Фильтр для очистки газа (его варианты) Советский патент 1983 года по МПК B01D53/04 

(54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА

1

Изобретение относится к конструкциям проточных фильтров, содержащих фильтрующий поглотитель и применяемых для очистки воздуха промышленных предприятий от токсичных газообразных и аэрозольных примесей.

Известен фильтр для очистки газа, наполненный сорбентом на основе мерсеризованной древесины, активная работа которого поддерживается путем смачивания сорбента регенерирующим раствором посредством гидрофильных фитилей, проходящих, через слой сорбента и опущенных своими нижними концами в емкость с регенерирующим раствором (1.

Недостатком этого фильтра является то, что в процессе очистки гидрофильные свойства фитилей уменьшаются вследствие оседания на них продуктов сорбции. В результате чего регенерация сорбента ухудшается, так как регенерирующий раствор не поднимается на всю высоту слоя сорбента.

Наиболее близким R предлагаемому является фильтр для очистки газа, включающий корпус и коаксиально расположенные наружный и закрытый крышкой внутренний перфорированные цилиндры со слоем зер(ЕГО ВАРИАНТЫ)

нистого сорбента между ними, патрубки для ввода и вывода воздуха, устройство для регенерации сорбента, содержащее емкость для раствора, эрлифт с подводящими трубками и распределитель раствора с гидрофильным материалом 2 .

Недостатком этого фильтра является накопление продуктов сорбции (в том числе и малорастворимых) как в слое сорбента, так и в регенерирующем растворе, вследствие чего снижается движущая сила процес10са сорбции и эффективность очистки воздуха в аппарате.

Цель изобретения - повышение степени очистки воздуха за счет осуществления непрерывной регенерации раствора.

. Указанная цель достигается тем, что

15 фильтр для очистки газа, включающий корпус, коаксиально расположенные внутренний и наружный перфорированный цилиндры, слой зернистого сорбента между ними, патрубки для ввода и вывода воздуха, устройство для регенерации сорбента, содержащее в Нижней части емкость для регенерирующего раствора, эрлифт с подводящими трубками и распределитель раствора с гидрофильным материалом, снабжен закрепленным на верхней части корпуса и соединенным с подводящими трубками приспособлением для регенерации раствора, выполненным в виде цилиндрической обечайки с герметической крышкой, внутри которой размещены трубка для выравнивания давления и зернистый ионнообменный -материал.

Согласно второму варианту выполнения фильтра, приспособление для регенерации абсорбента, размещенное в верхней части корпуса и соединенное с подводящими трубками, выполнено в виде двух коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, внешняя из которых снабжена герметичной крыщкой и соединена с подводящими трубками, а внутренняя выполнена с отверстиями в нижней части, снабжена трубкой для вывода раствора и заполнена зернистым ионнообменным материалом.

Крышка внутреннего цилиндра выполнена конической.

На фиг. 1 схематично представлен фильтр, разрез; на фиг. 2 - приспособление для регенерации раствора по второму варианту.

Фильтр состоит из внутреннего 1 и наружного 2 перфорированных, коаксиально расположенных цилиндров, находящихся в корпусе 3, снабженном емкостью 4 в нижней своей части. Между цилиндрами 1 и 2 размещен слой сорбента. Корпус 3 закрываетсЯ| крышкой 5. Для вывода воздуха предусмотрен выходной патрубок 6. Распределитель 7, выполненный в виде перфорированного кольца, впадина которого заполнена гидрофильным пористым материалом 8, размещен на слое сорбента. В нижней части внутреннего перфорированного цилиндра 1 расположен воздухозаборник 9, соединенный посредством трубок 10 со смесителями И эрлифта. Подводящие трубки 12 эрлифта снабжены в верхней части гибкими трубками 13 для присоединения эрлифта к входным штуцерам 14 приспособления для регенерации, закрепленного в крыщке 5 фильтра и представляющего собой в первом варианте (фиг. 1) обечайку 15 с герметичной крышкой 16, трубкой 17 и сеткой 18, на которой размещен зернистый ионнообменный материал. Во втором варианте фильтра узел регенерации сорбента (фиг. 2) представляет собой две коаксиально расположенные обечайки 19 и 20, внещняя из которых закрыта герметичной крыщкой 16 и имеет входные щтуцеры 14. Во внутренней обечайке 20 в нижней части имеются отверстия 21 и сетка 18, на которой размещен зернистый ионнообменный материал. По оси внутреннего цилиндра расположена трубка 22, служащая, как и трубка 17 в первом варианте, для выравнивания давлений в узле регенерации и в фильтре, а также в этом случае и. для вывода регенерирующего раствора на коническую крышку 23.

Фильтр работает следующим образом.

Воздух с помощью побудителя расхода (не показан) протягивается через слой сорбента 24, увлажненный раствором, выходит в кольцевой зазор, образованный наружным перфорированным цилиндром 2 и корпусом 3 и через выходной патрубок 6 направляется потребителю.

