Устройство для сепарации и мокрой очистки газов Советский патент 1993 года по МПК B01D47/14 

СО

с

Использование: отделение жидкости от газа, в химической, металлургической и др. отраслях промышленности для очистки загрязненных газов. Сущность изобретения: устройство для сепарации и мокрой очистки газов содержит корпус с установленным внутризавихрителем в виде тела вращения, скомплектованным из однонаправленных образующих, распылитель жидкости. Новым является выполнение образующих из боковых и торцевых пластин, соединенных по замкнутому четырехугольному контуру с образованием внутри полости и сверху заглушенных, при этом торцовые пластины перфорированы отверстиями и ориентированы на проход газа, а в полостях размещена тонковолокнистая насадка. 3 з п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к аппаратам для отделения жидкости от газа после проведения процессов тепломассообмена, а также для очистки газов от пыли и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки и пропускной способности за счет увеличения поверхности осаждения и улучшения гидродинамической структуры потока.

На фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З и 4 - торцовые пластины, ориентированные соответственно на вход и выход газа; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.6 и 7 - варианты выполнения устройства, составленного из нескольких завихрителей, соединенных, соответственно, последовательно и

. параллельно (распылители жидкости условно отсутствуют).

Устройство для сепарации и очистки газа содержит корпус 1, завихритель в виде тела вращения, скомплектованный из однонаправленных образующих 2, Образующие 2 выполнены из двух боковых пластин 3 и торцевых пластин 4 и 5, которые соединены между собой по замкнутому четырехугольному контуру и образуют внутри полость 6, в которой размещена тонковолокнистая насадка 7. Торцевые пластины 4 и 5 ориентированы на проход газа, при этом пластины 4 установлены на входе газа в образующие 2, а пластины 5 - на выходе газа. Торцевые пластины 4 перфорированы отверстиями 8;- а торцевые пластины 5 - отверстиями 9. Количество отверстий на пластине 4 выполнено меньшим, а их диаметр большим, чем на пластине 5, при этом площадь перфораXI

ч. о

кэ

00

ел

со

цйи на пластике 5 большая, чем на пластине 4. Сверху образующие 2 закрыты плоскими кольцевыми заглушками 10, в которых установлены распылители жидкости 11 с частичным заглублением в полости 6. Распылители жидкости 1,1 подключены к коллектору жидкости 1.2. Образующие 2 нижним концом заглублены в накопитель жидкости 13, который соединен с патрубком отвода осепарированной и промывной жидкости 14 посредством дренажной трубы 15. Накопитель жидкости 13 выполнен съемным для загрузки насадки 7 в образующие 2. В нижней зоне устройства размещен патрубок ввода загрязненного газа 16, в верхней зоне - патрубок вывода очищенного газа 17.

Устройство для сепарации и мокрой очистки газов работает следующим образом.

Загрязненный газ поступает в устройство снизу через патрубок 16, натекает на завихритель и через перфорацию 8 на торцевых пластинах 4 входит в образующие 2. Загрязненный поток входит в образующие 2 в виде струй, которые растекаются на тонковолокнистой насадке 7. заполняющей полости 6 образующих 2. Приэтом происходит существенное изменение скорости газа как по величине, так и по направлению за счет перехода струйного входного потока в равномерно-распределенное течение на насадке 7. Это приводит к эффективному осаждению мелкодисперсных капель и пыли на волокнах насадки под действием механизмов инерционного осаждения и зацепления. Жидкость, подаваемая через распылители 11, поступает сверху на насадку 7 и непрерывно смывает отложения пыли и осевший аэрозоль, препятствуя забиванию насадки продуктами очистки. Промывная жидкость с продуктами очистки под действием гравитационных сил стекают вниз образующих 2 в накопитель жидкости 13, откуда по дренажной трубе 15 и через штуцер 14 выводится из устройства на циркуляцию, либо на переработку. Газ,.очищенный на насадке 7, выходит из образующих 2 через перфорацию 9 на торцевых пластинах 3 в виде струй, которые достигают внешней .стороны образующих 2, а также стенок кор- , пуса 1, при этом происходит инерционное и центробежное выделение жидкости, захваченной газом из образующих в условиях интенсивного орошения насадки 7 промывной жидкостью. Осевшая жидкость стекает под действием сил тяжести через гидродинами: чески застойные угловые зоны в местах соединения образующих 2 друг с другом в накопитель жидкости 1.3 и-далее отводится

