Способ для очистки газообразных выбросов и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B01D53/18 

Описание патента на изобретение SU1820857A3

На фиг. 1 представлена схема установки дли очистки промышленных газообразных выбросов предлагаемым способом; на фиг.2 - 4 - вариант устройства для центробежно- бэрботажной очистки по данному способу. Способ осуществляется следующим образом.

Взятый из технологического процесса газообразный поток сжимают в газодувке 1 (фиг.1) в том случае, если он не может быть выведен при аналогичном давлении сразу из процесса, и направляют в устройство 2 для центробежно-барботажной очистки, в которое одновременно с помощью насоси 3 импульсно. вводят жидкий абсорбент с учетом концентрации его в слое и скорости вращения последнего. При. этом жидкий абсорбент после срабатывания в устройстве 2 может быть использован в другом технологическом процессе, если это экономически целесообразно. В предлагаемом варианте: жидкий абсорбент с помощью еще одного насоса 4 отсасывают из устройства 2 и направляют в регенеративное устройство 5, а. затем вновь возвращают в устройство 2, Причем удаляют абсорбент мз газожидкостных колец за счет разности давлений среды на поверхности профилирующих шайб, которую поддерживают за счет импульсного .впрыска абсорбента и вакуумирования парового пространства над Жидким абсорбен- торм в сливной камере, а увеличение степени очистки газа и стабилизация внутри аппарата осуществляется использованием по крайней мере двух вращающиеся в противоположных направлениях газожидкостных колец. В то же время прореагировавший с абсорбентом газ направляется в разделительную камеру с охлаждаемыми стенками, что позволяет сконденсировать .мелкодисперсную фазу абсорбента. . . Устройство 2 (фиг.2) для центробежно- барботажной очистки включает корпус б с патрубками для подвода газа 7, подачи жидкого абсорбента 8, выхода очищаемого газа 9, слива жидкого абсорбента 10,. внутри которого установлены смесительная камера 11, кольцевая диафрагма 12, разделительная камера 13 и сливная камера 14. Внутри смесительной камеры 11 установлена цилиндрическая обечайка 15 с тангенциальными отверстиями, в то время как внутри обечайки 15 установлены профилирующие шайбы 17 с каналами подвода 18 и слива абсорбента 19 (на фиг.18 и 19 показаны условно). Смесительная камера 11 с верхнего торца соединена с кольцевой диафрагмой 12, внутри которой выполнена камера 20, а с нижнего торца фланцем 21 со сливной камерой 14. Раздеяительная камера 13 присоединена к смесительной камере 11 через кольцевую диафрагму 12 и выполнена в ви- . де сферической обечайки 22 и полусферы 23. При этом обечайка 22 выполнена с отвер5 стиями 24 и герметично соединена с вихревым патрубком 9 и кольцевой диафрагмой 12, в то время как полусферическая обечайка 23 закреплена через направляющий аппарат 25 на патрубке 9 и гидравлически

0 соединена с помощью канала 26 с камерой

14.

Устройство 2 может быть выполнено и

по другой схеме расположения входящих в

него узлов. Так, смесительная камера 11

5 (фмг.З) расположена над разделительной ка. мерой 13 и закрыта с верхнего торца фланцем 27, а с нижнего - кольцевой диафрагмой 12. с каналами 18 для. входящего жидкого абсорбента, профилирующими шайбами 17

0 и каналами 19 для слива отработанного абсорбента. При этом камера 14 д ля выхода абсорбента выполнена в нижней части разделительной камеры 13 между .ее внутрен: ней,обечайкой 22, выполненной с двумя

5 рядами отверстий 24 и корпусом б.

