CZ286864B6 - Způsob čištění plynů, zejména kouřových plynů, za mokra a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob spočívá v tom, že se plyn přivádí za turbulence do styku s pěnotvornou čisticí kapalinou, přičemž se vede do primárního reakčního prostoru s průřezem průchodu měnícím se ve směru proudění a bočně ohraničeným alespoň jednou pohyblivou stěnou, jejíž povrch se smáčí ponořováním do čisticí kapaliny. Zařízení pro provádění způsobu sestává z čisticí komory /10/ se vstupní trubkou /12/ pro plyn a výstupní trubkou /16/ pro pěnu, ze zařízení pro vytváření turbulence pro styk plynu s čisticí kapalinou /18/, které má primární prostor /11a/ s průřezy průchodu měnícími se ve směru proudění plynu, který je ve směru proudění bočně ohraničen nejméně jedním válcem /14/ běžícím naprázdno, který má nepravidelný povrch, tvořený nepravidelně umístěnými prohlubeninami. Ve směru proudění plynu je primární reakční prostor /11a/ navíc ohraničen hladinou čisticí kapaliny.ŕ

Description

Způsob čištění plynů, zejména kouřových plynů, za mokra a zařízení k provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu čištění plynů, zejména kouřových plynů, za mokra a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Způsob a zařízení tohoto druhu jsou známy z evropské patentové přihlášky 86 109 070.2. Při tomto způsobu se čištěný plyn zavádí pod tlakem do čisticí kapaliny vytvářející pěnu. Turbulenčním zařízením ve tvaru prstence se spodní stranou, kteráje opatřena větším počtem rýh nebo ve formě svislých zvlněných plástů dochází k tvorbě pěny, jejíž bublinky vážou na sebe částice, které se mají z čištěného plynu odstranit. Nedostatkem tohoto způsobu a příslušného zařízení je to, že se čištěný plyn musí vtlačovat pod povrch čisticí kapaliny, aby se mohlo dosáhnout intenzivního styku s čisticí kapalinou a tvorby pěny. Nedostatek představuje i to, že se tímto pracovním způsobem dá s ohledem jak na časově, tak i plošně omezený styk plynu a čisticí kapaliny dosáhnout jen omezené tvorby pěny.

Podstata vynálezu

Vynález si proto klade za základní úlohu zlepšit způsob a zařízení výše uvedeného druhu s ohledem na nezbytný náklad na energii a tvorbu pěny.

Tato úloha je podle vynálezu vyřešena způsobem čištění plynů, zejména kouřových plynů za mokra, při kterém se plyn přivádí za turbulence do styku s pěnotvomou čisticí kapalinou. Při tomto způsobu podle vynálezu se plyn vede do primárního reakčního prostoru s průřezem průchodu měnícím se ve směru proudění a bočně ohraničeným alespoň jednou pohyblivou stěnou, jejíž povrch se smáčí ponořováním do čisticí kapaliny.

Podle výhodného provedení proudí plyn otvory stěny a na straně odvrácené od primárního reakčního prostoru se vytváří sekundární reakční prostor.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu vytváří hladina čisticí kapaliny i omezující stěnu sekundárního reakčního prostoru.

Stykem s čisticí kapalinou se rozkládá pěna, vznikající kapalina se shromažďuje a vyčištěný plyn se odvádí.

Podle výhodného provedení způsobu se část shromážděné kapaliny vrací do primárního reakčního prostoru.

Podle dalšího výhodného provedení se další část shromážděné kapaliny suší znečištěným plynem.

U navrženého druhu čištění se intenzivní styk čištěného plynu s čisticí kapalinou dosáhne tím, že v důsledku měnících se průřezů průstupů vznikne v reakčním prostoru pulzující proudění, takže dojde ke vzniku turbulence, která se ještě příznivě ovlivní pohybujícím se nerovnoměrným povrchem omezující stěny reakčního prostoru, smáčené čisticí kapalinou. Tím dochází k obzvláště velkému filtračnímu účinku, neboť vznikající bublinky tvoří velkou filtrační plochu.

-1 CZ 286864 B6

Při tom nedochází jen ke tvorbě jednotlivých bublinek, spíše tyto mohou v sobě uzavírat opět více menších bublinek.

Povrch omezující stěny má s výhodou otvory, takže se tvoří další reakční prostor. V tomto 5 sekundárním reakčním prostoru panují podobné poměry jako v primárním reakčním prostoru.

Zařízení pro provádění způsobu sestává z čisticí komory se vstupní trubkou pro plyn a výstupní trubkou pro pěnu, zařízení pro vytváření turbulence pro styk plynu s čisticí kapalinou a nádrže na čisticí kapalinu. Zařízení má primární prostor, který má ve směru proudění plynu měnící se 10 průřezy průchodu a ve směru proudění je bočně ohraničen nejméně jedním válcem běžícím naprázdno, který má nepravidelný povrch, tvořený nepravidelně umístěnými prohlubeninami a primární prostor je ve směru proudění ohraničen hladinou čisticí kapaliny.

