ПЫЛЕГАЗОУЛОВИТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК B01D47/02 

Изобретение может быть использовано в теплоэнергетической, химической, металлургической, машиностроительной промышленности, в коммунальном хозяйстве и в строительно-дорожных предприятиях.

Известны пылегазоуловители ударно-контактного действия (см. Справочник по пыле- и золоулавливанию. /Под ред. А.А.Русакова. - М.: Энергоиздат, 1983, с. 106-108, рис. 4.26, 4.28 и 4.29): 1) мокрый пылеуловитель, рис. 4.26, включающий газопровод подающий, резервуар с промывочной жидкостью и газопровод выброса промытого газа в атмосферный воздух; 2) скруббер ударного действия (СУД) (см. рис. 4.29), состоящий из газопровода подающего с соплом-ускорителем потока, корпуса с промывочной жидкостью, каплеуловителя и газопровода выброса промытого газа в атмосферный воздух.

В этих пылегазоуловителях (ПГУ) взаимодействие потока газа и жидкости протекает в относительно большом объеме корпуса ПГУ, хотя и в ограниченном жесткими стенками пространстве. При этом промывочная жидкость, подвергаясь удару газового потока о свою поверхность, свободно перемещается во все стороны в пределах объема бункера и, пластично деформируясь, амортизирует его действие, ослабляя тем самым процесс дробления жидкости на мелкие и мельчайшие капли. Наряду с этим указанное обстоятельство не обеспечивает достаточно полного эффекта в создании необходимой стесненности пространства и уровня турбулентности взвеси внутри самих потоков взаимодействующих фаз. В связи с этим эффективность очистки газа в рассматриваемых промывателях значительно ниже их потенциальных возможностей.

Известен газовый промыватель типа скруббер Дойля (см. Справочник Русанова А.А., с.107, рис. 4.28), который состоит из корпуса с промывочной жидкостью, газопровода подающего, в выходной части которого встроен конус-ускоритель потока, образующий со стенкой газопровода кольцевую щель, брызгоотстойника и газопровода выброса промытого газа в атмосферный воздух. При работе ПГУ скорость газа в кольцевой щели на выхлопе составляет 35-55 м/с, и газовый поток с достаточно высокой скоростью ударяется о поверхность жидкости, создавая завесу из капель. Уровень жидкости в скруббере (в статическом состоянии) должен быть на 2-3 мм ниже кромки трубы подающего газопровода, причем следует отметить, что это требование обязательно, т.к. только при его соблюдении обеспечивается стабильность работы газопромывателя. Гидравлическое сопротивление газопромывателя в зависимости от скорости истечения газа из кольцевой щели составляет 500-4000 Па.

Рассматриваемый скруббер имеет следующие недостатки, характерные для ПГУ ударно-инерционного действия:
1) основная часть кинетической энергии газового потока, подаваемого на очистку, расходуется не на разрушение массы жидкости до мелкокапельного ее состояния, а на создание пластичной упругой деформации и движение всей массы заключенной в бункере промывателя жидкости;
2) недостаточная степень турбулизации газокапельной смеси в свободном пространстве бункера, не занятом жидкостью, и низкая плотность контактирующих фаз в этом пространстве;
3) не полностью используются возможности высокодисперсного распыливания жидкости в процессе самой промывки газа;
4) нестабильность работы промывателя, обусловленная практической трудностью поддержания постоянства зазора 2-3 мм между кромкой подающего газопровода и зеркалом жидкости внутри бункера (в статическом состоянии).

Изобретение направлено на повышение эффективности очистки промываемого газа и обеспечение стабильности работы ПГУ независимо от высоты уровня промывочной жидкости (в пределах 200-250 мм) за счет использования дополнительного малогабаритного промывателя газового потока, вводимого внутрь основного (реконструируемого) ПГУ и подвешенного к выхлопной части подающего газопровода соосно с ним так, что их стенки образуют круговую щель, а внутри нижней части цилиндрического корпуса дополнительного промывателя закреплен жесткий плоский экран круглой формы, наружные стенки которого образуют круговую щель с внутренней стенкой корпуса дополнительного промывателя. Нижняя часть корпуса дополнительного малогабаритного промывателя погружена в промывочную жидкость на глубину, обеспечивающую начальную толщину слоя промывочной жидкости над жестким экраном дополнительного промывателя в пределах 200-250 мм.

Схема предлагаемого дополнительного малогабаритного промывателя, встроенного внутрь корпуса реконструируемого (основного) пылегазоуловителя (ПГУ), показана на чертеже. Устройство включает следующие элементы: подающий газопровод 1 с выхлопным конусным соплом 2; цилиндрический корпус 3 дополнительного промывателя 6; экран жесткий круглый плоский 4; щель круговую 5; корпус-бак 7 основного ПГУ с боковыми стенками, крышку 8 корпуса основного ПГУ; промывочную жидкость 9; сепаратор 10 капельной жидкости и трубопровод выхлопа 11 промытого газа в атмосферный воздух.

