RU125880U1

RU125880U1 - DEVICE FOR TWO-STAGE WET GAS CLEANING WITH VORTEX CAMERA AND ANALYZING PLATE

Info

Publication number: RU125880U1
Application number: RU2012132709/05U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Михайлович Володин
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2013-03-20

Abstract

1. Аппарат для мокрой очистки газов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциально расположенным в его нижней части патрубком для закрутки газожидкостного потока, расположенную по оси корпуса перфорированную оросительную трубу и примыкающее к ней снаружи направляющее устройство для дополнительной закрутки указанного потока, отличающийся тем, что он оборудован второй ступенью очистки в виде примыкающего к его верхней части дополнительного отсека с независимым подводом очищающей жидкости, в нижней части которого установлена открытая внутрь корпуса аппарата перфорированная провальная оросительная тарелка.2. Аппарат для мокрой очистки газов по п.1, отличающийся тем, что примыкающее к перфорированной оросительной трубе направляющее устройство для дополнительной закрутки газожидкостного потока выполнено в виде ленточной спирали, и аппарат снабжен дополнительным направляющим устройством в виде второй ленточной спирали большего диаметра, примыкающей к внутренней стенке корпуса и имеющей противоположное направление хода по отношению к ленточной спирали, примыкающей к оросительной трубе.3. Аппарат для мокрой очистки газов по п.1 или 2, отличающийся тем, что его первая ступень очистки снабжена контуром циркуляции очищающей жидкости с включенными в него циркуляционным насосом и гидрозатвором.4. Аппарат для мокрой очистки газов по п.1 или 2, отличающийся тем, что на оросительной тарелке помещена крупнозернистая насадка с каталитическим покрытием зерен.5. Аппарат для мокрой очистки газов по п.1 или 2, отличающийся тем, что его вторая ступень очистки снабжена поплавковым регулятором подачи очища�1. Apparatus for wet cleaning of gases, comprising a vertical cylindrical body with a nozzle tangentially located in its lower part for swirling a gas-liquid flow, a perforated irrigation pipe located along the body axis and a guide device adjacent to it from the outside for additional swirling of said flow, characterized in that it equipped with a second cleaning stage in the form of an additional compartment adjacent to its upper part with an independent supply of cleaning liquid, in the lower part of which is installed A perforated failed irrigation dish, open inside the apparatus body, has been shown. 2. The apparatus for wet cleaning of gases according to claim 1, characterized in that the guide device adjacent to the perforated irrigation pipe for additional twisting of the gas-liquid flow is made in the form of a tape spiral, and the device is equipped with an additional guide device in the form of a second tape spiral of a larger diameter adjacent to the inner wall casing and having the opposite direction of travel with respect to the tape spiral adjacent to the irrigation pipe. 3. The apparatus for wet gas purification according to claim 1 or 2, characterized in that its first stage of purification is provided with a circulation circuit for the cleaning liquid with a circulation pump and a water trap included in it. The apparatus for wet cleaning of gases according to claim 1 or 2, characterized in that a coarse-grained nozzle with a catalytic coating of grains is placed on the irrigation plate. The apparatus for wet gas purification according to claim 1 or 2, characterized in that its second stage of purification is equipped with a float purification regulator

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Полезная модель относится к контактным массобменным аппаратам для мокрой очистки газов от пыли и аэрозолей с возможной примесью органических растворителей, кислот и других химических составляющих.The utility model relates to contact mass exchangers for wet cleaning of gases from dust and aerosols with a possible admixture of organic solvents, acids and other chemical components.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время мокрая очистка газовых выбросов производится в контактных аппаратах различного типа, где инверсия газовой и жидкой фаз при массообмене либо не достигается, либо нестабильна, что не обеспечивает достаточно глубокой степени очистки газов.Currently, wet cleaning of gas emissions is carried out in various types of contact devices, where the inversion of the gas and liquid phases during mass transfer is either not achieved or is unstable, which does not provide a sufficiently deep degree of gas purification.

