Скруббер для теплообмена и пылегазоулавливания Советский патент 1983 года по МПК B01D47/10 

(54) СКРУББЕР ДЛЯ ТЕПЛООБМЕНА И ПЫЛЕГАЗОУЛАВЛИВАНИЯ

1

Изобретение относится к теплообменной и пылегазовентиляционной технике и может быть использовано во всех отраслях промышленности для глубокой очистки газов от пыли и газообразных примесей, а также для осуществления теплообмена между жидкостями и газом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является скруббер для теплообмена и. пылеулавливания, включающий частично заполненный жидкостью корпус, кольцевую трубу Вентури, установленную в нем,, с псевдоожиженной насадкой, расположенной в диффузоре, причем одра из стенок диффузора выполнена с отверстиями, патрубки подвода и отвода газа и жидкости, конусосадитель с переливом, опорную решетку и желоб 1. Недостатками этого скруббера являются зарастание решеток и стенок трубы Вентури и ограниченное время пребывания жидкости в слое псевдоожиженной насадки.

Цель изобретения повышение эффективности процесса очистки.

Для этого скруббер, включающий час тично заполненный жидкостью корпус.

кольцевую трубу Вентури, установленную в нем с псевдоожиженной насадкой, расположенной в диффузоре, причем одна из стенок диффузора выполнена с отверстиями, патрубки подвода и отвода газа и жидкости,

5 конус-осадитель с переливом, опорную решетку и желоб, скруббер снабжен вертикальной перегородкой, установленной в трубе Вентури, патрубки подвода жидкости расположены над диффузором, а опорная

,Q решетка - под ним.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, общий; вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Скруббер содержит корпус 1 с патрубком 2 входа газа, в верхней крышке по оси

15 скруббера (вариант I) или в боковой стенке нижней части корпуса 1 (вариант II). В верхней части под крышкой 3 расположена ограничительная решетка 4. Над крышкой 3 расположены центробежные каплеуловитеjQ ли 5с вихревыми закручивателями и патрубками Z вывода газа. Внизу корпус 1 заканчивается отверстием 8. Средняя часть корпуса служит наружной стенкой кольцевой щелевой трубы 9 Вентури, которая состоит из диффузора 10, горловины 11 и конфузора 12. Под диффузором 10 расположены опорная решетка 13 или кольцевой желоб 14. Внутренняя стенка диффузора 10 имеет отверстия 15. В диффузоре размещена подвижная насадка 16, Например из пластмассовых шариков. По оси скруббера проходит труба 17, которая заканчивается (в I варианте) на уровне конфузора 12 соплом ударного действия 18. Пространство внутри внутренней стенки диффузора 10 ниже отверстий 15 снабжено конической перегородкой 19 и спускной трубой 20. Под корпусом 1 расположен конус-осадитель 21 с кольцевым карманом 22 и патрубками 23 вывода шлама и 24 выхода осветленной жидкости. Патрубок 25 служит для ввода жидкости в желоб 14.

Краны 26 и 27 служат для регулировки количества подаваемой жидкости и для переключения. Люки 28 служат для обслуживания и ремонта скруббера. Перегородка 29 в трубе Вентури размешается для увеличения времени нахождения жидкости в слое насадки 16. Для подачи жидкости в псевдоожиженный слой служит устройство 30, насос 31 и клапан 32.

Скруббер работает следующим образом.

Газ через входной патрубок 2 по трубе 17 и через сопло 18 ударного действия поступает в корпус скруббера.

При выходе газов из сопла 18 крупнаяпыль, сохраняя инерцию движения, выпадает из линии тока газа при его повороте над жидкостью и улавливается поверхностью жидкости в корпусе 1, а газ поворачивает более, чем на 90°С, и входит в корпус 1, захватывая с собой часть жидкости в виде брызг, смачивая его внутреннюю полость корпуса. Зазор между низом сопла 18 ударного действия и поверхностью жидкости поддерживается в заданных пределах.

