Устройство для мокрой очистки газа Советский патент 1991 года по МПК B01D47/02 

Изобретение относится к аппаратам для технологической и санитарной мокрой очистке газов и промышленных вентиляционных выбросов.

Цель изобретения - снижение гидравлического сопротивления аппарата и повышение эффективности его рабо.1

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с местным разрезом: на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (вариант без переточных труб); на фиг. 3 - то же, вариант с переточными трубами; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 5 - вид В на фиг. 4; на фиг. 6 - узел I на фиг. 1; на фиг. 7 и 8 - верхние основания перехода (соответственно, круглое и прямоугольное, сечение; на фиг. 9 и 10 - разрез Д-Д на фиг. 6, варианты размещения переточных труб.

Устройство содержит бункер 1. частично заполненный промывочной жидкостью, переход 2,центробежный каплеуловитель 3, соединенный входным патрубком с верхним основанием перехода, камеру 4 ввода загрязненного газа, размещенную внутри перехода 2. Бункер I выполнен с сужающимся дном 5, преимущественно пирамидального типа, а также имеет штуцера вывода абсорбента (шлама) 6, ввода промывочной жидко- сти 7, ввода 8 и вывода 9 газа. Устройство также содержит уравнительную

-.-i

о

х, ;

LfЈ ю го со

камеру 10 с воздушной полостью, сообщенную уравнительным трубопроводом 11 со штуцером 9 вывода очищенного газа. Внутренние стенки камеры 10 заглублены нижней частью в промывочную жидкость бункера 1 и образуют с ней гидрозатвор. Сливной штуцер 12 центробежного каплеу- ловителя 3 соединен дренажным трубопроводом с бункером 1.

Переход 2 выполнен со смещенными друг относительно друга центрами оснований, при этом его нижнее основание имеет прямоугольнуюформу, а верхнее основание перехода может иметь круглое сечение или прямоугольное (квадратное) сечение.

Переход с прямоугольным верхним основанием имеет достоинство, заключающееся в простоте его изготовления и по аэродинамическим характеристикам почти равноценен переходу с верхним круглым основанием,однако уступает последнему.

Камера 4 ввода загрязненного газа выполнена пирзмидообразной и образована тремя наклонными боковыми стенками 13, вершина 14 камеры расположена у верхнего основания на боковой стенке перехода 2, а к нижним кромкам стенок 13 прикреплены три разделительные перегородки 15. Нижние кромки перегородок 15 снабжены обте- кателями 16. Края перегородок 15 объединены между собой задней перегородкой.

Центробежный каплеуловитель 3 представляет собой цилиндрический корпус с входным патрубком газожидкостной смеси и закрепленным на нем завихрителем 17 с лопатками. В корпусе центробежного кап- леуловителя 4 выше завихрителя расположена сепарационная камера 18, из которой очищенный газ выходит через штуцер 9.

Камера 4 ввода загрязненного газа своими стенками образует со стенками перехода 2 и уравнительной камеры рабочие каналы 19.

Общая площадь рабочих каналов 19 на уровне верхней части перегородок 15 может быть равна площади верхнего основания перехода 2, а в этом случае площади поперечных сечений каналов 19 постоянны по величине по всей длине.

Таким образом, в предлагаемой конструкции скруббера площади поперечных сечений рабочих каналов по высоте перегородок 15 (без обтекателей) постоянны по величине или только в силу конструктивных особенностей могут отличаться незначительно в меньшую или большую стороны, что учитывается коэффициентом степени расширения сечений рабочих каналов, равным 0,9-1,1.

На уравнительном трубопроводе 11 установлена запорная арматура , например трехходовой кран 20. Функционально равноценной трехходовому крану будет конструкция из установленных на уравнительном трубопроводе двух отсечных клапанов с автоматическим их управлением и сблокированных между собой Воздушная полость уравнительной камеры 10 сообщается с ат0 мосферой патрубком 21.

В стенках камеры 10 установлены переточные трубы 22 в наклонном положении, при этом их выходные отверстия расположены в средней части канала движения вос5 ходящего потока газожидкостной смеси, преимущественно выше кромок обтекателя 16 камеры 4 ввода газа. Переточные трубы 22 могут быть размещены по высоте внутренних стенок 23 уравнительной камеры 10

0 порядно со смещением в каждом последующем ряду.

