RU2116119C1

RU2116119C1 - Gas treatment apparatus

Info

Publication number: RU2116119C1
Application number: RU97110722A
Authority: RU
Inventors: В.К. Тучков; А.Д. Пинтюшенко; Л.Е. Герцман
Original assignee: Тучков Владимир Кириллович
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1998-07-27

Abstract

FIELD: facilities for cleaning and heat-and-mass exchange treatment of gases. SUBSTANCE: apparatus has tangential inlet branch pipe, exhaust pipe, liquid distribution chamber, whirling member, separation chamber, and drop separator positioned in gas outlet branch pipe. Apparatus features high efficiency of treatment due to five stages of gas treatment; in space between body and exhaust pipe, on whirling member, in exhaust pipe, in separation chamber, and in drop separator positioned in gas outlet branch pipe. EFFECT: higher efficient gas treatment. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к средствам очистки и тепломассообменной обработки газов и может быть использовано в химической, топливно-энергетической промышленности, в частности, в отопительных котельных на любом топливе, а также в схемах оборотного водоснабжения. The invention relates to means for cleaning and heat and mass transfer processing of gases and can be used in the chemical, fuel and energy industry, in particular, in heating boilers using any fuel, as well as in circulating water supply schemes.

Известно устройство для обработки газа (авт.св. СССР N 441026, кл. B 01 D 47/04, 1974), включающее корпус с патрубками ввода газа и штуцерами ввода и вывода жидкости, вертикальную выхлопную трубу, установленную соосно с корпусом, сепаратор и закручиватель, выполненный в виде частично перекрывающих друг друга лопаток, имеющих форму прямоугольной трапеции. A device for gas processing (ed. St. USSR N 441026, class B 01 D 47/04, 1974), comprising a housing with gas inlets and fittings for input and output of liquid, a vertical exhaust pipe mounted coaxially with the housing, a separator and a curler made in the form of partially overlapping vanes having the shape of a rectangular trapezoid.

Недостатком указанного устройства является снижение эффективности процесса обработки газа при больших объемах последнего, так как с увеличением скорости закручивания газа либо при увеличении размеров устройства жидкость в бункере приобретает интенсивное вращательное движение, образуя воронку с понижением уровня жидкости к оси бункера, т.е. сокращается поверхность тепломассообмена жидкости с газом. The disadvantage of this device is a decrease in the efficiency of the gas processing process with large volumes of the latter, since with an increase in the gas swirling speed or with an increase in the size of the device, the liquid in the hopper acquires an intensive rotational movement, forming a funnel with a decrease in the liquid level to the axis of the hopper, i.e. the surface of heat and mass transfer of liquid with gas is reduced.

Известно также устройство для обработки газов (авт.св. СССР N 912228, кл. B 01 D 47/02, 1982) - ближайший аналог, включающее корпус с тангенциальным патрубком ввода газа, штуцерами ввода и вывода жидкости, вертикальную выхлопную трубу, установленную соосно с корпусом, сепаратор, патрубок отвода газа и закручиватель, выполненный в виде частично перекрывающих друг друга лопаток, имеющих форму прямоугольной трапеции, прикрепленных к корпусу большими основаниями, а верхними кромками к трубе, при этом верхние кромки лопаток перекрывают сечение трубы по касательным, проведенным к траекториям Архимедовых спиралей, исходящих из центра сечения трубы в точках пересечения их с трубой, а сами лопатки введены внутрь трубы на величину не более 1/3 длины хорды, образуемой при условном продолжении и пересечении трубы плоскостью лопатки. There is also known a device for processing gases (ed. St. USSR N 912228, class B 01 D 47/02, 1982) - the closest analogue, including a housing with a tangential gas inlet pipe, fluid inlet and outlet fittings, a vertical exhaust pipe mounted coaxially with a casing, a separator, a gas outlet pipe and a curler made in the form of partially overlapping vanes having the shape of a rectangular trapezoid, attached to the casing with large bases and upper edges to the pipe, while the upper edges of the vanes overlap the pipe section along the a detailed study drawn to the trajectories of Archimedean spirals originating from the center of the pipe cross-section at the points of their intersection with the pipe, and the blades themselves are inserted into the pipe by no more than 1/3 of the length of the chord formed when the pipe is conventionally extended and crossed by the plane of the scapula.

