RU147796U1 - SULFUR GAS RINSING AND COOLING UNIT - Google Patents

SULFUR GAS RINSING AND COOLING UNIT Download PDF

Info

Publication number
RU147796U1
RU147796U1 RU2014101031/05U RU2014101031U RU147796U1 RU 147796 U1 RU147796 U1 RU 147796U1 RU 2014101031/05 U RU2014101031/05 U RU 2014101031/05U RU 2014101031 U RU2014101031 U RU 2014101031U RU 147796 U1 RU147796 U1 RU 147796U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
annular
liquid
vertical
horizontally
Prior art date
Application number
RU2014101031/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Сергеевич Паникаровских
Original Assignee
Кирилл Сергеевич Паникаровских
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кирилл Сергеевич Паникаровских filed Critical Кирилл Сергеевич Паникаровских
Priority to RU2014101031/05U priority Critical patent/RU147796U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU147796U1 publication Critical patent/RU147796U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к сернокислотному производству, в котором осуществляется утилизация сернистых газов предприятий цветной металлургии, и может быть использована при мокрой очистке сернистых газов от вредных примесей (пыль, соединения As, F, возгоны металлов и др.). Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение металло- и материалоемкости аппарата, имеющий патент РФ на полезную модель №97933 от 27.09.2010 г. Аппарат для промывки и охлаждения отходящих сернистых газов включает корпус, заполненный жидкостью, уровень которой может регулироваться, крышку с входным патрубком и форсункой для орошения, соединенный с вертикальной кольцевой конусообразной перегородкой, к нижней части которой крепится горизонтально размещенный кольцевой диск, на нижней поверхности кольцевого диска в конечной его части установлены тангенциально вертикальные лопатки, выходящие на верхнюю поверхность кольцевого диска и образующие криволинейные каналы совместно с листом, перекрывающих их. В аппарате установлено несколько узлов, включающих вертикальные перегородки с горизонтально установленными дисками и тангенциальными вертикальными лопатками на них. The utility model relates to sulfuric acid production, which utilizes sulfur dioxide from non-ferrous metallurgy enterprises, and can be used for wet purification of sulfur dioxide from harmful impurities (dust, As, F compounds, sublimates of metals, etc.). The technical problem to which the claimed utility model is directed is to reduce the metal and material consumption of the apparatus, having a patent of the Russian Federation for utility model No. 97933 dated 09/27/2010. The apparatus for washing and cooling the flue gas contains a housing filled with liquid, the level of which may adjustable, a cover with an inlet pipe and an irrigation nozzle connected to a vertical annular conical partition, to the lower part of which a horizontally placed annular disk is attached, on the lower surface ti annular disk in the final part of the vertical blades mounted tangentially opening onto the upper surface of the annular disc and forming curved channels together with the sheet overlapping them. The unit has several nodes, including vertical partitions with horizontally mounted disks and tangential vertical blades on them.