Устройство работает следующим образом.

Бункер устройства предварительно за5 полняют промывочной жидкостью до неко торого уровня В.

В исходном положении уровень промывочной жидкости в бункере может находиться выше нижней горизонтальной кромки

0 обтекателей 16.

Подлежащий очистке загрязненный газ поступает во внутренний объем камеры 4 ввода загрязненного газа через патрубок 8 и распределяется по объему камеры.

5Затем загрязненный газ, опускаясь

вниз к зеркалу промывочной жидкости в бункере 1, вытесняет жидкость своим давлением в рабочие каналы 19, в частности в уравнительную камеру 10, при этом уровень

0 жидкости в бункере понижается и в результате этого между поверхностью промывочной жидкости и нижними кромками обтекателей 16 образуется щель - контактный канал.

5Таким образом, после поступления в устройство очищаемого газового потока положение поверхности промывочной жидкости в бункере определяется линией ж, а в его уравнительной камере положение поверх0 ности промывочной жидкости определяется линией уровня з.

Разность между уровнями промывочной жидкости в бункере и в уравнительной камере бункера равна потерям напора, ве5 личина которых различна для конкретных режимов технологической эксплуатации устройств.

Далее загрязненный газ устремляется в нижнюючэсть рабочих каналов 19, куда скоростной турбулизировэнный газовый поток

выносит вытесненную в них промывочную жидкость и, смешиваясь с ней, образует сильно турбулизированный поток газожидкостной смеси.

Из нижней части рабочих каналов 19 поток газожидкостной смеси без резких поворотов входит в верхнюю часть рабочих каналов 19, в которых поток газожидкостной смеси одновременно расширяется в одной плоскости рабочих каналов и сжимается в другой плоскости, а в результате в рабочих каналах происходит поперечное перемешивание газожидкостной смеси и ее перераспределение.

Однако скорость движения газожидкостной смеси в рабочих каналах остается не- изменной при постоянном расходе очищаемого газа и постоянной общей площади поперечных сечений рабочих каналов по длине рабочей зоны взаимодействия газожидкостной смеси.

В поперечных сечениях рабочих каналов газожидкостная смесь движется со скоростью 16-18 м/с и более, вследствие чего газожидкостная смесь вынужденно выносится во входной патрубок центробежного каплеуловителя 3 и из него выходит в свободное сечение между лопатками завихри- теля 17, где газожидкосгная смесь разделяется на очищенный газ и сепарат.

Сепарат, отделенный в центробежном каплеуловителе, собирается в кольцевом кармане и выводится из него через сливной штуцер 12 и по дренажному трубопроводу 23 поступает в донную часть бункера 1 к штуцеру 6 вывода абсорбента (шлама).

Очищенный газ выходит затем всепара- ционную камеру 18, где скорость газа резко падает и становится менее 2 м/с, в резуль тате из газа дополнительно отделяется капельная жидкость, после этого газ выходит из устройства через штуцер 9 вывода гяза.

В зависимости от технологических требований к эксплуатации устройства и требований к режиму очистки газов режимные параметры его (гид ря в л ичес кое сопротивление, плотность сэмоорошенич) могут быть оперативно изменены установкой запорной арматуры на удлинительном трубопроводе в одно из ее рабочих положении.

Разность уровней промывочной жидкости указанных режимов работы устройства представляет собой градиент изменения гидростатического напора при форсированном изменении режима самоорошения в аппарате, что определяет наряду с другими факторами, изменение расхода истечения промывочной жидкости на самоорошение через выходные отверстия переточныл труб 22. Сам же расход промывочной жидкости

через выходные отверстия переючных труб 22 в устройстве, в основном, определяется в зависимости от величины напора Н в позиции запорной арматуры Положение 1

или в зависимости от величины напора Hi позиции запорной арматуры Положение 2, т. е. превышением уровня промывочной жидкости над выходным отверстием труб 22.

Газожидкостная смесь, выходящая из

контактного канала, встречаясь со стенкой перехода 2, отклоняется ею, при этом из-за трения газов о поверхность промывочной жидкости по периметру стенки перехода 2

образуется жидкостной холм, на наклонной поверхности которого жидкость частично сепарируется и частично выносится в каналы 19.

