Аппарат для очистки газа Советский патент 1988 года по МПК B01D47/10 

(Л

-12

СО

О)

со j

IPue.f

ченных конусов 4 и 5), установленных в диффузоре коаксиально с кольцевыми зазорами соосно. С целью повышения интенсивности процесса коагуляции смоченных частиц пыли труба-коагулятор выполнена, с длиной не менее 5 ее диаметров. Аппарат содержит сепаратор 11 с трубчатым элементом 7, установленным соосно в нисходящей трубе 6. Поверхность осаждения элементов насадки равна h (3,0-4,0)drp , а длина насадки 1, (1 ,5-2 ,0)d,p ц , где drpK диаметр горловины. Трубчатый элемент установлен соосно в нисходящей трубе с зазором не более 0,25 ее диаметра. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технике мокрой очистки воздуха (газа) и позволяет повысить степень очистки. Аппарат для очистки воздуха (газа) от пыли включает трубу-коагулятор, водо- подводящее устройство 8 с разбрызгивателем 9 воды, нисходящую трубу 6, диффузор 3, снабженный насадкой, состоящей из конических элементов (усе

1

Изобретение относится к технике мокрой очистки воздуха (газа) от пыли и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности, нуждающихся в очистке газовоздушных потоков перед выбросом в атмосферу.

Цель изобретения - повьшение эффективности пылеулавливания, заклю- чающаяся в повышении степени очистки воздуха (газа) от тонкодисперсной пыли высоких концентраций, уменьщени энергозатрат и надежности работы коагулятора.

На фиг. 1 изображен аппарат, вертикальный разрез; на фиг, 2 - вариан установки конической насадки в диффузоре; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 5 и 6 - графики зависимости эффективности процесса от шага зазора и длины горловины соответственно .

Коагулятор турбулентно-контактно- го действия в сочетании с каплеулови телем представляет собой двухступенчатую пылеулавливающую установку.

В качестве первой ступени очистки служит коагулятор турбулентно- контактного действия, включающий кон фузор 1, горловину 2, диффузор 3 в виде насадки, состоящей из конических элементов (усеченных конусов) 4 и 5, нисходящую трубу 6, дополнительный трубчатый элемент 7, водоподводя щее устройство 8 с разбрызгивателем 9 и форсункой 10.

В качестве второй ступени очистки служит сепаратор-каплеуловитель 11 центробежного действия с газоот- водящим п.чтрубком 12.

5

Q г

о

5

о

5

Аппарат для очистки газа работает следующим образом.

Запыленный газовоздушный поток из газоподводящей трубы через конфузор 1 поступает в горловину 2 коагулятора, в которой вначале происходит процесс смачивания потока водяным факелом, создаваемым разбрызгивателем 9, с последующей коагуляцией частиц пыли в мокрой среде за счет турбулентного перемешивания газожидкостной среды под действием повышенной скорости (40-50 м/с).

В диффузоре 3 с вмонтированными коническими элементами (усеченными конусами) 4 и 5 благодаря интенсификации процесса контактирования газожидкостной среды в узкой щели кольцевого пространства конических элементов повьщ ается кинетика осаждения скоагулированных частиц пыли и капель воды в виде шламовых брызг на поверхности осаждения насадки. При этом удельная интенсивность осаждения частиц пыли и капель воды прямо пропорциональна величине контактной мощности и удельной поверхности осаждения. Величина контактной мощности зависит от интенсивности тур- булизации газожидкостного потока в кольцевом пространстве конических элементов насадки.

У основания насадки с целью предотвращения налипания пыли на внутренней поверхности конических элементов установлена прямоточная форсунка 10 с факелом, направленном против течения газовоздушного потока.

В нисходящей трубе 6 с вмонтированным трубчатым элементом 7 продол-- жается процесс контактирования газо3 13

жидкостной среды и осаждения шламовых брызг на поверхности осаждения.

Из нисходящей трубы очищенный газовоздушный поток поступает в сепа ратор-каплеуловитель 11, в котором происходит окончательно осаждение диспергированных капель воды и шламовых брызг. Из каплеуловителя очи- щенный газовоздушный поток удаляется в атмосферу через газоотводящий патрубок 12.

С целью выявления оптимальных размеров отдельных элементов установки и параметров процесса обеспыливания газовоздушного потока проведены исследования аппарата.

Результаты выявленных параметров эффективности обеспыливания газовоздушного потока при различных соотно- шениях конструктивных размеров насадки коагулятора приведены в табл.1 и 2

В табл. 1 приведены параметры зависимости средней эффективности пылеулавливания коагулятора от площади поверхности осаждения конических элементов (F и 1„п d) при длине насад,ки lj(1,75 d, где d - диаметр горловины.

В табл. 2 приведены параметры зависимости средней эффективности пыле- улавливания коагулятора от длины конических элементов ( d. ) при относительной площади поверхности осаждения насадки F, iri 3,5d и экономических скоростях газожидкостно- го потока в кольцевом пространстве.

Из табл. 1 и 2 видно, что оптимальная эффективность пылеулавливания в коагуляторе в интервале средних энер- гозатрат достигается при следующих конструктивных размерах насадки: площадь поверхности осаждения конических элементов Гц(3,0-4,0) длина насадки ,5-2,Od, где d - диа- метр горловины аппарата.

В результате проведенных исследований установлено, что оптимальная эффективность осаждения скоагулиро- ванных частиц пыли и шламовых брызг достигается при диаметре нисходящей трубы 6 до 0„ 1000 мм с одним со- осно установленным трубчатым элементом 7. По мере увеличения диаметр нисходящей трубы более 100 мм, количество соосно установленных трубчатых элементов увеличивается. При этом количество соосно устанавливаемых трубчатых элементов в нисходящей

704

трубе следует принимат1 из расчета, чтобы расстояние в межтрубном Кольцевом пространстве не превьш ало 250 мм, а диаметр центрально устаноленного трубчатого элемента не должен превьш1ать 500 мм.

На фиг. 5 представлен график завсимости коэффициента интенсивности турбулизации газожидкостного потока в нисходящей трубе (g ; ) от шага межкольцевого зазора ud тр при различных скоростях V (м/с): 1-20; 2-25 3-30. Наибольший эффект очистки при условии оптимальной компоновки имеет место при ширине зазора не более 0,25 диаметра нисходящей трубы.

Шаг кольцевого пространства между коническими элементами 4 и 5 ,ud не должен превышать 1/3d (трубы-коагулятора) при диаметре нисходящей трубы 1000 мм. При диаметре нисходящей трубы 1000 количество конических элементов принимается из расчета, чтобы udn,,- не превьппал 125 мм, а диаметр основания центрального конического элемента не должен превышать dn., i 500 мм.

На фиг. 6 приведена графическая зависимость эффективности пылеулавливания коагулятора от длины горловины трубы-коагулятора (1) и скорости газожидкостного потока в горловине V (м/с): 1-40; 2-45; 3-50. Наибольший эффект очистки имеет место при длине горловины не менее пяти ее диаметров.

Формула изобретения

с целью повьшзения степени очистки газа, площадь поверхности осаждения элементов насадки равна F (3,0 - 4,0)d ii l, длина насадки - 1,(1,5- 2,0)d, где d - диаметр горловины, при этом длина горловины составляет не менее пяти ее диаметров.

Таблица 1

P-g-| J

Фиг. 2

4i

0,8

0,7 Of

0.5

0. 03

0,2

or

WO 150 200 250 300 350 Ш tfSO 500 dn.rp. Фиг. 5

.f(

Фиг.З

,25tfH.Tp

n

Фиг. fy

3d d срие.б

li

5d 6d 7d