Description

Полезная модель скруббера для очистки газа от вредных примесей (соединений As, F, возгонов металлов, пыли и др.) может быть использована в сернокислотном производстве, в котором осуществляется утилизация отходящих сернистых газов предприятий цветной металлургии.A useful model of a scrubber for cleaning gas from harmful impurities (As, F compounds, sublimates of metals, dust, etc.) can be used in sulfuric acid production, in which waste sulfur dioxide gases from non-ferrous metallurgy enterprises are disposed of.
Известны сернокислотные производства, в которых для очистки газа от примесей используются традиционного вида трубы Вентури (например, сернокислотный цех на комбинате "Электроцинк", г. Владикавказ). Труба Вентури, имеющая традиционное исполнение, включает три основных элемента: конфузор, горловину и диффузор. Конфузор служит для увеличения скорости газа с начальной (10÷12 м/с) до необходимой скорости газового потока в горловине (35÷45 м/с), при этом из-за относительно низкой скорости газа на протяжении почти всей длины конфузора, последний имеет незначительное влияние на эффективность работы трубы Вентури в целом. Следует отметить, что угол раскрытия конфузора, как правило, не превышает 24÷26°, что определяет его большие габариты.Sulfuric acid production is known in which a traditional type of Venturi pipe is used to purify gas from impurities (for example, a sulfuric acid workshop at the Electrozinc plant, Vladikavkaz). The traditional Venturi pipe has three main elements: a confuser, a neck and a diffuser. The confuser serves to increase the gas velocity from the initial (10 ÷ 12 m / s) to the required gas flow velocity in the neck (35 ÷ 45 m / s), while due to the relatively low gas velocity over almost the entire length of the confuser, the latter has insignificant effect on overall venturi pipe performance. It should be noted that the opening angle of the confuser, as a rule, does not exceed 24 ÷ 26 °, which determines its large dimensions.
Диффузор предназначен для плавного снижения скорости газа до минимальной (6÷8 м/с) с целью укрупнения капель жидкости и их последующего высаждения из газового потока. Очевидно, что диффузор не имеет какого-либо значения в решении вопроса повышения эффективности работы трубы Вентури. Угол раскрытия диффузора не превышает 4÷6°, что ведет к значительным его размерам.The diffuser is designed to smoothly reduce the gas velocity to a minimum (6 ÷ 8 m / s) in order to enlarge the liquid droplets and their subsequent precipitation from the gas stream. Obviously, the diffuser does not have any significance in solving the issue of increasing the efficiency of the venturi. The opening angle of the diffuser does not exceed 4 ÷ 6 °, which leads to its significant size.
Наиболее оптимальные условия для проведения процесса очистки газа от примесей обеспечиваются в горловине за счет максимальной диспергизации жидкости высокоскоростным потоком газа и создания тем самым большей поверхности контакта между газом и жидкостью, а также градиента скоростей между ними, что, в конечном итоге, обуславливает практически 97÷98%-ную эффективность работы тубы Вентури в целом.The most optimal conditions for the process of gas purification from impurities are provided in the neck due to the maximum dispersion of the liquid by a high-speed gas flow and thereby creating a larger contact surface between the gas and the liquid, as well as a velocity gradient between them, which ultimately leads to almost 97 ÷ 98% overall venturi performance.
Наиболее близким по технической сущности является аппарат для промывки и охлаждения отходящих сернистых газов, имеющий патент РФ на полезную модель №97933 от 27.09.2010 г.The closest in technical essence is the apparatus for washing and cooling exhaust sulfur gases, having a patent of the Russian Federation for utility model No. 97933 from 09/27/2010.
Основным недостатком известного аппарата является большая металло- и материалоемкость, вызванная его значительными габаритами, причем последнее определяется наличием в конструкции низкоэффективных элементов для повышения степени очистки газа от примесей, как конфузор и диффузор.The main disadvantage of the known apparatus is the large metal and material consumption caused by its significant dimensions, the latter being determined by the presence in the design of low-efficiency elements to increase the degree of gas purification from impurities, such as a confuser and diffuser.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение металло- и материалоемкости и, следовательно, сокращение капитальных затрат на изготовление аппарата.The technical problem, the solution of which is claimed by the claimed utility model, is to reduce the metal and material consumption and, consequently, reduce capital costs for the manufacture of the apparatus.
Указанный результат достигается тем, что заявляемый аппарат включает корпус, заполненный жидкостью, уровень которой может регулироваться, крышку с установленными на ней подводящим газ патрубком с форсункой для орошения и отводящим газ штуцером, при этом в корпусе аппарата коаксиально размещены несколько вертикальных кольцевых конусообразных перегородок, примыкающих к крышке аппарата, к нижней части которых крепятся горизонтально расположенные кольцевые диски. На нижних поверхностях кольцевых дисков в конечной их части установлены тангенциально вертикальные лопатки, выходящие на верхнюю поверхность кольцевых дисков и образующие криволинейные каналы совместно с листом, перекрывающих их. Исключение из конструкции заявляемой полезной модели низкоэффективных элементов для достижения высоких значений степени очисти газа от примесей, как конфузор и диффузор, имеющих даже при относительно небольших объемах перерабатываемого газа (40÷60 тыс. нм3/час) размеры по несколько метров каждый, позволяет существенно сократить общие габариты аппарата и, тем самым, снизить металло- и материалоемкость его. Горизонтально расположенные кольцевые диски, установленные на нескольких вертикальных кольцевых конусообразных перегородках, служат одной из образующих горловин, при этом другой образующей является поверхность