УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 1998 года по МПК B01D47/06 B01D47/18 

Изобретение относится к аппаратам, применяемым в различных отраслях промышленности для очистки газов от твердых частиц, например для очистки дымовых газов промышленных котельных, при очистке аспирационных и технологических выбросов.

Известен ряд конструкций мокрых пылеуловителей (авт. cв. NN 223766, 1000081, 1074573), предназначенных для проведения указанных процессов. Однако этим конструкциям присущ ряд недостатков.

Известно устройство для очистки запыленных газов (авт. св. N 223766), выполненное в виде закрепленных на одном валу и частично погруженных в ванну со смачивающей жидкостью вращающихся дисков, причем валу сообщается вибратором осевые колебания. Недостатком конструкции является весьма незначительное повышение эффективности очистки за счет выбрации вследствие того, что в зазорах между дисками не происходит турбулизация газовой фазы, так выбрирует вся жесткая система, а не отдельные диски.

Известен аппарат для очистки газов (авт. св. N 1000081), в котором сечение для прохода газа перекрывается вращающимися орошаемыми сетчатыми конусами. Недостатком аппарата является незначительная турбулизация газового потока, снижающаяся с увеличением диаметра аппарата.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки газов (авт. св. N 1074573), включающее корпус, патрубки подвода и отвода газа, ротор с сетчатыми элементами в виде цилиндров и установленную по оси ротора центральную перфорированную трубу для отвода орошающей жидкости. Контакт между газом и жидкостью происходит при проходе газа через сетчатые орошаемые цилиндры и при распыле жидкости.

Недостатком известного аппарата является большое гидравлическое сопротивление и малая турбулизация газа, вращающегося вместе с контактными элементами внутри ротора. Очистка газа происходит, в основном, при прохождении его через ячейки сетчатых цилиндров и в значительно меньшей степени в объеме ротора.

Цель изобретения - увеличение эффективности очистки газа от мелкодисперсных частиц путем турбулизации крупномасштабными пульсациями газового потока и уменьшение гидравлического сопротивления путем применения контактных элементов с малым гидравлическим сопротивлением.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для очистки газов, включающее корпус, патрубки подвода и отвода газа, патрубок отвода жидкости, ротор в виде сетчатого барабана и установленную по оси ротора центральную перфорированную трубу для подвода орошающей жидкости, снабжено сетчатым барабаном, выполненным из торцевых сетчатых дисков, внутреннего и наружного сетчатых цилиндров и радиальных сетчатых перегородок, расположенных между ними и делящих барабан на сектора.

Существенных отличием является то, что на наружном цилиндре последовательно через сектор закреплены глухие вогнутые пластины, по радиусу равные радиусу наружного цилиндра, по ширине - ширине барабана, причем длина пластины по периметру барабана равна высоте патрубков для подвода и отвода газа.

На фиг. 1 схематически изображен разрез устройства для очистки газа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для очистки газа состоит из горизонтального корпуса 1, внутри которого размещен ротор в виде сетчатого барабана 2, состоящего из торцевых сетчатых дисков 3, внутреннего 4 и наружного 5 сетчатых цилиндров и расположенных между ними сетчатых перегородок 6. Подача жидкости на орошение осуществляется по центральной трубе 7. Корпус аппарата снабжен патрубками 8 и 9 соответственно для подвода и отвода газа и патрубком 10 для отвода загрязненной жидкости. На поверхности наружного цилиндра расположены глухие пластины 11, перекрывающие через один вход в сектора. Патрубки для подвода и отвода газа установлены на корпусе таким образом, чтобы в положении закрытия входного патрубка пластиной сектора барабана, выходной патрубок был открыт, и наоборот, в положении открытия входного патрубка - выходной закрыт. Для избежания попадания жидкости в газовые патрубки они могут быть снабжены жалюзийными решетками.

Устройство для очистки газов работает следующим образом.

Запыленный поток газа по патрубку 8 поступает в корпус, в один из секторов сетчатого барабана 2, где вступает в контакт с жидкостью, подаваемой через центральную перфорированную трубу 7 в пространство барабана. Распыленная жидкость попадает на внутренний сетчатый цилиндр 4 и под действием центробежных сил и поверхностного натяжения распределяется по нему. Под действием центробежных сил по касательной по поверхности цилиндра, жидкость в виде капель срывается с его поверхности и, пролетая объем сектора, контактирует с пульсирующим газом и находящимися в нем твердыми частицами и далее попадает на сетчатые перегородки 6, смачивает и распределяется по ним и снова под действием центробежных сил срывается в виде капель с одной перегородки, попадает на следующую или на сетчатую поверхность наружного цилиндра 5, смачивая его, и далее диспергируется на внутреннюю поверхность корпуса 1, по которой стекает к патрубку выхода загрязненной жидкости 10. Таким образом жидкость многократно диспергируется на сетчатых поверхностях, создавая высокотурбулизованную, быстро обновляемую поверхность контакта фаз, исключающую проскок газа без контакта с жидкостью.