Следует отметить, что устройство 2 может быть выполнено по любой из приведенных выше схем, но с другим количеством входящих в него составных узлов. Так, меж0 ду смесительной камерой 11 (фиг.4) и кольцевой . диафрагмой 12 могут быть установлены еще одна кольцевая дизфраг- ма 28 и вторая смесительная камера 29. При этом каналы 18 соединены с камерой 20 для

5 входящего абсорбента, а каналы 19, соединенные с камерой 14 для слива отработанного абсорбента, проходят через обе смесительные .камеры 11,29, Каналы 18,19 как и канал 30, соединяющий полусфериче0 скую обечайку 23 с камерой 14, показаны условно,

Варианты расположения составляющих узлов, как и расположение их в устройстве центробежно-барботажной очистки, выби5 рается в зависимости от поставленной зада- .

чи. Причем, входящие узлы предложенного

устройства могут быть унифицированы и

стандартизированы для определенного

класса задач, что позволяет быструю компа0 новку этих узлов в любом устройстве без существенной доработки и потери качества.. Работа устройства осуществляется следующим образом..

55 Поток очищаемого газа внутри корпуса 6 предварительно закручивают и делят с помощью тангенциальных отверстий 16 обечайки 15 на отдельные струи, направленные в противоположные стороны. Внутри обечайки 15 в эти струи направленно апрыИменно поэтому увеличение Н в 4 раза, позволяет во столько же раз уменьшить и габариты тёпломассообменного оборудования. Без профилирующих шайб при высоте завихрител я более 0,25 D слой становится неустойчивым и наблюдаются проскоки газа в верхней части смесительной камеры. Упрощение способа подачи раствора и уменьшение габаритов аппарата позволило в два раза уменьшить эксплуатационные и капитальные затраты аппарата, по сравнению с прототипом.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н- и я

1. Способ очистки газообразных выбросов, включающий смешение потоков газа и абсорбента в вихревом потоке с закручиванием и сепарацией с изменением потока направления его течения, отличают и й- с я тем, что , с целью повышения эффективности очистки за счет увеличения поверхности контакта и улучшения условий разделения, поток газа при смешении делят на отдельные струи, абсорбент впрьюкива- ют по всей высоте вихревого потока, при этом изменение направления потока при сепарации осуществляют на 180°.

2. Устройство для очистки газообразных выбросов, включающее корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, внутри которого расположены по вертикали и соединены между собой кольцевым сужением смесительная и разделительная камеры, о т- личающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки за счет увеличения времени и поверхности контакта, смесительная камера выполнена в виде полой цилиндрической обечайки с кольцевыми профилирующими шайбами с щелевыми отверстиями между ними, соединёнными через коаксиальный зазор с патрубком ввода газа, и снабжена плоским фланцем, а разделительная камера выполнена в виде полой сферической обечайки с центральными отверстиями, соединенными со смесительной

камерой и патрубком вывода газа, .при этом в профилирующих шайбах и сферической обечайке выполнены отверстия для жидкости.

3. Устройство по п.2, отличаю щее- с я тем, что смесительная камера установлена над разделительной камерой.

4. Устройство по пп.2 и 3, отличающее с я тем, что оно снабжено дополнительной смесительной камерой с сужением,

установленной перед основной смесительной камерой и соединенной с ней каналами, проходящими через сужение дополнительной смесительной камеры, при этом патрубок ввода газа расположен на

дополнительной смесительной камере.

Похожие патенты SU1820857A3

название год авторы номер документа
Устройство управления процессом очистки воздуха 1990
  • Яворский Анатолий Иванович
  • Лидин Василий Степанович
SU1719028A1
Пылесос 1991
  • Яворский Анатолий Иванович
SU1805908A3
Тепломассообменный аппарат 1990
  • Лидин Василий Степанович
  • Яворский Анатолий Иванович
SU1725941A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ОЧИСТКИ ГАЗА (ВАРИАНТЫ) 1991
  • Григорьев В.П.
  • Яворский А.И.
RU2043138C1
Устройство для разделения суспензий 1978
  • Батуров Владимир Иванович
  • Вайдуков Владимир Александрович
SU719698A1
Мультигидроциклон 1981
  • Вайдуков Владимир Александрович
  • Глаголев Николай Иванович
  • Найденко Валентин Васильевич
SU971496A1
Устройство для очистки газов от примесей 1990
  • Стукалин Игорь Израилевич
  • Дрягин Алексей Федорович
SU1797960A1
Аппарат для очистки жидкости от твердых или коллоидных частиц и сгущения твердой фракции 1968
  • Соболев И.И.
SU260615A1
Торцовое уплотнение 1980
  • Соколов Валентин Иванович
  • Шатаев Евгений Викторович
SU932040A1
Гидроциклон 1975
  • Вайдуков Владимир Александрович
  • Батуров Владимир Иванович
SU532399A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 820 857 A3