Известен аппарат для мокрой очистки газов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциально расположенным в его нижней части патрубком для закрутки газожидкостного потока, расположенную по оси корпуса перфорированную оросительную трубу и примыкающее к ней снаружи направляющее устройство для дополнительной закрутки указанного потока (RU 2380143, B01D 53/14, B01D 47/06, 2009 - ближайший аналог). В указанном известном аппарате примыкающее к оросительной трубе направляющее устройство выполнено в виде последовательно закрепленных вдоль оросительной трубы лопастей, занимающих в поперечном направлении сравнительно небольшую часть реакционного пространства аппарата, что не реализует в достаточной степени его функции интенсификации массообмена. Кроме того, как и в других известных аппаратах для мокрой очистки газов, в указанном известном аппарате в процессе массобмена не обеспечивается инверсия жидкой и газовой фаз и сложно регулирование параметров процесса. Отмеченные недостатки приводят к неравномерному распределению очищающей жидкости по сечению аппарата и значительному уносу жидкости из его верхней зоны при увеличении нагрузки аппарата по газу и очищающей жидкости.A known apparatus for wet cleaning of gases, comprising a vertical cylindrical body with a tangentially located in its lower part pipe for swirling a gas-liquid stream, a perforated irrigation pipe located along the axis of the body and a guide device adjacent to it from the outside for additional swirling of the specified stream (RU 2380143, B01D 53 / 14, B01D 47/06, 2009 - the closest analogue). In this known apparatus, the guide device adjacent to the irrigation pipe is made in the form of blades sequentially fixed along the irrigation pipe, occupying in the transverse direction a relatively small part of the reaction space of the apparatus, which does not sufficiently realize its function of intensifying mass transfer. In addition, as in other known apparatuses for the wet purification of gases, in said apparatus, the inversion of the liquid and gas phases is not ensured during the mass transfer, and it is difficult to control the process parameters. The noted disadvantages lead to an uneven distribution of the cleaning fluid over the cross section of the apparatus and a significant entrainment of fluid from its upper zone with an increase in the load of the apparatus in gas and cleaning fluid.

Достигаемым техническим результатом полезной модели является повышение эффективности мокрой очистки газа в широком диапазоне нагрузок аппарата по газу и очищающей жидкости.The technical result achieved by the utility model is to increase the efficiency of wet gas purification in a wide range of gas and cleaning liquid loads of the apparatus.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Указанный технический результат обеспечивается тем, что аппарат для мокрой очистки газов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с тангенциально расположенным в его нижней части патрубком для закрутки газожидкостного потока, расположенную по оси корпуса перфорированную оросительную трубу и примыкающее к ней снаружи направляющее устройство для дополнительной закрутки указанного потока, согласно полезной модели оборудован второй ступенью очистки в виде примыкающего к его верхней части дополнительного отсека с независимым подводом очищающей жидкости, в нижней части которого установлена открытая внутрь корпуса аппарата перфорированная провальная оросительная тарелка. При этом, примыкающее к перфорированной оросительной трубе направляющее устройство для дополнительной закрутки газожидкостного потока может быть выполнено в виде ленточной спирали, и аппарат может быть снабжен дополнительным направляющим устройством в виде второй ленточной спирали большего диаметра, примыкающей к внутренней стенке корпуса и имеющей противоположное направление хода по отношению к ленточной спирали, примыкающей к оросительной трубе. Первая ступень очистки может быть снабжена контуром циркуляции очищающей жидкости с включенным в него циркуляционным насосом и гидрозатвором. На оросительной тарелке может быть помещена крупнозернистая насадка с каталитическим покрытием зерен. Вторая ступень очистки может быть снабжена поплавковым регулятором подачи очищающей жидкости на оросительную тарелку.The specified technical result is ensured by the fact that the apparatus for wet cleaning of gases, comprising a vertical cylindrical body with a tangentially located in its lower part pipe for twisting a gas-liquid stream, a perforated irrigation pipe located along the axis of the body and a guide device adjacent to it from the outside for additional twisting of the specified stream, according to a utility model, it is equipped with a second cleaning stage in the form of an additional compartment adjacent to its upper part with an independent with a cleaning fluid inlet, in the lower part of which is installed a perforated failure irrigation plate open inside the apparatus body. In this case, the guide device adjacent to the perforated irrigation pipe for additional twisting of the gas-liquid flow can be made in the form of a tape spiral, and the apparatus can be equipped with an additional guide device in the form of a second tape spiral of a larger diameter adjacent to the inner wall of the casing and having the opposite direction of travel along relative to the tape spiral adjacent to the irrigation pipe. The first stage of cleaning can be provided with a circulation loop of the cleaning liquid with a circulation pump and a water trap included in it. A coarse-grained nozzle with a catalytic coating of grains can be placed on the irrigation plate. The second stage of cleaning can be equipped with a float regulator for supplying cleaning liquid to the irrigation plate.

