RU2102118C1 - Способ очистки и/или охлаждения газа и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ очистки и/или охлаждения газа и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2102118C1
RU2102118C1 RU94043787A RU94043787A RU2102118C1 RU 2102118 C1 RU2102118 C1 RU 2102118C1 RU 94043787 A RU94043787 A RU 94043787A RU 94043787 A RU94043787 A RU 94043787A RU 2102118 C1 RU2102118 C1 RU 2102118C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
liquid
planes
finely divided
supplied
Prior art date
Application number
RU94043787A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94043787A (ru
Inventor
Халлдин Клаес
Original Assignee
АББ Флэкт Актиеболаг
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
Priority claimed from SE9200836A external-priority patent/SE505033C2/sv
Priority claimed from SE9200835A external-priority patent/SE505025C2/sv
Application filed by АББ Флэкт Актиеболаг filed Critical АББ Флэкт Актиеболаг
Publication of RU94043787A publication Critical patent/RU94043787A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2102118C1 publication Critical patent/RU2102118C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00—Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02—Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • F28F25/06—Spray nozzles or spray pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/06—Spray cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/504—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

Использование: для очистки газа и/или охлаждения газа. Сущность изобретения: тонкоразделенную жидкость подают в форме, по существу, зонтообразных оболочек или, по существу, линейных завес в правильном расположении и распределенных в двух или больше плоскостях, по существу, перпендикулярно направлению основного потока газа. Тонкоразделенную жидкость подают таким образом, что газ распределяется за счет действия, создаваемого жидкостью на газ, в направлениях, перпендикулярных направлению основного потока газа. Ортогональное расстояние между смежными плоскостями, в которых подают тонкоразделенную жидкость, регулируют так, что между плоскостями отсутствует значительное выравнивание потока газа. Подачу жидкости в смежных плоскостях осуществляют прямоточно и противоточно направлению основного потока газа. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

Изобретение относится к способу очистки загрязненного газа и/или к охлаждению горячего газа, при котором газ контактирует с тонкоразделенной жидкостью для отделения частиц или абсорбции газообразных загрязняющих веществ или охлаждения газа. Тонкоразделенная жидкость подается в виде зонтообразных оболочек или линейных завес с правильным расположением, распределенных в двух или более плоскостях, по существу, перпендикулярно направлению главного потока газа.
Настоящее изобретение также относится к устройству для осуществления данного способа.
Устройство содержит впускное отверстие для загрязненного и/или горячего газа, выпускное отверстие для очищенного и/или охлажденного газа и контактную секцию, расположенную между ними. Контактная секция содержит множество подающих средств, предусмотренных для впрыскивания тонкоразделенной жидкости и расположенных в двух или более плоскостях, по существу, перпендикулярно к направлению основного потока газа.
Решение технической проблемы, рассматриваемой в данной заявке, может применяться для газоочистных устройств, так называемых скрубберов и газоохлаждающих устройств, как например, градирен и устройств рекуперации тепла большинства возможных размеров. Однако, наивысшие и, следовательно, наиболее важные случаи применения приходятся на крупные промышленные предприятия, крупные энергетические установки или крупные установки для сжигания. В последующем описании таким образом предполагается, что устройства применяются в промышленном масштабе, где газоочистительные колонны могут иметь диаметр примерно 1-20 м и высоту примерно 1-40 м. Для удобства термин "промывка" будет применяться в дальнейшем в значении либо очистка, либо охлаждение, либо очистка и охлаждение вместе.
Способ может применяться только для открытых газоочистительных колонн. Так называемые наполненные скрубберы или наполненные колонны не могут применяться в качестве контактной секции в способе согласно изобретению. Однако, при расположении с каскадным подсоединением, конечно, можно использовать комбинацию предлагаемого способа промывки и например, наполненных колонн.
Способ особенно пригоден в тех случаях, когда газоочистка должна осуществляться в совокупности с рекуперацией тепла из-за загрязненного горячего газа, поскольку удовлетворительный контакт между жидкостью и газом также способствует теплопередаче.
Очистка загрязненного газа с целью удаления газообразных веществ или в виде частиц является важным и обычным способом в современном индустриальном обществе. Разработано большое количество технологий и в настоящее время часто для выбора имеются несколько способов, когда следует конструировать газоочистительную установку, даже в тех случаях, когда должны удаляться весьма специальные загрязняющие вещества.
Загрязняющие вещества в виде частиц часто удаляют посредством динамических сепараторов, например, циклонов, электростатических осадителей или запирающих фильтров, мешочных фильтров или кассетных фильтров.
Газообразные загрязняющие вещества обычно удаляют вращающимся оборудованием, используя некоторые добавки для превращения газа в вещества в виде частиц, либо склеиванием их с поверхностью подаваемых частиц, сухих или мокрых, либо посредством реакции их с подаваемыми веществами, также в газообразной или жидкой форме так, чтобы получить продукт в виде частиц. Продукт реакции затем отделяется в сепараторе для частиц.
