УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА Российский патент 1997 года по МПК B01D47/06 

Изобретение относится к пылеулавливающей технике, а именно к прямоточным мокрым пылеуловителям и может быть использовано для улавливания мелкодисперсных аэрозолей, пыли технологических и аспирационных выбросов, твердых частиц дымовых газов котельных, может быть использовано в качестве абсорбера в химической технологии.

Наиболее близким к изобретению является мокрый пылеуловитель, предназначенный для проведения указанных процессов, однако известная конструкция обладает рядом недостатков.

Аппарат распыливающего типа для проведения тепломассообменных процессов имеет вертикальный цилиндрический корпус и распыливающие патрубки в виде обратных усеченных конусов с винтовыми направляющими. Жидкость и газ движутся прямоточно сверху вниз. Поскольку каждая контактная ступень состоит из одного усеченного конуса и вытеснителя, поверхность контакта одной ступени невелика, следовательно, и эффективность массообмена недостаточно высока.

Задача изобретения увеличение эффективности очистки газа от мелкодисперсных частиц или газообразных составляющих путем наложения на газовый поток мелкомасштабных пульсаций, способствующих его интенсивной турбулизации.

Задача достигается тем, что устройство для очистки газа снабжено генератором турбулентности, изготовленным в виде расположенных один над другим пакетов, состоящих из конуса и расположенных концентрически внутри него усеченных конусов, закрепленных основаниями на горизонтальном плоском кольце, причем все конуса, кроме внутреннего у основания по периметру выполнены с окнами, имеющими отогнутые кромки, направленные винтообразно вовнутрь конусов.

Благодаря концентрической установке конусов, между ними образуются конические кольцевые каналы, по которым газожидкостный поток движется снизу вверх с возрастающей скоростью, что способствует возникновению и развитию мелкомасштабных пульсаций в газовом потоке. Наложение пульсаций газового потока на распыленную жидкость и пленку на стенках каналов способствует росту скорости обновления межфазной поверхности, т.е. эффективности очистки газа.

На фиг.1 схематически изображено устройство для очистки газа в разрезе; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство для очистки газа состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, газоподводящего 2 и газоотводящего 3 патрубков, патрубка подвода воды 4 и отвода шлама 5, генераторов турбулентности 6, плоских горизонтальных колец 7 окон 8 с кромками 9, уловитель капель 10.

Устройство для очистки газа работает следующим образом.

Запыленный поток газа по патрубку 2 поступает тангенциально в аппарат и, вращаясь вокруг конуса, опускается к его основанию и поступает в генератор турбулентности 6 через окна 8 в основании конуса, приобретая вращательное движение благодаря винтообразным кромкам 9. Далее вращающийся газовый поток, захватывая жидкость в виде пленки и капель, несет их по конусному кольцевому каналу с возрастающей скоростью, характеризующейся интенсивными мелкомасштабными пульсациями, турбулизующими газовый поток. Выходящий из кольцевых каналов газожидкостный поток попадает на уловитель капель 10, на котором капли осаждаются под действием сил инерции и поверхностного натяжения, далее стекая на конус нижележащего генератора турбулентности. Очищенный газ после прохождения нижнего генератора турбулентности через патрубок 3 удаляется из аппарата.

Орошающая жидкость через патрубок 4 подается на вершину конуса генератора турбулентности и распределяется по нему под действием вращающегося газового потока равномерно в виде нисходящей пленки. У основания конуса на кольце 7 собирается слой жидкости, через который газ барботирует, проходя окна, и далее, захватывая жидкость, в виде газожидкостного потока поднимается по конусным кольцевым каналам. Интенсивность процесса массообмена и эффективность улавливания пыли достигается за счет того, что газ барботирует через слой жидкости, разрывая ее на пленки и капли, в каналах эффективно перемешивается с каплями и пленкой за счет мелкомасштабных пульсаций, на выходе из кольцевых каналов эффективно перемешивается во встречных струях (потока) и, наконец, интенсификации массообмена способствует удар капель о поверхность уловителя капель 10. С уловителя капель нижнего пакета жидкость стекает по конусу в шламосборник и через патрубок 5 удаляется из аппарата.

Благодаря многократной интенсификации взаимодействия фаз, а именно на входе в генераторы турбулентности, при прохождении через кольцевые каналы переменного сечения, на выходе газожидкостной смеси из каналов во встречных струях, вероятность улавливания каждой частицы пыли значительно выше, чем в известных конструкциях. Рекомендуемая скорость движения газа в каналах 10 25 м/с.

Благодаря прямоточному движению фаз, позволяющему перемещать газожидкостный поток по каналам с большой скоростью при простой форме каналов, в аппарате отсутствуют застойные зоны и участки, что ликвидирует возможность зарастания пылью. В случае скопления шлама у основания конусов он легко удаляется при увеличении расхода жидкости через генератор турбулентности или за счет установки дополнительных патрубков выпуска шлама у основания конуса каждого генератора при промывке аппарата.

Заполнение аппарата необходимым числом пакетов генераторов турбулентности позволяет проводить очистку газа от пыли с высокой эффективностью, равной 0,9 0,99.

Использование: для улавливания мелкодисперсных аэрозолей, пыли технологических и аспирационных выбросов, твердых частиц дымовых газов котельных, может быть использовано в качестве абсорбера в химической технологии. Сущность изобретения: устройство для очистки газа снабжено генераторами турбулентности, изготовленными в виде расположенных один над другим пакетов, состоящих из конуса и расположенных концентрически внутри него усеченных конусов, закрепленных основанием на горизонтальном плоском кольце, причем внешние конуса в основании снабжены по периметру окнами, кромки которых направлены вовнутрь конусов, а внутренний усеченный конус выполнен без окон. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для очистки газа, включающее цилиндрический вертикальный корпус, патрубки для ввода и вывода газа и жидкости и расположенные один над другим генераторы турбулентности, отличающееся тем, что генератор турбулентности выполнен в виде пакета, состоящего из конуса и расположенных концентрически внутри него усеченных конусов, закрепленных основанием на горизонтальных плоских кольцах, причем все конуса, кроме внутреннего, у основания по периметру выполнены с окнами, имеющими отогнутые кромки, направленные винтообразно вовнутрь конусов. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено уловителем капель, установленным по оси генераторов турбулентности и выполненным в виде вертикального цилиндра.