Работает устройство следующим образом.

Газ, подаваемый на очистку по газопроводу 1, выбрасывается со скоростью 30-35 м/с через выхлопное сопло 2 внутрь цилиндрического корпуса 3 дополнительного промывателя и ударяется о поверхность слоя промывочной жидкости 9 высотой 200-250 мм, находящейся над жестким круглым экраном 4, разрушает основную массу этого слоя, превращая жидкость в сильно турбулизованную газожидкостную смесь, которая интенсивно промывается при этом внутри корпуса 3 дополнительного промывателя в весьма стесненных жестким экраном 4 и стенками корпуса 3 дополнительного промывателя условиях, создавая при этом максимально высокую плотность реагирующих сред (жидкость, газ, твердые аэрозоли и молекулы SO₂, NO_x и др.), после чего вся газожидкостная смесь со скоростью 30-35 м/с выбрасывается через круговую щель 5 вертикально вверх под крышку 8 корпуса 7 реконструируемого ПГУ и ударяется о внутреннюю ее стенку. В результате сильного механического удара газожидкостной струи водяные капли дробятся на мелкие частицы, а под действием высокой скорости потока под крышкой корпуса 8 реконструируемого ПГУ они дополнительно измельчаются до пылевидного состояния, что обеспечивает непрерывное интенсивное насыщение мелкодисперсной жидкостью внутреннего пространства корпуса 7 реконструируемого ПГУ, незаполненного промывочной жидкостью. Таким образом, в корпусе дополнительного промывателя 3 производится первая ступень промывки очищаемого газа, в процессе которой создаются благоприятные условия для очистки газа как от высокодисперсных частиц твердого аэрозоля, так и для активной абсорбции промывочной жидкостью молекул вредных газовых примесей (SO₂, NO_x и др.). Выбрасываемый из круговой щели 5 вертикальный кольцевой поток газожидкостной смеси с указанной выше скоростью (30-35 м/с) производит интенсивную турбулизацию газожидкостной взвеси, заполняющей незанятое промывочной жидкостью пространство реконструированного ПГУ, повышая тем самым эффективность промывки газа на второй ступени его очистки по основной технологии реконструированного ПГУ.

Стабильность работы ПГУ, снабженного дополнительным промывателем, определяется высотой слоя промывочной жидкости над жестким экраном, которую можно принимать 200-250 мм.

Простота конструкции и дешевизна изготовления дополнительных промывателей в любой мехмастерской создают реальную возможность проведения реконструкции как действующих, так и вышедших из строя мокрых ПГУ и повышения эффективности очистки газа в них за счет двухступенчатой его промывки в несколько раз без существенного повышения их энергоемкости.

Изобретение предназначено для промывки дымовых газов с целью комплексной их очистки от твердых аэрозолей и молекул вредных газовых примесей (SO₂, NO_x и др. ). Пылегазоуловитель включает корпус-бак с боковыми стенками и крышкой, промывочную жидкость внутри корпуса, подающий пылегазопровод с выхлопным конусным соплом, сепаратор капельной жидкости, трубопровод выхлопа промытого газа. Пылегазоуловитель снабжен дополнительным малогабаритным промывателем газового потока, предназначенным для первичной промывки газа, который имеет цилиндрический корпус, подвешиваемый к выхлопной части подающего пылегазопровода соосно с ним так, что их стенки образуют круговую щель, а внутри нижней части цилиндрического корпуса, размещаемой в промывочной жидкости на некотором расстоянии от нижней кромки выхлопного конусного сопла горизонтально, закреплен жесткий плоский экран круглой формы, наружные кромки которого образуют круговую щель с внутренней стенкой цилиндрического корпуса дополнительного промывателя. Скорость выброса газожидкостной смеси через круговую щель составляет 30-35 м/с, а начальная толщина слоя промывочной жидкости над экраном дополнительного промывателя находится в пределах 200-250 мм. Изобретение обеспечивает высокую эффективность очистки газа. 1 ил.

Пылегазоуловитель, характеризующийся тем, что он включает корпус-бак с боковыми стенками и крышкой, подающий газопровод с выхлопным конусным соплом, дополнительный малогабаритный промыватель газового потока с цилиндрическим корпусом, подвешенный к выхлопной части подающего газопровода соосно с ним так, что их стенки образуют круговую щель, а внутри нижней части цилиндрического корпуса закреплен жесткий плоский экран круглой формы, наружные кромки которого образуют круговую щель с внутренней стенкой цилиндрического корпуса дополнительного промывателя, направленную вертикально вверх, под крышку уловителя, при этом скорость выброса газожидкостной смеси через круговую щель составляет 30-35 м/с, а начальная толщина слоя промывочной жидкости над жестким экраном дополнительного промывателя находится в пределах 200-250 мм.