известным образом. Так как отвод жидкости осуществляется через гидродинамически неактивные зоны, то вторичного уноса жидкости не происходит. Газ, очищенный от пы5 ли, аэрозоля и капель, выходит из устройства через патрубок 17.

Благодаря тому, что площадь перфорации на торцевых пластинах выполнена различной, то создается различные гидроди0 намические условия на границе активного осадительного элемента (образующей 2). При условии, что площадь перфорации на торцевых пластинах со стороны выхода газа выполнена большей, чем со стороны входа

5 газа, то на входе газа в образующие обеспечивается высокая начальная скорость и,следовательно, высокая эффективность осаждения при растекании потока на насадке. При этом на выходе из образующих 2

0 скорость газа невысокая за счет увеличения площади выхода, что исключает дробление капель выходящим потоком и, следовательно, устраняет условия для наступления вторичного уноса.

5 Так как количество отверстий со стороны входа газа выполнено меньшим, а их диаметр большим, чем со стороны выхода газа, то выходящий из образующих газ име- егболее равномерную структуру, чем в про0

тотипе, при этом используется вся длина

образующих для выхода газа, что позволяет повысить производительность устройства при фиксированной длине образующих. Регулирование работы устройства

5 производится изменением плотности набивки насадки 7 в образующих 2. Так, если на систему очис.тки накладывается ограничение, по минимальной степени очистки (например, не ниже 98%), to для этого

0 целесообразно увеличивать длину участка активного осаждения и перейти к последовательному соединению завихрителей, например, цилиндро-коническрго типа (см.фиг.б). Если на систему накладывается

5 ограничение по гидравлическому сопротивлению, то целесообразно перейти на систему с параллельным соединением завихрителей (см.фиг.7). Достижение оптимального соотношения между степенью

0 очистки и гидравлическим сопротивлением в пределах монозавихрительной системы обеспечивается изменением плотности набивки насадки и изменением длины образующих завихрителя,

5 Устройство внедрено в системе мокрой очистки газов от соды в производстве огневого обезвреживания отходов капролакта- ма. Степень очистки возросла по сравнению с базовым вариантом (прототипом) с 77% до

(95 - 99) % при очистке от аэрозоля с

параметрами: медианный размер (5-15) микрон, среднеквадратическое отклонение - 1,4. Эффективная производительность по газу возросла на 17%. Диапазон эффективной промывки образующих составляет (0,2- 0,5) кг жидкости/кг газа.

Фор мула изобр е-тения 1. Устройство для сепарации и мокрой очистки газов, включающее корпус с установленным внутри завихрителем в виде те- ла вращения, скомплектованным из однонаправленных образующих, распылители жидкости, патрубок отвода жидкости, патрубки ввода и вывода газа, отличающееся тем, что с целью повышения эф- фективности очистки и увеличения пропускной способности, образующие выполнены из боковых и торцевых пластин, соединенных по замкнутому четырехугольному контуру с образованием внутри полости,

очищенны гаь

Фиг.

заполненной тонковолокнистой насадкой и сверху заглушенных, при этом торцевые пластины перфорированы отверстиями и ориентированы на проход газа.

9,.

. 4

фиг. 5

счищенный газ 6

Фи. 6

15,

Ч

ovuufeHHbiu г&

П t,/

ЗазрЯзяент/и 2аь

фиг. 7