Устройство для обработки газа Советский патент 1982 года по МПК B01D47/02 

Изобретение относится к средствам очистки и тепломассообменной обработки газов в механической пене,образуемой путем диспергирования жидкости потоком обрабатываемого газа, и может быть использовано в химической и других отраслях промртяпленности.

Известно устройство, включающее цилиндрический корпус с коаксиальной выхлопной трубой, оборудованной в нижней части лопаточным завихрителем. Образование механической пены достигается в выхлопной трубе в результате закручивания газа лопаточным завихрителем, частично или полностью погруженным в жидкость 1.

Однако в известном устройстве наблюдается снижение эффективности осуществляемых процессов с увеличением их размеров в пропускной способности по газу, поэтому установки для очистки и тепломассообменной обработки больших объемов газа приходится компоновать в виде батарей из большого числа устройств или завихрителей малых размеров,.что связано с дополнительны1у5и капитальными и энергетическими затратами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и лостигаемому результату является устройство для обработки газа, включающее корпус с патрубком ввода газа и штуцерами ввода и вывода жидкости, вертикальную выхлопную трубу, установленную соосно с корпусом, сепаратор и закручиватель, выполненный ввиде частично перекрывающих друг друга лопаток, и.меющих форму прямоуголь10ной трапеции 2.

Недостатком известного устройства является снижение эффективности осуществляемых процессов при обработке больших объемов газа, когда с увели15чением скорости его закручивания или размеров устройства жидкость в бункере приобретает интенсивное вращательное движение. В результате поверхность жидкости приобретает форму

20 воронки, а ее уровень понижается по направлению к оси бункера.Тем самым значительно уменьшается количество жидкости, эжек.тируемое в поток обрабатываемого газа, т.е. идущее на его

25 обработку сокращается поверхность контакта жидкости и газа и, соответственно, снижается эффективность его обработки.

