Устройство для очистки газов от окислов серы Советский патент 1992 года по МПК B01D53/18 

Изобретение относится к устройствам для очистки газов от диоксида серы и может быть использовано в химической промышленности, цветной и черной металлургии, теплоэнергетике и является усовершенствованием известного устройства, описанного вавт.св. № 1599067.

Известное устройство для очистки газов от окислов серы содержит горизонтальный корпус с патрубками ввода и вывода фаз, разделенный на секции, установленные под углом 15-35° к горизонтали и заполненные

насадкой, между которыми расположены средства для распределения газов, выполненные в виде наклонных пластин.

Недостатком этого устройства является снижение степени очистки газа от окислов серы вследствие проникновения неочищенного газа в зазоры между боковыми стенками секций и корпусом устройства с последующим смешиванием с очищенным газом.

Цель изобретения - повышение степени очистки газов за счет уменьшения проникновения неочищенного газа в очищенный поток.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для очистки газов от окислов серы, содержащем горизонтальный корпус с патрубками ввода и вывода фаз, разделенный на секции, установленные под углом 15-35° к горизонтали и заполненные насадкой, между которыми расположены средства для распределения газов, выполненные в виде наклонных пластин, боковые стенки секции, выполненные со ступенчато расположенными отверстиями, последовательно перекрывающимися по высоте на величину Ь, равную: 7-12 п, где h - размер элемента посадки, с расстоянием между отверстиями С, равным: 2-4 h, ширина которых А, равная 2-4 и высота их

, Н -200 + b(n -1)

Устройство включает горизонтальный корпус 1 с патрубками подвода 2 и отвода 3 газа. В корпусе расположена зона абсорбции, образованная перфорированными секциями 4, заполненными насадкой 5, установленными под углом 15-35° к горизонту с наклоном по ходу газового потока. В верхней части контактной зоны находятся форсунки 6, а в нижней - желоб 7 для отвода

насыщенной жидкости через патрубки 8. Перед второй и последующими секциями установлены поворачивающие газовый поток пластины 9.

Между корпусом 1 и секцией 4 - зазор 10.

В боковых стенках 11 секции 4 выполнены отверстия, ступенчато расположенные и перекрывающиеся по высоте на величину В, равную 7-12 h, ширина отверстия А, равная 2-4 h, расстояние между отверстиями С,

равное: 2-4 h, высота отверстия определяется по формуле

Изобретение относится к устройствам для очистки газов от диоксида серы и может быть использовано в химической промышленности, черной и цветной металлургии, теплоэнергетике и является усовершенствованием а.с. № 1599067 и позволяет повысить степень очистки газов за счет уменьшения проникновения неочищенного газа в очищенный поток. Устройство включает корпус с патрубками для ввода и вывода газов потока и абсорбента, , а также заполненные насадкой секции, расположенные с наклоном по ходу газового потока под углом 15- 35° к горизонту и в промежуточных камерах между отдельными секциями установлены пластины, поворачивающие поток газа вокруг оси движения перед каждой последующей секцией. Заполненные насадкой секции выполнены поворотными вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной движению газового потока. При этом боковые стенки секции выполнены со ступенчато расположенными отверстиями, последовательно перекрывающимися по высоте на величину Ь, равную 7-12 h, где h - размер элемента насадки, с расстоянием между отверстиями С, равным 2-4 h, ширина которых а равна 2-4 h и высота их -. Н -200 +b(n -1) I, п где Н - высота секции, п - количество отверстий, равное: Г D-200 +С П а + с где D - ширина секции. 3 ил.

где Н - высота секции, мм;

b - высота перекрытия отверстий, мм; п - количество отверстий, равное

D - 200 + С

а + с

где Д - ширина секции, мм

Отличие предлагаемого устройства в том, что боковые стенки секции выполнены с отверстиями, ступенчато расположенными и последовательно перекрывающимися по высоте на величину В, равную 7-12 h. При этом в зазоры между корпусом и боковыми стенками секций через отверстия в боковых стенках попадает абсорбент, который контактирует с просочившимся в зазоры неочищенным газом, очищая его, и повышая, таким образом, степень очистки всего газового потока.