Охлаждение газа для снижения его температуры или извлечения из него тепла в настоящее время представляет важный и обычный способ. Теплопередача обычно осуществляется либо теплообменниками рекуперационного иди регенерационного типа, либо непосредственным контактом между горячей и холодной средой. Поскольку данное изобретение относится к теплопередаче прямым контактом между газом и жидкостью, то другие способы не рассматриваются.
Один способ, прогрессивный во многих отношениях, заключается в передаче газа через завесу тонкоразделенной жидкости, либо проходящую поверхность, орошаемую сверху потоком жидкости. Эти способы делают возможным охлаждать горячий газ, а также улавливать частицы в жидкости и растворять газообразные компоненты загрязненного газа в жидкости. Затем жидкость может также содержать вещества, превращающие растворенные газообразные компоненты в твердое состояние с тем, чтобы более легко отделять их от жидкости.
Жидкость обычно рециркулирует в промывочном устройстве, однако, часть ее обычно непрерывно удаляется для использования ее тепла для другого применения, либо последующей обработки для отделения загрязняющих веществ, либо газообразной, либо в твердой форме, выборочно для восстановления веществ, и таким образом, охлажденная или обработанная другим способом жидкость может рециркулировать в газоочистительной установке для повторного применения.
Эти газоочистительные установки можно примерно разделить на открытые колонны, где газ только встречается с тонкоразделенной жидкостью, и наполненные колонны, где газ проходит через поле колонны с небольшими салазкообразными или бобинообразными частями, на которых жидкость распыляется так, чтобы получить пленку жидкости, стекающую вниз над, по существу, всей поверхностью.
Поскольку наполненные скрубберы не подпадают в область применения настоящего изобретения, они здесь не будут рассматриваться.
Примеры открытых колонн, например, для отделения двуокиси серы и охлаждения газа для рекуперации тепла приведены, например, в [1] где раскрыты вертикальные колонны и скрубберы с горизонтальным потоком газа и жидкость подается на нескольких уровнях или позициях. В [2] описывается колонна менее сложной конструкции, где жидкость подают только на один уровень, однако, она распределяется после улавливания на нескольких уровнях.
В [3] показана совокупность открытой колонны с наполненной секцией.
Вышеупомянутое оборудование требует, чтобы жидкость, применяемая в газоочистителе в течение основной части ее перемещения в колонне, падала или стекала вниз под действием силы тяжести. Однако, известны конструкции скрубберов, которые образуют более или менее горизонтальные завесы жидкости, через которые проходит газ. Один из таких примеров приведен в очень сложной конструкции, раскрытой в [4] где предполагается, что движение газа вниз в основном осуществляется вдоль вертикальных стенок. Два других примера приведены в [5] и [6]
Промежуточная конструкция раскрыта в [7] где промывочная жидкость подается горизонтально, однако, возможно после некоторого замедления она спадает в виде завесы из тонкоразделенных капель.
В газоочистительной колонне типа, наиболее близкого к изобретению, в известном техническом решении, например, в [8] жидкость обычно подают на 4-6 уровнях. Каждый уровень имеет несколько сопел, распределяющих малые капли на площади, обычно в виде конической оболочки типа полого конуса или в полом конусе. Угол при вершине этого конуса составляет 90-120o.
Каждый уровень оснащен соплами, расположенными с интервалом 0,5-1 м в правильной решетке, расстояние между уровнями составляет 1-2 м. По меньшей мере, некоторые уровни расположены далеко вверху над дном колонны. Цель такого решения заключается в том, что эти уровни должны выдавать капли, которые в виде хорошо распределенной завесы стекают через колонну на значительной части по ее высоте.
Эффективность газоочистителя в большой степени зависит от относительного движения между каплями и газом. Таким образом, предпочтительно, чтобы газ проходил вверх в направлении, противоположном стекающим каплям, то есть, против потока, однако, по разным причинам также имеются газоочистители, в которых газ проходит в том же направлении, как и стекающие капли, то есть, совпадая.
Если необходимо повысить эффективность газоочистки при использовании этого способа, то необходимо либо увеличить высоту колонны, либо поток промывочной жидкости. Вне зависимости от выбора результат будет заключаться в увеличенной работе насоса для заданного объема потока газа.
Основной недостаток газоочистительных колонн открытого типа заключается в том, что им требуется много места. Это также влечет за собой значительные затраты на строительство.
Другой недостаток, вытекающих из предыдущего, заключается в том, что колонны должны быть обычно очень высокими. Это означает, что жидкость, спадающая через колонну в виде завесы из мелких капель, должна сначала накачиваться на значительную высоту. Работа такого насоса оказывает значительное влияние на стоимость операции.
Газоочистка и газоохлаждение в газоочистителях мокрого типа, так называемых скрубберах, является в течение многих десятилетий хорошо отработанной технологией в обрабатывающих отраслях промышленности, энергетических установках и установках для сжигания. Эта технология удовлетворительно применяется и должна рассматриваться как эффективная, так и надежная. Большинство очевидных недостатков, которые упоминались ранее, заключается в том, что оборудованию требуется много места, делая его, таким образом, дорогостоящим, а также энергоемким, в основном, вследствие значительной работы насоса.
Следовательно, главная задача настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованного способа, требующего газоочистительного оборудования с гораздо меньшим объемом при сохранении надежности и эффективности известных способов.