На входе в каналы 19 поток(азожидкостной смеси встречается с наклонно уста новленными переточными трубами 22 и. обтекая их, дополнительно турбулизирует- ся, поднимаясь восходящим потоком по каналам 19; одновременно происходит

истечение промывочной жидкости из пыход- ных отверстий переточных труб 22 в восходящий поток газожидкостной смеси

Восходящий поток газожидкост ной смеси подхватывает промывочную жид

кость и тем самым дополнительно гамооро- шается ею

Восходящий поток газожидкостной смеси из каналов 19 выносится вг входной патрубок от центробежного каплеуловителя

4 и из него выходит в свободное сечение между лопатками зявихрителя 17 где газожидкостная смесь разделяется на очищенный газ и сепарат

Сепарят отделенный R центробежном

кэплеуловителе. собирается в кольцепом кармане и выводи 1ся из него через сливной штуцер 12 и по дренажному трубопроводу 24 поступает в донную часть бункер,) к штуцеру 8 вывода абсорбента (шлама)из бункера скруббера Очищенный газ выходит зятем всепарациейную камеру 18 где ско рость газа резко падает и в результате из газа дополнительно отделяется капельная жидкость, после э-гого газ выводит из

скруббера через штуцер 9

Использование предлагаемого скруббе ря позволит обеспечи гь мобильное упрьоле- ние технологическими параметрами режимов его работы путем форсированного

изменения режима слмоорошсния п нем

Применение зя-шлясмои конструкции о рубберл возмо н .но р (,nc n мя/, мокрой пы- легязоочистки где н мм-одимо очищать нестабильные объемы г,. ,,)

Ha/ih ii ir i мм 10 м t i j i i i г груб 22 rumv/if t4 до( п нпче поверхносп t пптг ктэ Фаз и пот пление и ч дежног in проведен п npoii (, i JM i ч-л net - лючения ус совий чагэстанпя то/677 пылью и обра зпряцип и и - от чл i м мчм) кро ме этого tin (отри ti проптидри 1гиеди и an ИЧРГ i р i л он MIn о i i/ a

газох и,|,ко Tii Mi Hci inpy пррмпгпч- ной HaviKO in им к IIP 11 г/ и и , i 1 ini ix 01- верглим перегочснх fpyh я ТРМ самым

УЛУ ||, ЧОГ 11Г ИГТСЧ НПЧ n(Ul

По IIP ir гм/ гтеч И ) M04fЈT ОЫГЬ установлен ряч мрррто нмх i pyp, 1Q л в

Труб 14 f К1 ГЧ М МС, GblTb СМ( ЩГ-ЧЫ ОТНО СИГеЛЫЮ пр лр г rl no lU lOli ИХ ОСЯМ I M I I I t i ,pt Mi ,)1Ц, ) П 1 1

метр MI чИ) р гр /Гм по об i nrir лмсгп i при выг i i i ни vo6 /гам нцн1 lujima

СОХр ТНО Н1 ,г nidi т U i ИГ1Г ni n H ) 1ГОГЛ уЧ К Т

KoilL1p U 14 и 1 Р I 1ПЛ ( Ftt i 0/14IJM1M ПрЧГЮГПЧИ if I 11 iHiiK fi ( члимп Ibfi 1Г ч Ю ЩИХ ф П Г u U( иг Hll O 0 ТИЧПО U1 it i i 1M itllUli ПРОЧЧ ОГ|,МГГ i M lr т И HP ( КЧОИ СГ1ПГ()бчр( I О IT v) г ° г Ч г т1. ГЫ1

струкчии ( и i чодг гл ia

ОбуСЛП /НН п I ipHQf p ii Mn p чц 1 ПИЯ рябрчи I TH i/IOi С ПГр КОППГ и Г COL0ние о.ч rps Pr,1 Kiruf v ни 11

Например Я у тргигггр Г( чЯЧс) IP ПрОУОДНО ГО ССЧОЧИЯ | I jMrinnp 1П 1) СКОрОГ гц I г, г f 1 НЯ ПЧХПДР F1 ( Г ЧРиИП раОочч t Ч 1 к г П Г РХОД П1 п )ДНОП П 1Г РубОК I ЧПЛ 1ЧО/1П )|1П( П rinwi ( О )Т

oeicf n Ttirn i po PI н чяу м01 - fi р Ьп и/ VPM 5 inp ,i rn Tcin

Л ЯТЬ ОГ 1 ,1, т Р 11 рлг I ГЧ ПИ i мн}|фузс 11 ДО )

