УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ Российский патент 1997 года по МПК F23J15/02 E04H12/28 

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газовых выбросов, производимых через высотные дымовые трубы. Оно может быть использовано для извлечения пыли и вредных газовых примесей /сернистого газа, окислов азота, сероводорода, хлора, аммиака и т.п./ из газовых выбросов разнообразных заводов, тепловых электростанций, котельных центрального отопления и т.п. предприятий.

Известны инерционные пылеуловители-циклоны [1] в которых частицы пыли извлекают с помощью центробежных сил, возникающих при вращательном движении очищаемого газа. Недостатком этих устройств является их неэффективность.

Известны также электрофильтры [1] в которых частицы пыли из газовых выбросов удаляют с помощью электростатического поля. Недостаток этих устройств в их значительной сложности и малой эффективности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для мокрой очистки газовых выбросов [2] в виде дымовой трубы, содержащее размещенную внутри трубы систему форсунок для распыления воды, закрепленную на вершине трубы соосно, и резервуар для сбора образовавшейся жидкости.

Однако известное устройство не обеспечивает высокой степени очистки газовых выбросов.

Сформулированная задача решается за счет того, что в устройстве для мокрой очистки газовых выбросов в виде дымовой трубы, содержащей форсунки для распыления воды внутри трубы и резервуар для сбора образовавшейся жидкости в нижней части трубы, труба выполнена высотной, форсунки расположены в верхней части трубы с возможностью распыления воды вертикально вниз и под форсунками установлен электрический нагреватель с регулируемой температурой нагрева. Устройство может быть также снабжено вентилятором для подачи с регулируемой скоростью потока воздуха в направлении перпендикулярном дымовой трубе, установленным над электрическим нагревателем.

Сущность изобретения состоит в том, что капли воды с помощью форсунок разбрызгивают прямо в пространство высотной дымовой трубы, высота которой может быть несколько десятков и даже сотен метров. Капли воды, как капли дождя, падая с большой высоты с верхней части трубы навстречу потоку дыма, на своем пути захватывают частицы пыли любых размеров и одновременно растворяют в себе вредные газовые примеси /сернистый газ, окислы азота, сероводород, хлор, аммиак и т.п./ и предотвращает их попадание в окружающую среду. Упавшие вниз капли с пылью и растворенными газовыми примесями собирают в специальный резервуар, расположенный в нижней части трубы дымовой. Затем жидкость через специальную трубу с краном выводят наружу и используют в качестве сырья для химической промышленности. Простота устройства обеспечивается тем, что оно может быть создано путем сравнительно небольшой переделки обычной и, как правило, уже имеющейся дымовой трубы.

На фиг. 1 изображено устройство для мокрой очистки газовых выбросов, в котором для регулировки тяги в дымовой трубе использованы электронагреватели, расположенные в верхней части трубы.

На фиг. 2 изображено аналогичное устройство, в котором для регулировки тяги в дымовой трубе используют вентилятор, приводимый в движение электрическим двигателем. Вентилятор создает на верхней части дымовой трубы поток воздух перпендикулярной трубе, вследствие чего дымовая труба работает как регулируемый газоструйный насос.

Устройство, изображенное на фиг. 1 и 2, состоит из дымовой трубы 1, присоединенной к дымоходу 2. Внутри дымовой трубы в ее верхней части расположены водяные форсунки 3, соединенные с трубой 4 для подвода распыляемой воды. В нижней части дымовой трубы 1 выполнен резервуар 5 для сбора падающих капель воды. Для вывода собранной жидкости из резервуара 5 наружу служит труба 6 с краном 7. Для регулировки тяги в трубе 1 в устройстве на фиг. 1 использованы электронагреватели 8. Для регулировки тяги в устройстве на фиг. 2 использован вентилятор 9, который засасывает окружающий воздух по трубе 10, а затем по трубе 11 прогоняет его перпендикулярно верхней части трубы 1.

Работа устройства на фиг. 1 и 2 осуществляется следующим образом.