Другая задача настоящего изобретения заключается в создании способа и устройства, требующих меньше энергии для газоочистки и газоохлаждения.
Настоящее изобретение относится к способу для очистки загрязненного газа и/или охлаждения горячего газа, где газ контактирует с тонкоразделенной жидкостью для отделения частиц или абсорбции газообразных загрязняющих веществ или охлаждения газа. Тонкоразделенная жидкость подается в виде зонтообразных оболочек или линейных завес с правильным расположением, распределяемых в двух или более плоскостях, по существу, перпендикулярно к направлению основного потока газа.
Согласно изобретению, решение рассматриваемой технической задачи достигается подачей тонкоразделенной жидкости так, что газ попеременно распределяется посредством импульсного действия, оказываемого жидкостью на газ в направлении, перпендикулярном направлению основного потока газа.
Ортогональное расстояние между смежными плоскостями, в которые подается тонкоразделенная жидкость, регулируют так, что не происходит значительного выравнивания потока газа между плоскостями.
Подача жидкости в смежные плоскости происходит прямоточно и противоточно направлению потока газа.
В последующем описании термин "колонна" одинаков с "газоочистительной колонной", а термин "жидкость" является синонимом "промывочная жидкость". Термин "газ" означает входящий газ, загрязненный газ или горячий газ, причем, газ очищается или охлаждается в контактной секции.
В способе, согласно изобретению, газ подают с тонкоразделенной жидкостью от равномерно расположенных средств подачи. Эти средства даются далее, как сопла, и они могут иметь различные конструкции. Наиболее обычный тип представляет средство, подающее вокруг цилиндрического корпуса тонкоразделенную жидкость в полом конусе, подобном зонтообразной оболочке, либо удлиненные средства, подающие вдоль, по существу, прямой линии тонкоразделенную жидкость в виде завесы, образуемой воображаемым перемещением этой линии.
Сопла расположены так, что тонкоразделенная жидкость при подаче придает газу движение в боковые стороны, то есть, поперечно направлению основного потока газа. Сопла обычно подают жидкость в направлении, имеющем свою основную составляющую, перпендикулярном направлению основного потока газа через скруббер. Сопла могут быть ориентированы для разбрызгивания в одном и том же направлении в полной плоскости и в противоположном направлении в следующей плоскости, однако, предпочтительно все плоскости оснащены соплами, создающими зонтообразное круговое разбрызгивание, либо линейными соплами, распределяющими жидкость, в, по меньшей мере, двух противоположных направлениях.
Посредством сопел, размещенных в виде решетки, подающих жидкость в направлениях, по существу, перпендикулярных направлению основного потока газа, осуществляется смещение газа так, что, по существу, весь поток проходит через плоскость на участках, которые не смежные с каким-либо соплом. При этом узлы решетки в плоскости с противоточным направлением смещены по высоте относительно узлов решетки с прямоточным направлением жидкости.
Кроме того, смежные плоскости, в которых размещены сопла, должны располагаться так близко, чтобы отсутствовало достаточное пространство или время для потока газа, уравновешиваемого до любого основного предела до того, как газ контактирует с тонкоразделенной жидкостью из сопел в следующей плоскости, после которой подобным образом расположены третья плоскость, четвертая плоскость и т.д. как требуется. Таким образом, зигзагообразное движение сообщается газу через контактную секцию.
Расстояние между плоскостями должно подгоняться к конструкции сопел так, чтобы жидкость, подаваемая в одной плоскости, не взаимодействовала в значительной степени с противоположным потоком жидкости от смежных сопел в смежных плоскостях. Однако, это расстояние должно быть таким малым, чтобы по возможности, полностью исключить участки без капель. Расстояние должно быть менее 1 м, предпочтительно менее 0,6 м.
В качестве меры взаимодействия может указываться на часть капель из сопла в определенной плоскости, которая сталкивается с высокой концентрацией или плотностью потока капель из смежного сопла в смежной плоскости. В точках пространства, где это происходит, плотность потока капель, рассматриваемая, как распределение в пространстве поперечно потоку, по меньшей мере, 10% от максимальной величины при рассматриваемом расстоянии от сопла.
Поскольку эффективность зависит от интенсивности контакта между газом и жидкостью, то расстояние между плоскостями и распределение капель из сопел должно предпочтительно регулироваться так, чтобы происходило незначительное взаимодействие. Таким образом, небольшое количество капель из одного сопла должно контактировать с малым количеством из смежного сопла. Согласно изобретению следует иметь, по меньшей мере, 0,01% предпочтительно 0,1% максимальной плотности потока капель, где проводится граничная воображаемая линия между потоками, в месте, где два потока имеют равную плотность.
Если используются только две плоскости с соплами, то угол конусности "зонтика" может произвольно выбираться для первой плоскости, тогда как для второй плоскости он регулируется так, что "зонтики" от двух плоскостей располагаются по номинальной касательной друг к другу. Если требуется применять несколько плоскостей сопел, то предпочтительно подавать жидкость в данной плоскости, то есть, с углом конуса 180o. Это дает простую симметрию. Также в случае использования только двух плоскостей этот угол может быть наиболее оптимальным.
