RU167822U1 - Устройство для мокрой очистки газов - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к мокрой очистке загрязненных газов от механических примесей, пыли, аэрозолей, паров и газовых примесей и может быть использована в химической, горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.Сущность полезной модели заключается в следующем: устройство содержит прямоугольный корпус, в нижней части которого установлен поддон, соединенный с распылительной решеткой, состоящей из ячеек, входной и выходной патрубки, орошающее устройство. Боковые поверхности ячеек образованы усеченными прямоугольными трапециями, большие основания которых примыкают к меньшим основаниям, а верхняя щелевидная поверхность ячеек образована соединенными в вершинах треугольниками, основаниями которых служат наклонные стороны усеченных прямоугольных трапеций. Над распылительной решеткой расположен сепаратор с конусообразным завихрителем с равномерно жестко закрепленными на его боковой поверхности тангенциально направленными завихряющими лопатками. Конусообразный завихритель может иметь дугообразно вогнутую боковую поверхность. Кроме того, распылительная решетка может быть выполнена многоступенчатой.Положительный эффект, получаемый в результате использования данной полезной модели, заключается в простоте конструкции и ее высокой эффективности очистки от технической пыли, который составляет 95-99%.Предложенное устройство для мокрой очистки газов может использоваться самостоятельно, но может являться отдельным модулем, из которых в зависимости от объема очищаемого газа компонуется вся установка. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к мокрой очистке загрязненных газов от механических примесей, пыли, аэрозолей, паров и газовых примесей и может быть использована в химической, горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для мокрой очистки газов в слое механической пены, содержащее корпус с патрубком ввода газа, вертикальную выхлопную трубу, сепаратор и закручиватель, выполненный в виде усеченного полого конуса с прорезями, на наружной и внутренней поверхности которого жестко закреплены лопатки. При этом закручиватель установлен автономно и имеет возможность осевого возвратно-поступательного перемещения. Недостатком этого устройства является недостаточная эффективность очистки за счет неравномерного распределения газожидкостных потоков по сечению выхлопной трубы и гидравлические потери (патент RU №2393911, МПК В01D 47/02, 2006 г.).

Наиболее близким техническим решением является аппарат мокрой очистки газов, содержащий корпус, входной и выходной патрубки, орошающее устройство, содержащее форсунку, пенообразователь, выполненный в виде горизонтальной перегородки, стабилизатор пены, расположенный над кольцевым лопаточным завихрителем. По ходу движения газожидкостной смеси установлен каплеуловитель, предназначенный для сепарации брызг и капель жидкости, уносимых скоростным потоком, и защитный козырек (патент RU №2158166, МПК B01D 47/04, 1999 г.). Недостатком данного технического решения являются повышенные требования к орошающей жидкости из-за наличия малого проходного сечения форсунки, которое может забиваться при недостаточно качественно очищенной орошающей жидкости, отсутствие надежной системы каплеулавливания, недостаточная эффективность и надежность работы.

Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью - создание простой и надежной конструкции устройства, обеспечивающего высокую эффективность очистки загрязненного газа, при минимальных требованиях к качеству орошающей жидкости.

Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, входной и выходной патрубки, орошающее устройство, горизонтальный пенообразователь, завихритель, сепаратор, согласно полезной модели, корпус выполнен прямоугольным, в нижней части которого установлен поддон, соединенный с горизонтальным пенообразователем, представляющим собой распылительную решетку, состоящую из ячеек, а над решеткой расположен сепаратор, выполненный в виде полой цилиндрической трубы со сливными трубками, соединенной в ее нижней части с конусообразным завихрителем с равномерно жестко закрепленными на его боковой поверхности тангенциально направленными завихряющими лопатками, при этом боковые поверхности ячеек образованы усеченными прямоугольными трапециями, большие основания которых примыкают к меньшим основаниям, а верхняя щелевидная поверхность ячеек образована соединенными в вершинах треугольниками, основаниями которых служат наклонные стороны усеченных прямоугольных трапеций. Конусообразный завихритель имеет дугообразно вогнутую боковую поверхность. Кроме того, распылительная решетка может быть выполнена многоступенчатой.

Указанный технический результат - высокоэффективная очистка загрязненного газа происходит в результате его глубокого смешивания с орошающей жидкостью, с последующим полным отделением капельной влаги из очищенного газа. Это достигается наличием диспергирующей распылительной решетки, состоящей из ячеек, боковые поверхности которых образованы усеченными прямоугольными трапециями, большие основания которых примыкают к меньшим основаниям, а верхняя щелевидная поверхность ячеек образована соединенными в вершинах треугольниками, основаниями которых служат наклонные стороны усеченных прямоугольных трапеций. Загрязненный газ проходит через диспергирующую распылительную решетку сверху вниз, а орошающая жидкость свободным истечением подается на нее сверху. В результате их смешивания формируется турбулентный дисперсный газожидкостный («кипящий») слой, обеспечивающий высокоэффективную промывку газа за счет интенсивного смачивания пылевых частиц и/или растворения в орошающей жидкости газовых примесей. Очищенный газ перед выходом из устройства проходит через сепаратор, выполненный в виде полой цилиндрической трубы со сливными трубками, соединенной в ее нижней части с конусообразным завихрителем с равномерно жестко закрепленными на его боковой поверхности тангенциально направленными завихряющими лопатками, где освобождается от остаточных мелких капель жидкости. Выполнение конусообразного завихрителя с тангенциально направленными завихряющими лопатками способствует снижению аэродинамического сопротивления и созданию центробежной силы, позволяющей частицы жидкости отбросить к стенкам трубы, которая через отверстия сливных трубок стекает вниз. Боковая поверхность конусообразного завихрителя может быть выполнена дугообразно вогнутой, а распылительная решетка может быть выполнена многоступенчатой, для усиления эффекта очистки.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 схематично показан общий вид устройства в продольном разрезе, на фиг. 2 - общий вид ячейки распылительной решетки в аксонометрии (поверхности остальных ячеек условно не показаны), на фиг. 3 - схематично общий вид устройства из нескольких модулей с многоступенчатой распылительной решеткой.