Недостатком известного устройства является невозможность дальнейшего повышения эффективности его работы, так как конструкция устройства не позволяет организовать дополнительные ступени тепломассообмена газа с жидкостью. Кроме того, используемый в устройстве сепаратор не позволяет обеспечить минимальный унос капельной влаги из аппарата, а также использовать ее для осуществления дополнительной ступени тепломассообмена. A disadvantage of the known device is the inability to further increase the efficiency of its work, since the design of the device does not allow to organize additional stages of heat and mass transfer of gas with liquid. In addition, the separator used in the device does not allow for minimal entrainment of droplet moisture from the apparatus, and also to use it for an additional heat and mass transfer step.

Изобретение направлено на решение технической задачи повышения эффективности процессов обработки газа за счет организации дополнительных ступеней теплообмена, тепломассообмена и улучшения этих процессов на пластинах закручивателя и в выхлопной трубе, а также уменьшения каплеуноса из аппарата путем создания дополнительной ступени сепарации влаги. The invention is aimed at solving the technical problem of increasing the efficiency of gas processing processes by organizing additional stages of heat transfer, heat and mass transfer and improving these processes on the curler plates and in the exhaust pipe, as well as reducing droplet drop from the apparatus by creating an additional moisture separation stage.

Технический результат достигается тем, что аппарат снабжен распределительной камерой для жидкости и сообщенной с ней через гидрозатворы сепарационной камерой, каплеуловителем (сепаратором), размещенным в выходном патрубке, регулятором уровня жидкости, при этом лопатки закручивателя выполнены в виде расположенных в одной плоскости пучков параллельных трубок, присоединенных к коллекторам, все лопатки соединены в последовательную цепь, подключенную к отводам для подачи и выхода жидкости, кроме того, в выхлопной трубе размещен спиральный теплообменник. The technical result is achieved by the fact that the apparatus is equipped with a distribution chamber for liquid and a separation chamber communicated with it through hydraulic locks, a droplet eliminator (separator) located in the outlet pipe, a liquid level regulator, while the curler blades are made in the form of parallel tube bundles located in the same plane, attached to the manifolds, all blades are connected in a serial circuit connected to the branches for supplying and exiting fluid, in addition, spirals are placed in the exhaust pipe heat exchanger.

Таким образом, значительно улучшается тепломассообмен на лопатках закручивателя за счет того, что конструктивно они выполнены как трубчатые теплообменники. Значительное улучшение тепломассообмена осуществляется в выхлопной трубе аппарата за счет использования размещенного внутри трубы спирального теплообменника. Кроме того, тепломассообмен между газом и жидкостью осуществляется в сепарационной камере и на пластинах каплеотделителя, размещенного в выходном патрубке, за счет того, что в поддон выходного патрубка поступает подпитывающая жидкость, которая омывает нижние части пластин каплеотделителя, охлаждая их, и через щелевое отверстие в стенке поддона переливается в сепарационную камеру, подмешиваясь к выпадающим из обрабатываемого газа каплям жидкости. Следовательно, в предлагаемом аппарате улучшается процесс обработки газа в сравнении с существующими аналогами, что в конечном счете повышает эффективность обработки газа. Thus, the heat and mass transfer on the curler blades is significantly improved due to the fact that they are structurally designed as tubular heat exchangers. A significant improvement in heat and mass transfer is carried out in the exhaust pipe of the apparatus through the use of a spiral heat exchanger located inside the pipe. In addition, heat and mass transfer between the gas and the liquid is carried out in the separation chamber and on the droplet separator plates located in the outlet pipe, due to the fact that the make-up liquid enters the tray of the outlet pipe, which washes the lower parts of the droplet separator plates, cooling them, and through the slot hole in the pan wall is poured into the separation chamber, mixed with liquid droplets falling from the processed gas. Therefore, in the proposed apparatus, the gas processing process is improved in comparison with existing analogues, which ultimately increases the efficiency of gas processing.

