Пенный аппарат Советский патент 1985 года по МПК B01D47/04 

Изобретение относится к тепломассообменной обработке и очистке газов, в частности к устройствам для обработки газов в подвижной пене, образуемой путем диспергирования ясидкости потоком обрабатываемого газа.

По основному авт.св. № 637134 описан пенный аппарат для тепломассообменной обработки и очистки газов. Этот аппарат включает корпус с патрубком -входа газа и штуцерами ввода и вывода жидкости, вертикальную выхлопную трубу, сепаратор ,i и эакручиватель, выполненный в виде частично перекрывающих друг

друга лопаток, образующих конусообразную поверхность, причем каждая из лопаток выполнена в виде части винта таким образом, что одна из кромок лопатки примыкает к внутренней поверхности выхлопной трубы ГПНедостатком основного аппарата является образование в нем путем коаксиального расположения выхлопной трубы и корпуса только одного кольцевого канагса, формирующего из газа, загря.зненного пылью и химическими примесями, поток, нисходящий к закручивателю, где посредством инжекции жидкости и создания пенного слоя осуществляется одновременное извлечение всех примесей. При этом вся улавливаемая пыль постпает в пенообразующую жидкость, образуя концентрированные взвеси или растворы. Это изменяет свойства жидкости, снижая эффективность извлчения ею химических примесей. Одновременно возрастает расход пенообразующей жидкости в связи с потерями при шламоудалении и затрудняется возможность рекуперации уловленной пыли из-за необходимости ее извлечения из шлама.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки запьшенных гзов, снижение расхода пенос -.дующей жидкости и рекуперация сухий. пьши.

Указанная цель достигается тем„ что в пенном аппарате закручиватель снабжен усеченным конусом, примыкающим по окружности верхней кромкой к закручиватели в месте его соединения с выхпопной-трубой и перевернутым конусом с обечайкой по окружност основания площэдью ,равнЬй

(ади сечения выхлопной труб), причем обечаГгка перевериутого конуса введена я.иутрь усеченного кс-луса не менее, чем на 2/3 его высоты, а нижние кромки лопаток закручивателя не менее чем на 1/3 их высоты введены внутрь обеча ки перевернутого конуса.

Нижняя кромка усеченного конуса делит кольцевое сечение между поверхностью корпуса и обе гайкой усеченного конуса на два кольца с равновеликими площадями. Перевернутьй конус выполнен с острым угл.ом при вершине.

Па чертеже показан пениьы аппарат разрез,

Пенный аппарат включает корпус 1 тангенциальный патрубок 2 для входа очищаемого газа установленную коаксиально с корпусом выхлопную трубу 3, нижний конец которой снабжен яакручивателем 4. Закручивате.ць оборудован усеченным конусом 5 примык;а ои);им по окружности верхней кромкой к закручивателю в месте .его соединения с выхлопной трубой. Снизу закручиватель снабжен перевернутым конусом. 6 с обечайкой 7 по окружности его. основания. Обечайка введена внутрь усеченного конуса не менее чем на 2/3 его высоты, а нижние кромки лопаток закручивателя введены внутрь обечайки не менее чем на 1/3 их высоты. Усеченньм конус снабжен штуцерами 8 и 9 для подачи чистой и удаления отработавшей пенообразугащей жидкости. Корпус снабжен снизу коническим бункером 10 для сбор.а сухой пьши, удаляемой через штуцер 11. В верхней части выхлопная труба снабжена сепаратором 12 и патрубком 13 для выхода очищенного газа..

Предлагаемьй пенньм аппарат работет следующим образом.

Подлежащий обработке запьшенньй газ через входной патрубок 2 тангенциально вводится в верхнюю часть корпуса 1, где в кольцевом пространстве, образованном корпусом и выхлтопной трубой 3, получает начальный вращательный импульс, вызывающий возникновение центробежных сил в потоке. Спиралеобразно опускаясь, лоток запь.итечного газа дополнительно приобретает интенсипное ускорение в сужашщемся кана.пе, об3

разовашюм усеченным конусом 6 и стенкой корпуса 1. При этом резко возрастает действие центробежных сил в потоке. Под их влиянием частицы пыли изменяют траектории своег движения, смещаются к внутренней поверхности корпуса 1, тормозятся о нее, и потерйв скорость,вьщеляются из газа, опускаясь в бункер 10. Перетекая кромку большего основания усеченного конуса 6, вращающийся поток обеспыленного газа, расширяясь, теряет скорость поступательного движения. Одновременно в результате вращения газа, в верхней центральной части бункера 10 образуется зона разрежения, в которую, продолжая вращаться, перетекает масса обеспыленного газа, достигшая бункера, при этом изменяет на противоположное направление своего движения и формирует внутренний поток, восходящий по спирали вдоль поверхности перевернутого конуса 5.