Цель изобретения - повышение эф30фективности обработки газа за счет увеличения поверхности контакта жид кости и газа. Цель достигается тем,, что в устр стве, включающем . корпус с па1трубк ввода газа и штуцерами ввода и выво да жидкости, вертикальную выхлопную труеу, установленную соосно с корпу сом, сепаратор и закручиватель., выполненный в виде частично пер€:крыва ющих друг друга лопаток,имеющих фор прямоу.голькой трапеции, лопатки при креплены к корпусу большим основани ем, а верхней кромкой - к трубе,при этом верхние кромки лопаток перекры вают сечение трубы по касательным, проведенным к траекториямархимедовых спиралей,- исходящим из центра сечения трубы, в точках пересе-Авния их с трубой, Кроме того лопатки ввепс-лгы внутр трубы ка величину не более 1/3 длины хорды, образуемой при условном продолжении и пересечении трубЕл плоскостью лопатки,. На фиг, 1 изображено предлагаемо устройство, продольный разрез; на фиг, 2 -- разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - сопряжение плоскости лопатки с поверхностью корпуса и выхлопной трубы.. Устройство в; лючает корпус ., тангенциальный патрубок 2 для входа г-г1Зс1, штуцеры 3 и - ВБОДВ. и выво1 а жидкости,- вертикальную цилиндрическую выхлопную трубу 5 , установленную iCoocHo с корпусом. И-ижний конец выхлопной трубы помещен внутрь корпуса устройства и снабжен лопаточньм закручивателем 6. Лопатки 7 закручивателя выполнены в форме прямоугольной трапеции, большее основание которой совмещено с обрглзующей ци11индрической поверхности корпуса, и ра.вномерно располонень: по сечению устройства так, перекрывают кольцевое пространство между корпусом устройства и выхлопной ТрубОЙ , этом ПЛОСкость каждой лопатки Тересёкает ок ружность сечения выхлопной трубы в точке ее пересечения с условной траекторией егрхимедовой спирали, проведенной из центра выхлопной трубгг, и является в этой точке касательной к спирали. При этом ширина каждой лопатки у1 1еньшается от поверхности ;сор пуса к центру устройства, В верхней части выхлопная труба снабжена сепаратором 8 и с патрубком 9 для выхода обработанного газа. Устройство работает следуюодим образом. Подлежащий обработке газ поступает- через входной патрубок 2 в верхнюю часть корпуса 1, частично заполненного жидкостьвэ, где в кольцевом пространстве, образованном стенкой корпуса и нижней частью выхлоп юй трубы 5, получает начальный вращател ный импульс, Оауск: ;яс:ь л поверхнс сти жидкости и ,п паток, перекрыБаю1и;г ког транство, газ отк CHMSI-:: внутренней повег)л; нгг-з-ги ;,следовательно );ер,::-:гe: c :ки вследствие :.e:i Ir о:: .il уменьшения, i-ix тир (ни,, i;o дается к вых,лопно1 Tj:y6(; менно разделяется лопат;-; невеликие; объемы , OTVSJV; газа, проходят ме;кду ;iO;,v, распо,ложенного на,):; псвер; кос1и) , дополнитeJVbКС yci приобретая ичтенс ::внсе в движение, в виде пес-коль; действующих ro-oicon nocj бу 5, Прк зтом f;airj.ii ,: ,гоксв газа из -оа иг);т,-я-:) ния и частр-:чрюго ,iib(j,ra- л: трубы Пб;ресекает л аекто: тельного движения газски; fei-n-iorc слоя PHyTtjn труб; тате происходит з;1Вкхрен1 его пристенного CJ;CH от ; поверхности трубы Это и; рует перемешивание; ; и препятствует ее н и ю ВЦ у три т; : у б t j, газа, двн);{у11 егсся над пов жидкости, послелняч пглгоб щательнсе ,лвикен;;;;. но т закручива;ел я :-;аг;рав,1:яегг: устройства, где рс:сгюл -яе отводимхй лсд де1- ствие с са, В результате маг-)уи,ает воронкообразования -: i::i ; тигается ЗЫ;:)авкивг1Н;-;е Уис; ти в бункере . Олнснре.мклн ет турбу;п:зация ее позем облегчав ус;1О5кя О жидкости noiOKCM .,j,-:i за, 3i0 соктл::-;аот :,,;. i образование пеп-ю; о м,;г;:ч , осуществляете ; cjviaOo ,Сс, ;Ку;Л 1:;.1ае: згсигстич с,-,/i ,ifooj.i,ecca oOirn ir:-; i-,: n::j:,:, ботку газ, переме11, i-i лопной TpyiJe - noci 3 Г - : 8,, г.це ос,вобо;кдае 1 cf- -::i : влаги, выносимой ,; такта. По мере рас с,г/: v., рез штуцер 3 в 6;/;; :;;;;:i кость, а через птутггр ; , отработавшая ;хидксс.1 -i. Н.аличлС лопаток , r rcrj:, прямоугольной трагеци;-:. б нование которой ссзмешо ей поверхмости i{cp;iy::;a, сбз ет отклонение потока т-аза от ности корпуса и его с :ещение :-1Ой арубе вследствие цензрон ного уменьшения ширина: лога ,этом снижается воздей(;:тв:де з ного потока газа на кере, сообщающее ей з гщат: :) квижение) . СозмеиелиеГ: 6o:ib:нования трапециевидной лопатки с об разующей корпуса и перекрыванием плоскостью лопатки кольцевого пространства между корпусом и выхлопно трубой достигается направление движущейся по круговой траектории массы жидкости к це«тпу бункера. Это препятствует процессу воронкообразо вания, снижающему поступление (инжекцию) жидкости с ее поверхности в поток газа т.е, снижающему эффектив ность контакта жидкости и газа. Из-за пересечения плоскостью лопаток окружности сечения выхлопной трубы по касательной к архимедовой спирали и частичного ввода лопаток внутрь трубы траектории ввода газа пересекают траектории впащательного движения пенного слоя внутри трубы., вызывая завихрение и отрыв его пристенного слоя от поверхности трубы и препятствуя переходу жидкости к раздельному с газом кольцевому движению, при котором резко сокращается поверхность контакта, т.е. снижа ется зЛЛективность процесса. Предлагаемое устройство позволяет осуществить устойчивое выоавнива ние поверхности жидкости в бункере и Получить эффективное по КПЦ осуществление процессов независимо от степени увеличения размеров устройства и его пропускной спосо 5ности п газу. Формула изобретения 1.Устройство для обработки газа, включающее корпус с патрубком ввода газа и штуцерами ввода н вывода жидкости, вертикальную выхлопную трубу, установленную соосно с корпусом,сепаратор и закручиватель, выполненный в виде частично перекрывающих друг друга лопаток, имеющих форму прямоугольной трапеции, отличающееся тем, что, с целью повышения эАйективности обработки газа, лопатки прикреплены к корпусу большим основанием, а верхней кромкой к трубе, при этом верхние кромки лопаток перекрывают се-чение трубы по касательным, проведенным к траекториям архимедовы спиралей, исходящим из центра сечения трубы, в точках пересечения их с трубой. 2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что лопатки введены внутрь трубы на величину не более 1/3 длины хорды, образуемой при условном продолжении и пересечении трубы плоскостью лопатки. Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 637134, кл. В 01 D 47/04, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР 441026, кл. В 01 D 47/04, 1974.

4 -4

/tf.J

фиг.2