Анализ аналогов показал, что заявляемое техническое решение является новым. Новизна заключается в том, что не только улучшен процесс обработки газа на существующих в аналогах элементах, но и организованы дополнительные ступени обработки газа, кроме того, примененный регулятор уровня позволяет пополнять потери жидкости на испарение, унос и частичный слив со шламом за счет подачи подпитывающей жидкости в поддон выходного патрубка. Analysis of analogues showed that the claimed technical solution is new. The novelty lies in the fact that not only the gas treatment process has been improved on the elements existing in the analogs, but also additional gas treatment steps have been organized, in addition, the applied level regulator allows replenishing liquid losses due to evaporation, entrainment and partial discharge with sludge due to the supply of feed liquid into the pallet of the outlet pipe.

Изобретение является промышленно применимым, так как включает в себя применяемое устройство по авт.св. СССР N 912228, снабженное работоспособными элементами, повышающими эффективность обработки газа за счет процесса тепломассообмена (на поверхности пластин закручивателя в виде пучков труб, спирального теплообменника) и применением регулятора уровня и пластинчатого каплеотделителя (сепаратора). The invention is industrially applicable, as it includes the applied device according to ed. USSR N 912228, equipped with workable elements that increase the efficiency of gas processing due to heat and mass transfer (on the surface of the curler plates in the form of tube bundles, a spiral heat exchanger) and the use of a level controller and a plate droplet separator (separator).

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - фрагмент корпуса с пластинами закручивателя; на фиг. 4 - вид аппарат сверху; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1. In FIG. 1 shows a proposed apparatus in section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 - a fragment of the body with the twist plates; in FIG. 4 - top view of the apparatus; in FIG. 5 - node I in FIG. one.

Аппарат для обработки газа включает корпус 1, состоящий из нижней части - поддона 2 и верхней части, образующей сепарационную камеру 3. Сепарационная камера 3 отделена от кольцевого пространства между корпусом и выхлопной трубой 4, расположенной соосно с корпусом и имеющей скошенный под углом к горизонту верхний торец, сплошным кольцевым потолком 5, прикрепленным к выхлопной трубе 4. Ниже кольцевого потолка 5, выше тангенциального газоподводящего патрубка 6 на выхлопной трубе 4 закреплено с зазором от стенок корпуса 1 и трубы 4 днище 7. Пространство между потолком 5 и днищем 7 образует сепарационную камеру 8 для жидкости. В кольцевом потолке закреплены штуцеры 9, закрытые стаканами 10 с отверстиями в стенках, образующие вместе со стаканами гидрозатворы. В распределительную камеру 8 введены под углом к горизонту штуцеры 11 для подачи жидкости, ориентированные в сторону потолка 5. К сепарационной камере 3 присоединен выходной патрубок 12 для отвода газа, снабженный поддоном 13 со щелевым отверстием 14 в стенке. В патрубке 12 размещен с зазором от дна поддона 13 пластинчатый каплеотделитель (сепаратор) 15. The gas processing apparatus includes a housing 1, consisting of a lower part — a pallet 2 and an upper part forming a separation chamber 3. The separation chamber 3 is separated from the annular space between the housing and the exhaust pipe 4 located coaxially with the housing and having an upper beveled angle end, a continuous annular ceiling 5 attached to the exhaust pipe 4. Below the annular ceiling 5, above the tangential gas supply pipe 6 on the exhaust pipe 4 is fixed with a gap from the walls of the housing 1 and pipe 4 of the bottom 7. Space your between the ceiling 5 and the bottom 7 forms a separation chamber 8 for liquid. Fittings 9 are fixed in the annular ceiling, closed by glasses 10 with holes in the walls, which form water locks together with the glasses. In the distribution chamber 8, nozzles 11 for supplying liquid are oriented at an angle to the horizontal, oriented towards the ceiling 5. An outlet pipe 12 for venting gas is attached to the separation chamber 3, equipped with a tray 13 with a slit hole 14 in the wall. In the pipe 12 is placed with a gap from the bottom of the pallet 13 lamellar droplet separator (separator) 15.

