Пенный аппарат Советский патент 1984 года по МПК B01D47/04 

2. Аппарат поп.1, отличающийся тем, что элементы нижнего ряда стабилизатора расположены перперпендикулярно к элементам татрубы оросителя усперпендикулярно к верхнего ряда стабили

1. ПЕННЫЙ АППАРАТ для очистки газа включающий корпус с патруб ками для подвода и отвода газа, труб чатьИ ороситель для подачи жидкости и сливной штуцер, провальную тарелку из продольных элементов и paз 4eщeнный на ней стабилизатор пенного слоя, отличающийся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления, упрощения конструкции аппарата и повышения зффективности его работы, стабилизатор выполнен из взаимно перекрывающихся рядов продольных элементов, ороситель установлен на стабилизаторе, при этом трубы оросителя, продольные элементы стабилизатора и тарелки установлены с равным шагом и смещены на половину шага относительно параллельных рядов, в ка)1цт.ой трубе ооосителя выполнены с двух сторон горизонтальные отверстия смещенные на одинаковые расстояния относительно отверстий в соседних трубах.

Изобретение относится к оборудованию для обработки газов и жидкостей и может быть использовано в процессах очистки газов от пыли,тумана и абсорбции газовых компонентов .

Известен пенный аппарат с тарелкми провального типа, выполненными и колосников или труб со свободным сечением порядка 0,16-0,25 .

В таких аппаратах смывание налипшей пыли или отложений солей осуществляется путем организованной утечки жидкости через отверстия тарелки 1 .

Однако при скоростях газа более 2 м/с в крупногабаритных аппаратах с провальными тарелками возникает волновой режим, при котором ухудшается структура пенного слоя и снижается эффективность их работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пенный аппарат, включающий корпус с патрубками для подвода и отвода газа, трубчатый ороситель для подачи жидкости и сливной штуцер, провальную тарелку из продольных элементов и размещенный на ней стабилизатор пенного слоя.

Стабилизатор пенного слоя существенно улучшает структуру пены и равномерность работы тарелки, поско льку кинетическая энергия газового потока используестя на дополнительное дробление газовых пузырьков при их трении о стабилизатор, а не на раскачивание пенного слоя 2j .

К недостаткам такого аппарата можно отнести сравнительно высокое гидравлическое сопротивление тарелк и большую трудоемкость изготовления стабилизатора пенного слоя, представляющего собой сотовую решетки из вертикально расположенных пластин с размерами ячеек до 40«40 мм.

Цель изобретения - снижение гидравлического сопротивления, упрощение конструкции аппарата и повышени эффективности его работы. .

Указанная цель достигается тем, что в пенном аппарате для очистки газа, включающем корпус с патрубкам для подвода и отвода газа, трубчаты ороситель для подачи жидкости и сливной штуцер, провальную тарелку

, из продольных элементов и размещенный на ней стабилизатор пенного слоя, стабилизатор выполнен из взаимно перекрещивающихся рядов продольных

элементов, ороситель установлен непосредственно на стабилизаторе, при этом трубы оросителя, продольные элементы стабилизатора и тарелки установлены с равным шагом и смещены на

0 половину шага относительно параллельных рядов, в каждой трубе оросителя выполнены с двух сторон горизонтальные отверстия, смещенные на одинаковые расстояния относительно отверстий

г в соседних трубах.

Элементы нижнего ряда стабилизатора расположены перпендикулярно к элементам тарелки,-а трубы оросителя установлены перпендикулярно к элементам верхнего ряда стабилизатора.

0 На фиг.1 изображен пенный аппарат, вертикальный разрез, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на Фиг.2, на фиг.4 - то же, вариант} на фиг.5 - разрез В-В на

5 фиг.З.

Пенный аппарат состоит из прямоугольного корпуса 1, в котором гори-зонтально установлена провальная тарелка 2 из цилиндрических тел

0 {фиг.З) или наклонных пластин (фиг.4), позволяющих регулировать свободное сечение и образующих чередующиеся каналы сужающейся или расширяющейся конфигурации с шагом t и площадью

5 свободного сечения порядка 0,50,7 . На провальной тарелке 2 размещен двухрядный стабилизатор 3 пенного слоя, выполненный с шагом t из одинаковых с тарелкой продольных элементов: цилиндрических тел (фиг.З) или регулируемых наклонных пластин (фиг.4), со свободными сечениями каждого ряда 0,5-0,7 . Продольные элементы нижнего ряда стабилизатора 3 расположены под прямым углом

5 к направлению продольных элементов провальной тарелки 2, элементы верхнего ряда стабилизатора размещены параллельно элементам тарелки со смещением на половину oiara (0,5t)