Распределение сопел в одной плоскости предпочтительно выполнять в виде правильной решетки. Если все плоскости должны оснащаться одинаково, то квадратная конструкция будет иметь наибольшее преимущество. Однако, применение решетки из равносторонних треугольников не привело бы к значительным недостаткам, даже если бы затем плоскости должны представлять собой разные пары. Ромбические решетки и, как упоминалось, полностью прямолинейные параллельные сопла также могут применяться.
Для достижения преимуществ изобретения число узлов решетки должно быть относительно большим, по меньшей мере, 16, предпочтительно по меньшей мере, 25. В случае применения линейных сопел, по меньшей мере, 5 сопел следует использовать в каждой плоскости.
На фиг. 1 изображен вид в вертикальном разрезе газоочитсительной колонны в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 2 и 3 вид, показывающий предлагаемое распределение сопел в газоочистительной колонне с круглым поперечным сечением; на фиг. 4 вид, показывающий альтернативное распределение сопел в газоочистительной колонне круглого поперечного сечения; на фиг. 5 вид, показывающий более подробно распределение капель жидкости вокруг нескольких сопл; на фиг. 6 вид, показывающий распределение плотности потока капель в зависимости от пространственной координаты для сопел на фиг. 5; на фиг. 7 и 8 вид, показывающий предлагаемое распределение сопел в газоочистительной колонне с квадратным поперечным сечением; на фиг. 9 - схематический вид потока газа через газоочистительную колонну согласно изобретению; на фиг. 10 и 11 вид, показывающий распределение капель жидкости вокруг нескольких сопел в альтернативной конструкции.
На фиг. 1 дан схематический вид газоочистительной колонны 1, имеющей впускной патрубок 2 для загрязненного газа, выпускной патрубок 3 для очищенного газа и промежуточную контактную секцию 4. В нижней части 5 газоочистительной колонны 1 собирается промывочная жидкость. Промывочная жидкость 6 накачивается насосом 7 вверх к распределительным трубам 8 с соплами 9, расположенными в верхней части контактной секции 4. Сопла 9, показанные чисто схематически, представляют тип полого конуса, то есть, они разбрызгивают тонкоразделенную промывочную жидкость в конической оболочке с углом при вершине 120o. Затем промывочная жидкость стекает в виде завесы из мелких капель через контактную секцию и собирается в нижней части 5. Над распределительными трубами 8 и соплами 9 предусмотрен капельный сепаратор 10. Свежая промывочная жидкость может подаваться через трубопровод 18 и отработанная загрязненная промывочная жидкость удаляется через другой трубопровод 19.
Контактная секция 4 оснащена соплами 9, разбрызгивающими тонкоразделенную жидкость, по существу, горизонтально, то есть, сопло в виде полого конуса имеет угол при вершине 180o. В этом случае разница в уровне между плоскостями с соплами составляет лишь 20-60 см.
На фиг. 2, 3 показано при практическом применении распределение сопел 9 над поперечным сечением колонны, имеющей круглое поперечное сечение. Колонна имеет диаметр примерно 12 м и вмещает внутри примерно 100 сопел в каждой плоскости в квадратной решетке с шагом примерно 1 м. Распределение указано кругами 31, показывающими, как тонкоразделенная жидкость 6 разбрызгивается на каждом узле решетки.
Таким образом, на фиг. 2 показано распределение сопел 9 в плоскостях 81 и 83 фиг. 1, а на фиг. 3 показано соответствующее распределение сопел в плоскостях 82 и 84.
Для исключения возможности почти прямолинейного прохода небольшой части газа через колонну вдоль стенок можно рассмотреть распределение сопел на фиг. 4. Здесь колонна по всей окружности оснащена соплами 9, направленными внутрь и разбрызгивающими жидкость, по существу, в полукруге и распределение сопел 9 в колонне регулируется для этого. Как видно, конфигурация не становится полностью правильной и распределение сопел в следующей плоскости должно регулироваться посредством способа, слегка отличающего от теоретически требуемого.
На фиг. 5 показано более подробно, как сопла 9 в смежных плоскостях расположены относительно друг друга, и на участке которых тонкоразделенная жидкость подается через воображаемый вертикальный разрез диагонально через конфигурации по фиг. 3. Для лучшего понимания изобретения масштаб искажен увеличением расстояний в вертикальном направлении относительно расстояний в горизонтальной плоскости.
Из сопла 51 в плоскости 81 тонкоразделенная жидкость приходит в поток 61. Из сопла 52 в плоскость 82 приходит противоположный поток 62. Потоки 61 и 62 не ограничены указанными линиями потоков 511, 512 и 521, 522, отмечающих границы, в переделах которых расположены главные части потоков. Потоки частично сталкиваются друг с другом и граница, где они, по существу, являются одинаково большими, указана линией 66. Однако, здесь плотность капель значительно меньше, чем в центральной части.