К выхлопной трубе снизу примыкают лопатки закручивателя газового потока, изготовленные в виде расположенных в одной плоскости параллельных пучков трубок 16, присоединенных к коллекторам 17. Лопатки закреплены в корпусе 1 на кронштейнах 18 и соединены между собой в последовательную цепь трубами 19, подключенными к отводам 20 и 21 для подачи и выхода жидкости, закрепленным в корпусе 1. The gas flow swirl blades adjacent to the exhaust pipe are made in the form of parallel bundles of tubes 16 located in the same plane and connected to the manifolds 17. The blades are fixed in the housing 1 to the brackets 18 and connected to each other in a series circuit by pipes 19 connected to the outlets 20 and 21 for supplying and exiting fluid fixed in the housing 1.

Корпус 1 соединен трубкой 22 с газовой полостью корпуса регулятора уровня жидкости 23, жидкостная часть которого присоединена трубкой 24 к сливной трубе 25 поддона 2. В корпусе регулятора уровня 23 размещен датчик уровня 26, соединенный электрически через промежуточное реле 27 с соленоидным клапаном 28, через который по трубе 29 в поддон 13 выходного патрубка газа 12 подается подпитывающая жидкость. Сливная труба 25 снабжена вентилем 30. The housing 1 is connected by a tube 22 to the gas cavity of the housing of the liquid level regulator 23, the liquid part of which is connected by a tube 24 to the drain pipe 25 of the pallet 2. In the housing of the level regulator 23 there is a level sensor 26 connected electrically via an intermediate relay 27 to a solenoid valve 28 through which through the pipe 29 in the pan 13 of the outlet pipe of the gas 12 is fed recharge fluid. The drain pipe 25 is provided with a valve 30.

В выхлопной трубе 4 смонтирован теплообменник, изготовленный в виде двух свернутых в спирали 31 и 32 трубок, соединенных последовательно, размещенных коаксиально вокруг центральной оси трубы 4. Теплообменник присоединен к отводам 33 и 34 для подачи жидкости, закрепленным в крышке 35 корпуса 1. In the exhaust pipe 4, a heat exchanger is mounted, made in the form of two tubes rolled in a spiral 31 and 32, connected in series, placed coaxially around the central axis of the pipe 4. The heat exchanger is connected to the branches 33 and 34 for supplying fluid, fixed in the cover 35 of the housing 1.

Аппарат для обработки газа работает следующим образом. Apparatus for processing gas works as follows.

Вентиль 30 закрывают. На промежуточное реле 27 подается питание ≈220 В. В результате через реле 27 от датчика уровня 26 подается сигнал на открытие соленоидного клапана 28, через который по трубе 29 в поддон 13 выходного патрубка газа 12 поступает жидкость, которая через щелевое отверстие 14 переливается на кольцевой потолок 5 и через штуцер 9 и отверстия в стенках стаканов 10 поступает в распределительную камеру 8, откуда через зазоры между днищем 7, корпусом 1 и выхлопной трубой 4 сливается по стенкам корпуса 1 и трубы 4 в поддон 2, одновременно заполняется жидкостью через трубы 25 и 24 корпус регулятора уровня 23, по заполнении которого до заданного уровня от датчика 26 поступает сигнал на закрытие соленоидного клапана 28, подача жидкости прекращается. Таким образом, аппарат подготовлен к работе. Valve 30 is closed. A power supply of ≈220 V is supplied to the intermediate relay 27. As a result, a signal is sent through the relay 27 from the level sensor 26 to open the solenoid valve 28, through which the liquid flows through the slot 29 into the tray 13 of the gas outlet pipe 12, which overflows into the annular hole 14 the ceiling 5 and through the nozzle 9 and the holes in the walls of the glasses 10 enters the distribution chamber 8, where, through the gaps between the bottom 7, the housing 1 and the exhaust pipe 4, it merges along the walls of the housing 1 and the pipe 4 into the pan 2, at the same time it is filled with liquid through 25 and 24 to the level regulator housing 23, on which the filling to a predetermined level from the sensor 26 receives a signal for closing the solenoid valve 28, the liquid supply ceases. Thus, the apparatus is prepared for operation.

