Аппарат для очистки газа Советский патент 1984 года по МПК B01D47/10 

2, Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что сепарационное устройство выполнено в виде цилиндрической обечайки с отбортованными во внешнюю сторону соплообразными отверстиями.

1095964

3. Аппарат по п. 1,отличаю щ и и с я тем, что ороситель выполнен в виде перфорированной трубы, установленной по оси корпуса.

1. АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА, включающий корпус с тангенциальным л./пж, , пзовов fetu - - HtfMHf/nepUf чагтчц . H fuffttfrt fftix Mv tfermf газопроводящим патрубком, разделенный перегородкой на мокрьй пылеуловитель, содержащий бункер сбора жидкости, ороситель, сепарационное устройство, и циклон с центральной трубой, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности очистки, он снабжен установленной с зазором к стенкам корпуса горизонтальной перегородкой с центральным отверстием и размещенньм на ней закручивающим устройством, выполненным в виде кольца, к нижней стороне которогЬ тангенциально прикреплены лопатки, при этом закручивающее устройство соединено с центральной трубой. { СО Xvffirffc/Tr или mufivt чвствуч

Изобретение относится к аппаратам предназначенным для тонкой очистки газа от твердых или жидких частиц, и может быть использовано в химической, металлургической и других отра лях промышленности, где необходима очистка газа от твердых или жидких частиц широкой фракции. Известен также аппарат, совмещаннций сухую и мокрую очистку газа, содержащий частично заполненный жидкостью корпус с входным и выходным патрубками, центробежную камеру, снабженную обтекателем и статическим закручивателем, установленным с внешней стороны обтекателя, устрой ство Вентури, нижний конец которого .снабжен перфорированньм цилиндром, погруженным в жидкость оросителя, выполненного в виде резервуара с коническим перфорированным днищем, и форсунку С11. Недостатками данного аппарата являются его высокое гидравлическое сопротивление, обусловленное многократными поворотами газового потока на 180°, больщие габариты и большая высота аппарата для первой (сухой) стадии очистки, недостаточная эффективность мокрой стадии, так как имеет место только пленочное взаимодействие газа с жидкостью, что приводит к проскоку частиц твердой фазы малых размеров в центральной части аппарата. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и предлагаемому является аппарат для очистки газа, включающий корпус с тангенциальным газопроводящим патруб ком, разделенный перегородкой на мок рый пылеуловитель, содержащий бункер сбора жидкости, ороситель, сепара1дионное устройство и циклон с централъной трубой t2 Недостатком известного устройства является низкая эффективность очистПредварительная очистка газов от частиц осуществляется в этом аппарате в поле центробежных сил как и в обычном сухом циклоне, что позволяет отделить только крупные частицы. Основная же масса частиц должна отделяться на мокрой стадии очистки, что снижает общуюэффективность аппарата. Указанный недостаток обусловлен тем, что на стадии сухой очистки наблюдается вынос мелких частиц пыпи из бункера осевым вторичным вихрем. Недостаточная эффективность мокрой стадии очистки газа в известном устройстве обусловлена не только высокой остаточной концентрацией примесей после сухой стадии очистки, но и неравномерным распределением капель орошающей жидкости в сопле из-за несовершенства узла подачи жидкости, а также малым временем взаимодействия частиц пыли с жидкостью. Окончательное отделение жидких и твердых частиц осуществляется на сепараторе инерционного типа, что значительно ограничивает производительность устройства по газу, так как инерционные сепараторы при увеличении расхода значительно снижают эффективность, при :этом резко возрастает гидравлическое сопротивление. Цель изобретения - повьш1ение эффективности очистки. Поставленная цель достигается тем, что аппарат для очистки газа, включающий корпус с тангенциальным газоподводящим патрубком, разделенный перегородкой на мокрый пьтеуловитель, содержащий бункер сбора жидкости, ороситель, сепарирующее устройство и циклон с центральной трубой, снабжен установленной с зазором к стенкам корпуса горизонтальной перегородкой с центральным отверстием и размещенным на ней закручивающим устройством выполненным в виде кольца, к нижней стороне которого тангенциально прикреплены лопатк ; . при этом закручивающее устройство соединено с центральной трубой. Целесообразно сепарационное устройство выполнить в виде цилин ричес кой обечайки с отбортованными во внешнюю сторону соплообразными отвер стиями. Целесообразно также ороситель выполнить в виде перфорированной трубы, установленной по оси корпуса. На фиг, 1 представлен аппарат, продольньй разрез; на фиг. 2 - разре А-А на фиг. 1. Аппарат для очистки газа состоит из ступенчатого цилиндрического корпуса, разделенного перегородкой 1 на мокрый пылеуловитель 2 и циклон 3 который снабжен входным тангенциальным патрубком 4. Внутри корпуса аппарата соосно установлена центральная труба. 