Устройство для мокрой очистки газа Советский патент 1985 года по МПК B01D47/02 B01D47/00 B01D3/32 

Изобретение относится к технике мокрой очистки газа и может найти применение в химической и Других отраслях пр.омышпеннасти. Цель изобретения - интенсификация массообмеиного процесса за счет увеличения поверхности контакта газа с жидкостью, оебспечёние стабильной работы при переменных нагрузках по газу и уменьшение гидравлического сопротивления. На фчг. 1 схематически показано устройство для мокрой очистки газа, продольный разрез; на фиг. .2 - разре Л-А на фиг. 1; на фиг.. 3 - разрез на фиг. 1. Устройство для мокрой очистки газа содержит циливдричсекий Kdpnyc 1 контактную тарелку 2 провального типа с отверстиями и струенаправленными козырьками, установленными у отверстий по периферии тарелки 2, сепарационное устройство, состоящее из конической тарелки 3 и контактного патрубка 4, вьшолненного в виде усеченных конусов убывающего диаметра, профилирующие лопасти 5, установленные в кольцевом -зазоре между усеченньп ш конусами, и прямолинейные лопасти 6, расположенные между нижним усеченным конусом и патрубком 7 ввода двухфазного потока контактного патрубка 4 и направленные под углом 40-45 к горизонтали.Патрубок 7 контактного патрубка 4 смещен относительно центральной оси аппарата на 0,05-0,06 его диаметра. Контактный патрубок 4 содержит регулирующий орган 8, представляющий собой стакан с тангенциальными кана лами 9 в виде продольных щелей. Уст ройство снабжено также конусно-цилиндрической вставкой 10, многорядн сетчатой кольцевой перегородкой 11, патрубками 12 и 13 для ввода и отво да жидкости.и патрубком 14 для отво да газа. Устройство для мокрой очистки га за работает следующим образом. Жидкая фаза через патрубок 12 поступает на тарелку 2, где взаимодействует с запыленным газовым пото ком. Направление газового потока формируется следующим образом. Газ вводится через отверстия со струенаправляющими козырьками контактной тарелки 2 под углом в слой жидкости к направляется в ее центральную часть, где встречается с основным газовым потоком, поступающим через отверстия центральной части тарелки и имеющим более высокую скорость. Часть сформированного газового потока, захватывая собой мелкодисперсную идкую фазу, направляется через патрубок 7 ввода двухфа зногб потока в контактный патрубок, выполненный в виде усеченных конусов, и образует прямую газожидкостную струю. Другая часть потока, направляемая прямолинейными лопастями 6, расположенными под углом 40-45 к горизонтали, образует закрученную струю. В результате взаимодействия закрученного периферийного и струйного осевого потока в кольцевом патрубке возникает автоколебательный процесс, которьй проявляется в следующем. Осевой поток, закручиваемьй по мере своего продвижения периферийньм вихрем, отклоняется от оси и совершает вокруг нее регулярное процессионное движение. При этом границы периферийного вихря периодически деформируются и в.нем возникают интенсивные пульсации скорости и давления. Газожидкостный поток проходит через кольцевое пространство, образованное нижним усеченным конусом контактного патрубка 4, и патрубком 7, направленный профилирующими лопастями 5, приобретает центробеж.ное вращение. При этом его жидкая фаза в виде веерообразной пленки отбрасываются к поверхности кольцевой сетчатой перегородки 11, проникнув через нее, оседает на внутренней стенке корпуса 1, по которой стекает на дно тарелки 3 и отводится через патрубок 13. Газовая фаза выводится из аппарата через патрубок 14. При увеличении нагрузки по газу регулирующий орган 8 перемещается через меньшее основание верхнего усеченного конуса контактного патрубка и газожидкостный поток проходит через его тангенциальные каналы 9, выполненные в виде продольных щелей. Таким образом поддерживается постоянная скорость газожидкостного потока в контактном патрубке 4 и кольцевом пространстве. При резком 3 падении нагрузки по газу предлагаемое устройство из режима пневмотранспорта может перейти в/режим провала жидкости, благодаря большому живому ce4efmio отверстий в центральной части контактной тарелк 2j чем предотвращается ее забивание или зарастание твердой фазой. Это свидетельствует о том, что устр.ойство работает- в широком диапа зоне - нагрузок. Высокая эффективность очистки газа (99,5%) достигается за счет увеличения поверхности контакта фаз II значительной интенсификации массо обмена в газожидкостном потоке, дос тигнутой в результате выполнения элементов контактного патрубка в ви де конусов убывающего по ходу газа диаметра, позволяющего сохранить постоянной скорость газового потока по всей длине патрубка и наличием автоколебательного процесса, обусловленного смещением патрубка 7 относительно оси аппарата на 0,050,06 его диаметра. При увеличении смещения входного отверстия более 0,06 его диаметра наблквдается резко 34 разделение двух потоков в контактном патрубке, чем ухудшается процесс массообмена. При уменьшении смещения входного отверстия относительно оси аппарата не достигается необходимой амплитуды прецессионного движения приосевого потока,что снижает эффективность массообмена в газожидкостном потоке, о чем наглядно свидетельствуют данные табл. 1. Наиболее оптимальным углом наклона прямолинейных лопастей к горизонтали является угол 40-А5 . При уменьшении значения угла наклона уменьшается живое сечение аппарата и увеличивается гидравлическое сопротивление, а при большем значении угла наклона прямолинейных лопастей происходит проскок газового потока и плохая закрутка потока. В табл. 2 представлены данные, доказывающие наличие высокой степени очистки в предложенном интервале угла- наклона прямолинейных лопастей к горизонтали. Таблица 1

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗА, содержащее корпус с . патрубками ввода и вь1вода газа и жидкости, контактную тарелку, выполненную с отверстиями, сепарационное устройство, состоящее из конической тарелки и контактного патрубка с уменьшающимся по ходу газа сечением, снабженного профилирукжщми лопастями, конусно-цилиндрическую вставку, кольцевую перегородку, отличающееся тем, что, с целью интенсификации массообменного процесса за счет увеличения поверхности контакта газа с жидкостью, обеспечения стабильной работы при переменных 178473

88

89

90

90,2

92

92

91

- m

r

«- -

o

r-4

o Ti

Г-.

CTi

T

o

CTi CTi

tn

tn

Л

чГ

ГО о 00

00

00

00

00

00

o%

00 ОЧ

CO y

Oi

CO

ON

CT

cr

ОЧ

in ro

eg

1Л

vO

00

CO

- eg

00

00

00

CO

CO

r.

00

I3

«Л

О o

cr

ON

eg

СЛ

in OO

«

t- cvi CM M n

l t«N , о OO 00 00 00 00

r O O O O CTN

iTi

lA О 1Л 1Л О

A« i«4Ъ

«4

C«l

«N fO fO vD

t II I

о

III I I

H

t IIt I

0)

Г

о

I II It

H

in

t

00 о Ю о m

rO

T- еч s CO f

О

от

чм

«

in

CO

ГО

хОг ооо

о о о

ооо

о о о

inоin

000

«-«М N|

со ш --и (fJus.j фиг. 2