жидкости, находящаяся в корпусе аппарата, уровень которой может регулироваться в зависимости от содержания вредных примесей в исходном газе и, следовательно, изменять проходное сечение горловины, что обеспечивает интенсификацию проходящих тепло- и массообменных процессов при повышенном содержании вредных примесей в газе. Установка на нижних поверхностях кольцевых дисков в конечной их части вертикальных лопаток, расположенных тангенциально по отношению к радиальному направлению движения газа и погруженных частично в жидкость, находящуюся в корпусе аппарата, которые выходят на верхнюю поверхность кольцевых дисков и образуют криволинейные каналы совместно с листом, перекрывающих их, позволяют обеспечить вывод брызг жидкости из газожидкостного потока. Использование вертикальных кольцевых конусообразных перегородок с примыкающими к ним горизонтально расположенными кольцевыми дисками определяет характер входа исходного газа на поверхность промывной жидкости, находящейся в корпусе аппарата, что дает возможность обеспечить необходимые аэродинамические параметры контакта газового потока с поверхностью жидкости для организации орошения горловин путем диспергизации образующихся при этом брызг промывной жидкости газовым потоком и, естественно, создать оптимальные условия промывки газа от вредных примесей и их высаждение в промывную жидкость.The specified result is achieved by the fact that the claimed apparatus includes a housing filled with a liquid, the level of which can be adjusted, a cover with a gas supply pipe with an irrigation nozzle and a gas outlet installed on it, while several vertical annular conical partitions coaxially placed adjacent to the lid of the apparatus, to the lower part of which horizontally arranged ring disks are attached. Tangentially vertical blades are installed on the lower surfaces of the annular disks in their final part, which extend onto the upper surface of the annular disks and form curved channels together with the sheet overlapping them. The exception from the design of the claimed utility model of low-performance elements to achieve high values of the degree of gas purification from impurities, such as a confuser and a diffuser, having dimensions of several meters each even with relatively small volumes of the processed gas (40 ÷ 60 thousand nm 3 / h), allows reduce the overall dimensions of the apparatus and, thereby, reduce its metal and material consumption. Horizontally arranged annular disks mounted on several vertical annular conical baffles serve as one of the forming necks, while the other forming is the surface of the liquid located in the apparatus body, the level of which can be regulated depending on the content of harmful impurities in the source gas and, therefore, change the cross-section of the neck, which ensures the intensification of the passing heat and mass transfer processes with a high content of harmful impurities in the gas. The installation on the lower surfaces of the annular disks in their final part of vertical blades located tangentially with respect to the radial direction of gas movement and partially immersed in the liquid located in the apparatus body, which extend onto the upper surface of the annular disks and form curved channels together with the sheet overlapping them , allow for the withdrawal of liquid spray from the gas-liquid stream. The use of vertical annular conical partitions with horizontally arranged annular disks adjacent to them determines the nature of the input of the source gas to the surface of the washing liquid located in the casing of the apparatus, which makes it possible to provide the necessary aerodynamic parameters of the contact of the gas flow with the surface of the liquid to organize the irrigation of the necks by dispersing the resulting spraying the washing liquid with a gas stream and, of course, create optimal washing conditions aza from harmful impurities and precipitation of the washing liquid.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где: The utility model is illustrated by drawings, where:
- на фиг. 1 показан фронтальный разрез аппарата; - in FIG. 1 shows a frontal section of the apparatus;
- на фиг. 2 показан вид аппарата сверху. - in FIG. 2 shows a top view of the apparatus.
Аппарат включает корпус 1 и крышку 2, по центру которой расположен входной патрубок 3 с форсункой для орошения 4, соединенной с вертикальной кольцевой конусообразной перегородкой 5, к нижней части которой крепиться горизонтально размещенный кольцевой диск 6. На нижней поверхности кольцевого диска 6 в конечной его части установлены тангенциально вертикальные лопатки 7, выходящие на верхнюю поверхность кольцевого диска 6 и образующие криволинейные каналы совместно с листом 8, перекрывающих их. В аппарате установлены несколько узлов, включающих перегородки 5 с дисками 6 и лопатками 7. Над крышкой расположен выходной патрубок 9 для отвода очищенного газа, а донный патрубок 10 на корпусе 1 служит для отвода промывной жидкости.The apparatus includes a housing 1 and a cover 2, in the center of which there is an inlet pipe 3 with an irrigation nozzle 4 connected to a vertical annular conical partition 5, to the lower part of which a horizontally placed annular disk 6. is attached. On the lower surface of the annular disk 6 in its final part tangentially vertical blades 7 are installed that extend onto the upper surface of the annular disk 6 and form curved channels together with the sheet 8 overlapping them. The apparatus has several nodes, including partitions 5 with disks 6 and blades 7. Above the cover is an outlet pipe 9 for removing purified gas, and the bottom pipe 10 on the housing 1 is used to drain the washing liquid.
Заявляемый аппарат работает следующим образом.The inventive apparatus operates as follows.