Далее, через входной патрубок 6 в аппарат подается высокотемпературный газ, например, от отопительного котла, а через штуцеры 11 - охлаждающая жидкость (раствор либо морская вода) на кольцевой потолок 5, которая стекает с него на днище 7, а затем начинает равномерно переливаться в зазоры между днищем 7, корпусом 1 и трубой 4 на стенки корпуса 1 и трубы 4, образуя на них пленки жидкости. После подачи жидкости на штуцеры 11 открывают вентиль 30. Одновременно через отводы 20 и 33 подается жидкость на коллекторы 17, а через них и на трубки 16 пластин закручивателя и на спирали 31 и 32 теплообменника, размещенного в выхлопной трубе 4. Жидкость может быть подана на теплообменник и на пластины закручивателя как по последовательной, так и по параллельной схеме в зависимости от системы, в которой используется аппарат. Further, through the inlet pipe 6, high-temperature gas is supplied to the apparatus, for example, from a heating boiler, and through the fittings 11, coolant (solution or sea water) is supplied to the annular ceiling 5, which flows down from it to the bottom 7, and then begins to pour uniformly into the gaps between the bottom 7, the housing 1 and the pipe 4 on the walls of the housing 1 and the pipe 4, forming a film of liquid on them. After supplying the fluid to the fittings 11, the valve 30 is opened. At the same time, through the outlets 20 and 33, fluid is supplied to the collectors 17, and through them to the tubes 16 of the twist plates and to the spirals 31 and 32 of the heat exchanger located in the exhaust pipe 4. The fluid can be supplied to heat exchanger and on the curler plates both in serial and parallel circuit depending on the system in which the apparatus is used.