5. Полость циклона 3 разделена горизонтальной перегородкой 6 на нижнюю часть - бункер сбора твердой фазы и верхнюю часть - сепарационную. Перегородка 6 установлена по отношению к корпусу с зазором 7 и снабжена центральным отверстием 8. В верхней части центральной трубы 5 закреплен дьфчатый сепаратор 9, выполненный в виде цилиндрической обечайки с отбортованными во внешнюю сторону соплообразными отверстиями. Внутри дырчатого сепаратора 9 соосно с ним установлен ороситель 10, выполненный в виде трубы с отверстиями 11 для подачи жидкости, поступающей через патрубок 12. Кольцевое пространство над перегородкой 1, образованное меж ду корпусом мокрого пьшеуловителя 2 и центральной трубой 5, образует бун кер 13 для сбора жидкости. В нижней части бункера 13 расположен патрубок 14 для слива шлама. На перегородке 6 установлено закручивающее устройство 15, выполненное в виде кольца, к ниж ней стороне которого тангенциально прикреплены лопатки 16, и соединенно с центральной трубой .5. Аппарат для очистки газа работает следующим образом. Газовый поток, содержащий твердые или жидкие частицы, поступает в аппарат через тангенциальный патрубок 4 в верхнюю полость циклона 3 и получает вращательное движение. Благодаря интенсивному вращательному движению за счет центробежных сил происходит сепарация твердых или жидких частиц более крупных размеров на стенку корпуса циклона 3. Под действием гравитационных и аэродинамических сил байпасного потока частицы попадают в бункер для сбора твердой фазы через кольцевой зазор 7, образованный между корпусом циклона 3 и горизонтальной перегородкой 6. Наличие горизонтальной перегородки 6 снижает продольное перемешивание газа в бункере за счет исключения вторичных осевых вихрей, что способствует повьшению эффективности очистки и отделению более мелких частиц. Байпасный поток газа покидает бункер через центральное отверстие 8 и смешивается в центральной трубе с основным потоком, поступающим через лопатки 16 закручивающего устройства 15. Основной газовьм поток, очищенньй от крупной фракции частиц, проходи лопатки 16 многозаходного тангенциального закручивающего устройства 15, попадает в центральную трубу 5. Через центральную трубу 5 газовый поток, содержащий неуловленные фракции мелких частиц, направляется на мокрую стадию очистки. Наличие устройства 15 позволяет создать симметрично закрученный поток с интенсивным аэродинамическим режимом движения, имеющим на входе в центральную трубу 5 неравномерньш по радиусу профиль скоростного поля квазитвердого вращения и зону пониженного давления в ядре потока. Зона пониженного давления способствует организации байпасного потока газа через кольцевой зазор 7 и отвода его в основной поток из бункера через отверстие 8. Жидкость -для орошения поступает в мокрый пылеуловитель 2 через патрубок 12 в ороситель 10 и впрыскивается через отверстия 11 в контактную зону аппарата. При встрече с высокоскоростным потоком газа струи жидкости дробятся на капли. Причем наблюдается многократное дробление капель. Выполнение оросителя 10 в В1ще трубы с отверстиями 11 позволяет перекрыть все проходное сечение аппарата мелкодисперсной завесой жидкости по всей высоте мокрого пылеуловителя 2. Расположение оросителя 10 в центральной части мокрого пылеуловителя спососбствует явлению эяекции струи жидкости через отверстия и сохранению его энергии вследствие наличия зоны пониженного давления в этой области. Кроме того, центрально расположенный ороситель перекрывает зону обратных токов по оси аппарата, что исключает подсос очищенного газа из верхней части аппарата и улучшает движение байпасного потока. Этот же эффект снижает общие гидравлические потери на мокрой стадии очистки. На мокрой стадии очистка газа происходит за счет его фильтрации через слой мелкодисперсных капель орошающей жидкости. Частицы твердой фазы соударяются с каплями жидкости и осаждаются на них. Равномерно закрученный поток газа способствует эффективному взаимодействию газа с тонкодисперсным распылом жидкости. Благодаря этому образуется большая поверхность взаимодействия, интенсив ная диффузия и осаждение твердых частиц на поверхности капель жидкости во всем объеме аппарата. Такая организация движения закрученного потока газа совместно с каплями жидкости увеличивает время взаимодействия газового потока с жидкостью, что способствует повьшению эффективности его очистки. Капли жидкости с осажденными на них частицами под действием начальной радиальной скорости и центробежных сил закрученного потока оседают на сепарационное устройство 9 и образуют пленку. Образованная на сепарационном устройстве 9 пленка жид1Д6 кости постоянно бомбардируется каплями жидкости, что дополнительно создает хорошие условия для интенсификации процесса очистки в пристен.ной области. Пленка жидкости, находящаяся на сепарационном устройстве 9, под действием центробежной силы продавливается через соплообразные отверстия в кольцевое пространство, образованное между корпусом мокрого пылеуловителя 2 и сепарационным устройством, откуда свободно стекает по внутренней стенке корпуса мокрого пылеуловителя 2 в бункер 13 сбора жидкости. Из бункера 13 жидкость в виде шлама отводится через патрубок 14. Отличительной особенностью такой конструкции сепарационного устройства является то, что в ней использован принцип изоляции фаз после контакта, приводящей к тому, что в каждом сечении контакт газа происходит со свежей жидкостью. Последнее обеспечивает более высокую степень очистки и предотвращает вторичный унос отработанной жидкости газовым потоком. Газ, очищенный от примесей, отводится через верхнюю часть аппарата. Предлагаемый аппарат для очистки газа позволяет при относительно невысоких значениях гидравлического сопротивления (от 2 до 10 кПа) и небольших габаритах повысить степень очистки таза за счет хорошего перекрытия сечения аппарата жидкостной завесой (увеличиваются поверхности контакта фаз) и последующей сепара- . ции капель на сепарационном устройстве. Так, например, применение предлагаемого аппарата в процессе очистки паров ацетона позволит увеличить степень очистки до 98-99%. При этом гидравлическое сопротивление аппарата по сравнению с прототипом не возрас-вает.