Скруббер Вентури Советский патент 1984 года по МПК B01D47/10 

Изобретение относится к конструкции тепломассообменных аппаратов и может быть применено в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промыщленности, например для мокрой очистки газов от взвещенных частиц, охлаждения газов и конденсации паров, абсорбци газов жидкостью, проведения химических реакций в системе газ - жидкость - твердое. Известен аппарат для тепломассообменных процессов, имеющий профиль Вентури, распылитель жидкости, патрубки входа и выхода газа, подачи и слива жидкости 1, Недостаток известного аппарата с профилем Вентури заключается в неравномерном распределении газа и жидкости по сечению конфузора СВ. Для подачи газа в СВ традиционно используется газоподводящее устройство типа «колено. При движении газа в колене со скоростью 10-15 м/с (оптимальные скорости в промышленных газоходах) за счет действия центробежных сил газ отжимается к наружному радиусу колена, что приводит к сильной поперечной неравномерности, которая сохраняется при движении газа в конфузоре СВ. Подача жидкости в СВ осуществляется чаще всего форсунками центробежно-струйного типа, которые образуют сплошной конус из струй и капель орошающей жидкости. Экспериментами установлено, что газ в недостаточной степени проникает внутрь конуса жидU1Т кости, вытекающей из форсунки. В массообмене участвуют в основном капли, расположенные вблизи образующей конуса. Факт этот дополнительно усиливает неравномерность распределения газа в конфузорной части СВ. Наиболее близким к изобретению является Скруббер Вентури, включающий конфузор с конической вставкой, горловину и диффузор, форсунку орошения 2. Данное устройство характеризуется недостаточной эффективностью взаимодействия фаз и неравномерностью распределения газа по сечению скруббера. Здесь конические отражатели предназначены/для образования пленки жидкости на их поверхности. Это способствует неравномерному распределению жидкости как по сечению конфузора, так и перед входом жидкости в горловину скруббера. Процесс контактирования фаз в кольцевых каналах этой конструкции не отличается от процесса взаимодействия фаз в полом скруббере без отражателеи. Конические отражатели здесь предназначены в основном для изменения проходного сечения горловины. Цель изобретения - повышение степеви очистки газа за счет устранения поперечной неравномерности газового потока. Поставленная цель достигается тем, что в скруббере Вентури, включающем конфузор с конической вставкой, горловину и диффузор, форсунку орошения, коническая вставка выполнена в виде многовитковой спирали, прилегающей к стенкам конфузора, и установлена на расстоянии от начала конфузора 0,2-0,25 его длины, цричем длина вставки равна половине длины конфузора. Кроме того, вставка может выполняться либо из перфорированного листа, либо из гофрированного листового материала с расположением гофр перпендикулярно движению газового потока, На фиг. 1 схематически представлено устройство аппарата скруббера Вентури, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Аппарат включает конфузор 1, вставку 2 коническую спиральную, форсунку 3, горловину 4, диффузор 5. Аппарат работает следующим образом (случай абсорбции газа). Газовая смесь проходит последовательно конфузор 1, горловину 4 и диффузор 5. Орощающая жидкость поступает в аппарат через форсунку 3. На выходе из форсунки происходит дробление жидкости на капли и поглощение компонента из газовой смеси. При этом насыщаются поверхностные слои капель. Попадая на поверхность спиральной конической вставки 2, капли жидкости растекаются в пленку, и происходит усреднение концентрации поглощаемого компонента. Упругость паров „ поглощаемого компонента над пленкой жидкости снижается. Увеличивается движущая сила процесса абсорбции. В период движения газожидкостного потока в узких каналах спиральной вставки происходит активное взаимодействие газа и жидкости, а также устранение поперечной неравномерности по газу и жидкости. На выходе из спиральной вставки пленка жидкости разрывается на отдельные капли, которые вторично дробятся в области высоких скоростей газа в горловине с образованием новых поверхностей контакта фаз. Такое последовательное, ступенчатое развитие поверхности контакта фаз позволяет достигнуть высокой эффективности поглощения компонентов из газовых смесей и очистки газа от пыли в одном скруббере. Аппарат может работать в режиме восходящего прямотока, когда газ и жидкость подводятся снизу. Спиральная коническая вставка может быть изготовлена из перфорированного ли Это позволяет более равномерно распределить жидкость по обеим поверхностям спиральной конической вставки. Сплошной конический факел жидкости, образованный центробежной струйной форсункой, падает на внутреннюю поверхность спиральной конической вставки. Наружная поверхность вставки орошается жидкостью, отражен

1. СКРУББЕР ВЕНТУРИ, включающий конфузор с конической вставкой. горловину и диффузор, форсунку орошения, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки газа за счет устранения поперечной неравномерности газового потока, коническая вставка выполнена в виде многовитковой спирали, прилегающей к стенкам конфузора, и установлена на расстоянии от начала конфузора 0,20,25 его длины, причем длина вставки равна половине длины конфузора. 2.Скруббер Вентури по п. 1, отличающийся тем, что вставка выполнена из перфорированного листа. 3.Скруббер Вентури по п. 1, отличающийся тем, что вставка выполнена из гофрированного листового материала, причем гофры расположены перпендикулярS но движению газового потока. (Л О5 4 ;о со со