RU2063789C1

RU2063789C1 - Aggregate for selective purification of air streams

Info

Publication number: RU2063789C1
Application number: RU92008025A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Иноземцев; А.И. Агарышев; Н.А. Архипов; В.И. Петров
Original assignee: Научно-технический центр "Природа"
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1996-07-20

Abstract

FIELD: dust purification of gas and water streams. SUBSTANCE: aggregate is made in the form of single prolonged canal divided for successive sections. First along axis of stream movement has aerodynamic conical concentrator of small size particles, that is connected with their collector. Second section has block of water or other selective liquid spraying. In the case at output of the section there is aerodynamic conical concentrator of aerosol particles of liquid connected to their collector and linked through filtering member with common reservoir connected to liquid spraying block. In the case third stage of canal has block forming zone of pollutions adsorption by sprayed solid adsorbing agent, that using aerodynamic conical concentrator is again collected and sent into collector connected with block of final purification or small sized adsorbent regeneration and joined to impurities adsorption zone forming block. Fourth stage of canal has block of fine dispersion spraying catalysts again collected at output of aerodynamic conical concentrator, that makes closed chain with catalysts regeneration block and their fine dispersion spraying block. EFFECT: increased quality of purification, improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки загрязненных воздушных и жидкостных потоков. The invention relates to the field of purification of contaminated air and liquid flows.

Известно устройство щелевого типа в качестве фильтра для газовых потоков, образованное взаимоперекрывающимися кольцами так, что ими в осевом направлении формируется конический канал, концентрирующий к выходу пылевые частицы [1]
Наиболее близким аналогом изобретения является установка для селективной очистки воздушных потоков, содержащая корпус в виде единого протяженного канала, разделенного на секции, в каждой из которых размещен аэродинамический концентратор частиц в виде перегородок, блок распыления жидкости с форсунками для распыления воды или селективно избирательной жидкости, общий резервуар сбора жидкости, соединенный с блоком распыления жидкости [2]
Недостатком установки является низкая степень селективной очистки, низкий порог избирательности в канале.A device of a slot type is known as a filter for gas flows, formed by mutually overlapping rings so that in the axial direction they form a conical channel concentrating dust particles to the exit [1]
The closest analogue of the invention is a device for selective cleaning of air flows, containing a housing in the form of a single extended channel, divided into sections, each of which contains an aerodynamic particle concentrator in the form of partitions, a liquid atomization unit with nozzles for atomizing water or selectively selective liquid, a common fluid collection tank connected to the liquid spraying unit [2]
The disadvantage of the installation is the low degree of selective cleaning, low threshold selectivity in the channel.

Технический результат изобретения повышение степени селективной очистки воздушных потоков при использовании разнообразных механизмов очистки. The technical result of the invention is the increase in the degree of selective purification of air flows using a variety of cleaning mechanisms.

Технический результат достигается в установке для селективной очистки воздушных потоков, содержащей корпус в виде единого протяженного канала, разделенного на ряд последовательно соединенных секций в каждой из которых размещен аэродинамический концентратор частиц в виде перегородок, блок распыления жидкости с форсунками для распыления воды или селективно избирательной жидкости, общий резервуар сбора жидкости, соединенный с блоком распыления жидкости, при этом установка снабжена сборником частиц, сообщенным с концентратором частиц первой секции, сборником жидкости, соединенным с одной стороны через фильтрующий элемент с общим резервуаром, с другой через концентратор частиц, с блоком распыления жидкости, размещенным во второй секции канала, блоком распыления твердотельного адсорбента, расположенным в третьей секции канала, сборником адсорбента, сообщенным через концентратор частиц с блоком распыления адсорбента, блоком доочистки или регенерации мелкодисперсного адсорбента, соединенным с одной стороны со сборником адсорбента, а с другой с блоком распыления адсорбентов, блоком распыления катализаторов, размещенным в четвертой секции канала и связанным с ним оборотным циклом через концентратор частиц, блоком регенерации катализаторов, элементом поддержания температурного режима катализа, введенным в четвертую секцию канала, причем перегородки всех концентраторов частиц выполнены в визе конически сходящейся пo ходу потока системы колец, каждое из которых имеет плавно меняющийся профиль рабочей поверхности и ступенчатое изменение выходной части. The technical result is achieved in the installation for the selective cleaning of air flows, comprising a housing in the form of a single extended channel, divided into a series of series-connected sections in each of which there is an aerodynamic particle concentrator in the form of partitions, a liquid atomization unit with nozzles for atomizing water or selectively selective liquid, a common fluid collection tank connected to the liquid spraying unit, the apparatus being provided with a particle collector in communication with the particle concentrator the first section, a fluid collector connected on one side through a filtering element to a common reservoir, on the other through a particle concentrator, with a liquid atomization unit located in the second channel section, a solid-state adsorbent atomization unit located in the third channel section, an adsorbent collector communicated through particle concentrator with an adsorbent atomization unit, a tertiary adsorbent refining or regeneration unit, connected to the adsorbent collector on one side and the adsor atomization unit on the other bents, a catalyst spraying unit located in the fourth section of the channel and the associated reverse cycle through the particle concentrator, a catalyst regeneration unit, an element for maintaining the temperature regime of catalysis introduced into the fourth section of the channel, and the walls of all particle concentrators are made in a visa that is conically converging in the flow direction ring systems, each of which has a smoothly changing profile of the working surface and stepwise change of the output part.

