RU2064814C1

RU2064814C1 - Device for absorbing and inertia scrubbing of gases

Info

Publication number: RU2064814C1
Application number: RU93015305A
Authority: RU
Inventors: Борис Вениаминович Штехман; Олег Леонидович Духовный
Original assignee: Борис Вениаминович Штехман
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1996-08-10

Abstract

FIELD: power engineering, metallurgy and other industries; absorbing and inertia wet cleaning of gases from difficult- to-wet micron fractions of dispersed dust. SUBSTANCE: device has outlet gas duct 1 and gas pipe 2 and liquid-filled safety trap 3 arranged coaxially; housing of safety trap and pan 4 are made conical; reservoir 5 installed coaxially with gas pipe and two or more contact chambers 6. Each chamber is connected at top by branch pipe 7 tangentially with safety trap 3 and at bottom, with reservoir 5. Installed in place where chamber adjoins reservoir is sprinkling unit 8 connected by pipeline 9, in zone where bottom 4 adjoins housing of safety trap 3 and by pipeline 10. It has also regulator 11 and pipeline 12, water source, hydraulic lock 13 connected by pipeline 14 with branch pipe 15 and pipeline 16 with branch pipe 17, hydraulic lock-regulator 18, connected by pipeline 19 with branch pipe 20 and with slurry sump. Sprinkling unit 21 is installed at place where gas pipe adjoins bottom 4. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к абсорбции и мокрой инерционной очистке запыленных технологических газов и аспирационного воздуха от трудносмачиваемых водой микронных фракций среднедисперсных пылей и может быть использовано в энергетике, металлургической, горнорудной и других отраслях промышленности. The invention relates to the absorption and wet inertial cleaning of dusty process gases and aspiration air from micron fractions of medium-dispersed dusts that are difficult to wet with water and can be used in the energy, metallurgical, mining and other industries.

Известно устройство мокрой инерционной очистки газов, содержащее соосно расположенные газоходную трубу и резервуар с жидкостью и патрубком удаления шлама [1]
Недостатком таких устройств является низкая эффективность очистки газов от твердых и газообразных включений из-за недостаточного развитой поверхности контактирования фаз жидкой и газообразной, то есть недостаточного уровня массообмена.A device for wet inertial gas purification, containing coaxially located flue pipe and a reservoir with a liquid and a pipe for removing sludge [1]
The disadvantage of such devices is the low efficiency of gas purification from solid and gaseous inclusions due to the insufficiently developed contact surface of the liquid and gaseous phases, i.e., an insufficient level of mass transfer.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства при различных режимах и различной степени загрязненности газов для всего спектра физико-химического состава газов и пыли за счет увеличения удельного орошения газа и дифференцированного подхода к чистоте орошающей жидкости по ходу движения очищенного газа. Кроме того, за счет многозаходности газа в каплеуловитель повышается эффективность сепарации. The objective of the invention is to increase the efficiency of the device under various modes and varying degrees of gas pollution for the entire spectrum of the physico-chemical composition of gases and dust by increasing the specific irrigation of the gas and a differentiated approach to the purity of the irrigation liquid in the direction of the purified gas. In addition, due to the multi-start gas in the droplet eliminator increases the efficiency of separation.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве, содержащем соосно расположенные газоходную трубу и резервуар с жидкостью и патрубком удаления шлама, соосно с газоходной трубой установлен каплеуловитель, две или более контактных камеры, каждая из которых вверху соединена с каплеуловителем, а внизу с резервуаром, на примыкании к которому установлен узел орошения, соединенный трубопроводом в зоне примыкания поддона к каплеуловителю и через регулятор с системой подачи осветленной воды, причем каплеуловитель и резервуар снабжены узлами регулирования уровня в них жидкости, а узел орошения на газоходной трубе установлен в зоне примыкания ее к поддону каплеуловителя, при этом узлы орошения газоходной трубы и контактных камер могут быть выполнены в виде отверстий или сопел, а узлы регулирования уровня жидкости в каплеуловителе и резервуаре выполнены в виде гидрозатворов-регуляторов. The essence of the invention lies in the fact that in a device containing a coaxially arranged gas duct and a reservoir with a liquid and a pipe for removing sludge, a droplet eliminator, two or more contact chambers, each of which is connected to the droplet eliminator at the top and the reservoir, adjacent to which an irrigation unit is installed, connected by a pipeline in the area adjacent to the drip tray and through the regulator with a clarified water supply system, the drip tray and the tank provided nodes for regulating the level of liquid in them, and an irrigation unit on the gas pipe is installed in the zone adjacent to the drip tray, and the nodes of the gas pipe and contact chambers can be made in the form of holes or nozzles, and the nodes for regulating the liquid level in the drop eliminator and the tank are made in the form of hydraulic locks regulators.