Проходя через кольцевой канал между усеченным конусом 6 и обечайкой 7, а затем через винтовые межлопаточные каналы зачручивателя 4 раз вновь ускоряется, и приобретая интенсивное вращательное движение, инжектирует жидкость с ее поверхности в перевернутом конусе 5 внутрь выхлопной трубы 3, где образуется восходящий пенный слой с высокоразвитой быстрообновляющейся поверхностью контакта. В объеме пенного слоя посредством контакта со специально подобранной рабочей жидкостью осуществляется извлечение (нейтрализа1щя) химических примесе По мере движения вверх пенный слой распадается на крупные вихря, а затем струи и капли. Поток обрабатываемого газа движется вверх, и освобождаясь в сепараторе 12 от содержащейся в нем капельной влаги, удаляется через патрубок, 13. Пенообразующая жидкость удаляется из сепаратора и после регенерации вновь подается в аппарат через штуцер 8. Через штуцер 9 удаляется отрабо421424

тайная жидкость при промывке аппарата. Сухая пыль пе-риодически удаляется из бункера 10 через штуцер 11. Обечайка перевернутого конуса 5 введена снизу внутрь усеченного конуса не менее чем на 2/3 его высоты и образует с ним суживающийся вверх кольцевой канал достаточной протяженности для формирования их

10 обеспыленного газа потока, восходящего с ускорением, которое обеспечивает устойчивую инжекцию жидкости и однонаправленность последующего ее движения с газом, исключающих

f5 стекание жидкости в бункер для сбора сухой пьши и потери со шламом.

Для предотвращения воронкообразования на поверхности пенообразующей жидкости и ее выброса в бункер для

20 сбора сухой пыли под воздействием вращения газа в закручивателе нижние кромки лопаток закручивателя не мене чем на 1/3 их высоты введены внутрь обечайки перевернутого конуса.

С целью исключения подсоса восходящим обеспыленным потоком запыленного газа из нисходящего потока нижняя кромка усеченного конуса делит

30 кольцевое сечение между поверхностью корпуса и обечайкой усеченного конуса на два кольца с равновеликими площадями, что при равенстве объемов газа в потоках обеспечивает равенство их скоростей, которое, вызывая незначительную замнутую циркуляцию на границе потоков, препятствует перетеканию запьшенного газа,

0 Использование в народном хозяйстве предлагаемого пенного аппарата для очистки пылегазовых выбросов обеспечивает по сравнению п прототипом повьш1ение эффективности нейтрализации химических примесей на 2,5%до 97%, пылеулавливания (сухой и мокрой ступеней) на 4,5% - до 99,6%, снижение расхода пенообразующей жидкости на 65% - до 0,027 л/м обрао батываемого газа, выход сухой пыли - 90-92%.

1. ПЕННЬЙ АППАРАТ по авт.св. № 637134, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности очистки запьшенных газов, снижения расхода пенообразующей жидкости и рекуперации сухой пыпи путем разделения процессов извлечения пьши и химических примесей, закручиватель снабжен усеченным конусом, примыкающим по окружности верхней кромкой к закручивателю в месте его соединения с выхлопной трубой, и перевернутым конусом с обечайкой по окружности основания площадью, равной площади сечения выхлопной трубы, причём обечайка перевернутого конуса введена внутрь усеченного конуса не менее чем на 2/3 его высоты, а нижние кромки лопаток закручивателя не менее чем на 1/3 их высоты введены внутрь обечайки перевернутого конуса. 2.Аппарат поп.1, отличающийся тем, что нижняя кромка усеченного конуса делит кольцевое сечение между поверхностью корпуса и обечайкой усеченного койуса на два кольца с равновеликими площа дями. 3.Аппарат по п.1, отличающийся тем, что перевернутый конус вьшолнен с острым углом при вершине. 1C 31