0 относительно расположения элементов тарелки 2. На стабилизаторе пенного слоя установлен ороситель 4 для подачи жидкости, выполненный из параллельно расположенных труб под прямым

5 углом к направлению верхнего ряда стабилизатора 3. Свободное сечение между трубами оросителя 4 равно 0,50,7 ,направление труб оросителя параллельно элементам нижнего ряда стабилизатора 3, трубы смещены по от ношению к ним на половину шага (0,5t В трубах оросителя 4 выполнены с дву сторон горизонтальные отверстия 5 дл прохода орошающей жидкости-, смещенные на одинаковые расстояния относительно отверстий в соседних трубах оросителя. В нижней части корпуса 1 расположен трубопровод 6 для подвода очищаемого газа с отражателем 7 и сливной патрубок 8 для отвода отработанной жидкости, В верхней части корпуса 1 расположен патрубок 9 для отвода очищенного газа, вокруг которого установлен инерционный сепаратор 10 для улавливания капель с дренажной трубой 11. Аппарат работает следующим образом. Очищаемый газ поступает снизу через трубопровод 6 и, выйдя из него, огибает отражатель 7. Затем газ с приведенной к полному сечению корпуса 1 скоростью порядка 1,5-3,5 м/с проходит .в продольные каналы провальной тарелки 2 и образует на ней слой подвижной пены при взаимодействии с водой, подаваемой перекрестным током из оросителя 4. в дальйейшем газ проходит в поперечно расположенные продольные каналы нижнего ряда .стабилизатора 3 пенного слоя, затем в параллельные тарелки 2, продольные каналы верхнего ряда стабилизатора и потом попадает в поперечно располо женные продольные каналы, образованные трубами оросителя 4. Встречая на своем пути в этих каналах завесу из струй жидкости, вы текающих из отверстий 5 оросителя, газ равномерно перераспределяется по сечению аппарата. При взаимодействии со струями газ диспергирует жидкость на капли и пленки, создавая высокоразвитую поверхность фазового контак та . При этом в каналах стабилизатора происходит дополнительное дробление газовых пузырьков вследствие их трения о цилиндрические тела или о наклонные пластины, что способствую появлению мелкоячеистой Лены с 4 yfCOK развитой межфазной поверхностью и устраняет раскачивание и волнение пенного слоя, т.е. обеспечивается равномерная работа всех каналов провальной тарелки. При очистке газа от пыли высокоразвитая поверхность контакта фаз и интенсивная турбулизация газожидкостного слоя способствую эффективному переносу частиц пыли из газа и надежной их фиксации на повер ности жидких пленок пузырьков. Очище ный газ поднимается из пенного слоя вверх, проходит через инерционный сепаратор 10 и выводится из аппарата через патрубок 9, а отсепарирован ные капли жидкости возвращаются в пенный слой по дренажной трубе 11. Отработанная жидкост:ь из пенного слоя вместе с частицами уловленной пыли протекает сквозь каналы провальной тарелки 2 и выводится из корпуса аппарата через сливной патрубок 8. Выполнение провальной тарелки, стабилизатора пенного слоя и оросителя с равными свободными сечениями позволяет снизить гидравлическое сопротивление аппарата, поскольку суммарное свободное сечение тарелки, стабилизатора и оросителя в предлагаемой конструкции равно оптимальному свободному сечению провальной тарелки известного решения и при этом устраняется дополнительное гидравлическое сопротивление, оказываемое стабилизатором известной конструкции . Кроме того, коэффициент гидравлического сопротивления сечения ситчатого типа, образуемого взаимно перпендикулярным положением продольных элементов, меньше коэффициента сопротивления провальной тарелки, выполненной из параллельно расположенных продольных элементов. Взаимно перпендикулярное расположение продольных элементов провальной тарелки и стабилизатора пенного слоя, а также оросителя непосредственно на стабилизаторе устраняет волнение слоя пены, улучшает его структуру и повышает массообменные характеристики аппарата, так как образуемые ячейки секционируют поперечное сечение аппарата на элементарные объв мы и возникает дополнительная турбулизация газожидкостного слоя при прохождении газа через поперечно расположенные ряды стабилизатора и оросителя. Формируемые горизонтальными отверстиями оросителя струи жидкости создают дополнительную зону контакта фаз, что позволяет в целом повысить эффективность аппарата. Изобретение значительно упрощает конструкцию стабилизатора, поскольку отпадает необходимость использования большого числа пластин, образующих стабилизирующие ячейки в известной конструкции, что снижает трудозатраты при изготовлении аппарата. Предлагаемый пенный аппарат более прост в изготовлении, его стоимость и затраты на обслуживание меньше, чем для электрофильтров.

O.St

4(риг. 2

ОМ

В.

е

иг.з O.Si r /

(риг. If B-S

СРиг. s 5-S Ч