Исходный сернистый газ, имеющий температуру 250-320°C и содержащий примеси в виде пыли, SO2, SO3, соединений As, F, возгонов металлов поступает во входной патрубок 3 со скоростью 12 м/с, в который прямоточно с газом подается с температурой 65-67°C слабоконцентрированная серная кислота. При контакте исходного газа с орошающей кислотой идет 1-я стадия промывки и охлаждения газа в испарительном режиме, а также частичная очистка газа от вредных примесей. Улавливание частиц пыли и других вредных примесей из исходного сернистого газа основано на увлажнении их с последующим соударением и соединением капель, что ведет к их укрупнению. На выходе из объема, ограниченного вертикальной кольцевой конусообразной перегородкой 5, реализуется принцип действия инерционного каплеотделения за счет резкого изменения направления движения газового потока при контакте с поверхностью жидкости, находящейся в корпусе аппарата 1, при этом капли с уловленными частицами пыли и других примесей, стремясь по инерции сохранить прежнее направление движения, высаживаются на поверхности жидкости. Наряду с этим газ, выходящий из объема, ограниченного вертикальной кольцевой конусообразной перегородкой 5, со скоростью 25-30 м/с, при контакте с поверхностью жидкости, находящейся в корпусе аппарата, вызывает значительное образование брызг, которые диспергируются потоком газа, направляющегося радиально на дальнейшую очистку от примесей в горловину, образованную кольцевым диском 6 и поверхностью жидкости, находящейся в корпусе аппарата. При этом в горловине создаются наиболее оптимальные условия для проведения процесса очистки газа от примесей за счет максимальной диспергизации жидкости высокоскоростным потоком газа (скорость газа в горловине составляет 35-45 м/с) и создания тем самым большой поверхности контакта между газом и жидкостью, а также градиента скоростей между ними, что обуславливает 97-98% эффективность работы аппарата в целом по очистке газа от примесей. При увеличении содержания в газе вредных примесей возможно изменение сечения горловины за счет повышения уровня жидкости в корпусе 1, что ведет к интенсификации проходящих тепло- и массообменных процессов. На выходе из горловины газ направляется в каналы, образованные тангенциально установленными по отношению к радиальному направлению движения газа и погруженными частично в жидкость вертикальными лопатками 7 и листом 8, перекрывающими их. В каналах осуществляется выделение брызг жидкости из потока газа за счет действия центробежной силы, которая завершается на внешней поверхности кольцевых дисков 6. Очищенный от брызг газовоздушный поток направляется на вторую стадию очистки от примесей благодаря поступлению в объем, ограниченный следующей вертикальной кольцевой конусообразной перегородкой 5, к нижней части которой крепится кольцевой диск 6 с лопатками 7 и перекрывающим их листом 8. На вторую стадию очистки газа от примесей через форсунки подается на орошение охлажденная в холодильниках промывная кислота с температурой 37-40°C, что обеспечивает работу этой стадии в конденсационном режиме и, тем самым, дальнейшее охлаждение и очистку газа от примесей, после которой газ выходит из аппарата через патрубок 9.An initial sulfur dioxide gas having a temperature of 250-320 ° C and containing impurities in the form of dust, SO 2 , SO 3 , compounds As, F, metal sublimates enters the inlet pipe 3 at a speed of 12 m / s, into which it is supplied directly with gas temperature 65-67 ° C weakly concentrated sulfuric acid. Upon contact of the source gas with irrigating acid, the 1st stage of washing and cooling the gas in the evaporative mode, as well as partial purification of the gas from harmful impurities, occurs. The capture of dust particles and other harmful impurities from the source of sulfur dioxide is based on their moistening with subsequent collision and connection of droplets, which leads to their enlargement. At the outlet of the volume bounded by a vertical annular conical partition 5, the principle of inertial droplet separation is realized due to a sharp change in the direction of gas flow in contact with the surface of the liquid located in the apparatus 1, while the droplets with trapped particles of dust and other impurities, tending to inertia to maintain the same direction of motion, are planted on the surface of the liquid. Along with this, the gas leaving the volume bounded by the vertical annular conical partition 5 at a speed of 25-30 m / s, when in contact with the surface of the liquid located in the apparatus body, causes a significant formation of sprays that are dispersed by the gas flow directed radially to the further cleaning of impurities in the neck formed by the annular disk 6 and the surface of the liquid located in the apparatus. At the same time, the most optimal conditions are created in the neck for carrying out the gas purification process from impurities due to maximum dispersion of the liquid by the high-speed gas flow (gas velocity in the neck is 35-45 m / s) and thereby creating a large contact surface between the gas and the liquid, as well as a speed gradient between them, which leads to 97-98% efficiency of the apparatus as a whole for cleaning gas from impurities. With an increase in the content of harmful impurities in the gas, a change in the neck cross section is possible due to an increase in the liquid level in the housing 1, which leads to an intensification of the passing heat and mass transfer processes. At the outlet of the throat, gas is directed into channels formed by tangentially mounted relative to the radial direction of gas movement and vertical blades 7 partially immersed in the liquid and sheet 8 overlapping them. In the channels, liquid splashes are released from the gas stream due to the action of centrifugal force, which ends on the outer surface of the annular disks 6. The air-gas stream purified from the spray is directed to the second stage of purification from impurities due to entering the volume bounded by the next vertical annular conical partition 5, the lower part of which is mounted an annular disk 6 with blades 7 and a sheet 8 covering them. The second stage of gas purification from impurities is fed through nozzles for irrigation in refrigerators washing acid at a temperature 37-40 ° C, which provides this operation step in condensing mode, and thereby, further cooling the gas and removal of impurities, after which the gas is discharged from the apparatus through the pipe 9.