Т, ob( I fn rjuri рцмп ri npan/iHie

С КО I О С jnnpi ч i i ч in nfr t|T mip-j(

лючгпи м г, р Ктр х ifat rif v fii nfiiiTH тон

ОбрЗ НН/- Mir УПП11,|1И С1 ПО пр ггч ,

ченгрм Pf1 ip innm г f тин iic i Tinr рлбп чих аи I/HIM

Bbmo/iiini i-v i- op i rwvn трязчрм- ного г ча7 пп то 1 irji-jir р -и pronnrynНОСТГ С рощ41- i UH1 )l,IHi р ПТ ИГ1 КйНОЛ -. 1( Mn i n/iq«i dpi ЯЦИ1 г q i i , 1 не бОЛМ1 1Гич j i р Т Ч | Ч И ч II i ЦТn V ix В ДИф({ И Mi i ч I v THMHM и ХЧНМ С f

ченпчх рабочих каналоо уг-течьшается отрыв потока азожпдкостчой смеси от стечок и удается избежать образования зоч обрат- НЫУ циркуляции, что позволяет в свою очередь снизить их гидравлическое оомротвление

11«обходимо таюче отметив, что в пред- Лс иа - мои конструкции саморегулирующего устройства за счет высоты уровчя промыьочной сидкости в уравчительной камере происходит гидравлическое поджатие потока загрязненного газа в контактном канале устройства, которое способствует более равномерному распределению скоростей в

нем

Формула изобретения 1 Устроппво для покрои очистки газа содерж лисе частично заполненный жидкостью бункер уравнительную камеру, уравнителмши трубопровод каплеуловитель, сообщенный с ним переход пирамидооб- разную камеру ввода газа размещенную пнуфи перехода с образованием рабочих каналов ч выполненную с обтекателями,

овода и вывода газа и жидкости, отличающееся тем что, с целью снижения iидрзвлического сопротивления аппарата камера ввода газа снабжена разделительными перегородками, закрепленными по периметру основачия пирамиды и ориентированными к поверхности жидкости/ ри этом обтекатели размещены по нижнему обрезу раздрлительных перегородок, прршина пирамиды расположена на боковой стенке перехода выполненного со сме- ШРННЫМИ относительно друг друга центрами оснований нижнее основание пе- Pf /ОДР имеет прямоугольное сечение а верхнее круглое или прямоугольное

тройство поп 1 отличающее- с я тем что, с целью повышения эффективности очистки оно снабжено переточными трубами закрепленными равномерно по периметру пнутреннил стенок уравнительной

i-ямерн сообщенными с поспедней и с рабочими каналами и ориентированными в по- лость каналов выше обтекателей гертикальных перегородок

3 Устройство по пп 1 и 2 отличающ е с с ч ТРИ что переточные трубы разме птчп по высоте стенки порядно со смеще- HIVM ч каждом последующем ряду

дидб

Изобретение относится к аппаратам для технологической и санитарной мокрой очистки газов и промышленных вентиляционных выбросов и позволяет снизить гидравлическое сопротивление устройства и повысить эффективность его работы. В устройстве прямоугольное верхнее основа2ние бункера соединено с входным патрубком центробежного.каплеуловителя переходом, выполненным со смещенными относительно друг друга центрами оснований. Размещенная внутри перехода пирамидальная камера ввода загрязненного газа в устройство своими тремя наклонными стенками и тремя вертикальными перегородками образует со стенками перехода и бункера рабочие каналы. Площадь поперечного сечения рабочих каналов (на уровне верхней части перегородок) может быть рап- на площади поперечного сечения верхнего основания перехода. Нижние кромки трех стенок перегородок камеры снабжены обтекателями, опущенными к зеркалу промывоч ной жидкости в бункере. В стенке перехода имеются переточные трубы, заглубленные п полость перехода выше обтекателя и размещенные порядно со смещением в каждом последующем ряду. 2 з. п. ф-лы 10 ил. (Л

(Риг. 5

- Ц

I

V-V

ct

8 Щ

L M&

Е26И91

Фиг. 10