Скруббер Советский патент 1984 года по МПК B01D47/14 B01D53/20 

Изобретение относится к контактным аппаратам для мокрой очистки технологических газов и вентиляционного воздуха, а также для проведе ния абсорбции и тепломассообменных процессов и может найти применение в химической, энергетической и других .отраслях промышленности, в част ности в составе установок для санитарной очистки и кондиционирования воздуха. Известен скруббер, содержащий корпус с опорными решетками,, в которых закреплен шток, соединенный с вибратором, соосную штоку трубу, в нижней части которой раз1 1е1ден насос мембранного типа, а в верх}1ей части .- оросительные форсунки, а также емкость с орошающей жидкостью. Улавливание капель на выходе из аппарата осуществляется неорошаемой подвижной насадкой, зак ключеыной между двумя решетками, размещенными по высоте аппаратаClЦ. Однако вибрация решеток, приводя щая насадку в псевдоожиженное состо ние, не обеспечивает интенсивность поперечного перемешивания элементов насадки, достаточную для достижения требуемой степени очистки газа в од ной ступени. Это приводит к многоступенчатой очистке, что усложняет конструкцию.и увеличивает ее вертикальный габарит. Усложнение конструкции и снижение ее надежности обусловлено также наличием вибратор и механического привода. Наиболее близким к предлагаемому является скруббер, содержащий корпу прямоугольного сечения с воздухоприемным окном и патрубком вывода газа, каплеуловитель,. водораспредалитель, опорную решетку со слоем подвижных насадочных элементов, приемник жидкости С23 Известный скруббер обладает повы шенной эффективностью очистки газа от нелипких включений (за счая- лучше перемешивания элементов насадки), а также более простой конструкцией, в частности отсутсвием механического привода. Однако в известной конструкции скруббера подача очищаемого газа непосредственно на отверстия огторно решетки приводит к забиванию отверс тий липкими включениями, что со временем снижает эффективность аппа рата. 18 Недостатком является также наличие в аппарате не менее двух ступеней очистки для снижения брызгоуноса, что усложняет конструкцию, увеличивает гидравлическое сопротивление аппарата и обусловливает его значительный вертикальный размер. Цель изобретения - повьшение эффективности очистки и уменьшение габаритов устройства. Поставленная цель достигается тем, что в скруббере, содержащем корпус прямоугольного сечения, с воздухоприемным окном и патрубком вывода газа, каплеуловитель, водораспределитель, опорную решетку со слоем подвижных насадочных элементов, приемник жидкости, опорная решетка размещена на уровне верхней части воздухоприемного окна и прикреплена по периметру к задней и боковым стенам корпуса, при этом скруббер снабжен дополнительным водораспределителем, размещенным над воздухоприемным окном по всей его ширине, и наклонной прямоугольной пластиной, установленной на расстоянии от незакрепленной стороны опорной решетки и прикрепленной к передней и смежным с ней боковым стенкам корпуса, причем угол наклона пластины к передней стенке составляет 10-35°. Кроме того, опорная решетка выполнена с уклоном сторону задней стенки. Минимальная величина зазора if не должна быть меньше 0,3 определяющего размера насадочного элемента, поскольку при-гменьшей его величине часть газового потока, проходящая через к него, незначительна и не оказывает достаточного турбулизирующего влияния на насадочные элементы. Кроме того, в некоторых случаях происходит забивание его липкими включениями. Максимальная величина зазора d ограничена О,7 определяющего размера насадочного элемента; в этом случае элементы не вьшадают из контактной зоны и не заклиниваются в зазоре. Повышение интенсивности обработки газа достигается путем усиленного движения насадочных элементов, дополнительным турбулизатором которого является поток газа, прорывающийся через зазор и подрывающий насадочный слой, а также путем введения дополнительного водораспределителя.

S

создающего водяную завесу, которая предварительно очищает газ и предотвращает забивание опорной решетки липкими включениями. Интенсификация обработки газа позволяет достичь I требуемую степень очистки в одной ступени, что дает возможность уменьшить высоту скруббера.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый скруббер; на фиг. 2 - график, характеризующий влияние угла наклона опорной решетк к горизонтали у на эффективность очистки r воздуха ч; на фиг. 3 график, характеризующий влияние угла наклона сплошной боковой пласт ны к передней стенке скруббера об на эффективность очистки воздуха fj,

Скруббер.фиг. 1Д содержит корпус

1прямоугольного сечения, на передней стенке 2 которого размещено воздухоприемное окно 3,внутри корп са I установлены опорная решетка 4 провального типа, на которой находится слой подвижных насадочных элементов 5, водораспределитель 6

с форсунками 7 центробежно-струйног типа, каплеуловитель 8 жалюзийного типа и дополнительный водораспределитель 9. В: нижней части корпуса 1 расположен приемник 10 жидкости (например, воды )с фильтром 11. Опорная решетка 4 расположена на уровне верхней части воздухоприемного окна 3, и, примыкая по периметру к задней и боковым стенка корпуса, может быть установлена с уклоном до 5 в сторону задней стенки.

