Газоочиститель Советский патент 1992 года по МПК B01D47/02 

Изобретение относится к процессам мокрой очистки газов от твердых включений и может бить использовано в металлургической, химической, промышленности строительных материалов и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение степени очистки за счет обеспечения устойчивой работы газоочистителя при нестационарном режиме ввода запыленного газа.

На фиг. 1 изображен газоочиститель, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - ступенчатый элемент.

Газоочиститель содержит корпус 1 с наклонным днищем 2, частично заполненный жидкостью, разделенный перегородками на соответственно входную, оихревую и сепэ- рационную камер ы 3, 4 и 5, входной патрубок 6 с соплом 7, сообщенным с вихревой камерой и частично затопленным в жидкость, расположенный со стороны высокой точки днища, ороситель 8, каплеуловитель 9, выходной патрубок 10, устройство 11 поддержания уровня жидкости с трубкой 12 и устройство 13 для улавливания и выгрузки твердых включений. Перегородка 14 сепа- рационной камеры 5 выполнена с окном 15

Входной патрубок 6 снабжен образованным наклонными пластинами 16 и 17 расширителем 18, установленным между соплом 7 и отражателем 19, внутренняя поверхность которого ориентирована на одной линии с верхней наклонной пластиной 16 расширителя 18,

Перегородка 20 вихревой камеры 4 вы-. полнена с отбойниками 21 и размещена параллельно наклонной стенке 22 сопла 7, другая стенка 23 которого ориентирована вертикально и выполнена с отбойниками 21. Перегородка 14 сепарационной камеры 5 установлена вертикально над поверхностью жидкости, окно 15 сепарационной камеры 5 оснащено эластичной заслонкой 24 с переменным сечением. Каплеуловитель 9 снабжен закручивающимися лопатками 25 и спускными трубами 26, 27, а устройство для улавливания и выгрузки твердых включений выполнено в виде водопроницаемого ступенчатого элемента 28 с увеличивающимися в направлении днища размерами ступеней.

Газоочиститель работает следующим образом.

В корпус 1 с наклонным днищем 2 заливают воду или другую жидкость, способную обезвреживать запыленные газы, до оптимального уровня и вводят запыленный газ через входной патрубок 6, который орошается жидкостью, подаваемой из оросителя 8 на отражатель 19,

Запыленный газ из патрубка попадает в расширитель 18, образованный наклонными пластинами 16 и 17, где многократно контактирует с распыленной жидкостью, при этом твердые частицы захватываются и смачиваются под воздействием разности относительных скоростей движения жидкости и запыленного газа, а также ударного эффекта, возникающего при контакте жидкости и твердых частиц с поверхностью пластин 16 и 17 расширителя 18.

Конструкция расширителя особенно эффективна при нестационарном режиме движения запыленного газа, так как изменение скорости течения газа ведет к адекватному изменению скорости движения жидкости по нижней пластине 17. Организованное движение жидкости и запыленного газа достигается тем, что внутренняя поверхность отражателя 19 ориентирована на одной линии с верхней наклонной пластиной 16 расширителя 18.

Размещение расширительной камеры между патрубком 6 и соплом 7 позволяет изменить относительные скорости движения взаимодействующих фаз (жидкой и газовой). При внезапном расширении

пылегазового потока в расширительной камере скорости движения газовой и твердой фаз резко изменяются. Твердые частицы движутся по инерции, а скорость газа резко

падает, В этом случае орошение жидкостью твердых частиц является наиболее оптимальным, т.е. столкновение твердой и жидкой фаз наблюдается наиболее частое. Данный эффект усиливается и тем, что про0 цесс орошения осуществляется путем распыления жидкости при ударе о твердую поверхность, при этом образуется конусообразный факел.

Совмещение направлений поверхно5 стей отражателя 19 и пластин 16 расширителя 18 обеспечивает интенсивный захват твердых частиц каплями: во-первых, при изменении направления движения жидкой фазы относительно пылегазового потока, а,

0 во-вторых, при отражении жидкой фазы образуется мощный тороидальный вихрь в расширительной камере, который многократно захватывает частицы и смачивает, обеспечивая при этом высокую степень очи5 стки газов от пыли перед входом в газоочиститель.

По мере перемещения пылегазожидко- стного потока на входной сужающейся камере 3 контактирование запыленного газа с

0 жидкостью усиливается за счет повышения плотности орошения, при этом эффект смачивания интенсифицируется при сближении твердой, газовой и жидкой фаз.

Уплотненный, повышенной концентра5 ции пылегазожидкостный поток при выходе из сопла 7, которое частично затоплено в жидкость, ударяется под углом о поверхность жидкости, и движение из прямолинейного преобразуется во вращательное в

0 вихревой камере 4 при набегании волны на наклонную перегородку 20 с отбойниками 21, при этом перегородка 20 размещена параллельно наклонной стенке 22 сопла 7. Это обеспечивает многократное инерционное

5 вовлечение твердых частиц во взаимодействие с жидкостью, так как удельные веса твердой и жидкой фаз одинаковы или близки, а для некоторых материалов, как аппати- ты, удельные веса выше удельного веса

0 воды. Очищенные газы от пыли и капель как безинерционные фильтруются многократно через дисперсионный слой жидкости.

Рациональное размещение перегородки 20 и стенки 23 с отбойниками 21 позво5 ляет стабилизировать образование вихревого движения взвеси, так как на волне, образовавшейся от давления пылегазового потока, направленного под углом на поверхность жидкости, будет плавное набегание волны на наклонную поверхность, что

снижает гидравлическое сопротивление движению потока.