Причинно-следственная связь между отличительными признаками полезной модели и достигаемым техническим результатом связана с тем, что оборудование аппарата второй ступенью очистки в виде примыкающего к его верхней части дополнительного отсека с независимым подводом очищающей жидкости, в нижней части которого установлена открытая внутрь корпуса аппарата перфорированная провальная оросительная тарелка, повышает глубину очистки газов, в том числе за счет инверсии взаимодействующих фаз, так как в процессе первой ступени очистки газового потока преобладает газовая фаза, а во второй ступени - жидкая фаза (провальная тарелка в отличие от оросительной трубы занимает все поперечное сечение корпуса аппарата). Выполнение устройства для дополнительной закрутки газожидкостного потока в виде двух ленточных спиралей разного диаметра с противоположным направлением их хода позволяет существенно повысить турбулизацию указанного потока с соответствующей интенсификацией массообмена. Введение в первую ступень очистки контура циркуляции очищающей жидкости позволяет уменьшить ее расход. Крупнозернистая насадка с каталитическим покрытием зерен позволяет повысить эффективность очистки газов от нежелательных химических примесей при проведении массообменных процессов в условиях химической реакции. Поплавковый регулятор подачи очищающей жидкости на оросительную тарелку второй ступени очистки повышает надежность работы аппарата, предотвращая возможность переполнения тарелки или недостаточного поступления на нее очищающей жидкости.The causal relationship between the distinguishing features of the utility model and the technical result achieved is related to the fact that the apparatus is equipped with a second stage of cleaning in the form of an additional compartment adjoining its upper part with an independent supply of cleaning liquid, in the lower part of which a perforated irrigation irrigation open plate increases the depth of gas purification, including due to the inversion of the interacting phases, since during the first stage of gas purification The gas phase predominates over the flow, and the liquid phase predominates in the second stage (the failure plate, unlike the irrigation pipe, occupies the entire cross section of the apparatus body). The implementation of the device for additional swirling of the gas-liquid flow in the form of two tape spirals of different diameters with the opposite direction of their course can significantly increase the turbulization of the specified flow with the corresponding intensification of mass transfer. Introduction to the first stage of cleaning the circulation circuit of the cleaning fluid can reduce its consumption. A coarse-grained nozzle with a catalytic coating of grains allows to increase the efficiency of gas purification from undesirable chemical impurities during mass transfer processes in a chemical reaction. The float regulator for supplying the cleaning liquid to the irrigation plate of the second stage of cleaning increases the reliability of the apparatus, preventing the possibility of overfilling the plate or insufficient supply of cleaning liquid to it.

Краткое описание чертежаBrief Description of the Drawing

На чертеже схематически изображен аппарат для мокрой очистки газов согласно полезной модели.The drawing schematically shows an apparatus for wet cleaning of gases according to a utility model.