Установка для селективной очистки воздушных потоков представлена на чертеже. Установка содержит корпус в виде единого протяженного секционированного канала 1, аэродинамический конический концентратор (АЭКК) 2, частиц в виде перегородок, концевик, сборник частиц 4, фильтрующий элемент 5, блок распыления 6 воды или селективных жидкостей с форсунками 7, АЭКК 8 аэрозоли или капель жидкости второй секции, концевик АЭКК 9, сборник жидкости 10, лабиринтный фильтр 11, общий резервуар жидкости 12, блок 13 распыления твердотельного адсорбента АЭКК третьей секции 14, концевик 15, сборник адсорбента 16, блок доочистки и регенерации адсорбента 17, АЭКК мелкодисперсного катализатора 18 четвертой секции, элемент поддержания температурного режима катализа 19, концевик 20, сборник мелкодисперсного катализатора 21, блок регенерации катализатора 22, блок 23 распыления катализатора, связанный оборотным циклом 24 с блоком 22 регенерации. Installation for selective cleaning of air flows is shown in the drawing. The installation contains a housing in the form of a single extended sectioned channel 1, aerodynamic conical concentrator (AECC) 2, particles in the form of partitions, a trailer, particle collector 4, a filter element 5, a spray unit 6 of water or selective liquids with nozzles 7, AECC 8 aerosols or drops liquids of the second section, AECC trailer 9, liquid collector 10, labyrinth filter 11, common liquid reservoir 12, solid-state adsorbent atomization unit 13 of the third section 14, trailer 15, adsorbent collector 16, adsorbent purification and regeneration unit enta 17, AECC of finely dispersed catalyst 18 of the fourth section, an element for maintaining the temperature regime of catalysis 19, trailer 20, finely divided catalyst collector 21, catalyst regeneration unit 22, catalyst spraying unit 23 connected by a reverse cycle 24 to regeneration unit 22.

Установка работает следующим образом, Общий поток загрязненного воздуха поступает на вход единого протяженного канала 1. В его головной части вдоль осевой части вставлен аэродинамический конический концентратор (АЭКК) твердых частиц 2, представленный системой сужающихся колец 25 с аэродинамически обтекаемым профилем и ступенчатой выходной частью так, что твердые частицы концентрируются в его концевике 3 и поступают в сборник 4. Этот сборник имеет фильтрующий элемент 5, через который воздух, попавший в сборник 4, вновь возвращается в общий канал 1, а осажденные мелкодисперсные загрязнения остаются на его дне. The installation works as follows, the total flow of polluted air enters the inlet of a single extended channel 1. In its head part along the axial part is inserted an aerodynamic conical concentrator (AECC) of solid particles 2, represented by a system of tapering rings 25 with an aerodynamically streamlined profile and a stepped output part so that solid particles are concentrated in its trailer 3 and enter the collector 4. This collector has a filter element 5 through which the air entering the collector 4 returns again to the common anal 1, and the deposited fine contamination remains at its bottom.

Очищенный поток от мелкодисперсных включений и прошедший через зазоры между кольцами АЭКК, поступает на второй каскад, где осуществляется, так называемая "мокрая доочистка". The purified stream from finely divided inclusions and passed through the gaps between the rings of the AECC enters the second stage, where the so-called “wet post-treatment” is carried out.

Для реализации указанного процесса используется блок распыления жидкостей 6 через форсунки 7. Затем аэрозольная смесь в виде очищенного воздуха и частиц аэрозоли поступает на вход второго АЭКК 8. Собранные частицы аэрозоли на концевике 9 затем оседают в сборнике жидкости 10, которая затем через фильтрующий элемент лабиринтный фильтр 11 проникает в общий резервуар 12. To implement this process, a liquid atomization unit 6 is used through nozzles 7. Then, the aerosol mixture in the form of purified air and aerosol particles is fed to the inlet of the second AECC 8. The collected aerosol particles at the tip 9 are then deposited in the liquid collector 10, which then passes through the labyrinth filter through the filtering element 11 penetrates into the common reservoir 12.

