Устройство для очистки газа Советский патент 1977 года по МПК B01D53/18 B01D47/00 

1

Изобретение относится к технике очистки газов от примесей и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходимо осуществлять очистку промышленных газов или селективное поглощение низкоконцентрированных газообразных компонентов, например в химической и целлюлозно-бумажной промышленности.

Известно устройство для очистки газов от побочных продуктов, в котором высокоразвитая поверхность орошаюш,ей жидкости сочетается с интенсивной турбулизацией двухфазного потока. Это устройство выполнено в виде иромывателя Вентури, включающего конфузор, горловину, диффузор 1.

Известно также устройство для очистки газа от примесей, включаюшее конфузор, диффузор, форсунку для распыления жидкости под давлением и каплеотделитель. Для подачи очищаемого газа в известном устройстве используется всасывающая сила разбрызгиваемой под давлением струи жидкости (эффект эжекции) 2. В известном устройстве патрубок подачи очищаемого газа расположен в конфузорной части устройства, что создает прямоточный массообмен между жидкостью и газом. В результате этого движушая сила процесса не используется с достаточной полнотой и эффективность абсорбции не достигает максимально возможного значения, что эффективность очистки газа.

С целью увеличения эффективности поглощения примесей в предложенном устройстве с внешней стороны диффузора установлена цилиндрическая камера, стенка которой в верхней части соединена со стенкой конфузора, причем входное отверстие диффузора введено во входное отверстие конфузора, а форсунка

установлена в суженной части конфузора, снабженной крышкой.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство, продольный разрез. Устройство для очистки газов имеет оросительный коллектор 1 и струйно-вихревую форсунку 2, установленную в суженной части конфузора 3, снабженной крышкой 4, служащей для крепления на ней форсунки. Устройство имеет патрубки 5, 6 для подвода и отвода газа. С внещней стороны диффузора 7 установлена цилиндрическая камера 8, стенка которой в верхней части соединена со стенкой конфузора 3. Входное отверстие диффузора 7 введено во входное отверстие конфузора 3. В верхней части диффузор снабжен буртиком-горловиной 9, а в нижней части диффузора размещен гравитационный каплеотделитель 10, выполненный со сливным патрубком И. Цилиндрическая камера снабжена наклонным днищем 12 со сливной трубкой 13. Между стенкой цилиндрической камеры 8 и диффузором 7 имеется кольцевая воздушная полость 14, соединяющая конфузор 3 - основную реакционную зону устройства-с цатрубком 5 подвода газа.

Устройство работает следующим образом.

Очищаемые газы всасываются в устройство через патрубок 5 и проходят по кольцевому зазору между стенками цилиндрической камеры 8 и диффузором 7, поступая в факел жидкости над буртиком-горловиной 9.

Орощающая жидкость поступает под давлением 8-13 атм и распыляется струйно-вихревой форсункой, дающей цельный факел. Форсунка 2 устанавливается таким образом, чтобы факел жидкости вписывался в горловину диффузора. Очищаемые газы всасываются в факел и поднимаются по нему вверх. Разрежение внутри факела жидкости неодинаково. Максимальную величину (160-180 мм вод. ст.) оно имеет непосредственно около форсунки, по мере удаления от форсунки разрежение падает и на расстоянии 130-150 мм от форсунки составляет величину порядка 50-70 мм вод. ст. В предлагаемом устройстве газ имеет возможность постзпать навстречу факелу жидкости.

В критической точке около форсунки направление газа меняется на 180°, и газ с каплями жидкости поступает в диффузор 7.

Для отделения капель жидкости от газа предусмотрен каплеотделитель 10, например, гравитационного типа. Жидкость сливается из каплеотделителя через патрубок 11, очищенные газы уходят через патрубок 6. Отдельные капли жидкости, не попавщие в горловину диффузора, собираются на наклонном днище 12 цилиндрической камеры 8 и через сливную трубку 13 отводятся в каплеотделитель 10.

Наличие вокруг диффузора цилиндрической камеры подвода газа в конфузорную часть устройства позволяет осуществить массообмен по принципу противотока в основной реакционной зоне аппарата. С максимальной полнотой используется движущая сила абсорбции (разность концентраций улавливаемого газа в газе-носителе и равновесной концентрации улавливаемого газа над поверхностью жидкости-поглотителя). Увеличивается турбулизация двухфазной системы вследствие встречного движения газа и жидкости, что ведет к более интенсивному массообмену. Увеличивается эффект вторичного дробления капель за

счет появления пары сил, обусловленной противоположным направлением потока газа и капель жидкости и разрывающей капли на более мелкие капельки (величиной 0,03- 0,05 мм), что резко увеличивает поверхность

контакта.

Формула изобретения

Устройство для очистки газа от примесей, включающее конфузор, диффузор, форсунку

для распыления жидкости под давлением и каплеотделитель, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности поглощения примесей, с внешней стороны диффузора установлена цилиндрическая камера, стенка

которой в верхней части соединена со стенкой конфузора, причем входное отверстие диффузора введено во входное отверстие конфузора, а форсунка установлена в суженной части конфузора, снабженной крышкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Англии № 1205035, М. Кл. В 01D 47/10, 1967.

2.Патент США № 3761065, М. Кл. В 01D 3/04, 1973 (прототип).

Ю