RU1810084C - Устройство дл мокрой очистки газа - Google Patents

Abstract

Использование: мокра  очистка газа. Сущность изобретени ; В пр моугольном корпусе имеютс  плоские перегородки 3, образующие угол 150-160°, причем совмещенные стороны перегородок погружены в жидкость, противоположные стороны наход тс  на уровне жидкости, а на вершине угла и вдоль него закреплен открытый снизу газовод 7 загр зненного газа с отверсти ми в верхней части, диаметр которых не превышает размера гомогенных пузырьков, выполненными с обеих сторон от вершины угла с рассто нием между ними в пределах 0,5-1 диаметра отверсти , при этом нижн   поверхность перегородок 3 снабжена узкими продольными выступами 4, суммарна  высота которых не превышает глубины погружени  совмещенных сторон перегородок и расположенными с шагом, равным 1-2 диаметрам отверсти , причем ширина перегородок превышает диаметр отверсти  в 50-100 раз. 4 ил.

Description

ФигЛ

Изобретение относитс  к технике мокрой очистки газов и может быть использовано в любой отрасли народного хоз йства, где требуетс  очистка газов от твердых примесей и, в первую очередь, в энергетике.

Целью изобретени   вл етс  повышение степени очистки газа при снижении энергоемкости процесса.

На фиг.1 изображен общий вид устройства с частичными разрезами; на фиг.2- вид устройства сбоку с частичными разрезами; на фиг.З - механизм интенсификации процесса взаимодействи  газа с жид костью при наличии погруженной горизонтальной перегородки; на фиг.4-механизминтенсификации процесса взаимодействи  газа с жидкостью при наличии погруженной наклонной перегородки с выступами.

Устройство дл  мокрой очистки газа состоит из водогазонепроницаемого корпуса 1 со съемной боковой стенкой 2, плоскими перегородками 3 с продольными выступами 4, патрубка отвода жидкости 5, патрубка подвода газа 6, открытого газовода загр зненного газа 7 с отверсти ми 8, патрубка отвода газа 9 с каплеуловителем 10, патрубков подвода жидкости 11, заглушки 12.

Устройство работает следующим образом . ... .

В исходном состо нии (не подаетс  загр зненный газ) газовод 7 и частично патрубок подвода газа 6 заполнены жидкостью, через патрубки 11 происходит подвод жидкости , через патрубок 5 происходит отвод жидкости в таком же количестве, в корпусе 1 поддерживаетс  требуемый уровень жидкости .

При подаче загр зненного газа под избыточным давлением жидкость вытесн етс  из патрубка 6 и азовода 7. Сечение и длина газовода 7 выбираютс  таким образом , чтобы давление внутри газовода 7 по его длине было примерно одинаковым. Под действием давлени . газ из газовода 7 через отверсти  8 поступает в жидкость, дел сь под действием сил поверхностного нат жени  на отдельные пузырьки, диаметр которых не превышает диаметра маленьких гомогенных пузырьков, т.е. находитс  в пределах 3,175-9,525 мм и определ етс  размером отверстий 8 и величиной избыточного давлени  в газоводе 7. На пузырьки в жидкости воздействует выталкивающа  сила, под действием которой они поднимаютс  и прижимаютс  к перегородке 3, деформируютс  и, перекатыва сь, по перегородке 3 и через выступы 4, поднимаютс  на поверхность жидкости. На поверхности пузырьки лопаютс  и освободившийс  очищенный газ

через каплеуловитель 10 и патрубок отвода газа 9 выходит из корпуса 1,

На фиг.З показан механизм взаимодействи  пузырька газа с горизонтальной перегородкой . До столкновени  с перегородкой в установившемс  режиме пузырек движетс  со скоростью близкой к равномерной и его форма, при небольших размерах, близка к сферической. При этом перемешивание

0 газа внутри пузырька практически отсутствует . В результате столкновени  пузырька с перегородкой, погруженной в жидкость, механические примеси, продолжа  двигатьс  по инерции, осаждаютс  на влажную тювер5 хность стенок, форма пузырька деформируетс  и. под действием выталкивающей силы и силы поверхностного нат жени  становитс  близкой к эллипсоиду.вращени . Площадь поверхности соприкосновени  с

0 жидкостью при этом возрастает на 10-50%, что способствует повышению степени очистки газа.

В устройстве перегородка установлена наклонно под углом 10-15° и снабжена уз5 кими продольными выступами. Пузырек газа , достигнув перегородки, продолжает движение вдоль широкой стороны и поперек выступов. При этом траектори  его дви- жени  удлин етс  в 3-4 раза, что

0 способствует повышению степени очистки газа в 3-4 раза. Механизм взаимодействи  пузырьков с перегородкой с выступами показан на фиг.4. Как видно из фиг.4, наличие выступов способствует большей деформа5 ции пузырька интенсивному перемешиванию газа в нем, что способствует повышению степени очистки газа. Кромето- го, наличие выступов вызывает неравномерное движение пузырька, т.к. при

0 надвижении на выступ скорость снижаетс , а при сходе с выступа - увеличиваетс . Образно выража сь, движение пузырька происходит как .по стиральной доске. Это позвол ет использовать кинетические свой5 ства механических примесей дл  повышени  степени очистки газа. Выступы также преп тствуют укрупнению газовых пузырьков и способствуют делению крупных пу- -зырьков на более мелкие. Направленное

0 движение газовых пузырьков вдоль перегородки вызывает соответствующую циркул цию жидкости, что способствует переносу осажденных примесей к патрубку отвода жидкости.

5 Высота выступов выбрана такой, чтобы газовые пузырьки не задерживались выступами и не происходило их укрупнение. И в то же врем  выбранна  высота выступа способствует интенсивному перемешиванию газа в пузырьке.

