варианты перфорации крышки, вид Б на фиг.1; на фиг.5 устройство с коническими каркасами, разрез; на фиг.6 фильтр с центральным подводом газа; на фиг.7 разрез В-В на фиг.6.

Фильтр для очистки газа содержит корпус 1, патрубки 2 и 3 для подвода и вывода газа соответственно. Внутри корпуса размещена тарелка 4 с газопроходным отверстием 5, в котором установлен патрубок вывода газа 3 (при периферийном подводе газа в устройство) или патрубок подвода газа 2 (при центральном вводе газа в устройство). На тарелке 4 установлены коаксиально газопроходному отверстию 5 каркасы внутренний 6 и наружный 7, перфорированные отверстиями 8. Снаружи каркасы обтянуты фильтрующим материалом 9, например иглопробивным войлоком типа ТЕРЛОН или ФТОРИН. Фильтрующий материал 9 на каркасах 6 и 7 может быть выбран одинаковым, но может быть различающимся по материалу, структуре, поверхностным свойствам и т.д. Сверху каркасы прикреплены к крышке 10, содержащей полость 11. Нижняя поверхность крышки выполнена конической и содержит перфорацию 12, выполненную в виде отверстий или прорезей. В пространстве между каркасами нижняя поверхность крышки может быть выполнена с углообразным профилем. При периферийном подводе газа перфорирована поверхность крышки только за пределами внутреннего каркаса 6, а при центральном подводе газа поверхность крышки, ограниченная наружным каркасом 7. Патрубок 13 подачи орошения соединен с подводящей трубой 14, выведенной в полость 11.

Фильтр работает следующим образом.

Газ, загрязненный пылью, каплями и аэрозолем, поступает в устройство через патрубок 2, проходит в кольцевом пространстве между корпусом 1 и крышкой 10 (периферийный подвод газа), где обрабатывается струями жидкости из крышки 10 и каплями, образуемыми при дроблении струй о корпус. При этом происходит интенсивная турбулизация низкоскоростного газового потока, что способствует коагуляции пыли и аэрозоля и облегчает ее последующее осаждение. Орошающая жидкость поступает в устройство через патрубок 13 и далее через подводящую трубу 14 поступает в полость 11 крышки 10, откуда вытекает в виде струй через перфорацию 12. Струи ударяются о корпус 1 и наружный каркас 7 и диспергируются на капли. Далее загрязненный газ натекает на интенсивно орошаемый фильтрующий материал 9, размещенный на наружном каркасе 7, проходит через него, что приводит к осаждению основного количества пыли и капель. Осажденные продукты непрерывно смываются орошающей жидкостью и под действием гравитационных сил отводятся на тарелку 4 и выводятся из устройства. Так как крышка 10 перфорирована на поверхности, обращенной к каркасам 6 и 7, обтянутым фильтрующим материалом, то обеспечивается интенсивное двухстороннее орошение фильтрующего материала 9. При этом часть орошающей жидкости поступает на внутреннюю поверхность материала 9 через перфорацию 8 каркаса 7, а другая часть орошающей жидкости на наружную поверхность материала 9 в виде капель, образующихся в результате удара струй жидкости, вытекающих из крышки 10 через перфорацию 12, о корпус 1, реализуя ударно-отражательный способ распыла. Газ, освобожденный от основного количества пыли и капель, поступает через отверстия 8 наружного каркаса 7 в кольцевое пространство между каркасами 7 и 6, где подвергается интенсивной струйно-капельной обработке, создаваемой в результате удара струй жидкости, вытекающих из крышки 10 через перфорацию 12, о поверхность наружного каркаса 7. При этом обеспечивается интенсивное орошение поверхности фильтрующего материала 9, размещенного на внутреннем каркасе 6, особенно если поверхность крышки 10 в этой зоне выполнена с углообразным профилем. Это обеспечивает эффективную промывку фильтрующего материала и исключает образование отложений. Газ проходит через фильтрующий материал 9 и полностью освобожденный от пыли, капель и аэрозоля выходит через перфорацию 8 каркаса 6 из зоны фильтрации. Далее через патрубок 3 очищенный газ выводится из устройства.

При центральном подводе газа в фильтр посредством патрубка 2 осуществляется его интенсивная промывка каплями в зоне, ограниченной внутренним каркасом 6 благодаря дроблению струй жидкости, вытекающих через перфорацию 12 в крышке 10. После прохождения фильтрующего материала 9, размещенного на внутреннем каркасе 6, газ освобождается от основного количества пыли и капель и дополнительно промывается в кольцевом пространстве, ограниченном каркасами 6 и 7, жидкостью, поступающей в эту зону из крышки 10 через перфорацию 12. При этом часть орошающей жидкости отражается от наружного каркаса 7 и поступает на фильтрующий материал 9, размещенный на внутреннем каркасе 6, и промывает его от отложений продуктов очистки. Другая часть орошающей жидкости поступает через перфорацию 8 наружного каркаса 7 на фильтрующий материал 9 и непрерывно промывает его. Далее газ проходит через перфорацию 8 наружного каркаса 7 и полностью очищается от пыли, капель и аэрозоля на фильтрующем материале 9, размещенном на каркасе 7. Очищенный газ проходит в кольцевом пространстве между крышкой 10 и корпусом 1 и через патрубок 3 выводится из устройства.

Выполнение крышки 10 полой, сообщающейся с патрубком подвода орошения 13 и перфорированной обеспечивает (совместно с другими признаками), высокоэффективную промывку газа и фильтрующего материала, что повышает эффективность очистки газа от пыли, капель и аэрозоля (тумана), а также обеспечивает стабильную работу устройства при очистке газов от кристаллизующихся пылей и растворов.

Использование: для очистки газов от пыли, капель и аэрозоля на конечной стадии проведения процессов тепломассообмена, мокрой очистки газов от пылевых и газообразных примесей в химической, металлургической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: предлагается фильтр, содержащий корпус с установленными внутри наружным и внутренним перфорированными каркасами, обтянутыми фильтрующим материалом и имеющими общую крышку, выполненную пустотелой, перфорированной и соединенной подводящей трубой с патрубком подачи орошения. 3 з. п. ф-лы, 7 ил.

1. ФИЛЬТР ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, содержащий корпус с подводами и отводами газа и установленными внутри наружным и внутренним перфорированными каркасами, обтянутыми фильтрующим материалом с общей крышкой, и патрубок подачи жидкости, отличающийся тем, что крышка выполнена пустотелой и перфорированной и соединена трубой с патрубком подачи жидкости. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что крышка перфорирована на поверхности, обращенной к каркасам. 3. Фильтр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что крышка перфорирована на поверхности за пределами внутреннего каркаса при периферийном подводе газа. 4. Фильтр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что крышка перфорирована на поверхности, ограниченной наружным каркасом при центральном подводе газа.