УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗА Российский патент 1996 года по МПК B01D47/06 

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для улавливания пыли из запечных газов.

Известно устройство для мокрой очистки газа, содержащее корпус с входными и выходными патрубками, ороситель, тангенциальные сопла, коагулирующее устройство, расположенное между тангенциальными соплами, примыкающими к кольцевой камере, и выполненное в виде диска с отверстием с размещенными в нем пластинами, отбойным щитом и дополнительным оросителем [1] Для распыления орошающей жидкости эффективно используется кинетическая энергия газового потока, выходящего из тангенциальных сопл. Однако тангенциальный поток газа захватывает частицы влаги, выходящие из оросителя, и забрасывает их в следующую за оросителем камеру. Дополнительный ороситель смывает с наклонного диска скоагулирующуюся пыль, и поэтому жидкость обогащена этой пылью.

Вынос жидкости из кольцевой камеры в секцию через коагулирующее устройство снижает эффективность очистки потока газа в кольцевой камере за счет неиспользования энергии закрученного потока и увеличивает нагрузку на последующие секции. Кроме того, наклонные пластины, расположенные в отверстии диска, не могут изменить своего положения. Когда очищают поток газов от цементирующих либо налипающих пылей, эта пыль откладывается на пластинах, живое сечение для прохода газа между пластинами уменьшается, сопротивление возрастает, его также надо останавливать на чистку. Улавливание пылевых частиц после их коагуляции производится за счет изменения скорости газового потока при расширении, что также не обеспечивает высокой эффективности улавливания пыли.

Конструкция шнека не решает вопроса направления потока движения газа.

Наиболее близким аналогом к изобретению является устройство для мокрой очистки газа, содержащее сепарационную камеру с выхлопным патрубком для газа, коагуляторы в виде группы фигурных приемников газа с оросителями и соплами на выходе, тангенциально подведенными к сепарационной камере, входные патрубки для газа, элементы сбора жидкости [2]
Недостатком устройства является недостаточная эффективность работы коагулятора и сепарационной камеры. Невозможность обеспечить равномерное функционирование всех приемников и распределение потока по объему сепарационной камеры вынуждает к использованию в камере двух корпусов. Кроме того, коагуляторы Вентури являются достаточно энергоемкими элементами и в установке не решена проблема брызгоуноса и повышенной влажности потока на выходе.

Цель изобретения повышение степени очистки газа, повышение эксплуатационной надежности устройства, снижение удельной материалоемкости и энергозатрат.

Для достижения цели в устройстве для очистки газа, содержащем сепарационную камеру с выхлопным патрубком для газа, коагуляторы в виде группы фигурных приемников газа с оросителями и соплами на выходе, тангенциально подведенными к сепарационной камере, входные патрубки для газа, элементы сбора жидкости, приемники снабжены завихрителями, тангенциальные сопла, введены в камеру сепарации с заглублением так, что стенки фигурного сопла и камеры сепарации образуют внутри камеры сепарации распределительный канал, выхлопной патрубок камеры сепарации выполнен с теплообменной рубашкой и снабжен конфузорным наконечником с вытяжным зонтом, камера снабжена винтовой спиралью (завихрителем), расположенной напротив тангенциальных сопл.

Сущность изобретения состоит в активизации процесса перемешивания фаз и процесса коагулирования и контактирования между собой твердых, жидких и газообразных частиц жидким сорбентом и в снижении влагосодержания уходящих газов.

Цель достигается за счет того, что запыленный газовый поток приобретает вихревое движение, при котором возникают центробежные силы, которые постоянно отбрасывают укрупненные частицы влажной пыли от центра к периферии, откуда смоченная пыль выводится за пределы вихревой камеры, вместе с сорбентом.

Когда коагулирующее устройство выполнено в виде группы фигурных приемников газа с завихрителями и тангенциальными соплами, введенными в камеру сепарации так, что стенки фигурного сопла и камеры сепарации образуют внутри камеры сепарации распределительный канал, тогда к каждому из этих приемников подключают свой обособленный поток запыленного газа, который, попадая в камеру сепарации, не передавливается так, как за счет продолженной стенки тангенциального сопла газовый поток растекается по обечайке камеры сепарации и, кроме того, такое выполнение тангенциального сопла способствует более высокой степени сепарации жидкой фазы из газового потока.

Зазор между обечайками позволяет охлаждать внутреннюю стенку обособленного элемента и конденсировать часть влаги из потока отработанного газа, выхлопной конфузорный наконечник путем использования эжекционных сил позволяет подмешивать сухой воздух, в результате чего в дальнейшей технологической цепи аппаратов не происходит конденсации влаги и отложения пыли на элементах аппарата, что повышает надежность установки.