Реферат патента 1993 года Способ для очистки газообразных выбросов и устройство для его осуществления

Использование: изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в различных технологических процессах, в которых необходимо со здать развитую поверхность контакта фаз между газом и жидкостью: абсорбция (или Изобретение относится к химической промышленности, в частности к очистке газообразных выбросов в поле центробежных сил. 0 Изобретение может быть использовано при любых химико-технологических процессах, в которых необходимо создать мелкодисперсную развитую поверхность взаимодейртвия между газом и жидкостью: абсорбция (или десорбция) хорошо растворимых газов, охлаждение (нагрев) одной из десорбция) быстрорастворимых газов, охлаждение (или нагрев) одной из фаз в бар- ботажном слое, осушка (или увлажнение), очистка от пыли и т.д. Сущность способа и устройства: способ очистки осуществляется по замкнутому циклу для жидкого абсорбента, при котором раствор из заявляемого устройства вначале подаете насосом в регенеративное устройство, а затем снова поступает в устройство для контакта с поступающим газом, Устройство содержит конус с патрубками для подвода и отвода обеих фаз. а также смесительные и разделительные камеры. Смесительная камера выполнена в виде полой цилиндрической обечайки с кольцевыми профилирующими шайбами с щелевыми отверстиями между ними/Разделительная камера выполнена в виде полой сферической обечайки с центральными отверстиями. При этом щелевые отверстия смесительной камеры гидравлически соединены через коаксиальный зазор С входным патрубком для очищаемого газа, а центральные отверстия разделительной камеры гидравлически соединены со смесительной камерой. 2 с.п. ф-лы и 2 з.п. ф-лы, 4 ил. фаз в барботажном слое, осушка (или увлажнение), очистка от пыли и т.д. Целью изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков, то есть повышение эффективности очистки за счет увеличения поверхности контакта фаз иулучшения словий разделения газа и жид-, кости после их взаимодействия в камере смешения, а также снижения капитальных и эксплуатационных затрат. iw w & 00 ю о 00 ел VI со

Формула изобретения SU 1 820 857 A3

t

Фиг. I

JjF

тг

#

скивают жидкий абсорбент. В результате взаимодействия газа с жидкостью образуются вихревые газожидкостные слоисто есть осуществляется барботаж газа через жидкость. Вращающиеся газожидкостные коль- ца далее формируют и стабилизируют с помощью профилирующих шайб 17. Попав в поле центробежных сил, жидкий абсорбент претерпевает изменения: более тяжелые и закрученные компоненты его отходят к периферии газожидкостного кольца, в то время как легкие и незакрученные компоненты абсорбента занимают место ближе к центру вращающихся колец. При этом большие и тяжелые компоненты постоянно дро- бятся внутри газожидкостных колец и тем больше, чем ближе они приближаются к периферийной стенке,а мелкие и незакрученные компоненты жидкого абсорбента, затормаживаясь на профилирующих шай- бах, коагулируются и вновь вовлекаются центробежным полем внутри газожидкостных колец. Таким образом, с помощью профилирующих шайб 17 обеспечивают постоянство поверхности контакта жидкогЬ абсорбента внутри газожидкостных колец и его дрейф по ширине кольца. Следует отметить, что жидкий абсорбент, обогащенный очищаемым газом, то есть сработанный, менее подвержен коагуляции и дрейфу, чем вновь поступивший абсорбент, и поэтому он занимает в газожидкостных кольцах вполне определенную траекторию движения, что, в свою очередь, способствует его удалению из процесса с помощью откачки парового пространства над жидким абсорбентом в сливной камере. При этом газожидкостные кольца так формируются профилирующими шайбами 17, что закрученный в нижнем кольце газовый поток ор- ганически, в силу своего расширения, смешивается с вышеобразовавшимся потопом, в то время как капли жидкого абсорбента, случайно попавшие в газовый поток, непременно вовлекутся с помощью ниже- следующего потока в его газожидкостное кольцо. Вышедший из смесительной камеры 11 поток очищаемого газа, расширяясь внутри сферической обечайки 22 разделительной камеры 13, тормозится, оставляя на ее охлаждаемой поверхности остатки жидкого сконденсированного абсорбента, который через отверстие 24 и каналы 19 отсасывается в камеру 14. Изменив дважды направление движения и столкнувшись с охлаждаемыми обечайками 22,23 и направляющим аппаратом 25, поток очищаемого газа окончательно сепарируется и удаляется через патрубок 9 из устройства 2, При этом образовавшийся в результате торможения конденсат абсорбента накапливается внутри полусферы 23 иртсасывается через канал 26 в сливную камеру 14. Из камеры 14 жидкий абсорбент подают с помощью вакуумного насоса 4 в регенеративную ступень 5, из которой вновь-вводят с помощью насоса 3 в устройство 2.