Для поддержания активности сорбента отработанный раствор подается по трубкам 12 и 13 в узел регенерации, где он, фильтруясь через слой зернистого ионнообменного материала 25, восстанавливает свои сорбционные свойства и подается на коническую

0 крышку 23, стекая с которой, увлажняет пористый материал 8 распределителя 7. Регенерированный раствор (абсорбент) движется сверху вниз по слою насадки сорбента 24 так, что при этом обеспечивается максимальная движущая сила процесса.

В случае возможного слипания зернистого ионнообменного материала при движении абсорбента сверху вниз, следует применять фильтр с узлом регенерации (фиг. 2); В нем отработанный раствор попадает во

внешнюю обечайку 19, затем перетекая через отверстия 21 во внутренней обечайке 20, движется через слой ионнообменного зернистого материала 25 снизу вверх, предотвращая его слипание за счет «размывания слоя, и затем через трубку 22 попадает на кони ческую крышку 23.

Трубки 17 и 22 уравнивают давления 8

узлах регенерации и верхней части фильтров, а также позволяют избежать залива узлов

0 регенерации выше уровня верхнего среза трубок 17 и 22.

Работа эрлифта обеспечивается гидравлическим перепадом давлений воздуха на слое сорбента и за счет динамического напора воздуха в воздухозаборнике 9. За счет

5 суммы этих давлений часть загрязненного воздуха поступает через трубки 10 в смесители 11, где за счет пробулькивания и всплытия пузырьков отработанный раствор выносится через трубки 12 и 13 в узел регенерации. Очистка небольшого количества

воздуха, проходящего через эрлифт, осуществляется в результате непосредственного контакта его с раствором ( а бсорбентом). Смена ионнообменного зернистого материала производится периодически.

5 По мере необходимости в фильтр через горловину (не показана) доливают в емкость 4 только воду, так как сам абсорбент, в качестве которого используется, например, раствор уротропина с добавками других веществ или без них, находится постоянно в

0 цикле и практически не расходуется.

Таким образом, предлагаемый фильтр позволяет осуществлять абсорбцию токсичных газов с постоянной движущей силой, практически без расхода абсорбента.

Например, в случае очистки воздуха от

5 фтористого водорода и применения в качестве- абсорбента 20%-ного водного раствора уротропина при концентрации фтористого водорода 5 г/л при фильтрации отработанного абсорбента через слой товарного анионита АВ-17-8 в гидроксильной форме с диаметром зерен 0,75 мм толщиной 120 мм и диаметром 200 мм со скоростью фильтрации 50 мл/мин достигается 98%-ная степень очистки уротропина от фтористого водорода. В таком режиме эксплуэтации анионит может непрерывно работать 250-300 ч, после чего он передается на регенерацию. Как показывают эксперименты, анионит моможет выдержать до 100 циклов «сорбциядесорбция.

При очистке воздуха от сернистого ангидрида 20°/о-ным раствором уротропина при .концентрации сернистого ангидрида в растворе 2 г/л и фильтрации через слой анионита АН-18 в солевой форме с диаметром зерен 0,75 мм с теми же геометрическими параметрами, что и в предыдущем примере, при скорости фильтрации 50 мл/мин достигается практически 100°/о-ная степень очистки раствора уротропина от сернистого ангидрида. В указанных условиях анионит жет также работать 250-300 ч и выдерживает 50-100 циклов «сорбция-десорбция.

Формула изобретения

1. Фильтр для очистки газа, включающий корпус, коаксиально расположенные наружный и закрытый крышкой внутренний перфорированные цилиндры со слоем зернистого сорбента между ними, патрубки для ввода и вывода воздуха, устройство для регенерации сорбента, содержащее емкость для раствора, эрлифт с подводящими трубками и распределитель раствора с гидрофильным материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения стейени очистки воздуха за

счет осуществления непрерывной регенерации раствора, он снабжен размещенным в верхней части корпуса и соединенным с подводящими трубками приспособлением для регенерации раствора, выполненным в виде цилиндрической обечайки с герметичной крыщкой, внутри которой размещены трубка для выравнивания давления и зернистый ионнообменный материал.

2.Фильтр для Очистки газа, включающий корпус, коаксиально расположенные наружный и закрытый крыщкой внутренний перфорированные цилиндры со слоем зернистого сорбента между ними, патрубки для ввода и вывода воздуха, устройство для регенерации сорбента, содержащее емкость для раствора, эрлифт с подводящими трубками и распределитель раствора с гидрофильным материалом, отличающийся тем, что он снабжен размещенным в верхней части корпуса и соединенным с подводящими трубками приспособлением для регенерации раствора, выполненныг; в виде двух коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, внещняя из которых снабжена герметичной крыщКой и соединена с подводящими трубками, а внутренняя заполнена зернистым ионнообменным материалом, выполнена с отверстиями в нижней части и снабжена трубкой для вывода раствора.

3.Фильтр по пп. 1, 2, отличающийся тем, что крыщка внутреннего цилиндра выполнена конической.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 521913, кл. В 01 D 53/04, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2937797/26, кл. В О D 53/04, 1980.