На фиг. 1 изображено устройство для мокрой очистки газа, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для мокрой очистки газа включает в себя коагулятор 1 в виде группы фигурных приемников 2 для газа, сепарационную камеру 3, входные патрубки 4 для газа, корпуса 5, расширители 6, оросители 7, завихрители в виде винтовых спиралей 8, тангенциальные сопла 9 со стенкой 10 заглублением. Сепарационная камера 3 включает в себя отстойник 11 и выхлопной патрубок 12.

Выхлопной патрубок 12 имеет теплообменную рубашку 13, внутреннюю обечайку 14, конфузорный наконечник 15 с вытяжным зонтом 16, патрубок 17, ороситель 18, завихритель в виде винтовой спирали 19. Обечайка 20 отстойника 11 и стенка 10 тангенциального сопла 9 образует распределительный канал 21. Отстойник 11 является элементом сбора жидкости.

Устройство для мокрой очистки газа работает следующим образом.

Поток запыленного газа через входные патрубки 4 поступает в коагулятор 1, орошается сорбентом, который поступает через ороситель 7, закручивается спиралью 8 и поступает в расширитель 6. В расширителе 6 происходят снижение скорости газового потока и частичная сепарация жидкости из потока газа. Жидкая фаза удаляется через нижнюю часть расширителя 6, а газовая фаза поступает в тангенциальные сопла 9, получает в них ускорение и поступает в распределительный канал 21, введенный внутрь камеры 3 сепарации.

Поток запыленного газа коагулятором 1 разбивается на несколько частей по фигурным приемникам 2, что делает возможным подключение различных источников запыленности по объему, присутствующим вредностям и гидродинамическому сопротивлению тракта включить в одну сепарационную камеру, что снижает значительно удельную материалоемкость устройства.

Кроме того, в фигурных приемниках 2, тангенциальных соплах 9 и распределительных каналах 21 поток газа закручивается, в результате чего возникает центробежная сила, которая отбрасывает скоагулированные частицы пыли к стенкам аппаратов, по которым они стекают в нижнюю часть расширителя 6 и отстойника 11. Спутное движение газа и жидкости в фигурном приемнике газа также способствует более высокой сепарации жидкости из газа за счет инерционных сил.

Из распределительного канала 21 поток влажного газа поступает в выхлопной патрубок 12, встречаясь на своем пути со спиралью 19, установленной напротив тангенциальных сопл 9.

Винтовое движение газового потока в выхлопном патрубке 12 способствует более интенсивному тепломассообмену со стенками внутренней обечайки 14, которые в свою очередь орошаются водой из оросителя 18, что приводит к снижению влагосодержания в отработанных газах.

Выхлопной патрубок 12 имеет конфузорный наконечник 15, который увеличивает скорость газового потока, в результате чего происходит снижение относительной влажности смеси, на выходе из установки не образуется конденсация влаги, отсутствует "дождь".

П р и м е р. Очистку запечных газов производили в устройстве для мокрой очистки газов. На выходе из устройства в запечных газах содержится: пыль крупностью выше 10 мкм нет; пыль крупностью ниже 10 мкм 0,45 кг; сернистый ангидрид следы; углекислый газ 10,8% эффективность очистки от пыли 99,74% гидродинамическое сопротивление 500 н/м².

Следовательно, выполнение коагулятора в виде группы фигурных приемников газа с завихрителями и тангенциальными соплами, введенными в камеру так, что стенки фигурного сопла и камеры сепарации образуют внутри камеры распределительный канал, выполнение выхлопного патрубка камеры сепарации двухкорпусным, снабженным конфузорным наконечником, с вытяжным зонтом, а также винтовой спиралью, расположенными напротив тангенциальных сопл, дает следующие результаты, сведенные в таблицу.

Использование: для улавливания пыли из запеченых газов. Сущность изобретения: коагулятор выполнен в виде фигурных приемников с завихрителями и тангенциальными соплами, которые образуют распределительный канал. Выхлопной патрубок камеры сепарации выполнен с теплообменной рубашкой и имеет конфузорный наконечник с вытяжным зонтом. Завихрители в виде спиралей размещены в приемниках, а завихритель в виде спирали - в камере сепарации, напротив тангенциально подведенных сопл. 2 ил., 1 табл.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗА, содержащее сепарационную камеру с выхлопным патрубком для газа, коагуляторы в виде группы фигурных приемников газа с оросителями и соплами на выходе, тангенциально подведенными к сепарационной камере, входные патрубки для газа, элементы сбора жидкости, отличающееся тем, что фигурные приемники для газа снабжены завихрителями, а тангенциальные сопла приемников выполнены с заглублением внутренней стенки в сепарационную камеру и с образованием между заглубленной внутренней стенкой сопла и стенкой сепарационной камеры распределительного канала, при этом сепарационная камера снабжена завихрителем, расположенным напротив тангенциальных сопл приемников, а выхлопной патрубок сепарационной камеры выполнен с теплообменной рубашкой и имеет конфузорный наконечник с вытяжным зонтом.