Очищенный газовый поток фильтруется через дисперсионный капельный вихревой слой, огибает перегородку 20 и поступает в камеру 5, где осуществляется первичная сепарация капель и дополнительно оседают неуловленные частицы, Из камеры 5 газовый поток при движении через окно 15 перегородки 14 отжимает в эластичную заслонку 24, размещенную над поверхностью жидкости, поступает в каплеуловитель 9. Заслонкой регулируется автоматически сечение окна 15.

Это достигается тем, что заслонка выполнена из резины или другого эластичного материала, причем плоскость заслонки от места крепления к свободному концу выполнена утоньшенной, т.е. ее профиль кони- ческий. Это позволяет повысить чувствительность заслонки к количеству газа, поступающего в газоочиститель. Кроме того, предложенная конструкция заслонки позволяет поддерживать постоянную сепа- рационную способность частиц из газового потока. Жесткое крепление заслонки над окном повышает ее надежность и долговечность.

При входе потока в каплеуловитель 9 осуществляют окончательное отделение мельчайших частиц и капель путем закручивания потока с помощью лопастей 25, смонтированных в каплеуловителе, которые затем отводятся через спускные трубы 26 и 27, а очищенный газ удаляется через выходной патрубок 10.

В процессе волнового движения жидкости в корпусе каплеуловителя осажденные частицы пыли по наклонному днищу 2 перемещаются к нижней точке. Твердые частицы улавливаются устройством 13 и с помощью водопроницаемого ступенчатого элемента 28 с увеличивающимися в направлении днища размера ступеней выгружаются из газоочистителя.

Жидкость, очищенная от твердых частиц, поступает в устройство 11 поддержания уросня, избыток сливается через трубку 12 и направляется на рециркуляцию или в технологию.

Подача свежей жидкости и соответственно слив из газоочистителя производится в зависимости от насыщенности посторонними включениями.

Положительный эффект в предложенной конструкции газоочистителя достигается сочетанием действия эффектов смачивания, воздействия инерционных сил, торможения-ускорения и их интенсификации при нестационарном режиме ввода пылегазового потока. Процесс очистки включает действие последовательных операций очистки многократное орошение запыленного газа в расширителе, когда происходит

торможение газового потока и движение твердых частиц по инерции, что обеспечивает их интенсивное смачивание и улавливание; уплотнение пылегазожидкостного потока в сужающемся канале за счет повышения плотности орошения, что интенсифицирует процесс смачивания при сближении твердых частиц с каплями; преобразование прямолинейного движения пылегазожидкостного потока в вихревое, что способствует

дополнительному смачиванию твердых частиц и их выделению в закрученном потоке. В камере и каплеуловителе под действием инерционных сил при многократном изменении направления движения газового потока осуществляется финальная очистка газового потока.

При использовании жидкости в качестве химического реагента газовый поток может быть очищен от окислов серы,

углекислого газа и других компонентов. Формула изобретения

Газоочиститель, содержащий корпус с наклонным днищем, частично заполненный

жидкостью, разделенный перегородками на входную, вихревую и сепарационные камеры, входной патрубок с соплом, сообщенным с вихревой камерой и частично затопленным в жидкость, расположенный

со стороны высокой точки днища, ороситель, каплеуловитель, выходной патрубок, устройство поддержания уровня с трубкой и устройство для улавливания и выгрузки твердых включений, при этом перегородка

сепарационной камеры выполнена с окном, отличающийся тем, 4TOt с целью повышения степени очистки при нестационарном режиме ввода запыленного газа, входной патрубок снабжен образованным

наклонными пластинами расширителем, установленным перед соплом, и отражателем, внутренняя поверхность которого ориентирована на одной линии с верхней наклонной пластиной расширителя, перегородка вихревой камеры выполнена с отбойниками и размещена параллельно наклонной стенке сопла, другая стенка которого ориентирована вертикально и выполнена с отбойниками, перегородка сепарационной камеры установлена вертикально над поверхностью жидкости, окно сепарационной камеры оснащено эластичной заслонкой с переменным сечением, каплеуловитель снабжен закручивающими лопатками и спускными трубами, а устройство для улавливания и

выгрузки твердых включений выполнено в мента с увеличивающимися в направлении виде водопроницаемого ступенчатого эле- днища размерами ступеней.

Ю

27 «

Использование мокрая очистка газов от твердых включений в различных отраслях промышленности, например в химической и металлургической. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 с наклонным днищем 2. Корпус разделен перегородками на входную 3, вихревую 4 и сепарационную 5 камеры Газ через входной патрубок 6 по ступает в расширитель 18 и контактирует с жидкостью. Расширитель образован ил клонными пластинами 16 и 17 В патрубке 6 размещен отражатель 19, внутренняя поверхность которого ориентирована на одной линии с верхней наклонной пластиной 16. Это позволяет организовать правильное движение жидкости и газа. Пылегазожидко- стной поток попадает в вихревую камеру и приобретает вращательное движение Перегородка вихревой камеры 4 выполнена с отбойниками Перегородка сепорационной камеры оснащена эластичной заслонкой 24 с переменным сечением, Заслонка поддер живает постоянную селарационную способность частиц из потока Твердые частицы улавливают ступенчатым элементом, выполненным с увеличивающимися в направлении днища размерами ступени 3 ил (Л С

Фиг г

у

28

Фиг.З