Ступенчатое расположение отверстий с перекрытием по высоте позволяет осуществлять равномерное попадание абсорбента в зазоры, что исключает просачивание неочищенного газа в очищенный поток. Размеры отверстия и их взаимное расположение выбраны в соответствии с размерами насадки и с учетом возможности более полного взаимодействия газа с абсорбентом. Уменьшение этих размеров приводит к снижению степени очистки. Увеличение размеров отверстий и уменьшение расстояния между ними приводит к снижению жесткости конструкции секции.

На фиг.1 устройство для очистки газов, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З разрез В-В фиг.2.

25

Н -200 +b(n -1) п

где Н - высота секции, мм;

b - высота перекрытия отверстий, мм; п - количество отверстий, равное

30

п

D-200 + C

а + с

где D - ширина секции, мм.

В обеих формулах величина 200 - это допуски на отступление от края стенки секции до отверстия.

Устройство работает следующим образом.

При заполнении секций 4 насадкой 5 эле- менты насадки 13 попадают в отверстия, соприкасаясь при этом с боковыми стенками корпуса 12. Элементы насадки 13 не выпадают в зазор 10, так как размер насадки больше ширины зазора. Подвижность секции относи- тельно корпуса 1 при этом сохраняется.

Жидкость поступает через форсунки 6 и, распыляясь на капли, попадает на верхнюю часть насадки 5. За счет развитой поверхности насадки происходит интенсивный кон- такт газа с пленкой жидкости.

Прии стекании жидкости по насадке часть жидкости попадает в отверстие и в результате скопления на поверхности элементов насадки, находящихся в пазах, образуются капли, открывающиеся и попадающие в зазор 10, создавая там область абсорбции.

При этом неочищенный газ, попадающий в зазор либо проходит через находящи

еся там элементы насадки и интенсивно контактирует с пленкой жидкости на их поверхности, либо проходит в каналах 13 между отверстиями с насадкой и взаимодействует там с каплями реагента. При этом за счет встречного движения жидкости и газа уменьшается каплеунос абсорбента с газовым потоком.

Экспериментальным путем установлено, что при следующих размерах отверстий: ширина А 2-4 h, шаг перекрытия по высоте - b 7-12 h, расстояние между отверстиями - С 2-4 h, где h - размер элемента насадки, глубина очистки газа возрастает.

При а 2h, b 7h, с 4h газ, попавший в зазор, не успевает полностью взаимодействовать с реагентом, что приводит к попаданию неочищенного газа в очищенный поток. При , , с 2h нарушается жесткость конструкции.

П р и м е р. На стендовой установке сечением корпуса 1000 мм хЮОО мм устанавливались три секции с боковыми стенками, выполненными со ступенчато расположенными отверстиями, последовательно по высоте, заполненные кольцами рашига с изменяющимся углом наклона к горизонту по ходу газового потока. В установку подавались отходящие газы, содержащие 0,3% диоксида серы, темпера- турой 70°С. Насадки орошались щелочным раствором NaOH, концентрацией 0,05- 0,1% с расходом 100 л/ч. Данные опыта приведены в таблице.

Насадка: кольца Рашига - 10 х 10 х 1,5, h 1 мм; секция: 950-950-500 мм; Н 950 мм; 0 500 мм.

Характеристика отверстий: ширина а 2h 20 мм; высота перекрытия отверстий b 7h 140 мм; ширина отверстия с 2h 20 мм; количество отверстий

ГР-200 + cl П

высота отверстий

Г500-200 + 20

20 + 20

Н -200 +Ы(п -1)

10

950 -200 +140-7 8

216мм.

Предлагаемое устройство в сравнении с прототипом улучшает степень очистки газа, так как исключается проход через зазоры между секциями и корпусом неочищенного газа.

Формула изобретения Устройство для очистки газов от окислов серы по авт.св. Мг 1599067, отличающееся тем, что, с целью повышения степени очистки газов за счет уменьшения проникновения неочищенного газа в очищенный поток, боковые стенки секции выполнены со ступенчато расположенными отверстиями, последовательно перекрывающимися по высоте на величину b 7-12 h, где h - размер элемента насадки, с расстоянием между отверстиями С 2-4 h, ширина которых а 2-4 h и высота их

I

Н -200 +Ь (п -1) п

30

35 где Н - высота секции;

п

D-200 + cl а +с J

количество от40 верстий, где D - ширина секции.

t

го