Подробное описание полезной моделиDetailed description of utility model

Аппарат для мокрой очистки газов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с тангенциально расположенным в его нижней части патрубком 2 для закрутки газожидкостного потока. По оси корпуса 1 расположена перфорированная оросительная труба 3 и примыкающее к ней снаружи направляющее устройство для дополнительной закрутки указанного потока, выполненное в виде ленточной спирали 4. Аппарат снабжен также дополнительным направляющим устройством в виде второй ленточной спирали 5 большего диаметра, примыкающей к внутренней стенке корпуса 1 и имеющей противоположное направление хода по отношению к ленточной спирали 4, примыкающей к оросительной трубе 3. Для подвода к корпусу 1 аппарата, представляющему первую ступень очистки газа, предусмотрена линия 6. Аппарат оборудован второй ступенью очистки в виде примыкающего к его верхней части дополнительного отсека 7 с независимым подводом очищающей жидкости по линии 8. В нижней части отсека 7 установлена открытая внутрь корпуса 1 аппарата перфорированная провальная оросительная тарелка 9, в верхней части внутри отсека 7 установлен дефлектор 10 для отделения из очищенного газового потока капельной жидкости, а снаружи - патрубок 11 для отвода из аппарата очищенного газа. На оросительной тарелке 9 может быть помещена крупнозернистая насадка 12 с каталитическим покрытием зерен. Первая ступень очистки снабжена контуром циркуляции очищающей жидкости с включенным в него циркуляционным насосом 13, гидрозатвором 14, распределителем 15 потоков жидкости на первую и вторую ступени очистки, соединительными линиями 16,17 и дренажной линией 18. Вторая ступень очистки аппарата снабжена поплавковым регулятором 19 подачи очищающей жидкости на оросительную тарелку 9 и включенным в подающую жидкость линию 8. Для обеспечения возможности отключения регулятора 19 предусмотрена шунтирующая его обводная линия 20. На части указанных линий подачи в аппарат очищающей жидкости установлена необходимая запорная арматура 21-26.The apparatus for wet gas purification comprises a vertical cylindrical body 1 with a nozzle 2 tangentially located in its lower part for twisting a gas-liquid flow. A perforated irrigation pipe 3 and a guide device adjacent to it on the outside for additional swirling of the specified flow, made in the form of a tape spiral 4. The apparatus is also equipped with an additional guide device in the form of a second tape spiral 5 of a larger diameter adjacent to the inner wall of the housing 1 and having the opposite direction of travel with respect to the tape spiral 4 adjacent to the irrigation pipe 3. For supplying to the body 1 of the apparatus, representing the first stage of gas purification, line 6 is provided. The device is equipped with a second cleaning stage in the form of an additional compartment 7 adjacent to its upper part with an independent supply of cleaning fluid along line 8. In the lower part of compartment 7, a perforated irrigation irrigation plate 9, open inside the apparatus 1, is installed, in the upper of the part inside compartment 7, a deflector 10 is installed for separating droplet liquid from the cleaned gas stream, and outside, a pipe 11 for removing purified gas from the apparatus. On the irrigation plate 9 can be placed a coarse nozzle 12 with a catalytic coating of grains. The first cleaning stage is equipped with a cleaning fluid circulation circuit with a circulation pump 13, a water trap 14, a distributor 15 of fluid flows to the first and second cleaning stages, connecting lines 16.17 and a drain line 18. The second cleaning stage of the apparatus is equipped with a float regulator 19 for cleaning liquid to the irrigation plate 9 and the line 8 included in the liquid supply. To enable shutdown of the regulator 19, a bypass line 20 is shunting it. supplying the cleaning fluid to the apparatus, the necessary shutoff valves 21-26 are installed.