Claims (3)

1. Аппарат для промывки и охлаждения сернистых газов, включающий корпус, заполненный жидкостью, крышку с входным патрубком и форсункой для орошения, отличающийся тем, что в корпусе аппарата коаксиально размещены несколько вертикальных кольцевых конусообразных перегородок.1. Apparatus for washing and cooling sulfur dioxide gases, including a housing filled with liquid, a cover with an inlet pipe and an irrigation nozzle, characterized in that several vertical annular conical baffles are coaxially placed in the apparatus body.
2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что к нижним частям нескольких вертикальных кольцевых конусообразных перегородок крепятся горизонтально расположенные кольцевые диски.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that horizontally arranged annular disks are attached to the lower parts of several vertical annular conical-like partitions.
3. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что на нижних поверхностях кольцевых дисках в конечной их части установлены тангенциально вертикальные лопатки, выходящие на верхнюю поверхность кольцевых дисков и образующие криволинейные каналы совместно с листом, перекрывающим их.
Figure 00000001
3. The apparatus according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that on the lower surfaces of the annular disks in their final part are installed tangentially vertical blades that extend onto the upper surface of the annular disks and form curved channels together with a sheet overlapping them.
Figure 00000001
RU2014101031/05U 2014-01-14 2014-01-14 SULFUR GAS RINSING AND COOLING UNIT RU147796U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014101031/05U RU147796U1 (en) 2014-01-14 2014-01-14 SULFUR GAS RINSING AND COOLING UNIT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014101031/05U RU147796U1 (en) 2014-01-14 2014-01-14 SULFUR GAS RINSING AND COOLING UNIT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU147796U1 true RU147796U1 (en) 2014-11-20