Газовый поток, поступая из патрубка 8 через смоченную поверхность наружного сетчатого цилиндра 5 в полость сектора, образованного двумя сетчатыми перегородками 6, распределяется через ячейки сетки в смежные сектора, т.е. в объем барабана. Так как в момент входа газа в сектор противоположный сектор закрыт глухой пластиной 11 и газ не может через патрубок 9 покинуть аппарат, в объеме аппарата за счет динамического напора во входном патрубке повышается давление газа, но так как барабан вращается, повышение давления происходит на короткий промежуток времени. При повороте барабана на угол α между пластинами секторов входной патрубок перекрывается глухой пластиной, а выходной патрубок открывается и за счет разности давлений газа в барабане газ выходит из аппарата.

Таким образом в аппарате происходит колебание давлений, приводящее к пульсациям газового потока, при этом за один оборот барабана возникает (генерируется) число низкочастотных пульсаций, равное числу глухих пластин. Из исследований известно (Задорский В.М. Интенсификация газожидкостных процессов химической технологии, Киев. : 1979, с. 58), что оптимальное число пульсаций лежит в пределах 8 - 15 1/с. Следовательно, зная число закрытых секторов в барабане аппарата и диаметр аппарата, можно определить скорость вращения барабана, обеспечивающую необходимую частоту пульсаций. При этом следует учитывать, что возникающие низкочастотные пульсации турбулизируют не только газовый поток, но и диспергированную жидкость и пленку жидкости на поверхности всех сетчатых элементов, что обеспечивает высокую эффективность очистки, особенно при очистке газов от мелкодисперсной пыли.

К достоинствам предлагаемой конструкции следует отнести: компактность - по своим габаритам устройство для очистки газа, при равных расходах газа, аналогично габаритам дымососа или вентилятора; простота конструкции - в аппарат для очистки газа может быть переоборудован дымосос или вентилятор; низкое гидравлическое сопротивление.

Изобретение относится к аппаратам, применяемым в различных отраслях промышленности для очистки газов от твердых частиц, например для очистки дымовых газов промышленных котельных, при очистке аспирационных и технологических выбросов. Цель изобретения - увеличение эффективности очистки газа от мелкодисперсных частиц путем турбулизации крупномасштабными пульсациями газового потока и уменьшение гидравлического сопротивления путем применения контактных элементов с малым гидравлическим сопротивлением. Устройство для очистки газов включает корпус, патрубки подвода и отвода газа, патрубок отвода жидкости, ротор в виде сетчатого барабана и установленную по оси ротора центральную перфорированную трубу для подвода орошающей жидкости. Сетчатый барабан выполнен из торцевых сетчатых дисков, внутреннего и наружного сетчатых цилиндров и радиальных сетчатых перегородок, расположенных между ними и делящих барабан на сектора. На наружном цилиндре последовательно через сектор закреплены глухие вогнутые пластины, по радиусу равные радиусу наружного цилиндра, по ширине - ширине барабана, причем длина пластины по периметру барабана равна высоте патрубков для подвода и отвода газа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для очистки газов, включающее корпус, патрубки подвода и отвода газа, патрубок отвода загрязненной жидкости, ротор в виде сетчатого барабана и установленную по оси ротора центральную перфорированную трубу для подачи орошающей жидкости, отличающийся тем, что сетчатый барабан состоит из торцевых дисков, внутреннего и наружного сетчатых цилиндров и радиальных сетчатых перегородок, установленных между цилиндрами, причем на наружном цилиндре последовательно через сектор закреплены глухие вогнутые пластины, по радиусу равные радиусу наружного цилиндра, а по ширине - ширине барабана, причем длина пластины по периметру барабана равна высоте патрубков для подвода и отвода газа. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что патрубки для подвода и отвода газа установлены на корпусе таким образом, чтобы в положении закрытия входного патрубка пластиной сектора барабана, выходной патрубок был открыт, и наоборот.