На чертеже изображена схема предложенного устройства. The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит отводящий газоход 1, соосно расположенные газоходную трубу 2 каплеуловитель 3, заполненный жидкостью корпус и дно 4 которого выполнены конусными, соосно газоходной трубе 2 резервуар 5, две или более контактных камеры 6, каждая из которых вверху патрубком 7 соединена тангенциально с каплеуловителем 3, а внизу с резервуаром 5, на примыкании к которому установлен узел орошения 8, соединенный трубопроводом 9 в зоне примыкания дна 4 к корпусу каплеуловителя 3 и трубопроводом 10 через регулятор 11 и трубопровод 12 с системой подачи осветленной воды (на чертеже не показано), гидрозатвор-регулятор 13, соединенный трубопроводом 14 с патрубком 15 каплеуловителя 3 и трубопроводом 16 с патрубком 17 резервуара 5, гидрозатвор-регулятор 18, соединенный трубопроводом 19 с патрубком 20 удаления шлама и со шламосборщиком, а на примыкании газоходной трубы 2 к дну 4 каплеуловителя 3 установлен узел орошения 21. Узлы 8 и 21 орошения соответственно контактной камеры 6 и газоходной трубы 2 могут быть выполнены в виде отверстий или в виде сопел. Резервуар 5 снабжен смывными соплами 22. The device comprises a discharge duct 1, a coaxially arranged gas duct 2 droplet eliminator 3, a body filled with liquid and a bottom 4 made conical, coaxially a duct 2 tube 5, two or more contact chambers 6, each of which is connected tangentially to the droplet eliminator 3 at the top of the nozzle 7, and below with a tank 5, adjacent to which an irrigation unit 8 is installed, connected by a pipe 9 in the area of the bottom 4 adjoining to the drop catcher body 3 and pipe 10 through a regulator 11 and pipe 12 with a feed system water-free water (not shown in the drawing), a water lock-regulator 13 connected by a pipe 14 to a nozzle 15 of a drop eliminator 3 and a pipe 16 to a pipe 17 of a tank 5, a water lock-regulator 18 connected by a pipe 19 to a pipe 20 of sludge removal and with a sludge collector, and on adjacent to the flue pipe 2 to the bottom 4 of the drip tray 3, an irrigation unit 21 is installed. The irrigation units 8 and 21, respectively, of the contact chamber 6 and the flue pipe 2 can be made in the form of holes or in the form of nozzles. The tank 5 is equipped with flushing nozzles 22.

