Устройство для очистки газов Советский патент 1987 года по МПК B01D45/08 

фрагма 8, с помощью которой получают оптимальное соотношение объем- т&го расхода газового потока. Боковые разгонные трубы 5 выполнены по профилю показательной функции, диаметр каждой из них равен внутреннему диаметру центральной разгонной трубы, а торцы боковых разгонных

1

Изобретение относится к технике очистки газов, содержащих аэрозоли, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности в электродной промышленности.

Цель изобретения - интенсификация и стабилизация процесса очистки газа

На фиг, 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг, 2 - профилирование боковых разгонных торцов; на фиг, 3 - вид А на фиг, 2,

Устройство для очистки газа содержит термостатирующую обечаР ку 1,

которая является продолжением газо- хода. Внутри обечайки 1 соосно установлен корпус 2 с встроенными коагу- ляционной зоной (коагулятором) 3 и завихритель-сепаратором 4,, Из термо статирующей обечайки 1 в коагуляци- онную зону (коагулятор) 3 входят боковые разгонные трубы 5, выполненные по профилю показательной функции ви- да у а - X - е где а О; О t b 1 с 40, и центральная разгонная труба с завихрителем 7 и регулируемой диафрагмой 8, Слив сепарата, а также конденсата из корпуса 2 осуществляется по обог реваемым птарубкам 9,

Через выходной патрубок 10 осуществляется выход очищенного газа. Сечение корпуса 2 с встроенными коагулятором 3 и сепаратором 4 в 1,8- 1,2 раза меньше свободного сечения термостата. Диаметры боковых разгонных труб 5 равны диаметру центральной разгонной трубы b и равны 1/3 диаметра корпуса. Расстояние между плоскостями торцов разгонных труб 5 по их горизонтальным осям равно диаметру центральной разгонной трубы 6, сами торцы профилированы наклонными полуцилиндрами, при этом угол накло труб профилированы с наклоном к оси аппарата. Для стабилизации процесса очистки газа корпус 2 устройст-ва с встроенным коагулятором 3 и сепаратором 4 установлен соосно в термостат 1, обогреваемый потоком очищен- ного газа, 1 з,п, ф-лы, 3 ил,, 2 табл.

на составляет с осью корпуса 10-15°, Устройство для очистки газа работает; следующим образом.

Загрязненный газовый поток поступает в термостатирующую обечайку 1 устройства и через разгонные трубы 5 и 6 направляется в зону коагуляции (коагулятор) 3, В результате столкновения струй и интенсивной турбулиза- ции происходит резкий рост капель - коагуляция, величина которой в -зависимости от скорости соударяющихся потоков, химического состава и темпера-

туры аэрозоля может достигать 15 крат. Обеспечение максимальной степени коагуляции применительно к конкретным условиям осуществляется регулированием скоростей очищаемого газа в разгонных трубах 5 и 6 за счет изменения сечения диафрагмы 8,Поток с укрепленными каплями обтекает сепаратор 4, приобретает враща-

тельное движение, благод-аря которому происходит отделение капель на термостатируемых (потоком очищаемого газа) стенках корпуса 2, стекающих в жидком состоянии по патрубку 9 в сборник смолы (не показан), Термоста- тирование корпуса 2 стабилизирует процессы коагуляции и сепарации капель смолистых веществ, жидкотеку- честь (вязкость) и упругость паров которых зависят от температуры,

Благодаря влиянию центробежных, инерционных сил и сил соударения происходит эффективная коагуляция капель с 1,5 - 2,5 мкм до 40 - 60 мкм, которая усиливается физическими

свойствами смолистых веществ, в

частности вязкостью и поверхностным натяжением. Несколько повьшелное давление в зоне коагуляции уменьша

ет упругость паров капель, чем стабилизирует процесс коагуляции и последующей очистки. Сепарация укрупненных капель осуществляется в области невысоких скоростей, чем значительно снижается вторичный капле- унос и достигается высокая эффективность очистки газа,

Дпя коагуляции, основанной на принципе встречных потоков, важное значение имеют профили осевой скорости газового потока на выходе из разгонных труб. Наиболее эффективны струи с плоским неразмытым профилем скорости, который получается на прямых участках или на участках с достаточно большим радиусом кривизн

Такому условию кривизны разгонно трубы лучше всего отвечает кривая показательной функции у пр а О, 1 и с 0,

Влияние и степень коагуляции (отношение среднего диаметра частиц после коагуляции и до него) профиля разгонных труб иллюстрируется табл,

Как видно из табл, 1 в идентичных условиях при выполнении разгонных труб по профилю показательной :(функции У , где , i.l, , степень коагуляции вьш1е на 15-20%,

Параметры а, Ь, с, входящие в формулу показательной функции, аналитически не связаны с конструктивными размерами элементов устройства и определяются исходя из следукщих критериев: а) минимальным гидравлическим сопротивлением при минимальных pasMeiJax боковых разгонных труб, компактностью устройства, уменьшением его материалоемкости и |Теплопотерь; б) технологическими воз можностями пригибке труб из условия сохранения их круглого сечения,

Равенство диаметров труб 5 и 6 необходимо для полного перекрытия зоны коагуляции (зоны соударения встречных потоков), а влияние .соотношения диаметров труб 6 и 7 на степень коагуляции иллюстрируется табл, 2,

Таким образом, центральная разгон ная труба предназначена для подачи части газового потока в зону коагуляции, а наличие диафрагмы в ней позволяет регулировать и получать оптимальные соотношения -объемного

зо

360779

расхода (скорости) газового потока через центральную и боковые разгонные трубы.