Работа аппаратаDevice operation

Аппарат для мокрой очистки газов согласно полезной модели работает следующим образом: подлежащие очистке газы подаются в нижнюю часть корпуса 1 тангенциально через патрубок 2 и движутся вверх, получая дополнительную закрутку от направляющих устройств - ленточных спиралей 4 и 5, которые для интенсификации массообмена имеют противоположный ход закрутки. Очищающая жидкость (преимущественно, вода или водный раствор химических веществ) подается в нижнюю часть корпуса 1 по линии 6 через циркуляционный контур с насосом 13, распределителем 15 и линиями 16, 17, создавая ниже патрубка 2 водяной затвор 14, откуда очищающая жидкость поступает в расположенную по оси корпуса 1 перфорированную оросительную трубу 3. Выходящие под напором из перфорационных отверстий трубы 3 струи очищающей жидкости орошают в перекрестном направлении движущийся вверх газовый поток. При этом, в нижней зоне аппарата образуется пленочное ниспадающее движение жидкости и вихревой газожидкостной поток. Попадая на расположенную выше перфорированную оросительную тарелку 9, газокапельный поток преобразуется в барботажный слой жидкости, заданный уровень этого слоя поддерживается с помощью поплавкового регулятора 19, что обеспечивает стабильный переход газовой фазы из сплошной в дисперсную (инверсия). Подаваемая в аппарат очищающая жидкость делится автоматически в распределителе 15 таким образом, что скорость ее в перфорационных отверстиях центральной оросительной трубы 3 определяется высотой слоя жидкости на тарелке с насадкой 12, которая может работать, как в барботажном режиме, так и в режиме плавающей насадки. При необходимости зерна насадки 12 могут иметь каталитическое покрытие, например, на основе металлов платиновой группы, ускоряющее реакцию абсорбции из газового потока сероводорода, NO_x и других нежелательных примесей. Аппарат может работать в широком интервале нагрузок по газовой и жидкой фазам. Скорость газа в свободном сечении аппарата составляет от 0,5 до 15 м/с, плотность орошения жидкости от 10 до 120 м/ч. Аппарат обладает невысоким гидравлическим сопротивлением и значительной надежностью в работе.The apparatus for wet cleaning of gases according to the utility model works as follows: the gases to be cleaned are fed into the lower part of the housing 1 tangentially through the nozzle 2 and move upward, receiving additional twist from the guiding devices - tape spirals 4 and 5, which have the opposite spin course for intensifying mass transfer . The cleaning liquid (mainly water or an aqueous solution of chemicals) is supplied to the lower part of the housing 1 through line 6 through a circulation circuit with a pump 13, distributor 15 and lines 16, 17, creating a water shutter 14 below the nozzle 2, from where the cleaning liquid enters the along the axis of the housing 1, a perforated irrigation pipe 3. The jets of cleaning liquid coming out under pressure from the perforation holes of the pipe 3 irrigate the upward flowing gas stream. In this case, in the lower zone of the apparatus, a film falling motion of a liquid and a vortex gas-liquid flow are formed. Getting on the perforated irrigation plate 9 located above, the gas-droplet stream is transformed into a bubbling liquid layer, the specified level of this layer is maintained with the help of the float regulator 19, which ensures a stable transition of the gas phase from continuous to dispersed (inversion). The cleaning liquid supplied to the apparatus is automatically divided in the distributor 15 in such a way that its speed in the perforation holes of the central irrigation pipe 3 is determined by the height of the liquid layer on the plate with the nozzle 12, which can operate both in the bubble mode and in the floating nozzle mode. If necessary, the grain of the nozzle 12 may have a catalytic coating, for example, based on platinum group metals, accelerating the absorption reaction from the gas stream of hydrogen sulfide, NO _x and other undesirable impurities. The device can operate in a wide range of loads in the gas and liquid phases. The gas velocity in the free section of the apparatus is from 0.5 to 15 m / s, the density of the irrigation fluid from 10 to 120 m / h. The device has a low hydraulic resistance and significant reliability.

Использование многофункционального аппарата для мокрой очистки газов согласно полезной модели, кроме отмеченного выше достигаемого технического результата, значительно упрощает технологическую схему газоочистки, сокращает материалоемкость при его изготовлении, уменьшит энергозатраты и затраты на эксплуатацию.The use of a multifunctional apparatus for wet gas purification according to a utility model, in addition to the technical result noted above, greatly simplifies the gas purification technological scheme, reduces the material consumption in its manufacture, and reduces energy and operating costs.

Claims

1. Apparatus for wet cleaning of gases, comprising a vertical cylindrical body with a nozzle tangentially located in its lower part for swirling a gas-liquid flow, a perforated irrigation pipe located along the body axis and a guide device adjacent to it from the outside for additional swirling of said flow, characterized in that it equipped with a second cleaning stage in the form of an additional compartment adjacent to its upper part with an independent supply of cleaning liquid, in the lower part of which is installed Apertured failed irrigation dish open inside the casing.

2. The apparatus for wet cleaning of gases according to claim 1, characterized in that the guide device adjacent to the perforated irrigation pipe for additional twisting of the gas-liquid flow is made in the form of a tape spiral, and the device is equipped with an additional guide device in the form of a second tape spiral of a larger diameter adjacent to the inner wall of the housing and having the opposite direction of travel with respect to the tape spiral adjacent to the irrigation pipe.

3. The apparatus for wet cleaning of gases according to claim 1 or 2, characterized in that its first cleaning stage is equipped with a circulation circuit for the cleaning liquid with a circulation pump and a water trap included in it.

4. The apparatus for wet cleaning of gases according to claim 1 or 2, characterized in that a coarse-grained nozzle with a catalytic coating of grains is placed on the irrigation plate.

5. The apparatus for wet cleaning of gases according to claim 1 or 2, characterized in that its second stage of cleaning is equipped with a float regulator for supplying cleaning liquid to the irrigation plate.