Устройство для очистки газов Советский патент 1987 года по МПК B01D47/04 

Изобретение относится к отделению загрязняющих примесей от газов с использованием жидкости в качестве отделяющего агента и может быть использовано в про- мыщленности строительных материалов, химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности процесса очистки газа.

На фиг. 1 изо бражено предлагаемое устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - ячейка газораспределительной рещетки с изображением сил, действующих на поплавок; на фиг. 4 - график зависимости гидравлического сопротивления по сечению аппарата.

Устройство состоит из корпуса 1, частично заполненного жидкостью, с патрубком 2 для ввода загрязненного газа и патрубком 3 для вывода очищенного газа. Внутри корпуса 1 установлена ячейковая рещетка 4. Ячейки решетки 4 образованы поперечными вогнутыми поверхностями 5 и продольными вертикальными стенками 6. В ячейках решетки 4 размещены поплавки 7. Перемещение поплавков 7 по вогнутой поверхности 5 ограничивается упорами 8 и 9. Жидкость подается в аппарат через патрубок 10, а выводится через патрубок 11. В верхней части аппарата установлен каплеотделитель 12.

Устройство работает следующим образом.

Очищаемый газ через входной патрубок 2 поступает под ячейковую решетку 4 и, вытеснив часть поглотительной жидкости на решетку 4, контактирует со слоем высо- котурбулизированной пены, где происходит отделение загрязняющих примесей. Очищенный газ направляется в каплеотделитель 12, в котором сепарируется поглотительная жидкость, унесенная в виде брызг газовым потоком из пенного слоя, и выводится из устройства и выходному патрубку 3. Поглотительная жидкость по мере ее загрязнения удаляется из аппарата через патрубок 11.

При прохождении газа через ячейки решетки 4 поплавки под действием силы гидродинамического давления потока поднимаются по вогнутой поверхности 5. В ячейках, расположенных ближе к патрубку 2 ввода газа (т.е. с более низким гидравлическим сопротивлением) поплавки поднимаются выше, чем в ячейках, удаленных от патрубка 2. Так как с поднятием поплавка гидравлическое сопротивление увеличивается, то происходит выравнивание гидравлического сопротивления всех ячеек решетки 4, что приводит к равномерному распределению газового потока по всему сечению аппарата. При этом движение поплавка по вогнутой поверхности происходит с его

0

5

0

5

вращением, что создает дополнительную турбулизацию потока.

Устройство для очистки газов позволяет повысить эффективность очистки газов путем равномерного распределения газового потока по всему сечению аппарата и создания дополнительной турбулизации потока, причем равномерное распределение потока достигается путем саморегулирования. Кроме того, достигается снижение гидравлического сопротивления.

В устройстве механизм саморегулирования обеспечивается наличием обязательного сочетания вогнутых пластин и поплавков. При этом поперечное сечение ячейки по всей ее длине не изменяется.

Саморегулирование распределения газового потока достигается следующим образом. При отсутствии движения газов поплавок в вогнутых ячейках занимает крайнее нижнее положение (фиг. 3). По мере возникновения газового потока поплавок все выще поднимается в ячейке. Угол if , определяющий положение поплавка, - мера расхода газов.

Равновесие поплавка можно рассматривать под действием двух сил; веса G 4,() (1)

гидродинамического давления потока

30

-liPin ai Ч

(2)

где п - объем поплавка;

Ял - плотность поплавка; jD - плотность газа; v|; - коэффициент сопротивления поплавка;

О. - расход газа; dji - ширина ячейки. Если принять, что сила F приложена в центре поплавка, то очевидно

GsinY F(3)

Тогда формула (2) примет вид:

d|V

а

™-7sinY,

SH fly-fn

(4)

0

5

Это уравнение дает зависимость .между расходом Q газов, проходящих через ячейку и углом I/. Из уравнения (4) следует, что чем больше угол if, тем больще расход Q газов.

Из зависимости (3) видно, что чем выше находится поплавок в ячейке (т.е. чем больше уголчр), тем больше гидродинамическое давление F потока.

Как следует из третьего закона Ньютона, гидродинамическому давлению F потока противодействует равное по значению, но противоположное по направленик) гидравлическое сопротивление поплавка. Следовательно, увеличение гидродинамического давления F потока при движении поплавка вверх по вогнутой стенке ячейки вызывает увеличение гидравлического сопротивления поплавка. В момент подачи газа поднятие поплавка, а следовательно, и его гидравлическое сопротивление, в первой по ходу газов ячейке будет максимальным, а в последней минимальным. Одновременно с этим, . гидравлическое сопротивление самих ячеек решетки увеличивается по мере удаления их от места ввода газа. Таким образом происходит выравнивание гидравлического сопротивления всех ячеек решетки, что прихарактеризует гидравлическое сопротивление поплавков при их движении по ячейкам. Третья прямая - результируюш,ая первых двух, которая свидетельствует о выравнивании гидравлического сопротивления всех ячеек решетки, что приводит к равномерному распределению газового потока.

Формула изобретения

Устройство для очистки газов, включаю- ш.ее корпус, частично заполненный жидкостью, патрубки ввода и вывода фаз, ячейковую решетку с поплавками, размеш,енны- ми в ячейках решетки, отличающееся тем.

водит к равномерному распределению газо- 15 что, с целью повышения эффективности и

вого потока по всему сечению аппарата.

На фиг. 4 представлены зависимости гидравлического сопротивления решетки без поплавков по сечению аппарата. Вторая

характеризует гидравлическое сопротивление поплавков при их движении по ячейкам. Третья прямая - результируюш,ая первых двух, которая свидетельствует о выравнивании гидравлического сопротивления всех ячеек решетки, что приводит к равномерному распределению газового потока.

Формула изобретения

Устройство для очистки газов, включаю- ш.ее корпус, частично заполненный жидкостью, патрубки ввода и вывода фаз, ячейковую решетку с поплавками, размеш,енны- ми в ячейках решетки, отличающееся тем.

экономичности процесса очистки газа, поперечные стенки ячеек выполнены вогнутыми со стороны патрубка ввода газа, а продольные стенки ячеек параллельны друг другу.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и позволяет повысить эффективность и экономичность процесса очистки газов. Очищаемый газ подается в корпус 1 устройства через патрубок 2 на решетку 4, образованную вогнутыми поверхностями и вертикальными параллельными стенками, с поплавками 7. Образуюш,ийся пенный слой очиш.ает газ, который выходит через патрубок 3. Конструкция позволяет выравнивать гидравлическое сопротивление по сечению ячейковой решетки. 4 ил. (Л ,.. оо ОО to CO

.5

S

Фиг.