Над незакрепленной стороной реше ки 4 установлена сплошная накладная пластина 12, примыкающая к передней

2и двум смежным с ней боковым стенкам, причем между пластиной 12 и решеткой 4 вьздержан равномерный по всей длине зазор (f, равный 0,3-0,7 определяющего(наименьшего) размера насадочного элемента 5. Угол наклона пластины 12 к передней стенке. 2 .находится в интервал е

об 10-35°. Между передней стенкой 2 и пластиной 12 размещен по всей ширине корпуса аппарата дополнительный водораспределитель 9, который может быть выполнен, например, в виде заглушенной с торцов трубы со щелью либо с отверстиями по всей длине.

76184

Каплеуловитель 8 с целью дополвигтельного снижения веря-йкаяьного габарита может быть расположен на задней стенке корпуса 1. Каплеулови 5 тель 8 снабжен штуцером 13 для.

отвода отделенной жидкости в приемник 10. Скруббер снабжен патрубком 14 вывода газа.

Предложенный скруббер работает 10 следующим образом.

Загрязненный воздух подается в корпус 1 через воздухоприемное окно 3. Основная часть воздушного потока проходи т сквозь отверстия и опорной решетки, 4 и попадает в рабочую зону аппарата, псевдоожижая насадочные элементы 5. Другая часть воздушного потока проходит через зазор между наклонной пластиной 12 и опорной решеткой 4 и также попада- ет в рабочую зону, где соединяется с основным потоком.. Далее воздух, обработанный в рабочей зоне,- отража- /ется от верхней стенки скруббера, 25 проходит через каплеуловитель 8 и выводится из аппарата через патрубок 14.

Часть воды под&ется сверху на орошение насадочных элементов 5 через основной водораспределитель 6 с помощью центробежно-струйных форсунок 7. Другая часть водяного потока подается в дополнительный водораспределитель 9, расположенный между передней стенкой 2 аппарата 5 и наклонной пластиной 12. Дополнительный водораспределитель 9 создает сплошную водяную завесу по всей ширине воздухоприемного окна.

Под совместным действием газового потока и потока воды насадочные . элементы 5 приходят в состояние I псевдоожижения и направленной

циркуляции-.: Образовавшийся в рабочей зоне аппарата трехфазный псевдоожи- женный слой эффективно, очищает газот:. вый поток от мелкодисперсных включений и аэрозолей.

Циркуляция насадочных элементов 5 дополнительно турбулизирует трех50 фазный псевдоожиженный слой, повьш1ая эффективность обработки газа. Она происходит благодаря наличию потока газа через, боковой зазор сЛ , наклонам пластины 12 и опорной решетки 4

55 и осуществляется следующим образом: насадочный элемент 5 подхватывается основным газовым потоком, перемещается к передней стенке 2, ударяется о нее и скатывается по наклонной пластине 12, газовый поток из боков го зазора iff а также наклон опорно решетки 4 способствз т перемещению насадочного элемента 5 по направлен к задней стенке, цикл повторяется. Соударений насадочных элементов один с другим и со стенками .аппарат в процессе псевдоожиження и циркуля ции способствуют их самоочистка и препятствуют образованию липких, отложений на всех поверхностях скруббера., Водяная завеса создаваемая дополнительным водора:спределктелем 9, служит для предварительного улавливания крупнодиспёрсных частиц содержащюсся в газоном потоке. Максимальная величина зазора С выбрана такой чтобы подайжные посадочные элементы 5 не могли выпасть, через зазор из рабочей зоны №1нимальная величина зазора с определяется эффективностью влияния на циркуляцию иасадочных элементов 5, а также из условия предотврай{ения забивания зазора липкими, отложениями. УгОл наклона опорной решет ки 4 не должен превышать 5, так как при больщем наклоие набйИ)дается заклинивание, насадочных элементов 5 у задней стенки, ухудшение их циркуляции и образование застойной зоны. При отсутствии наклона также наблюдается ухудшение циркуляции насадочных элементов 5(фиг. 2). Угол наклона пластитл 12 выбран таким, чтобы исюдачить образование : застойных. зон у перёдней стенки 2. При угле oi , меньше 10, наблюдается Образова{1не застойной зоны и передней стенки 2. При угле наклона оС, больше 35, потери напрра превьшгали допустимые, а также повьшался каплезгаос (фиг. 3). Использование дополнительной 90ДЯНОЙ завесы, создаваемой дополнительным водораспределителем 9, резко улучшает ш ркуляцию насадочных элементов 5 трезЕфазного псевдоожйженного слоя и заДержку жидкости в нем, так как водяной завесой улавдиваются крупные липкие включения, быстро забившощие зазор if , отверстий опорной решетки 4 и налипающие на посадочюле элементы 5 и стационарйые элементы в застойных зонах. Улавливание капель на выходе из скруббера осуществляется каплеуловителем 8 жалюзййного типа, расположенным вертикально на уровне фррсунокi7. Путем размещения кагшеуловйтеля 8 на уровне форсунок 7 общая высота скруббера понижается. При его расположении ниже этого уровня распьшяемаяфорсунками.7 жидкость попадаетнепосредственно в него, минуя рабочую зону. , Уловденная иаадкость стекает через штуцер 13 в приемник 10 .Очищенный воздух после каплеулрвителя 10 отводится в трубопроводы к потребителю или выбрасьюается в атмосферу. Таким образом, изобретение позволяет редиТь задачу повьш1ения эффективности процессов очистки и тепломассообмена.

°о°о о°о

гл tao

/«

8

/

fJ

//1 X. о о

оР

W

Фиг.1

6в

6

2

№f,tfef

9

Фиг.2