УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ГАЗА К ОЧИСТКЕ В МОКРОМ МАССООБМЕННОМ АППАРАТЕ Российский патент 1999 года по МПК B01D47/06 B01D47/00 

Изобретение относится к устройствам для осуществления процессов тепло- и массообмена между газом и жидкостью, в частности к устройствам орошаемого ввода газопылевой смеси в орошаемые жидкостью массообменные аппараты, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, металлургической и других отраслях народного хозяйства.

Главными факторами, определяющими эффективность массообменных аппаратов, являются:
- интенсивность их работы;
- удельный расход энергии на перемещение жидкости, газа и на создание межфазной поверхности.

Оба фактора определяются в первую очередь конструкцией аппарата и режимом его работы.

Наилучший прием интенсификации - турбулизация газожидкостной системы, которая вызывает уменьшение диффузионных или термических сопротивлений на границе раздела фаз и непрерывное обновление контакта фаз, обеспечивающее работу с поверхностью малого "возраста".

В то же время интенсивность работы массообменных аппаратов зависит от работы других устройств, в частности газоподводящих. Это вызвано тем, что газоподводящие устройства в местах ввода газа в массообменные аппараты подвержены зарастанию отложениями в результате контакта сухого газа с жидкостью именно на границе их соприкосновения.

По своей технической сущности и достигаемому результату наиболее близким техническим решением к предлагаемому является "Мокрый золоуловитель" по а.с. N 856509, кл. B 01 D 47/00, опубл. 28.08.81 г. Известное устройство представляет собой аппарат, содержащий газоход с вертикальным и горизонтальным участками, горизонтальный участок которого выполнен в виде неподвижной трубы, снабженной фланцем для подсоединения ее к корпусу аппарата, и приспособление для подачи жидкости. Данное решение преследует цель - повышение эффективности процесса за счет нейтрализации кислоты в золовой пульпе.

При всех достоинствах известного решения оно обладает недостатками:
- возможность зарастания патрубка для ввода газа зольными продуктами и как следствие периодическое снижение эффективности работы золоуловителя.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы устройства для подготовки к очистке в мокром массообменном аппарате.

Техническим результатом предложенного устройства является исключение зарастания газохода.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для подготовки газа к очистке в мокром массообменном аппарате, содержащем газоход с вертикальным и горизонтальным участком, горизонтальный участок которого выполнен в виде неподвижной трубы, снабженной фланцем для подсоединения ее к корпусу массообменного аппарата, и приспособление для подачи жидкости, между фланцем и горизонтальным участком неподвижной трубы установлена вращающаяся труба, снабженная внутри ограничителями перемещения, между которыми подвижно установлен конусообразный шнек, причем вращающаяся труба может быть установлена с наклоном в сторону массообменного аппарата, а приспособление для подачи жидкости может быть выполнено в виде оросительной системы, установленной внутри вращающейся трубы.

Кратко техническая сущность предлагаемого решения поясняется следующим.

В процессе вращения труба орошается жидкостью, в результате чего ее внутренняя поверхность постоянно омывается. При прохождении через вращающуюся трубу сухой газ контактирует с жидкостью с улавливанием пыли, которая осаждается на внутренней поверхности вращающейся трубы. Если при этом используются концентрированные растворы солей, происходит осаждение на поверхности вращающейся трубы кристаллов солей.

Во избежание зарастания самой вращающейся трубы, а также места ввода газа в массообменный аппарат предложено во вращающейся трубе установить конусообразный шнек, который в процессе вращения в самой вращающейся трубе очищает ее внутреннюю поверхность от отложений, направляя их в массообменный аппарат.

Непрерывная очистка поверхности от отложений идет за счет разности линейных скоростей меньшего и большего диаметров конусообразного шнека, который как маятник колебательно движется во вращающейся трубе между ограничителями перемещения.

Сравнение предлагаемого устройства с аналогичными существующими устройствами как по прототипу, так и с аналогами показывает, что оно отличается:
- расположением между фланцем, закрепленным на корпусе массообменного аппарата, и горизонтальным участком неподвижной трубы вращающейся трубы;
- наличием во вращающейся трубе конусообразного шнека, подвижно установленного в ней между ограничителями перемещения;
- установлением внутри вращающейся трубы оросительной системы для жидкости.