Для обеспечения кругового оборота жидкости она возвращается в блок 6. To ensure a circular circulation of fluid, it returns to block 6.

Таким образом, во второй ступени аппарата осуществляется дополнительная очистка газового потока как от дисперсных частиц, так и от водорастворимых примесей. Thus, in the second stage of the apparatus, an additional purification of the gas stream is carried out both from dispersed particles and from water-soluble impurities.

Третья ступень позволяет доочистить поток путем адсорбирования оставшихся загрязнений распыляемым в потоке твердотельным мелкодисперсным реагентом. После получения эффекта адсорбции реагент вновь улавливается, а затем доочищается и возвращается в цепь. The third stage allows you to refine the stream by adsorbing the remaining contaminants with a solid-state finely dispersed reagent sprayed in the stream. After the adsorption effect is obtained, the reagent is captured again and then refined and returned to the chain.

С этой целью в устройство введен блок формирования зоны адсорбирования 13, АЭКК 14, концевик 15, сборник адсорбента 16, а также блок его регенерации 17, от которого реагент возвращается в блок 13. For this purpose, an adsorption zone formation unit 13, AECC 14, trailer 15, adsorbent collector 16, and also a regeneration unit 17 thereof, from which the reagent is returned to block 13, are introduced into the device.

Последняя ступень дает возможность осуществить каталитический метод доочистки воздушных потоков с помощью порошкообразного катализатора, распыляемого блоком 23. В конце ступени катализатор отделяется от потока с помощью последнего АЭКК 18. Протекание каталитического процесса обеспечивается поддержанием температурного режима элементом 19. Собранный порошок катализатора через концевик 20 и сборник 21 возвращается в блок регенерации 22, а затем в блок 23. The last stage makes it possible to carry out the catalytic method of post-treatment of air flows using a powder catalyst sprayed by unit 23. At the end of the stage, the catalyst is separated from the stream by the last AECC 18. The catalytic process is maintained by maintaining the temperature regime of element 19. Collected catalyst powder through trailer 20 and collector 21 returns to the regeneration unit 22, and then to the block 23.

Реализация изобретения позволяет более эффективно обеспечить каталитическую доочистку воздуха от вредных примесей из-за гарантии предварительной более глубокой очистки газа, а также из-за резкого увеличения активной части площади катализатора при равной массе. The implementation of the invention allows for more efficient catalytic purification of air from harmful impurities due to the guarantee of preliminary deeper gas purification, as well as due to a sharp increase in the active part of the catalyst area with equal weight.

В целом изобретение обеспечивает совмещение в едином решении наиболее проверенных методов газовой очистки. При этом реализуется оптимизация всего устройства как по конструктивной простоте, так и по габаритам. In General, the invention provides a combination in a single solution of the most proven methods of gas cleaning. At the same time, the optimization of the entire device is realized both in terms of structural simplicity and size.

Степень эффективности очистки оказывается в прямой зависимости от выбора длин рабочих зон аппарата, т.к. ими будет определена вероятность и длительность контактирования очищаемой среды с активными реагентами. The degree of cleaning efficiency is directly dependent on the choice of lengths of the working zones of the apparatus, as they will determine the likelihood and duration of contacting the cleaned medium with active reagents.

Claims

Installation for selective cleaning of air flows, containing a housing in the form of a single extended channel, divided into a series of series-connected sections, each of which contains an aerodynamic particle concentrator in the form of partitions, a liquid atomization unit with nozzles for spraying water or selectively selective liquid, a common collection tank liquid connected to the liquid atomization unit, characterized in that it is provided with a particle collector in communication with a particle concentrator of the first section, a liquid collector connected on one side through a filtering element with a common reservoir, on the other through a particle concentrator with a liquid atomization unit, a solid-state adsorbent atomization unit located in the second channel section located in the third channel section, an adsorbent collector communicated through a particle concentrator with an adsorbent atomization unit , a block of post-treatment or regeneration of fine adsorbent, connected on one side to the adsorbent collector, and on the other with an adsorbent atomization unit, a spray unit congestion, located in the fourth section of the channel and the associated reverse cycle through the particle concentrator, a catalyst regeneration unit, an element for maintaining the temperature regime of catalysis introduced into the fourth section of the channel, while the partitions of all particle concentrators are made in the form of a ring system conically converging along the stream, each of which has a smoothly changing profile of the working surface and stepwise change of the output part.