УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 1999 года по МПК B01D47/04 

Изобретение относится к аппаратам мокрого пылеулавливания с применением водогазовой эмульсии и может быть использовано в энергетике, металлургии, стройиндустрии и других отраслях промышленности для очистки газовых выбросов от пыли.

Известны устройства для очистки газов, состоящие из корпуса, внутри которого расположены пенообразующие или образующие эмульсию элементы в виде решеток или завихрителей различного типа (Справочник по пыле- и золоулавливанию под редакцией Русанова А.А., Энергоиздат, 1983 г., 112 с.).

Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату является устройство для очистки газов, описанное в журнале "Электрическое станции" 5 за 1997 год, состоящее из корпуса, выполненного на базе скруббера, входного и выходного патрубка ввода и вывода газов. В корпусе скруббера на кронштейнах установлен завихритель, являющийся инициатором эмульгирования и система подачи воды. Над ним в качестве каплеуловителя выполнен раскручиватель лопаточного типа, обеспечивающий осаждение брызг воды на корпусе скруббера.

Недостатком аппаратов подобного типа является занос входных газоходов, снижение эффективности при уменьшении расхода газов, необходимость периодической промывки отдельных узлов, ограниченная возможность сокращения удельных расходов воды на орошение, высокое аэродинамическое сопротивление установки.

Не использованы полностью возможности дальнейшего повышения эффективности улавливания золы и диоксида серы в установках данного типа.

На изготовление аппарата требуется значительное количество титана, что удорожает его стоимость.

Целью изобретения является дальнейшее повышение эффективности, надежности и удешевление процесса очистки газов от пыли.

Указанные цели достигаются путем (фиг. 1) :
- установки завихрителя в специальной нише (3) корпуса скруббера (1), что с одной стороны выравнивает поток газов по кольцу завихрителя и с другой стороны создает рециркуляцию воды в эмульсионную зону;
- равномерной раздачи воды из водораздающей тарелки через специальные прорези, расположенные по окружности в количестве, кратном числу лопаток;
- подачи воды через специальные плоскофакельные форсунки над зоной активного образования газоводной эмульсии, что дополнительно промывает газы и способствует осаждению загрязненных капель, вынесенных из зоны очистки газов; промывка газов покидающих золоуловитель чистой водой также снижает агрессивность брызгоуноса, имеющего pH в пределах 3 - 4 и тем самым улучшает условия работы газового тракта за установкой.

- применения высокоэффективного жалюзийного каплеуловителя шатрового типа с уголками, расположенными по винтовой линии.

- установки козырька в зоне подсоединения входного газохода для предотвращения заноса в него капельной влаги, стекающей из вихревой зоны и отложения золы.

- применения эрлифтов для увеличения кратности орошения.

На фиг. 1 схематически представлен вертикальный разрез предлагаемого пылеуловителя. На фиг. 2 и 3 представлен вид сбоку и сверху каплеуловителя (8).

Устройство состоит из цилиндрического корпуса (1), в качестве которого может быть использован скруббер существующей системы пылеулавливания. За входным газоходом (5), внутри корпуса установлен козырек (2) со стоком пульпы с него по оси скруббера, защищающий входной газоход от заноса золовыми отложениями.

В зоне установки завихрителя (4) из наклонных лопаток выполнена вихревая ниша (3), которая несет несколько функций:
- выравнивает поток газов и распределяет его равномерно по кольцу завихрителя;
- создает возможность выбрать оптимальную ширину и высоту завихривающих лопаток завихрителя (4) при неизменном диаметре корпуса (1);
- организует рециркуляцию воды в водораздающую тарелку (16) и повышает в несколько раз степень орошения вихревой зоны. С этой целью в верхней части вихревой ниши установлен кольцевой отражающий карниз (6), обеспечивающий возврат воды за счет насосного эффекта вращающегося эмульсионного слоя.

В результате взаимодействия кольцевого газожидкостного потока с отражающим карнизом (6) образуется горизонтальный вихревой поток в виде вращающегося тора, что обеспечивает высокую степень очистки газов.