Поступающий через тангенциальный входной патрубок 6 высокотемпературный газ попадает в кольцевое пространство между корпусом 1 и выхлопной трубой 4, совершая обороты вокруг трубы 4, опускается, при этом вступает во взаимодействие со сливающимися по стенкам корпуса и выхлопной трубы пленками жидкости (раствора). В результате происходят химические реакции абсорбции содержащихся в газе оксидов и окислов, а также процессы теплообмена, образования пара и коагуляции твердых частиц, содержащихся в газе и отбрасывание их на стенки корпуса 1 и выхлопной трубы 4, а также стекание их вниз вместе с пленками жидкости (раствора) и потоком газа. Следует отметить, что так как газовый поток входит в кольцевое пространство между корпусом 1 и трубой 4 с большой скоростью (порядка 12-15 м/с) и направлен по касательной к стенке корпуса 1, то основная его масса взаимодействует с пленкой раствора, стекающего по стенке корпуса 1, а меньшая часть - с пленкой, стекающей по стенке трубы 4. Следовательно, стекающая по трубе 4 пленка жидкости (раствора) только частично успевает вступить во взаимодействие с газовым потоком, то есть содержит в основном еще не отработавший раствор. Опускаясь, поток газа вместе с образовавшимся паром, жидкостью и скоагулированными твердыми частицами достигает закручивателя, при этом часть газового потока отражается от трубок 16, подкручивается и устремляется вместе с захваченным потоком частицами пара и скоагулированными твердыми частицами и сорванными с пленок каплями жидкости (раствора) в выхлопную трубу 4. Часть газового потока обтекает трубки 16, вступая в теплообмен с ними, отдавая при этом часть тепла, и затем отражается от стенок поддона и от скопившейся в поддоне жидкости, подхватывает из нее мелкие капли влаги и также устремляется в выхлопную трубу 4. Попавшая в поддон часть жидкости вместе со скоагулированными твердыми частицами попадает в конусную часть поддона 2, откуда по трубе 25 через открытый вентиль 30 поступает на слив. Устремившиеся в трубу 4 подкрученные струи газа (отраженные от закручивателя и от стенок поддона) вместе с каплями раствора, паром и подхваченными твердыми частицами создают в трубе 4 так называемый кипящий (псевдоожиженный) объем, при этом в трубе 4 создаются очаги нестабильной пены. Так как в кипящем объеме содержится не полностью отработавшая часть жидкости (раствора), стекавшая по внешней стенке трубы 4, то в трубе происходят процессы тепломассообмена и реакции абсорбции окислов и оксидов и теплообмен с трубками спирального теплообменника. Кипящий слой, как известно (например, из книги Н.Н.Сыромятникова и др. Тепломассообмен в кипящем слое. М. : Химия, 1962), способствует более интенсивному протеканию различных процессов, в том числе процессам тепломассообмена и химических реакций. Таким образом, в выхлопной трубе 4 происходят интенсивные процессы тепломассообмена, в том числе и теплообмена кипящего слоя с трубками спирального теплообменника, а также химические реакции абсорбции окислов и оксидов, процессы коагуляции твердых частиц и отбрасывание их на внутреннюю поверхность трубы 4, по которой они спускаются в поддон 2 и далее попадают на слив. The high-temperature gas entering through the tangential inlet pipe 6 enters the annular space between the housing 1 and the exhaust pipe 4, rotates around the pipe 4, lowers, and interacts with the liquid (solution) films that merge along the walls of the housing and the exhaust pipe. As a result, the chemical reactions of the absorption of oxides and oxides contained in the gas occur, as well as the processes of heat transfer, steam formation and coagulation of solid particles contained in the gas and dropping them onto the walls of the housing 1 and exhaust pipe 4, as well as their draining down along with liquid films ( solution) and gas flow. It should be noted that since the gas flow enters the annular space between the housing 1 and the pipe 4 at a high speed (of the order of 12-15 m / s) and is directed tangentially to the wall of the housing 1, its bulk interacts with the film of the solution flowing down the wall of the housing 1, and the smaller part with the film flowing down the wall of the pipe 4. Therefore, the film of liquid (solution) flowing down the pipe 4 only has time to interact with the gas stream, that is, it contains mainly not yet spent solution. When descending, the gas stream together with the generated vapor, liquid, and coagulated solid particles reaches the twist, while part of the gas stream is reflected from the tubes 16, twisted and rushed together with the vapor particles captured by the stream and coagulated solid particles and droplets of liquid (solution) torn from the films into exhaust pipe 4. A part of the gas stream flows around the tubes 16, entering into heat exchange with them, giving off some of the heat, and then reflected from the walls of the sump and from the liquid accumulated in the sump, under vatyvaet therefrom small droplets of moisture, and also flows into the exhaust pipe 4. hitting a pallet of the liquid together with the coagulated solids enters the conical part of the pallet 2, which via conduit 25 through open valve 30 is supplied to the drain. The swirling jets of gas rushing into the pipe 4 (reflected from the curler and from the walls of the pan) together with solution droplets, steam, and solid particles picked up create a so-called boiling (fluidized) volume in the pipe 4, while foci of unstable foam are created in the pipe 4. Since the incompletely spent part of the liquid (solution) that flows down the outer wall of the pipe 4 is contained in the boiling volume, heat and mass transfer and the reaction of absorption of oxides and oxides and heat exchange with the tubes of the spiral heat exchanger take place in the pipe. The fluidized bed, as is known (for example, from the book of NN Syromyatnikov et al. Heat and mass transfer in a fluidized bed. M.: Chemistry, 1962), contributes to a more intensive course of various processes, including heat and mass transfer and chemical reactions. Thus, in the exhaust pipe 4, intense heat and mass transfer processes occur, including the heat exchange of the fluidized bed with the tubes of the spiral heat exchanger, as well as the chemical reactions of the absorption of oxides and oxides, the processes of coagulation of solid particles and dropping them onto the inner surface of the pipe 4, along which they descend in the pallet 2 and then fall on the drain.