На фиг. 6 приведен пример распределения плотности потока капель по фиг. 5 в плоскости по линии 65. Термин "плотность потока капель" означает здесь массу потока на единицу площади. Из этой фигуры видно последовательное уменьшение потока с увеличением расстояния от соответствующей плоскости. Как упоминалось, линия 66 указывает границу участков, где соответствующий поток капель является преобладающим.
Согласно изобретению, расстояние между плоскостями 81 и 82 должно быть приспособлено для распределения тонкоразделенной жидкости так, что обе плотности потока капель 61 и 62 на граничной линии 66 снижаются ниже 10% от максимальной величины, существующей вблизи соответствующей плоскости 81, 82. Однако, для оптимального использования преимуществ данного изобретения предполагается, что расстояние между плоскостями 81, 82 не становится слишком большим.
Следовательно, плотности потока капель 61, 62 должны превышать 0,01% максимальной величины на граничной линии 66, предпочтительно, превышать 0,1% от максимальной величины.
На фиг. 7 показано при практическом применении распределение сопел 9 над поперечным сечением колонны с квадратным поперечным сечением. Квадрат имеет сторону размером примерно 12,4 м и вмещает внутри примерно 100 сопел, в каждой плоскости, в конструкции квадратной решетки с шагом примерно 1,2 м. Распределение указано кругами 71, показывающими, как тонкоразделенная жидкость 6 впрыскивается в каждом узле решетки. Таким образом, на фиг. 8 показано распределение сопел 9 в плоскостях 81 и 82 по фиг. 1, а на фиг. 7 показано соответствующее распределение сопел в плоскостях 82 и 84. На фиг. 7 и 8 показано, что квадратное поперечное сечение не ведет обязательно к любым отклонениям от теоретически требуемой правильной решетки.
На фиг. 9 схематически показано, как газ проходит через контактную секцию 4. Линии потока 11 извиваются вокруг сопел 9.
На фиг. 10, 11 схематически показано распределение капель жидкости вокруг некоторых сопел 9, имеющих угол разбрызгивания при вершине 120o. На фиг. 10 показаны некоторые линейные разбрызгиватели сопла 9, которые образуют две линейные завесы, каждая с промежуточным углом 120o.
Как можно видеть, плоскости 81-84 могут быть парными на одном и том же уровне или даже газ может первым встретить жидкость от последней плоскости. На фиг. 11 показана та же конфигурация, когда применяются сопла 9 типа полого конуса. В этой конструкции предпочтительно допускать попарную разницу на расстоянии между потоками капель жидкости для согласования отклонения от полной симметрии.
Устройство на фиг. 1 работает следующим образом.
Газ поступает в колонну 1 через впускной патрубок 2 к контактной секции 4. Он поднимается, в сущности, вертикально до тех пор, пока не подходит к границе первой плоскости 81 с соплами 9.
Через сопла 9 жидкость 6 впрыскивается, по существу, горизонтально, в газ со скоростью 10-15 м/сек. Тонкоразделенная жидкость оказывает влияние на газ и посредством этого он увлекается в направлении, которое примерно горизонтальное до тех пор, пока он не сталкивается с другим газом, проходящим в противоположном направлении, в сущности, посередине между соплами 9 в одной и той же плоскости 81.
Поскольку здесь капли жидкости имеют значительно меньшую плотность потока капель, чем вблизи сопла 9 (т.к. они занимают обычно больший объем с увеличением расстояния), то газ проходит между каплями жидкости вверх к следующей плоскости 82 прямо противоположно соплу 9 в этой второй плоскости. Таким образом, поток газа, концентрируемый импульсом промывочной жидкости в плоскости 81, там распределяется посредством импульса капель жидкости, впрыскиваемой в газ этим соплом 9. Газ также проходит там, по существу, горизонтально до тех пор, пока не сталкивается с газом, увлекаемым каплями жидкости смежных сопел 9.
Эта операция затем повторяется при проходе к плоскости 83 и т.п. Посредством повторяющегося отклонения и изменяющегося ускорения и замедления создается интенсивное и эффективное взаимодействие между газом и жидкостью.
Жидкость, которая в виде тонкоразделенных капель увлекается газом, отделяется в капельном сепараторе 10.
Через трубопровод 18 часть жидкости спускается для последующей обработки, а свежая или регенерированная жидкость подается через трубопровод 18 по мере необходимости.
Способ в соответствии с изобретением несомненно не ограничивается воплощением, описанным ранее, однако, он может быть модифицирован несколькими различными путями в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.
Как упоминалось, могут применяться сопла различных конструкций, Также сопла могут располагаться многими различными способами. Правильные решетки предпочтительны, однако, отклонения от них приемлемы. Треугольные или ромбические решетки могут дать очень хорошие результаты.
Предпочтительное альтернативное исполнение заключается в оснащении каждой другой плоскости соплами, расположенными на треугольной решетке, а каждая другая с соплами, расположенными в гексагональной решетке.
Кроме того, способ может, конечно, применяться не только для очистки загрязненных газов или охлаждения горячих газов. Он может успешно применяться в большинстве случаев, где газ должен контактировать с тонкоразделенной жидкостью.