Podle výhodného vytvoření zařízení podle vynálezu má povrch válce otvory pro průtok plynu, 15 jimiž je na straně odvrácené od reakčního prostoru vytvořen sekundární reakční prostor.

Podle výhodného vytvoření jsou otvory vytvořeny lopatkovými výstupky, vyčnívajícími směrem dovnitř.

Lopatkové výstupky jsou s výhodou pravoúhlé.

Podle dalšího výhodného vytvoření zařízení podle vynálezu je sekundární prostor ve směru proudění plynu ohraničen vratnou trubkou, která je umístěna ve válci rovnoběžně s osou.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je sekundární prostor bočně ohraničen klapkou pro vyrovnávání tlaku, která je přikloubena na vratné trubce a utěsňuje v klidovém stavu reakční prostor a sekundární prostor.

Podle dalšího vytvoření má zařízení dva vzájemně protilehle umístěné válce běžící naprázdno a 30 ohraničující bočně primární reakční prostor.

V každém válci je umístěna vratná trubka s klapkou pro vyrovnávání tlaku.

Podle dalšího vytvoření má zařízení přetokovou trubku, která vyúsťuje z nádrže pro čisticí 35 kapalinu.

Podle dalšího vytvoření má zařízení výstupní trubku připojenou ke sběrné nádrži.

Podle dalšího vytvoření vynález vede výstupní trubka ke sběrné nádrži na kal.

Podle dalšího výhodného vytvoření zařízení podle vynálezu vede výstupní trubka přes předkapovou trubku do vstupní trubky pro plyn.

Podle dalšího výhodného vytvoření zařízení podle vynálezu má toto zpětnou trubku pro vracení 45 kapaliny vznikající při rozkladu pěny do sběrné nádrže pro čisticí kapalinu.

Podle dalšího výhodného vytvoření má zařízení motor pro současný pohon zařízení pro rozklad pěny a sacího dmychadla pro čištěný plyn.

Podle dalšího výhodného vytvoření zařízení podle vynálezu je sběrná nádrž na kal umístěna ve výměníku tepla.

Výhodně konstruované zařízení pro provádění čisticího způsobu má dva volnoběžné válce, které jsou umístěny navzájem protilehle a omezují primární reakční prostor ve směru proudění. Tyto

-2CZ 286864 B6 jsou poháněny proudem plynu v opačném smyslu. Nepravidelný povrch těchto válců tvoří lopatkovité výstupky, vyčnívající směrem dovnitř, čímž vzniknou otvory, pomocí nichž je vytvořen sekundární prostor. Sekundární reakční prostor je ohraničen vratnou trubkou, která je umístěna ve volnoběžném válci, rovnoběžně s osou. Na každé vratné trubce je umístěna klapka pro vyrovnávaní tlaku, která může dosedat na povrch čisticí kapaliny. Povrch čisticí kapaliny ohraničuje ve směru proudění proud plynu, takže části primárního a sekundárního proudu plynu jsou pohlcovány čisticí kapalinou. Další část těchto proudů se dostává přes klapku pro vyrovnávání tlaku a otvory válců do čisticí komory obklopující válce. Z čisticí komory se může vytvořená pěna odvádět a rozkládat. Při tom vznikající kapalina se přivádí zpět do sběrné nádrže pro čisticí kapalinu, a vyčištěný plyn vystupuje. Kal, tvořící se ve sběrné nádrži pro čisticí kapalinu se odvádí a může se sušit pomocí nečištěného plynu, pokud má tento plyn postačující teplotu. Část tohoto kalu se ale může také vracet zpět k dalšímu čištění do primárního nebo sekundárního reakčního prostoru.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je dále vysvětlen pomocí příkladů znázorněných na obr. 1 až 4.

Obr. představují:

obr. 1 schematické znázornění zařízení pro čištění plynu, obr. 2 schematické znázornění čisticí komory a v ní uspořádaného primárního a sekundárního prostoru, obr. 3 bokorys a obr. 4 pohled shora, z něhož je zřejmé uložení a kryt válců z obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení pro čištění plynu, znázorněné na obr. 1, má čisticí komoru 10, která je detailně znázorněna na obr. 2. Do čisticí komory 10 se přivádí plyn, který se má čistit, přes vstupní trubku