Устройство для мокрой очистки газа содержит корпус 1, выполненный прямоугольным, входной 2 и выходной 3 патрубки, орошающее устройство 4. В нижней части корпуса 1 установлен поддон 5, соединенный с распылительной решеткой 6, состоящей из ячеек. Над распылительной решеткой установлен сепаратор 7, выполненный в виде полой цилиндрической трубы со сливными трубками, соединенной в ее нижней части с конусообразным завихрителем 8 с равномерно жестко закрепленными на его боковой поверхности тангенциально направленными завихряющими лопатками. Поддон 5 снабжен сливным патрубком 9 для отвода отработанной орошающей жидкости. Каждая ячейка распылительной решетки 6 имеет боковую поверхность, образованную усеченными прямоугольными трапециями 10, большие основания которых примыкают к меньшим основаниям, а верхняя щелевидная поверхность ячеек образована соединенными в вершинах треугольниками 11, основаниями которых служат наклонные стороны усеченных прямоугольных трапеций 10. Конусообразный завихритель 8 может иметь дугообразно вогнутую боковую поверхность, а распылительная решетка 6 может быть выполнена многоступенчатой.

Устройство работает в составе фильтровентиляционных систем, оснащенных дополнительно вентилятором, устройствами для отбора загрязненного газа, подходящей и отходящей вентиляционной магистралями, системой подачи и приема орошающей жидкости.

Загрязненный газ поступает через входной патрубок 2 в поддон 5, равномерно распределяется в нем и проходит снизу вверх через распылительную решетку 6, формирующую после себя взаимно перекрещенные потоки, из-за наличия верхней щелевидной поверхности, образованной соединенными в вершинах треугольниками 11, основаниями которых служат наклонные стороны усеченных прямоугольных трапеций 10. Орошающая жидкость подается свободным истечением без избыточного давления через установленное в корпусе 1 орошающее устройство 4, где равномерно распределяется над распылительной решеткой 6 и дробится на капли в сформированных струях загрязненного газа. В результате формируется значительно развитый турбулентный дисперсный газожидкостный слой, удерживаемый над распылительной решеткой 6 балансом сил аэродинамического напора очищаемого воздуха и силой тяжести. Этот слой отличает максимально развитая удельная поверхность контакта, высокая скорость ее обновления и однородность структуры, где происходит интенсивное смачивание пылевых частиц. Очищенный газ далее поступает в сепаратор 7, имеющий конусообразный завихритель 8, на боковой поверхности которого равномерно жестко закреплены тангенциально направленные завихряющие лопатки, создающие центробежную силу, позволяющую отбросить частицы жидкости к стенкам трубы, которая через отверстия сливных трубок стекает вниз. Пройдя через сепаратор 7 и конусообразный завихритель 8, газ освобождается от остаточных мелких капель жидкости и выходит из устройства через выходной патрубок 3. Из сепаратора 7 уловленная жидкость сливается обратно в газожидкостный слой. Постоянно поступающая орошающая жидкость нарушает равновесие, удерживающее газожидкостный слой, и лишняя жидкость проваливается сквозь распылительную решетку 6 и попадает в поддон 5, из которого вытекает через сливной патрубок 9. При выполнении распылительной решетки 6 многоступенчатой количество сепараторов 7 не меняется, но добавляются диспергирующие слои распылительной решетки. При этом орошающая жидкость подается на верхнюю решетку, откуда проваливается вниз, обеспечивая противоточную схему взаимодействия с очищаемым воздухом, что приводит к повышению эффективности очистки.

Положительный эффект, получаемый в результате использования данной полезной модели, заключается в простоте конструкции и ее высокой эффективности очистки от технической пыли, который составляет 95-99%.

Для эффективной очистки от некоторых газовых примесей (SO₂, HCN, HCl и т.д.) в орошающую жидкость может потребоваться добавка химических реагентов в зависимости от состава газовых примесей (соли, кислоты, щелочи и т.д.).

Предложенное устройство для мокрой очистки газов может использоваться самостоятельно, но может являться отдельным модулем, из которых в зависимости от объема очищаемого газа компонуется вся установка.

Принципы, заложенные в конструкцию устройства, позволяют исполнять их практически любой производительности, и при этом удобной для конкретной планировки помещений конфигурации, что существенно упрощает проектирование новых и реконструкцию старых систем газоочистки.

Claims (3)

1. Устройство для мокрой очистки газов, содержащее корпус, входной и выходной патрубки, орошающее устройство, горизонтальный пенообразователь, завихритель, сепаратор, отличающееся тем, что корпус выполнен прямоугольным, в нижней части которого установлен поддон, соединенный с горизонтальным пенообразователем, представляющим собой распылительную решетку, состоящую из ячеек, а над решеткой расположен сепаратор, выполненный в виде полой цилиндрической трубы со сливными трубками, соединенной в ее нижней части с конусообразным завихрителем с равномерно жестко закрепленными на его боковой поверхности тангенциально направленными завихряющими лопатками, при этом боковые поверхности ячеек образованы усеченными прямоугольными трапециями, большие основания которых примыкают к меньшим основаниям, а верхняя щелевидная поверхность ячеек образована соединенными в вершинах треугольниками, основаниями которых служат наклонные стороны усеченных прямоугольных трапеций.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что конусообразный завихритель имеет дугообразно вогнутую боковую поверхность.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что распылительная решетка выполнена многоступенчатой.

Images