Claims (10)

1. Способ очистки и/или охлаждения газа путем контакта газа с тонкоразделенной жидкостью для отделения частиц или абсорбции газообразных примесей, подаваемой в виде по существу зонтообразных оболочек или линейных завес в двух или более плоскостях, расположенных по существу перпендикулярно направлению основного потока газа, при этом жидкость направляют в смежных плоскостях прямоточно и противоточно направлению основного потока газа, а составляющая скорости подаваемой жидкости в плоскости, перпендикулярной направлению основного потока газа, больше составляющей скорости жидкости, направленной параллельно или противоположно направлению основного потока газа, отличающийся тем, что тонкоразделенную жидкость подают для обеспечения распределения газа за счет импульсного действия, создаваемого жидкостью на газ в направлениях, перпендикулярных направлению основного потока газа, при этом регулируют ортогональное расстояние между смежными плоскостями, в которые подают тонкоразделенную жидкость так, что между плоскостями не происходит значительного выравнивания потока газа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ортогональное расстояние между смежными плоскостями, в которые подают тонкоразделенную жидкость, регулируют для обеспечения взаимодействия между каплями, подаваемыми в различных плоскостях, и исключения взаимодействия между каплями, проходящими в противоположных направлениях.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что ортогональное расстояние между смежными плоскостями, в которые подают тонкоразделенную жидкость, регулируют так, что перекрывание между смежными противоположными потоками капель, подаваемыми в различных плоскостях, обеспечивает одинаковую плотность в двух потоках капель в тех местах, где плотность потока тонкоразделенной жидкости в соответствующем потоке составляет 0,01 10% предпочтительно 0,1 - 10% максимальной плотности на определенном расстоянии от точки подачи.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что ортогональное расстояние между смежными плоскостями, в которые подают тонкоразделенную жидкость, регулируют так, что взаимодействие между смежными противоположными потоками капель, подаваемыми в различных плоскостях, отсутствует между основной частью этих потоков капель в зоне, расположенной непосредственно между точками подачи.
5. Способ по пп.1 3 или 4, отличающийся тем, что основную часть тонкоразделенной жидкости подают в направлении под углом 20o, предпочтительно 10o, симметрично вокруг плоскости, перпендикулярной к направлению основного потока газа.
6. Способ по пп.1 3 или 4, отличающийся тем, что основной поток тонкоразделенной жидкости подают в форме полого конуса с углом при вершине 90 180o и осью симметрии, по существу параллельной направлению основного потока газа, а сопла размещают в смежных плоскостях для непараллельного ввода.
7. Устройство очистки и/или охлаждения газа путем контакта с тонкоразделенной жидкостью для отделения частиц или абсорбции газообразных примесей, содержащее корпус с впускным патрубком для загрязненного и/или горячего газа, выпускным патрубком для очищенного и/или охлажденного газа и расположенную между ними контактную секцию, в которой по существу перпендикулярно направлению основного потока газа размещены по существу в виде правильной решетки в двух или более плоскостях средства подачи в форме по существу зонтообразных оболочек или линейных завес тонкоразделенной жидкости с направлением жидкости в смежных плоскостях прямоточно и противоточно направлению основного потока газа, при этом составляющая скорости подаваемой жидкости в плоскости, перпендикулярной направлению основного потока газа, превышает составляющую скорости жидкости, направленной параллельно или противоположно направлению основного потока газа, отличающееся тем, что ортогональное расстояние между смежными плоскостями, в которых размещены средства подачи тонкоразделенной жидкости, мало и выбрано, исходя из условия, при котором происходит распределение газа за счет импульсного действия, создаваемого жидкостью на газ в направлениях, перпендикулярных направлению основного потока газа, и не происходит значительного выравнивания потока газа между плоскостями.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что ортогональное расстояние между смежными плоскостями значительно меньше расстояния между смежными узлами решетки или смежными линиями в соответствующих плоскостях и составляет меньше 1 м, предпочтительно меньше 0,6 м.
9. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что средства подачи тонкоразделенной жидкости представляют собой по существу круглые распылительные сопла, расположенные в решетчатой конфигурации, которая представляет собой треугольник, четырехугольник или шестиугольник и предпочтительно состоит из равносторонних фигур, расположенных в смежных плоскостях в шахматном порядке, при этом узлы решетки в плоскости с противоточным направлением смещены по высоте относительно узлов решетки с прямоточным направлением жидкости.
10. Устройство по п.7 или 8, отличающееся тем, что средства подачи тонкоразделенной жидкости представляют собой по существу прямолинейные сопла, равномерно распределенные по сечению контактной части, при этом линии в смежных плоскостях с прямоточным и противоточным направлением жидкости смещены по высоте.