Сопло 18 ударного действия, улавливая крупную пыль, защищает остальные узлы скруббера от абразивного износа. Проходя в зазоре между краями конфузора 12 трубы 9 Вентури и поверхностью жидкости в корпусе 1 или в желобе 14; газ захватывает с собой (эжектирует) часть жидкости и, разгоняясь в горловине 11, дробит жидкость на мельчайшие частички, создавая весьма развитую поверхность контакта, в результате чего происходит интенсивный процесс массообмена и улавливания пылинок каплями жидкости.

Двигаясь по диффузору 10 вверх, на определенном уровне газ и жидкость встречают подвижную насадку 16. Пространство между элементами насадки 16 заполнено брызгами и пеной, что способствует дополнительному массообмену и улавливанию брызг и пылинок. Жидкость, достигая стенки диффузора, стекает по нему вниз навстречу потоку газа и на уровне, где скорость газов достигает, например, для воды 13 м/сек отрывается от стенки диффузора 10 и, распыляясь с газом, вновь вносится в псевдоожиженный слой насадки 16, за счет такой циркуляции время нахождения жидкасти в диффузоре 10 и псевдоожиженном слое насадки 16 и одновременно исключая зарастание стенок диффузора 10.

Та часть жидкости, которая при движении вниз по внутренней стенке диффузора 10 встречает на своем пути отверстия 15, выводится через них по трубе 20 в корпус 1 через гидрозатвор.

При пуске скруббера газ захватывает и вносит в трубу Вентури элементы подвижной насадки 16, которые до этого лежали в кольцевом желобе 14 или на опорной решетке 13. Причем, когда размер отверстия в 8 меньше размера элемента насадки 16, решетка отсутствует.

Через ограничительную р ешетку 4 газ поступает в брызгоуловители 5, которые могут быть различных известных конструкций.

Часть жидкости из корпуса 1 через отверстие 8 входит в конус-осадитель 21. В нижней части корпуса 1 и в конусеосадителе 21 происходит отстой жидкости и вывод сгущенного продукта через патрубок 23. Осветленная жидкость переливается через верхний край конуса-осадителя в кольцевой карман 22. Сюда же автоматически по заданному уровню через кран 27 подается свежая жидкость в количестве, компенсирующем испарение и вывод со шламом.

Из кольцевого кармана 22 жидкость через устройство 30 вводится в диффузор 10 0 или в псевдоожиженную насадку 16, или в трубу 17 в зависимости от условий применения скруббера.

Зазор между уровнем жидкости и низом сопла дарного действия 18 и трубы 9 Вентури самонастраивается за счет количества подаваемой насосом 31 жидкости.

В предложенном скруббере устройство для подачи жидкости 30 расположено над диффузором и подают жидкость навстречу потоку газа, причем жидкость не проходит через горловину 11, а выносится через отверстия 15, расположенные в стенке диффузора 10. Кроме того, устройство 30 и отверстия 15 расположены с разных сторон вертикальной перегородки 29. Провалу жидкости через горловину вниз препятствует повышенная скорость газов в ней, которая, например, для системы воздух-вода должна быть не ниже 13 м/сек.

Использование данного изобретения дает новый положительный эффект, заключающийся в повыщении эффективности тепло- и массообмена путем увеличения времени нахождения жидкости в трубе Вентури и увеличения движущей силы процесса теплои масообмена за счет изменения схемы движения фаз с прямотока на противоток.

Формула изобретения

Скруббер для теплообмена и пылегазоулавливания, включающий частично заполненный жидкостью корпус, кольцевую трубу Вентури, установленную в нем, с псевдоожиженной насадкой, расположенной в диффузоре, причем одна из стенок диффузора выполнена с отверстиями, патрубки подвода и отвода газа и жидкости, конусосадитель с переливом, опорную решетку и желоб, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки, скруббер снабжен вертикальной перегороддари ант (рабочее положение) I sinкой, установленной в трубе Вентури, патрубки подвода . жидкости. расположены над диффузором, а опорная решетка под ним.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2697935/23-26, кл. В 01 D 47/00 1978.,

Фиг.1 Вариант п (статич. пе о/кение) - JfmpaffomaHftaff Насадка ycM ff/io ме Фаг. г