Подача воды непосредственно на лопатки завихрителя осуществляется посредством тарелки (16), заполненной водой, а по краям снабженной прорезями (15), число которых кратно числу лопаток.

Над отражающим карнизом (6) расположен ряд плоскофакельных сопел (7) подпитки аппарата водой. Сплошная сетка капель чистой воды отсекает зону каплеуловителя от эмульгатора, что способствует осаждению капель грязной воды, выносимой из активной зоны и защищает каплеуловитель от заноса золой.

Каплеуловитель (8) выполнен шатровой конструкции с уголковыми лопатками, расположенными по винтовой линии конуса, а линия конуса уголков примыкает вплотную к вертикальным стенкам скруббера, что предотвращает вторичный каплеунос. Аэродинамическое сопротивление каплеуловителя не превышает 3-5 мм вод.ст.

Высокая эффективность каплеуловителя позволяет заполнить активную зону мелкодисперсной влагой, что обеспечивает стабильно высокий коэффициент улавливания золы при сравнительно невысоком аэродинамическом сопротивлении активной зоны.

За каплеуловителем расположен щиток (9), препятствующий выносу влаги по стенкам корпуса (1) и выходной газоход (10).

Уловленная зола в виде пульпы удаляется через гидрозатвор (14).

По данным испытаний промышленной установки на котле ПК-24, достигнута эффективность улавливания золы 99,8-99,9% при выходной запыленности газов 40-70 мг/нм³ и входной запыленности газов 20-40 г/нм³ аэродинамическом сопротивлении аппарата - 120-150 мм вод.ст. Высокий массообмен вихревой зоны, а также дополнительная рециркуляция пульпы из ванны сбора (11) с помощью эрлифта (12) с подводом сжатого воздуха (13) позволяют улавливать от 10 до 25% и более диоксида серы, в зависимости от состава золы.

Изобретение относится к области очистки газов от пыли, в частности дымовых газов пылеугольных котельных агрегатов, и может быть использовано в энергетической, металлургической, строительной отраслях промышленности, где используется мокрое пылеулавливание. Сущность изобретения: предлагается пылеулавливающий аппарат с цилиндрическим корпусом и расположенным в его аэродинамической нише, орошаемым водой лопаточным закручивающим устройством, создающим вихрь вдоль вертикальной оси корпуса. Подача воды непосредственно на лопатки завихрителя осуществляется посредством тарелки, заполненной водой, а по краям снабженной прорезями. В верхней части ниши установлен кольцевой отражающий карниз, над которым расположен ряд плоскофакельных сопл подпитки аппарата водой. Устройство обеспечивает эффективность очистки газов от пыли на 99,5 - 99,9% при аэродинамическом сопротивлении 1200 - 1300 Па и удельном расходе орошающей воды 0,1 - 0,15 л/нм³. Указанные показатели достигаются за счет высокоэффективной системы распределения воды и газов по периметру завихрителя; рециркуляции воды (пульпы) в завихрителе, что повышает в несколько раз кратность орошения активной зоны; промывки очищенных газов перед каплеуловителем чистой подпиточной водой; установкой высокоэффективного каплеуловителя шатрового типа с уголковыми элементами, расположенными по винтовой линии. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для очистки газов от золы, содержащее цилиндрический корпус, входной и выходной газоходы, завихритель, систему ввода воды в завихритель в виде тарельчатого устройства, заполненного водой, каплеуловитель и гидрозатвор для слива пульпы, отличающееся тем, что корпус имеет аэродинамическую нишу, в которой расположен завихритель. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что над нишей установлен отражающий карниз, образующий вихревой поток в виде вращающегося тора. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве каплеуловителя используют уголковый жалюзийный каплеуловитель шатрового типа с уголками, расположенными по винтовой линии. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что над входным газоходом установлен козырек длиной до оси корпуса. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ввод воды в завихритель выполнен через прорези в бортах тарельчатого устройства, а непосредственно перед каплеуловителем расположены плоскофакельные форсунки для подачи подпиточной воды. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что аэродинамическая ниша имеет ванну сбора пульпы, которая с помощью эрлифта соединена с линией рециркуляции пульпы.