Выполнение боковых разгонных труб по профилю показательной функции значительно увеличивает степень коагуляции аэрозольных частиц.

Размещением завихрителя в цент1Q ральной разгонной трубе достигается возможность создания сильно турбули- зованного закрученного потока, интенсифицирующего процесс коагуляции аэрозолей. Профилирование торцов

15 боковых разгонных труб (фиг, 2) наклонными цилиндрами с диаметрами, равными диаметру боковых разгонных труб, инициирует начало коагуляции и пленкообразования при низком гид-

2Q равлическом сопротивлении,

Термостатирование аэрозольной системы, представляющей смесь воздуха с капельно-жидкими частицами смолистых веществ, вязкость Которых су25 щественно зависит от температуры, необходимо для стабилизации режима коагуляции и сепарации.

о

5

0

5

0

5

«

Использование устройства позволит существенно снизить выбросы в атмосферу смолистых веществ, содержащих токсичные и канцерогенные ингредиенты.

Формула из. обретения

1, Устройство для очистки газов, включающее корпус .с коагулятором, боковые разгонные трубы и завихри- тель, отличающееся тем, что, с целью интенсификации и стабилизации процесса очистки газа, оно дополнительно снабжено сепаратором и центральной разгонной трубой, установленной соосно корпусу и снабженной регулируемой диафрагмой, при этом завихритель размещен в центральной разгонной трубе, боковые разгонные трубы выполнены по профилю показательной функции, диаметр каждой из них равен диаметру центральной разгонной трубы, а торцы боковых разгонных труб выполнены профилированными с-наклоном к оси аппарата,

2, Устройство по п, 1, о т л и - а ю щ е е с к тем, что оно снаб- жено термостатирующей обечайкой, размещенной соосно снаружи корпуса.

Вид Профиля разгон ных труб

Показательная фуякпия

Уравнение функции

у-ах е

Величина параметров, в уравнение кривой

Длина разгохной трувы, м

Линейная скорость газа в разгонной трубе, м/с

Концентрация аэрозоля смопистнх веществ, МГ/М ;

Средний Объемный диаметр частиц, мкм

Степень коагуляции

a-ie а-18 а-20 R-I2,7 R-I4,4 R-14 а-13,3 a-l5,7 а«1I ,7 b-0,9 b-0,8b-I2 b-3,5

c -0 ,),3

0,4 0,45 0,44 0,4 0,45 0,44 0,4 0,45 0,44

25 28 . 30

25 28 30 25 , 28 30

25-30 25-30 25-3025-30 25-30 25-30 25-30 25-30 25-30

1,,51,,31,5-2,5 l,V-2,5 1,5-2,5 t,S-2,5 1,5-2,5 1,5-2,5 1,5-2,5 13,0 14,0 12,510,511,510,0 П,011,210,6

Соотношение диаметров центральной (D) и боковых (d) разгонных труб

Линейная скорость газа в центральной разгонной трубе, м/с

Линейная скорость газа в боковых разгонных трубах, м/с

Концентрация аэрозоля смолистых веществ, мг/м

Средний объемный диаметр

частиц, мкм1,5-2,5

Степень коагуляции

т а б л и ц ft I

Окруякость

Эллипс

(X-R) y.R

25 28 30 25 , 28 30

Таблица 2

D 0,5d

D d

D l,5d

14

14

.14

28

28

28

25-30 25-30

1,5-2,5 1,5-2,5 15 -13,5

r

Фиг.г

Вид A

Фиг.З

Редактор П. Гереши

Составитель Е, Калантарян

Техред М.Двдык Корректор И. My ска

Заказ 6175/10 Тираж 657Подписное

ВНИИПИ Госу/5арственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Щ)оизводственно полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к технике очистки газов от аэрозолей смолистых веществ методом газожидкостной сепарации с предварительной коагуляцией частиц. Устройство для очистки газа может быть использовано в электродной, электроугольной и других отраслях промьшшенности, С целью повьшения степени коагуляции и интенсификации процесса очистки газа устройство для очистки газа снабжено центральной разгонной трубой 6, в которой установлены за- вихритель 7 для создания турбулизи- рованного потока и регулируемая диа(Л с 3 «г Фг/&/ Ж ю