Шаг выполнени  выступов и, следовательно , их количество выбраны исход  из наиболее эффективной очистки газа. Увеличение или уменьшение количества выступов снижают эффективность. Как крайние случаи можно рассматривать, когда холиче- ство выступов стремитс  к бесконечности или к нулю. Более мелким диаметрам отверстий 8 соответствует большее количество выступов и меньша  их высота.

Ширина перегородок 4 выбрана исход  из условий степени очистки газа и находитс  в пр мой зависимости от размера газовых пузырьков. Меньшие размеры ширины перегородки применимы при более низких требовани х к чистоте газа.

Рассто ние между отверсти ми 8 в газоходе 7 выбрано исход  из предельно допустимых размеров с учетом деформации, при которых не происходит их объединение. При этом большим значением рассто ни  соответствует больший размер отверсти . При форме отверсти , отличной от круглой, определ етс  ее эквивалентный диаметр по известным методикам. Диаметр отверстий выбираетс  исход  из требований к производительности устройства (дл  данного объема устройства) и степени очистки газа. При больших значени х диаметра отверстий производительность возрастает, качество очистки снижаетс  (при прочих неизменных параметрах).

Длина перегородок 3 и газохода 7 выбираетс  исход  из требований к производительности устройства. При этом суммарна  площадь перегородок не превышает площадь основани  корпуса При использовании перегородок других форм указанна  зависимость длины траектории движени  газового пузырька и диаметра отверстий 8 в газоходе 7 сохран етс .

Поддержание заданного уровн  жидкости в корпусе 1 может быть осуществлено любым известным способом, например установкой патрубка перелива. ..

. Затраты энергии на очистку единицы объема газа в предлагаемом устройстве определ ютс  величиной давлени ,создавае- умого слоем жидкости от верхнего уровн  до уров- н  отверстий 8 в газоводе 7. При этом потери, возникающие s патрубках подвода и отвода газа,не учитываем, как присущие всем устройствам .

В известных устройствах движение га- зового пузырька происходит с небольшим отклонением от вертикальной оси. Поэтому дл  увеличени  времени контакта газа с жидкостью необходимо увеличивать глубину погружени  газораспределительной трубы и, следовательно, увеличивать давление газа, что ведет к большим затратам энергии,

В предлагаемом устройстве траектори  движени  газового пузырька увеличиваетс  в 3-4 раза по сравнению с известным устройством за счет его взаимодействи  с наклонной перегородкой, погруженной в жидкость, и, следовательно, дл  получени  эффекта очистки, одинакового с известным устройством, энергетические затраты могут быть снижены в 3-4 раза. Учитыва , что в предлагаемом устройстве за счет взаимодействи  газовых пузырьков с перегородкой с-7.выступами увеличиваетс  площадь контакта газа с жидкостью, происходит более интенсивное перемешивание газа и используютс  кинетич.еские свойства механических примесей, затраты энергии на очистку могут быть уменьшены еще в 1,5-2 раза, Таким образом, общее снижение энергоемкости процесса очистки, которое может быть достигнуто в предлагаемом устройстве по сравнению с известным устройством при одинаковой степени очистки, составл ет 4,5-8 раз.

Кроме, поставленных, в предлагаемом устройстве достигаютс  следующие цели: упрощение конструкции и повышение на- дех ности.

Простота конструкции определ етс  применением технологичных элементов правильных геометрических форм обычной точности изготовлени . Все элементы предлагаемого устройства могут быть изготовлены из листового материала (например, стали) с применением известных технологически приемов (штамповка, фрезерование, сварка), Дл  создани  избыточного давлени  загр зненного газа, необходимого дл  работы устройства, возможно использование обычных центробежных вентил торов, что объ сн етс  низкой энергоемкостью предлагаемого устройства.

Цель повышени  надежности устройства достигаетс  отсутствием в его составе движущихс  элементов или элементов, работающих в т желых абразивных услови х (насосы, вибраторы и т.д.). Качественные показатели устройства сохран ютс  в широком диапазоне давлений загр зненного газа и содержани  примесей, работоспособность устройства легко восстанавливаетс  после временного прекращени  подачи жидкости или загр зненного газа.

Применение жидкости с различными химическими свойствами позвол ет производить требуемую очистку газа от химических примесей..

Эффективность очистки газа может быть повышена, если в патрубке подвод щего газа поместить высоковольтный электрод , который будет ионизировать поступающий газ и способствовать электростатическому осаждению механических примесей.

Применение предлагаемого устройства дает возможность уменьшить расход энер- гй.и на 1|м3 очищенного газагв 3-4 раза при повышении степени очистки в 1,5-2 раза. ФорМул а изоб ретени 

Устройство дл  мокрой очистки газа, содержащее корпус, частично заполненный жидкостью, патрубки подвода и отвода газа и жидкости, каплеуловител.ь на выходе, открытый снизу газовод загр знённого газа с отверсти ми и продоль ой вершиной, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  степени очистки при снижении

энергоемкости процесса, оно снабжено погруженными в жидкость пр моугольными перегородками, закрепленными длинными сторонами вдоль вершины газовода и размещенными под углом 150-160 друг к другу , при этом отверсти  выполнены круглой формы и размещены в верхней части газовода по обе стороны от вершины с рассто нием между ними в пределах 0,5-1,0

диаметра отверсти , незакрепленные кромки перегородок размещены на уровне жидкости , их нижн   поверхность выполнена с продольными выступами, суммарна  высота которых не больше глубины погружени 

вершины газовода в жидкость, выступы расположены с шагом, равным 1-2 диаметрам отверсти , а ширина перегородок в 50-100 раз больше диаметра отверсти .

ЪОЗйВыи

Фиг. 3

зь/cfrtyn

пузыре.