Устройство работает следующим образом. Запыленный газ, двигаясь по газоходной трубе 2 вниз, поступает в резервуар 5, куда через узел 21 орошения подается загрязненная жидкость из нижней части дна 4 каплеуловителя 3. Жидкость, контактируя с газом, коагулирует твердые включения и частично абсорбирует газовые включения, входит в резервуар 5. Здесь струя газа, обрамленная жидкостной завесой, ударяется о поверхность жидкости в резервуаре 5, поворачивая на 90^o растекается по поверхности жидкости, сепарируя крупнодисперсную фракцию твердых включений. Предварительно промытый очищенный газ, двигаясь по поверхности жидкости, контактирует на скорости с поверхностью жидкости, срывает частично осветленную жидкость, дробит ее скоростным напором и, захватывая, коагулирует твердые частицы. При входе газа в контактные камеры 6 газ осуществляет еще поворот на 90^o, сепарирует на стенки резервуара 5 капли загрязненной жидкости и твердые включения. Выпавшие в жидкость твердые включения, седементируясь, оседают на наклонное дно резервуара 5 и далее через патрубок 20, трубопровод 19 и гидрозатвор-регулятор 18 отводятся в шламосборник. Для отвода слипающихся твердых включений на наклонном дне резервуара 5 по смывным соплам 22 подается осветленная вода. Повторно очищенный газ, поступая в контактные камеры 6 орошается, из узла 8 орошения жидкостью, осветленной в каплеуловителе 3 и подаваемой по трубопроводу 9 с добавочной водой по трубопроводам 10, через регулятор 11 и трубопровод 12, от источника осветленной воды. Количество подаваемой добавочной воды регулируется уровнем установленным гидрозатвором-регулятором 13. Двигаясь в контактных камерах 6, восходящий поток газа и нисходящий поток жидкости, контактируя, дробят жидкость, создавая взвешенный слой аэрозоля, на каплях которого при очень высокой площади контакта происходит абсорбция газовых включений и коагулирование мелкодисперсной (микронных и субмикронных) частиц твердых включений. Далее газ через патрубки 7 тангенциально поступает в каплеуловитель 3. Здесь происходит сепарация жидкости и газа, обезвоженный очищенный газ через отводящий газоход 1 выводится в атмосферу. Отсепарированная жидкость по стенкам каплеуловителя 3 стекает в нижнюю часть, где твердые частицы концентрируются в полости дна 4, а отсюда самотоком поступают в узел 21 орошения. Из зоны примыкания дна 4 к корпусу каплеуловителя 3 ниже уровня жидкости в нем осуществляется отвод частично осветленной жидкости по трубопроводам 9 в узлы орошения 8.The device operates as follows. Dusty gas, moving down the gas pipe 2, enters the tank 5, where contaminated liquid is supplied through the irrigation unit 21 from the bottom of the bottom 4 of the drip trap 3. The liquid, in contact with the gas, coagulates the solids and partially absorbs the gas, enters the tank 5 . Here the gas stream, framed by a liquid curtain, hits the surface of the liquid in the tank 5, turning 90 ^o spreads over the surface of the liquid, separating the coarse fraction of solid inclusions. The pre-washed purified gas, moving along the surface of the liquid, contacts at speed with the surface of the liquid, breaks off the partially clarified liquid, crushes it with a high-speed pressure and, capturing, coagulates solid particles. When the gas enters the contact chambers 6, the gas still rotates 90 ^° , separates drops of contaminated liquid and solid inclusions on the walls of the tank 5. Solid inclusions that have precipitated into the liquid, sedimenting, settle to the inclined bottom of the tank 5 and then through the pipe 20, the pipe 19 and the valve-regulator 18 are discharged into the sludge collector. To drain sticky solid inclusions on the inclined bottom of the tank 5, clarified water is supplied through the flushing nozzles 22. Re-purified gas entering the contact chambers 6 is irrigated from the irrigation unit 8 with a liquid clarified in a droplet eliminator 3 and supplied through a pipe 9 with additional water through pipelines 10, through a regulator 11 and pipeline 12, from a source of clarified water. The amount of added water supplied is regulated by the level set by the hydraulic shutter-regulator 13. Moving in the contact chambers 6, the upward gas flow and the downward liquid flow, contacting, crush the liquid, creating a suspended aerosol layer, on the drops of which with very high contact area absorption of gas inclusions and coagulation occurs fine (micron and submicron) particles of solid inclusions. Then the gas through the nozzles 7 tangentially enters the droplet eliminator 3. Here there is a separation of liquid and gas, dehydrated purified gas through the exhaust duct 1 is discharged into the atmosphere. The separated liquid along the walls of the droplet eliminator 3 flows into the lower part, where solid particles are concentrated in the cavity of the bottom 4, and from there flow by gravity to the irrigation unit 21. From the adjoining zone of the bottom 4 to the housing of the droplet eliminator 3 below the liquid level in it, partially clarified liquid is discharged through pipelines 9 to the irrigation units 8.

При очистке кислых газовых компонентов используются как щелочные свойства улавливаемой пыли, так и возможности добавления реагента. When cleaning acid gas components, both the alkaline properties of the captured dust are used, as well as the possibility of adding a reagent.

Высокий уровень массообмена позволяет обеспечить как эффективность абсорбции твердых частиц и газа, так и хемосорбцию кислых компонентов с водными растворами, имеющими достаточно высокую реакционную способность. A high level of mass transfer makes it possible to ensure both the efficiency of absorption of solid particles and gas, as well as the chemisorption of acidic components with aqueous solutions having a sufficiently high reactivity.

Внедрение устройства повышает надежность из-за отсутствия условий абразивного износа, малогабаритность и компактность позволяют использовать устройство как для вновь строящихся, так и для действующих производств, снижая капитальные и эксплуатационные затраты, позволяет использовать для изготовления отдельных элементов из бетона, пластика и других конструкционных материалов снижая металлоемкость и стоимость затрат. The introduction of the device increases reliability due to the absence of abrasion conditions, its small size and compactness make it possible to use the device for both newly built and existing plants, reducing capital and operating costs, and allowing it to be used for the manufacture of individual elements from concrete, plastic and other structural materials, reducing metal consumption and cost costs.

Claims

1. Device for absorption and wet inertial cleaning of gases, containing coaxially located flue pipe and a reservoir with liquid and a pipe for removing sludge, characterized in that it is equipped with a droplet eliminator coaxially mounted with the flue pipe, a tray, two or more contact chambers, each of which at the top it is connected with a droplet eliminator, and at the bottom with a reservoir, on the adjoining of which an irrigation unit is installed, connected by a pipeline in the zone of adjacency of the pallet to the droplet eliminator and through a regulator with a feed system vetlennoy water, wherein the drip pan and a reservoir provided with a level control nodes in their liquid, and irrigation assembly to flue pipe is installed in its abutment area to the pallet eliminator.

2. The device according to claim 1, characterized in that the irrigation nodes of the gas duct and contact chambers can be made in the form of holes or nozzles.

3. The device according to claim 1, characterized in that the nodes for regulating the liquid level in the droplet eliminator and the tank are made in the form of valve traps.