УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 1999 года по МПК B01D47/06 B01D47/16 

Изобретение относится к аппаратам, применяемым в различных отраслях промышленности для мокрой очистки газов от мелкодисперсных твердых частиц.

Известен ряд конструкций мокрых пылеуловителей, например а.с. 223766, 1074573, аппараты с сетчато-роторными дробящими устройствами (В.С.Галустов. Прямоточные распылительные аппараты в теплоэнергетике. М. Энергоатомиздат, 1989, с. 157).

Известно устройство для очистки запыленных газов по а.с. 223766, выполненное в виде закрепленных на одном валу и частично погруженных в ванну со смачивающей жидкостью вращающихся дисков, причем валу сообщаются вибратором осевые колебания. Недостатком конструкции является невысокая эффективность очистки, так как контакт между запыленным газом и жидкостью осуществляется в пленочном режиме, поскольку распыления жидкости не происходит.

Известен аппарат для очистки газов с сетчато-роторными дробящими устройствами (В. С. Галустов. Прямоточные распылительные аппараты в теплоэнергетике). В этом аппарате для снижения гидравлического сопротивления используется воздействие остаточной кинетической энергии капель для вращения ротора. Недостатком аппарата является неравномерный по сечению вентиляционный эффект и дополнительный расход электроэнергии для создания напора, обеспечивающего вращение устройства. Кроме того, требуется непрерывная подача жидкости на орошение.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки газа (а.с. 1074573), включающее корпус, патрубки подвода и отвода газа, ротор с сетчатыми элементами в виде цилиндров и установленную по оси ротора центральную перфорированную трубу для подвода орошающей жидкости. Контакт между газом и жидкостью происходит при проходе газа через сетчатые орошаемые цилиндры и при распыле жидкости под действием центробежных сил. Недостатком известного аппарата является большое гидравлическое сопротивление, малая фиксированная поверхность контакта фаз, большой свободный объем аппарата, в котором распыленная жидкость движется в виде крупных капель, что не позволяет обеспечить высокую эффективность улавливания пыли, и особенно мелкодисперсных частиц. Кроме того, для избежания засорения сетчатых поверхностей требуется непрерывная подача значительного количества жидкости.

Цель изобретения-увеличение эффективности очистки газов от мелкодисперсных частиц путем увеличения поверхности контактного устройства и уменьшения сечения каналов для прохода газа, уменьшение гидравлического сопротивления за счет использования гидродинамически простых форм каналов и уменьшение расхода жидкости за счет использования буферной емкости в виде ванны и рециркуляции жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для очистки газов, включающее корпус, патрубки подвода и отвода газа, ванну со смачивающей жидкостью, полый перфорированный вал с закрепленным на нем сетчатым контактным устройством, выполнено в виде трубок. Существенным отличием является то, что сетчатое контактное устройство выполнено в виде сетчатых трубок, закрепленных вокруг вала, причем все трубки плотно соприкасаются между собой, а патрубки подачи и отвода газа расположены друг против друга так, чтобы обеспечить подачу газов только в часть трубок.

На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез устройства для очистки газов, на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1.

Устройство для очистки газов состоит из горизонтального цилиндрического корпуса 1, внутри которого размещено сетчатое контактное устройство, состоящее из вала 2 и расположенных вокруг него вплотную друг к другу сетчатых трубок 3. Корпус аппарата снабжен патрубками входа газа 4 и выхода газа 5, патрубком выхода загрязненной жидкости 6. Подача жидкости на орошение проводится через перфорированный отверстиями полый вал 2.

Устройство для очистки газов работает следующим образом.

Запыленный поток газа через патрубок 4 поступает в корпус в сетчатые трубки и межтрубчатые каналы, находящиеся в данный момент против входного патрубка, где вступает в контакт со смоченной поверхностью трубок и распыленной под действием центробежных сил жидкостью, причем распыленная жидкость контактирует с газом как в трубном, так и в межтрубчатом пространстве. Турбулизации газового потока способствует как высокая скорость газа в трубах (20-40 м/с), так и малый эквивалентный диаметр каналов. При вращении сетчатого контактного устройства жидкость распределяется по поверхности всех сетчатых элементов (с внутренней и внешней стороны) как за счет распыления через отверстия полого вала 2, так и за счет смачивания трубок в ванне 7. Процесс очистки газа протекает в две стадии.

На первом этапе, при входе газа в смоченные каналы, газ в каналах (трубках и межтрубчатых каналах) движется с большой скоростью, турбулизируясь в каналах малого сечения и контактируя как со смоченными поверхностями каналов, так и с срываемыми под действием центробежных сил с поверхности каналов каплями. При этом, в основном, происходит улавливание относительно крупных частиц, попадающих под действием центробежных сил на смоченную поверхность каналов.

На втором этапе, когда трубки контактного устройства вследствие его вращения выйдут из зоны подачи газа, скорость газа в них снижается, происходит фильтрация газа через ячейки сетки в смежные каналы, время контакта газа со смоченной поверхностью каналов увеличивается. Кроме того, вследствие вращения контактного устройства, вследствие чередования открытия и закрытия каналов, в газовом потоке возникают мелкомасштабные пульсации, генерирующие трехмерные пульсации твердых частиц. Совместное действие перечисленных факторов обеспечивает высокую эффективность очистки газов от мелкодисперсных частиц. Следует учитывать, что при угле поворота устройства, когда трубки с газом погружаются одновременно по всей длине в жидкость ванны, происходит выдавливание газа жидкостью через смоченные ячейки сетки, или при интенсивном погружении, через ячейки и слой жидкости. При этом одновременно с улавливанием мелких частиц пыли происходит их смыв с поверхности каналов, то есть задержка в ванне.

К достоинствам конструкции следует отнести:
- малое гидравлическое сопротивление, обусловленное выполнением каналов простой геометрической формы;
- простота конструкции;
- высокая эффективность очистки газов от мелкодисперсных частиц (менее 1-2 мкм);
- компактность;
- малый расход воды, обусловленный буферным запасом в ванне и рециркуляцией.

Изобретение относится к аппаратам, применяемым в различных отраслях промышленности для мокрой очистки газов от мелкодисперсных твердых частиц. Недостатком известных конструкций является большое гидравлическое сопротивление, малая фиксированная поверхность контакта фаз, большой свободный объем аппарата, в котором распыленная жидкость движется в виде крупных капель, потребность в непрерывной подаче значительных количеств жидкости. Изобретение обеспечивает увеличение эффективности очистки газов от мелкодисперсных частиц и уменьшение сечения каналов для прохода газа, уменьшение гидравлического сопротивления и уменьшение расхода жидкости. Устройство для очистки газов включает корпус, патрубки подвода и отвода газа, ванну со смачивающей жидкостью, полый перфорированный вал с закрепленным на нем сетчатым контактным устройством, выполненным из сетчатых трубок. Существенным отличием является то, что сетчатое контактное устройство выполнено в виде сетчатых трубок, закрепленных вокруг вала, причем все трубки плотно соприкасаются между собой. Патрубки подачи и отвода газа расположены друг против друга так, чтобы обеспечить подачу газа только в часть трубок. 2 ил.

Устройство для очистки газов, включающее горизонтальный корпус, патрубки подвода и отвода газа, патрубок отвода загрязненной жидкости, вал с закрепленным на нем контактным устройством в виде сетчатых трубок, отличающееся тем, что сетчатые трубки закреплены вокруг горизонтального перфорированного вала, причем все трубки плотно соприкасаются друг с другом.