Новая совокупность признаков, как известных, так и неизвестных (заявленных), в их тесной взаимосвязи позволяет получить технический результат более высокого уровня, а именно: упростить конструкцию устройства для подготовки газа к очистке, а также препятствовать образованию отложений в месте ввода газа в массообменный аппарат.

Предлагаемое устройство было успешно испытано в промышленных условиях.

Таким образом, предлагаемое решение отвечает критериям изобретения - изобретательский уровень и промышленная применимость.

Техническая сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1 - на которой показан общий вид устройства для подготовки газа к очистке в мокром массообменном аппарате, на фиг. 2 - вид на конусообразный шнек во вращающейся трубе по сечению А-А.

Устройство содержит газоход 1 с вертикальным участком 2 и горизонтальным участком, выполненным в виде неподвижной трубы 3, фланца 4, вращающейся трубы 5, в которой между ограничителями перемещения 6 свободно установлен конусообразный шнек 7. Внутри вращающейся трубы, которая может быть установлена с наклоном в сторону массообменного аппарата 8, расположена оросительная система 9 для жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Под действием привода (не показан) вращающаяся труба 5 приводится во вращение относительно неподвижной трубы 3 и фланца 4.

Газопылевая смесь поступает из мест отбора газа по газоходу 1 в корпус массообменного аппарата 8 через вращающуюся трубу 5, в которую подается жидкость через оросительную систему 9. В процессе вращения трубы 5 жидкость равномерным слоем омывает ее внутреннюю поверхность, постепенно и непрерывно стекая в массообменный аппарат 8. В процессе подачи сухого газа во вращающуюся трубу 5 он взаимодействует с жидкостью, которая улавливает пыль, которая осаждается на внутренней поверхности трубы 5. Если при этом используются растворы, химически активно взаимодействующие с газом с образованием кристаллов солей, то происходит их осаждение. Во избежание зарастания внутренней поверхности вращающейся трубы 5, а также места ввода газа в массообменный аппарат предложено очищать внутреннюю поверхность трубы 5 при помощи конусообразного шнека 7, который под действием вращения трубы 5 осуществляет вращательно-колебательные движения внутри нее. Такие сложные движения конусообразный шнек 7 осуществляет за счет разности линейных скоростей его концов, в результате чего отложения непрерывно счищаются и направляются в массообменный аппарат 8.

Изобретение позволяет повысить эффективность работы массообменного аппарата за счет подготовки газа перед его очисткой. Данная эффективность достигается за счет того, что в устройстве, содержащем газоход 1 с вертикальным 2 участком горизонтальным участком, выполненным в виде неподвижной трубы 3, приспособление для подачи жидкости 9, между фланцем 4 и неподвижной трубой 3 установлена вращающаяся труба 5, снабженная внутри ограничителями перемещения 6, между которыми подвижно установлен конусообразный шнек 7. В процессе вращения трубы 5 она орошается жидкостью. При прохождении через вращающуюся трубу 5 сухой газ контактирует с жидкостью с улавливанием пыли, которая осаждается на ее внутренней поверхности. Под действием вращения трубы 5 конусообразный шнек 7 за счет разности линейных скоростей меньшего и большего диаметров движется колебательно, очищая внутреннюю поверхность трубы 5 от отложений. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для подготовки газа к очистке в мокром массообменном аппарате, содержащее газоход с вертикальным участком и горизонтальным участком, выполненным в виде неподвижной трубы, снабженной фланцем для подсоединения ее к корпусу массообменного аппарата, и приспособление для подачи жидкости, отличающееся тем, что между фланцем и горизонтальным участком неподвижной трубы установлена труба с возможностью вращения, а в самой вращающейся трубе, снабженной ограничителями перемещения, и между ними подвижно установлен конусообразный шнек. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вращающаяся труба установлена с наклоном в сторону массообменного аппарата. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приспособление для подачи жидкости выполнено в виде оросительной системы, установленной внутри вращающейся трубы.