RU94043787A 1992-03-18 1993-03-04 Способ очистки и/или охлаждения газа и устройство для его осуществления RU2102118C1 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9200836A SE505033C2 (sv) 1992-03-18 1992-03-18 Förfarande och anordning vid gaskylning
SE9200835-8 1992-03-18
SE9200835A SE505025C2 (sv) 1992-03-18 1992-03-18 Förfarande och anordning vid gasrening
SE9200836-6 1992-03-18
PCT/SE1993/000188 WO1993018842A1 (en) 1992-03-18 1993-03-04 Method and device for gas cleaning or gas cooling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94043787A RU94043787A (ru) 1997-05-27
RU2102118C1 true RU2102118C1 (ru) 1998-01-20

Family

ID=26661383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94043787A RU2102118C1 (ru) 1992-03-18 1993-03-04 Способ очистки и/или охлаждения газа и устройство для его осуществления

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5474597A (ru)
EP (1) EP0631519B1 (ru)
JP (1) JP3523865B2 (ru)
KR (1) KR100264382B1 (ru)
AT (1) ATE134152T1 (ru)
AU (1) AU3771093A (ru)
BR (1) BR9306122A (ru)
CA (1) CA2130086C (ru)
CZ (1) CZ284838B6 (ru)
DE (1) DE69301567T2 (ru)
ES (1) ES2086224T3 (ru)
FI (1) FI107518B (ru)
GR (1) GR3019595T3 (ru)
RU (1) RU2102118C1 (ru)
UA (1) UA41310C2 (ru)
WO (1) WO1993018842A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109647102A (zh) * 2019-02-21 2019-04-19 昆山赛琦节能机电设备有限公司 喷淋除尘塔的一级除尘室结构

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9700394L (sv) * 1997-02-05 1998-01-21 Flaekt Ab Öppen kontaktreaktor
SE511566C2 (sv) * 1997-02-05 1999-10-18 Flaekt Ab Öppen kontaktreaktor
US6102377A (en) * 1997-02-26 2000-08-15 Abb Environmental Services, Division Of Abb Flakt, Inc. Wet scrubbing spray apparatus for removing sulfur oxides from combustion effluents
RU2168131C1 (ru) * 1997-06-16 2001-05-27 Изот Исаевич Дымент Способ охлаждения жидкости в градирне энергетической установки и градирня энергетической установки для осуществления способа
DE19755571A1 (de) * 1997-12-15 1999-06-17 Abb Research Ltd Absorberturm
US6312503B1 (en) 1999-10-13 2001-11-06 Arteva North America S.A.R.L. System to quench gasses and remove condensables
KR20040042535A (ko) * 2002-11-14 2004-05-20 주식회사 포스코 스프레이쿨러의 주름판 중첩식 충진재
US8864876B2 (en) 2005-02-14 2014-10-21 Neumann Systems Group, Inc. Indirect and direct method of sequestering contaminates
US7379487B2 (en) * 2005-02-14 2008-05-27 Neumann Information Systems, Inc. Two phase reactor
US7866638B2 (en) 2005-02-14 2011-01-11 Neumann Systems Group, Inc. Gas liquid contactor and effluent cleaning system and method
US8113491B2 (en) * 2005-02-14 2012-02-14 Neumann Systems Group, Inc. Gas-liquid contactor apparatus and nozzle plate
US8398059B2 (en) 2005-02-14 2013-03-19 Neumann Systems Group, Inc. Gas liquid contactor and method thereof
US8317390B2 (en) * 2010-02-03 2012-11-27 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Stepped down gas mixing device
JP5998915B2 (ja) 2012-12-19 2016-09-28 富士電機株式会社 排ガス処理装置
US9364781B2 (en) 2013-10-11 2016-06-14 Alstom Technology Ltd Method and apparatus for wet desulfurization spray towers
CN104998492B (zh) * 2015-08-24 2016-08-24 石鸿娟 一种高效雾霾吸收塔
CN110812989A (zh) * 2019-11-28 2020-02-21 江苏正士环保科技有限公司 一种烟气喷淋塔

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE103474C1 (ru) *
FR614688A (fr) * 1925-08-28 1926-12-20 Rateau Sa Saturateur de vapeur
GB376418A (en) * 1931-05-14 1932-07-14 Frederic Harry Foster Improvements relating to the dehydration of fuel gas
US2387473A (en) * 1943-08-07 1945-10-23 Comfort Products Corp Air conditioning
US2589956A (en) * 1947-10-03 1952-03-18 Panteleieff Maxim Smoke separator
US2593548A (en) * 1948-01-16 1952-04-22 Celanese Corp Gas scrubbing device
US2523441A (en) * 1948-03-15 1950-09-26 Paul E Mckamy Washer for gases
SE308657B (ru) * 1965-06-02 1969-02-17 Mo Och Domsjoe Ab
US3353335A (en) * 1965-10-19 1967-11-21 Edward A Caballcro Exhaust gas treatment
US3488924A (en) * 1967-10-24 1970-01-13 Effluent Controls Inc Gas scrubber method
US3616597A (en) * 1970-05-11 1971-11-02 Solomon L Stewart Method for treating and purifying air
US3691731A (en) * 1970-07-13 1972-09-19 Bernabe V Garcia Smoke cleaning device
GB1357783A (en) * 1971-07-23 1974-06-26 Carrier Drysys Ltd Method of and apparatus for treating a gas with a liquid