Пример осуществления способа.

Согласно заявляемому способу была осуществлена очистка дымовых газов от хлористого водорода. Получаемый при сжигании хлорррганических отходов газ содержал 3% хлористого водорода. Очистка осуществлялась в четырехступенчатом цен- тробежно-барботажном аппарате с прямоточным движением газа и жидкости сверху вниз. В кольцевом газовом коллекторе газ разбивался на отдельные вращающиеся в разные стороны кольца и поступал одновременно в четыре гззожидкостные кольца, образованные профилирующими шайбами. Раствор щелочи () через патрубок и каналы (см.рис.З) поступал в бзрботажный слой, диспергировался во вращающемся пенном слое и отсасывался в сливную камеру, откуда насосом подавался обратно на рециркуляцию (см.фиг.1). Профилирующие шайбы поддерживали отдельные газожидкостные кольца по всей высоте аппарата в строго заданном режиме, что позволило увеличить высоту завихрителя в четыре раза, при этом по всей высоте смесительной камеры поддерживался устойчивый барбо- тажный слой, в котором происходила очистка дымовых газов от хлористого водорода. Степень очистки достигала 99,2-99,8%. Замена этим аппаратом скруббера с насадкой из колец Рашига позволила в 200 раз уменьшить объем абсорбционного аппарата (D 2,5м, Н 20м).

По сравнению же с прототипом, использование высокого завихрителя с.профилиру- ющими шайбами позволило в четыре раза снизить диаметр аппарата. Величина средней скорости газа обычно определяет его гидравлическое сопротивление, а оно на всех производствах задано фиксированными дутьевыми устройствами 1 (см, фиг.1), поэ- тому увеличивая высоту ззвихрителя (при W const и F const.), мы уменьшаем диаметр аппарата

(D

WI

где G расход газа;

F - площадь;

W - скорость газа,1

F - flDh, где h - высота завихрителя;

D - его диаметр.

aSapSetayJb

fO

aecop5$ypi

Л/

&

«кг. 2

affcopSei

газ

зг

W

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1993 года SU1820857A3

Богатых С.А
Циклонно-пенные аппараты
Л.: Машиностроение, 1978, с
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1
Аппарат для проведения тепломассообменных процессов 1985
  • Дорохов Александр Романович
  • Горбунова Елена Александровна
  • Григорьев Виктор Павлович
  • Кроковный Петр Михайлович
  • Азбель Анна Яковлевна
SU1242193A1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Пневматический водоподъемный аппарат-двигатель 1917
  • Кочубей М.П.
SU1986A1

SU 1 820 857 A3

Авторы

Казаков Владимир Ильич

Попов Юрий Степанович

Богер Александр Фридрихович

Крисанов Алексей Алексеевич

Даты

1993-06-07Публикация

1990-03-11Подача