Способ подготовки газа к очистке Советский патент 1982 года по МПК B01D47/06 B01D51/00 

(54) СПСЮОБ ПОДГОТОВКИ ГАЗА К ОЧИСТКЕ

I

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и химических вредностей, а именно к способам подготовки (охлаждения и увлажнения) запыленных газов перед аппаратами сухой очистки, и может быть использовано в химической нефтехимической, металлургической и др, отраслях промышленности, нуждающихся в очистке высокотемпературньж газов от пыпи и химических вредностей.

Известен способ охлаждения и увлажнения запыленного газа в полом скруббе. ре с конфузорным подводом газов. Согласно этому способу для дробления жидкости используют энергию газового потока, поавоаимого в скруббер через наседок, представляющий собой бездиффузорную трубу Вентури, Дробления капель жидкости осуществляют за счет достаточно высокой скорости газа на выходе из наездки i JleflocraTKOM способа являются большие габариты скруббера, скорость газа

в свободном сечении которого составляет 6-8 м/с,I

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки газа к очистки путем охлаждения газа во встречньк струях, включающий подачу жидкости.

Согласно способу запыленные высокотемпературные газовые потоки направtoляют во встречные разгонные трубы, в каждый из которых вводят жидкость с образованием двухфазной струи. Жидкость дробится и разгоняется до больших скоростей потока газа, а затем в зазоре