В трубу 1 по дымоходу 2 направляют газовые выбросы, как это делают обычно. Затем по трубе 4 в форсунки 3 подают воду. Образовавшиеся капли воды падают с верхней части трубы с большой высоты вертикально вниз и на своем пути вниз захватывают частицы пыли и одновременно растворяют в себе вредные газовые примеси. Вследствие большой высоты трубы /десятки и даже сотни метров/ очистки от пыли и вредных примесей газа должны происходить очень эффективно.

Капли воды, содержащие пыль и растворенные газовые примеси, собирают в резервуаре 5. Периодически собранную жидкость через трубу 6 и кран 7 выпускают наружу и используют в качестве сырья для химической промышленности.

Если естественная тяга в трубе оказывается недостаточной, то для ее усиления в устройстве на фиг. 1 используют нагреватели 8, обогреваемые электрическими сопротивлениями или горячим водяным паром. Нагретый воздух и дым на конце трубы устремятся вверх, и тяга в трубе возрастает. Силу тяги в трубе регулируют температурой нагревателей 8.

Для усиления тяги на устройстве, изображенном на фиг. 2 включают вентилятор 9, который по трубе 10 засасывает из окружающей среды воздух и прогоняет его по трубе 11, расположенной перпендикулярно дымовой трубе 1. Поток воздуха в трубе 11 усиливает тягу в трубе 1, которая в этом случае работает как газоструйный насос. Силу тяги в трубе регулируют скоростью потока воздуха в трубе 11, что может быть осуществлено, например, изменением скорости вращения вентиляторах 9. В качестве дополнительной меры в устройство на фиг. 2 поставлены нагреватели 8.

Если дымовая труба 1 может корродировать под влиянием капель воды и содержащихся в них веществ, внутреннюю поверхность трубы покрывают антикоррозионным слоем.

Главным достоинством предлагаемого устройства является его простота при высокой эффективности. Фактически, для создания устройства необходимо несколько переделать имеющуюся дымовую трубу, что потребует незначительных капиталовложений. По этой причине предлагаемое устройство может быть установлено за короткий срок на любом предприятии. Это приведет к тому, что дым и вредные невидимые газовые примеси от многочисленных предприятий практически полностью перестанут попадать в окружающую среду. Резко улучшится качество воздуха, которым дышит население окружающих районов, что приведет к улучшению здоровья людей, повышению их работоспособности и уменьшению затрат на здравоохранение.

Очистка дыма в предлагаемом устройстве приведет также к исчезновению кислотных дождей, которые губят флору и фауну на больших территориях и, кроме того, быстро разрушают древние памятники архитектуры: архитектурные сооружения и скульптуры.

Собранная в нижней части устройства жидкость, содержащая частицы пыли и растворенные химические вещества, может быть использована в качестве сырья для химической промышленности.

Использование: изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газовых выбросов и может быть использовано для извлечения пыли и вредных газовых и твердых примесей из газовых выбросов заводов, ТЭЦ, котельных центрального отопления и т. п. Сущность: устройство для мокрой очистки газовых выбросов в виде высотной дымовой трубы содержит форсунки, расположенные в верхней части трубы с возможностью распыления воды вертикально вниз, установленный под форсунками электрический нагреватель с регулируемой температурой нагрева и резервуар для сбора образовавшейся жидкости в нижней части трубы. Над электрическим нагревателем может быть установлен вентилятор для подачи с регулируемой скоростью потока воздуха в направлении, перпендикулярном дымовой трубе. Устройство обеспечивает эффективную очистку газовых выбросов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для мокрой очистки газовых выбросов в виде дымовой трубы, содержащее форсунки для распыления воды внутри трубы и резервуар для сбора образовавшейся жидкости в нижней части трубы, отличающееся тем, что труба выполнена высотной, форсунки расположены в верхней части трубы с возможностью распыления воды вертикально вниз и под форсунками установлен электрический нагреватель с регулируемой температурой нагрева. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что под электрическим нагревателем установлен вентилятор для подачи с регулируемой скоростью потока воздуха в направлении, перпендикулярном дымовой трубе.