Family

ID=53384909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014101031/05U RU147796U1 (en) 2014-01-14 2014-01-14 SULFUR GAS RINSING AND COOLING UNIT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU147796U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU168908U1 (en) * 2016-10-03 2017-02-28 Кирилл Сергеевич Паникаровских Device for rinsing and cooling of outlet sulfur gases
RU178072U1 (en) * 2017-06-26 2018-03-22 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Модернизация химического оборудования" Device for rinsing and cooling of outlet sulfur gases

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU168908U1 (en) * 2016-10-03 2017-02-28 Кирилл Сергеевич Паникаровских Device for rinsing and cooling of outlet sulfur gases
RU178072U1 (en) * 2017-06-26 2018-03-22 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Модернизация химического оборудования" Device for rinsing and cooling of outlet sulfur gases

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7975991B2 (en) Gas-liquid contact system
US3626672A (en) Gas scrubber apparatus
US5565180A (en) Method of treating gases
KR20040008203A (en) Methods for reducing entrainment of solids and liquids
CN104606963B (en) A kind of straight tube shape deflector type demister
CN203724892U (en) Straight cylindrical baffling demister
US4603035A (en) Hydrogen sulfide removal process
US5023064A (en) Method for removing sulfur oxide
EP2941318B1 (en) Cyclone, cyclone mist eliminator and method of use
US4424069A (en) Dry and wet dual-purpose dust-collecting device
CN204961339U (en) Wet dedusting purifies fan
CN205796835U (en) High-efficiency rotating nebulization dust purifier
CN205042255U (en) Multistage cyclone gas cleaning device of binocular and be equipped with device's desulfurization absorption tower
US4364750A (en) Process and apparatus for purifying waste gases
WO2007066443A1 (en) Wet flue-gas desulfurization apparatus and method of wet flue-gas desulfurization
US4865817A (en) Gas reacting apparatus
CN100482320C (en) Gas absorption purifier
WO2006059920A1 (en) Whirling device for carrying out downward phase current physico-chemical processes
CN202569944U (en) Cyclone pneumatic vortex desulfurization emulsifier and vortex emulsification desulfurization tower with Venturi tubes
CN204816213U (en) High -efficient wet flue gas desulfurization dust removal integrated device
US3182977A (en) Apparatus for mixing and purifying fluid mediums
CN202538580U (en) Hydraulic push type desulfurization dust remover
RU2404838C1 (en) Device for gas and air cleaning
CN104645770A (en) Rotational flow plate type dust-removing and mist-removing device and application method thereof
CN105642024A (en) Swirling de-swirling coupled efficient dedusting and demisting assembly

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200115