IS между торцами встречных труб происходит соударение двухфазных струй, со- . провождакяцееся колебательным движением и вторичным дроблением капель жидкости, Бпагодаря этому между высо20котемпературным газом и каплями происходит теппо- и массообмен, сопровождающийся понижением температуры газа и и его увлажнением {,2, Недостатками известного способа явл ются преждевременный вынос неиспарившихся капепь жидкости из наиболее акти ной зоны встречи струй, снижакяцих эффективность теплообмена и не позволяющий решить задачу полного испарения капель жидкости перед вводом газа в сухой пылеуловитель. Кроме того, существует опасность зарастания осевшей пылью разгонных каналов, несущих встречнь е струи, что не позволяет стабильно проводить процесс подготовки газ к очистке, иепЪ изобретения - повышение эффективности тепло-массообмена между капл ми и газом и стабилизация процесса за счет предотвращения образования отпожений пыли на стенках разгонных каналов. Поставпенная цепь достигается тем, ч согласно способу подготовки газа к очис тке путем охлаждения газа во встречньп струях, Бключакщему подачу жидкости, жидкость подают в одну из струй, при этом соотношение скоростей струй поддерживают различным. Кроме того, скорость двухфазной струи поддерживают больше однофазной, равной 1,1-2,0, что способствует дгительному удержа1а1ю капель жидкости в зоне встречи струй, а скорость однофазной струи . поддерживают больше двухфазной, равной ,0, что позволяет повысить перепад температур между каплями и газом в зоне встречи струй. При этом желательно скоросу-и однофазной и двухфазной струй менять с частотой, предпочтительно 0,5-2 Гц, что обеспечивает повышенную стабильность процесса межфазного тепло-массообмена Кроме того, возможен вариант, при котором начальное сечение однофазной струи, истекающей в межтрубное пространство, увеличивают по сравнению с двухфазной струей в 1,1-1,5 раза. На чертеже представлено устройство, реализующее способ. Устройство содержит входной патрубок высокотемпературного газа 1, встреч ные разгонные трубы 2 и 3, форсунку 4 для распыления жидкости, расположенную в трубе 2, камеру 5, в которую встроены разгонныетрубы 2 и 3. В зоне встр чи струй одна из разгонных труб 3 може быть выполнена большего диаметра трубы 6. Камера 5 снабжена отводным патрубком 7. Разгоннь1е трубы 2 и 3 снабжены регулирующими вентилями 8 и 9, соединеннымй с комавдным аппаратом 10. Устройство работает следукалим образом. Высокотемпературный запыленный газ, поступакший через вхспной патрубок 1, разделяют на два потока, которые через регулируюшие вентили 8 и 9 направляют в разгоннью трубы 2 и 3. В разгонной трубе 2 через форсунку 4 вводят жидкость. При этом образуется двухфазная струя (струя газа, несущая частицы жидкости), которую направляют навстречу однофазной струе, истекающей из разгонной трубы 3, в которую не вводят жидкость. За счет регулирования вентилей 8 и 9 с помощью командного аппарата 1О создают соотношение скоростей одно- н двухфазной струй в пределах 1,1-2,0. При превышении скорости двухфазной струи по сравнению с однофазной, зона встречи струй смещается на 1-5 калибров в сторону однофазной струи, встреча струй происходит в разгонной трубе 3, а не в межторцовой зоне, что препятствует преждевременному выносу капепь из активной зоны устройства и обеспечивает их полное испарение до выноса в аппарат сухого улавливания пыли. При этом температура газа падает |до заданной величины, а влажность соответственно возрастает. Поддерживание заданного соотношения скоростей струй может быть достигнуто за счет изменения диаметра одной из разгонных труб 6. Понижение скорости двухфазной струи по сравнению с однофазной, осуществляемое периодически, позволяет повысить интенсивность межфазового теплообмена и предотвратить зарастание стенок разгонных труб пылью. Пример 1.В устройстве с разгонными трубами диаметром ЗО мм вводят запыленный воздух с температурой и подают в правую разгонную трубу через струйную форсунку 4,5 г/с водопроводной воды, регулируя с помощью вентилей соотношение скоростей однофйзной и двухфазной струй соответственно 44 и 35 м/с. При этом получено снижение температуры на выходе из устройства на , что соответствует 177с. Эта температура достаточно низка, чтобы обеспечить бесперебойную работу сухих электро(|жльтров. Попадание влаги, фиксируемое с помощью датчиков влажности, установпенных на выходе из устройства. не бьшо отмечено, что .свидетепьствует о полном испарении впаги в активной зоне устройства. Отложение пыпи на сте ках разгонных труб не набпкюапось. Пример 2. В устройстве.с разгонными трубами диаметром ЗО и 20 мм (большая труба на чертеже показана пунктирной линией) вводят запыленный воздух (пыль содержащая- порошок нитра- та натрия с примесью ПАВ) с температурой и подают в 1ювую разгонную трубу через струйную форсунку .4,0 г/с водопроводной воды. Соотношение скоростей однофазной и двухфазной струй поддерживают соответственно 25 и 41 м/с. При этом получено снижение температуры на выходе из устройства , что соответствует 195 с. Эта температура приемлема для работы электрофильтров. Эффект испарительного охла ждения несколько ниже, что в случае двух, но при этом удается обрабатывать стабильно потоки, содержащие более агрессивные пыли. Таким образом, предлагаемый способ позволит повысить эффективность теплообмена за счет увеличения времени пребыв ния капель жидкости в зоне встречи струй достижения полного их испарения, а такж стабилизировать процесс-под готовки газа к очистке. 9 64 . Формула изобретения 1.Способ подготовки газа к очистке путем охлаждения газа во встречных струях, включающий поаачу жидкосгн, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в стабилизации процесса теппо-массообмена за счет предотвращения образования отложений пыли на стенках разгонных каналов, жидкость подают в одну из струй, при этом соотношение скоростей струй поддерживают различным.12.Способ по п. 1, о т п и ч а. ю щ и и с я тем,;что скоростьдвухфазной струи по отношению к однофазной псзодерживают равной 1,1-2,0. 3.Способ по П.-1, от пвч аю - ш и и с я тем, что сксфость однофазной струи по отношению к двухфазной поддерживают равной 1,1-2,0. 4.Способ по пп. 1-3, отличающийся , что соотношение скоростей поочередно Изменяют с частотой 0,5-2,0 Го. Источники информации, принятые во втмание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР NI 413967, кл. В О1В 51/ОО, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 659173, кп. В DID 47/О6, 1979 (прототип).