12. Plyn se dostává do primárního reakčního prostoru 11a a sekundárního reakčního prostoru 11b. Jak reakční prostor 11a tak i sekundární reakční prostor 11b jsou ohraničeny válci 13, běžícími naprázdno, které jsou poháněny přiváděným plynem v opačném smyslu. Čisticí komora 10 má dole nádrž 15, s čisticí kapalinou, která vytváří pěnu. Pěna, jejíž tvorba bude později podrobně popsána, se vede přes výstupní trubku 16 pro pěnu k zařízení 23 pro rozklad pěny, které může sestávat například z radiálního dmychadla 24, které je poháněno motorem 22. Kapalina, vzniklá rozkladem pěny se vede do sběrné nádrže 18 pro čisticí kapalinu, zatím co se vyčištěný plyn odvádí výstupní trubkou 25. Do sběrné nádrže 18 se také přes přetokovou trubku z nádrže 15 pro čisticí kapalinu vede čisticí kapalina. Kal, který se usazuje ve sběrné nádrži se vede zcela nebo zčásti přes výstupní trubku 20 a další výstupní trubku 26 do sběrné nádrže 29 pro kal. Jak je to znázorněno, může se část kalu vracet přes předkapovou trubku 19 opět do vstupní trubky 12 pro plyn.

Hnací motor 22 pohání rovněž kolo dmychadla 24, které nasává z konstrukční skupiny výměníků 27 tepla plyn, který se má čistit. Konstrukční skupina výměníků 27 tepla má skříň 30, ve které je dole umístěna kruhová sběrná nádrž 29 pro kal. Nad ní se nachází na roštu 32 další sběrná nádrž pro kal. Obě sběrné nádrže 29 pro kal jsou vyhřívány čištěným plynem přicházejícím od topného kotle 34 a vstupujícím do skříně 30 pro sušení kalu. Skříň 30 může mít dále přídavné chladicí trubky 36, pro zásobování boileru 35 na teplou vodu.

-3CZ 286864 B6

Náhradní tank 31, který je umístěn v čerpací a regulační montážní skupině 28, obsahující zařízení 23 pro rozklad pěny, motor 22, dmychadlo 24, jakož i měřicí zařízení, obsahuje čisticí kapalinu, která se přivádí do čisticího procesu náhradou za spotřebovanou čisticí kapalinu.

Jak ukazuje obr. 2, dostává se čištěný plyn přes vstupní trubku 12 do primárního reakčního prostoru 1 la a popřípadě do sekundárního reakčního prostoru 1 lb. Tlakové stavy, stavy rychlosti proudění a teplotní stavy, panující v reakčních prostorech a na ně navazující oblasti jsou uvedeny v následující tabulce:

p0 = konstant	s0 = zvyšující se	To = ubývající
Pi >Po	Si <s0	Tj <To
P2<pi	s2 > S1	T2<T!
P3 < P2	s3>s2	T3<T2
p4 > p3 a p2	S4 < S3 a S2	T4<T3T2
P5 > P2	s5<s2	T5<T4
P6 < P5	s6>s5	T6<T5
P7 > Pó	s7<s6	T7<T6

průřezy průstupu

Ao< Ai Ai > A_o A₂<Ai

A3 < A₂

A4 > Α3·Α₂

A5 > A4

Ag < A5

A₇ > Ae

Primární reakční prostor 11a je u předkládaného příkladu ohraničen bočně ve směru proudění válci 14, které jsou poháněny proudem plynu v opačném smyslu. Válce 14 mají směrem dovnitř vyčnívající výstupky 39 tvaru lopatek, pomocí nichž vznikají otvory 38. Přes tyto otvory 38 se může dostat proud plynu dovnitř do válců 14, čímž se vytvoří sekundární reakční prostor 11b. Sekundární reakční prostor 11b je ve směru proudu bočně ohraničen vratnými trubkami 13, které jsou umístěny ve válcích 14 rovnoběžně s jejich osou. Každá vratná trubka 13 má klapku 37 pro vyrovnávání tlaku, přikloubenou na vratné trubce 13, která vyčnívá směrem dolů a spolu s čisticí kapalinou utěsňuje primární reakční prostor 11a a sekundární reakční prostor 1 lb. Při provozu se klapka 37 pro vyrovnávání tlaku nadzdvihuje tlakem plynu a vytvořenou pěnou nad povrch čisticí kapaliny.

Oba válce 14 se ponořují do čisticí kapaliny, takže se jejich povrch smáčí jak zvenku tak i uvnitř čisticí kapalinou. Rovněž na vratných trubkách 13 se nachází čisticí kapalina. Tímto způsobem přivádění čisticí kapaliny do reakčních prostorů dochází k intenzivnímu styku čištěného plynu a čisticí kapaliny a tvorbě turbulence, čímž se příznivě ovlivní tvorba pěny. Částice vázané pěnou se dostanou nejen do čisticí komory 10, odkud jsou přiváděny do zařízení pro rozklad pěny, nýbrž i přímo do čisticí kapaliny v nádrži 15 a odtud do sběrné nádrže 18.