DE2600534A1 (de) * 1976-01-08 1977-07-21 Wiegand Karlsruhe Gmbh Vorrichtung zum abscheiden von in einem gasstrom befindlichen teilchen
US4164399A (en) * 1977-09-28 1979-08-14 American Air Filter Company, Inc. Wet scrubbing device
US4401626A (en) * 1979-05-17 1983-08-30 Phillips Petroleum Company Spray device useful in carbon black reactor
US4269812A (en) * 1979-07-27 1981-05-26 Pullman Incorporated Horizontal cross-flow scrubber for sulfur oxide removal
SU902795A2 (ru) * 1980-05-16 1982-02-07 Фрунзенский политехнический институт Устройство дл мокрой очистки газа
IL60766A (en) * 1980-08-05 1981-07-31 Kovac E Apparatus for collecting of dust and soot by wetting
DE3122565A1 (de) * 1981-06-06 1982-12-23 Gottfried Bischoff Bau kompl. Gasreinigungs- und Wasserrückkühlanlagen GmbH & Co KG, 4300 Essen Anlage fuer die behandlung des produktgases einer kohledruckvergasungsanlage
SE440608C (sv) * 1983-08-31 1989-04-06 Erik Lindahl Foerfarande och anordning foer roekgasrening
DE3341318A1 (de) * 1983-11-15 1985-05-23 Hugo Petersen Gesellschaft für verfahrenstechnischen Anlagenbau mbH & Co KG, 6200 Wiesbaden Nassabscheider sowie verfahren zur nassabscheidung von in gasen dispergierten schwebestoffen
JPS60129118A (ja) * 1983-12-14 1985-07-10 Hitachi Zosen Corp 湿式洗煙設備のガス洗浄塔内汚泥排出装置
US5376312A (en) * 1991-04-18 1994-12-27 Dri Steem Humidifier Company Rapid absorption steam humidifying system
US5173093A (en) * 1991-07-26 1992-12-22 The Babcock & Wilcox Company Single spray level for flue gas desulfurization system
US5308385A (en) * 1992-06-10 1994-05-03 Dennis Winn Pollution abatement apparatus and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
4. SE, патент, 103474, кл. 24 G 6/20, 1942. 5. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109647102A (zh) * 2019-02-21 2019-04-19 昆山赛琦节能机电设备有限公司 喷淋除尘塔的一级除尘室结构

Also Published As

Publication number Publication date
BR9306122A (pt) 1997-08-26
JPH07504614A (ja) 1995-05-25
DE69301567D1 (de) 1996-03-28
US5474597A (en) 1995-12-12
WO1993018842A1 (en) 1993-09-30
JP3523865B2 (ja) 2004-04-26
CA2130086C (en) 2004-04-13
FI944256A (fi) 1994-09-14
EP0631519B1 (en) 1996-02-14
CZ284838B6 (cs) 1999-03-17
FI107518B (fi) 2001-08-31
AU3771093A (en) 1993-10-21
GR3019595T3 (en) 1996-07-31
EP0631519A1 (en) 1995-01-04
ATE134152T1 (de) 1996-02-15
DE69301567T2 (de) 1996-08-01
UA41310C2 (ru) 2001-09-17
KR100264382B1 (ko) 2000-08-16
CA2130086A1 (en) 1993-09-30
ES2086224T3 (es) 1996-06-16
CZ227394A3 (en) 1995-06-14
RU94043787A (ru) 1997-05-27
FI944256A0 (fi) 1994-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2102118C1 (ru) Способ очистки и/или охлаждения газа и устройство для его осуществления
US3957464A (en) Process for removing particulates from a gas
US4732585A (en) Fluid treating for removal of components or for transfer of heat, momentum-apparatus and method
US4469493A (en) Method and apparatus for the purification of gases which contain solid and gaseous impurities
USRE33444E (en) Fluid treating for removal of components or for transfer of heat, momentum-apparatus and method
US9468885B2 (en) Method and apparatus for wet desulfurization spray towers
US3520649A (en) System for removal of so2 and fly ash from power plant flue gases
KR101172708B1 (ko) 습식 가스스크러버
JP3035624B2 (ja) 排ガスの処理方法及び装置
WO1994023826A1 (en) Wet type flue gas desulfurizer
PL182489B1 (pl) Sposób i urządzenie do płukania gazów dla redukcji stężenia SO w spalinach
RU97100157A (ru) Сепаратор унесенной жидкости для высокоскоростных газов и для повторного нагрева газов, выходящих из скруббера
KR20200020348A (ko) 습식냉각 가스정화장치
CN102091495A (zh) 动态射流节能除雾器
CN206168204U (zh) 一种旋流脱硫除尘除雾装备
CN110846084B (zh) 一种粉尘分离回收设备及方法
EP0013299B1 (en) Method and apparatus for treating flue gases
EP0149307A2 (en) Fluid treating
SE505025C2 (sv) Förfarande och anordning vid gasrening
Patel Efficient Operation of Wet Scrubbing System in Pollution Containment
KR20180085168A (ko) 황산화물 및 미세먼지 제거 사이클론 장치 및 방법
JPH0478412A (ja) ガス吸収方法
SU1576185A1 (ru) Устройство дл мокрой очистки газов
SE505033C2 (sv) Förfarande och anordning vid gaskylning
RU2075333C1 (ru) Способ мокрой очистки газов и аппарат для его осуществления

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060305