Obr. 3 a 4 ukazují, že válce 14, které jsou umístěny v podstavci 40, jsou zčásti obklopeny krytem 41, který uzavírá primární reakční prostor 11a a sekundární reakční prostor lib.

Claims (22)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob čištění plynů, zejména kouřových plynů, za mokra, při kterém se plyn přivádí za turbulence do styku spěnotvomou čisticí kapalinou, vyznačující se tím, že se plyn vede do primárního reakčního prostoru s průřezem průchodu, měnícím se ve směru proudění a bočně ohraničeným alespoň jednou pohyblivou stěnou, jejíž povrch se smáčí ponořováním do čisticí kapaliny.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že plyn proudí otvory stěny a na straně odvrácené od primárního reakčního prostoru se vytváří sekundární reakční prostor.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že hladina čisticí kapaliny vytváří i omezující stěnu sekundárního reakčního prostoru.
4. 4. Způsob podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že stykem s čisticí kapalinou se rozkládá pěna, vznikající kapalina se shromažďuje a vyčištěný plyn se odvádí.
5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že část shromážděné kapaliny se vrací do primárního reakčního prostoru.
6. 6. Způsob podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že další část shromážděné kapaliny se suší znečištěným plynem.
7. 7. Zařízení pro provádění způsobu podle jednoho z nároků 1 až 6, sestávající z čisticí komory /10/ se vstupní trubkou /12/ pro plyn a výstupní trubkou /16/ pro pěnu, zařízením pro vytváření turbulence pro styk plynu s čisticí kapalinou a nádrží /18/ na čisticí kapalinu, vyznačující se tím, že má primární prostor /1 la/, který má ve směru proudění plynu měnící se průřezy průchodu a ve směru proudění je bočně ohraničen nejméně jedním válcem /14/ běžícím naprázdno, který má nepravidelný povrch, tvořený nepravidelně umístěnými prohlubeninami a primární prostor /1 la/je ve směru proudění ohraničen hladinou čisticí kapaliny.
8. 8. Zařízení podle nároku 7, v y z n a č u j í c í se t í m , že povrch válce/14/má otvory/38/ pro průtok plynu, jimiž je na straně odvrácené od reakčního prostoru /11a/ vytvořen sekundární reakční prostor /11b/.
9. 9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že otvory /38/ jsou vytvořeny lopatkovými výstupky /39/, vyčnívajícími směrem dovnitř.
10. 10. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že lopatkovité výstupky /39/ jsou pravoúhlé.
11. 11. Zařízení podle jednoho z nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že sekundární reakční prostor /11b/ je ve směru proudění plynu ohraničen vratnou trubkou /13/, která je umístěna ve válci /14/ rovnoběžně s jeho osou.
12. 12. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že sekundární prostor /1 lb/ je dále bočně ohraničen klapkou /37/ pro vyrovnávání tlaku, která je přikloubena na vratné trubce /13/ a utěsňující v klidovém stavu reakční prostor /1 la/ a sekundární prostor /1 lb/.

    -5CZ 286864 B6
13. 13. Zařízení podle jednoho z nároků 7 až 12, vyznačující se tím, že má dva vzájemně protilehle umístěné válce /14/ běžící naprázdno a ohraničující bočně primární reakční prostor /11a/.
14. 14. Zařízení podle nároku 13, vyznačující se tím, že v každém válci /14/ je umístěna vratná trubka /13/ s klapkou /37/ pro vyrovnávání tlaku.
15. 15. Zařízení podle jednoho z nároků 7ažl4, vyznačující se tím, že má přetokovou trubku /17/, která vyúsťuje do nádrže /18/ pro čisticí kapalinu.
16. 16. Zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že má výstupní trubku /20/ připojenou ke sběmé nádrži /29/.
17. 17. Zařízení podle nároku 16, vyznačující se tím, že výstupní trubka/20/vede ke sběmé nádrži /29/ na kal.
18. 18. Zařízení podle nároku 16 nebo 17, vyznačující se tím, že výstupní trubka /20/ vede přes předkapovou trubku /19/ do vstupní trubky /12/ pro plyn.
19. 19. Zařízení podle jednoho z nároků 7ažl8, vyznačující se tím, že je opatřeno zařízením /23/ pro rozklad pěny přiváděné přes výstupní trubku /16/.
20. 20. Zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že má zpětnou trubku /21/ pro vracení kapaliny vznikající při rozkladu pěny do sběmé nádrže /18/ pro čisticí kapalinu.
21. 21. Zařízení podle nároku 19, vyznačující se tím, že má motor /22/ pro současný pohon zařízení /23/ pro rozklad pěny a sacího dmychadla /24/ pro čištěný plyn.
22. 22. Zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že sběmá nádrž /29/ na kal je umístěna ve výměníku tepla.