Выходящий из трубы 4 газ, значительно охлажденный, очищенный в основном от окислов и оксидов, а также от твердых частиц, попадает в сепарационную камеру 3, где ударяется о крышку 35, отражается от нее, ударяется о внутреннюю поверхность камеры, причем во время соударений с крышкой и внутренней поверхностью камеры оставляет на них унесенные из трубы 4 капли раствора, которые коагулируют и срываются с крышки и стенок камеры, падают вниз, подмешиваясь к жидкости, находящейся на кольцевом потолке 5, которая взаимодействует с потоком газа, отраженным от внутренней поверхности камеры, осуществляя тепломассообмен и химические реакции. Из сепарационной камеры 3 газ, обогнувший срезанную под острым углом трубу 4, устремляется в выходной патрубок 12. The gas leaving the pipe 4, significantly cooled, purified mainly from oxides and oxides, and also from solid particles, enters the separation chamber 3, where it hits the lid 35, is reflected from it, hits the inner surface of the chamber, and during collisions with the lid and the inner surface of the chamber leaves 4 droplets of solution taken from the pipe 4, which coagulate and tear off the lid and walls of the chamber, fall down, mixing with the liquid located on the annular ceiling 5, which interacts with the gas flow, are reflected m from the inner surface of the chamber, carrying out heat and mass transfer and chemical reactions. From the separation chamber 3, the gas rounding the pipe 4 cut at an acute angle rushes into the outlet pipe 12.

Необходимо отметить, что в процессе работы аппарата происходит частичная потеря охлаждающей жидкости, попавшей в поддон 2 аппарата, как за счет каплеуноса, так и за счет испарения ее при взаимодействии с высокотемпературными потоками газа, а также за счет слива вместе со шламом через трубу 25, вследствие чего понижается уровень воды в поддоне 2 и соединенном с ним корпусе регулятора уровня 23, что приводит к срабатыванию датчика уровня 26, от которого через реле 27 поступает сигнал на открытие соленоидного клапана 28, в результате в поддон 13 выходного патрубка 12 по трубе 29 поступает подпиточная жидкость, которая через щелевое отверстие 14 пополняет находящуюся на кольцевом потолке 5 жидкость до тех пор, пока ее уровень не превысит разности статических давлений между выходным патрубком 6 и сепарационной камерой 3 и избыток жидкости через гидрозатворы, образованные штуцерами 9 и стаканами 10, не начнет сливаться в распределительную камеру 8 и далее по стенкам корпуса 1 и трубы 4 в поддон 2, где увеличивает уровень жидкости, что приводит, в конечном счете, к подаче сигнала от датчика 26 на закрытие клапана 28, то есть к прекращению подачи подпиточной жидкости до того момента, пока снова не понизится уровень жидкости в поддоне 2 аппарата. It should be noted that during the operation of the apparatus there is a partial loss of coolant that enters the drip tray 2 of the apparatus, both due to droplet drop and due to its evaporation during interaction with high-temperature gas flows, as well as due to discharge together with sludge through the pipe 25, as a result, the water level in the pan 2 and the case of the level regulator 23 connected to it decreases, which triggers the level sensor 26, from which the signal to open the solenoid valve 28 is transmitted through the relay 27, as a result, the outlet 13 of the nozzle 12 through the pipe 29, a make-up liquid enters, which replenishes the liquid located on the annular ceiling 5 through the slit hole 14 until its level exceeds the difference of the static pressures between the outlet pipe 6 and the separation chamber 3 and the excess liquid through the hydraulic locks formed by the fittings 9 and glasses 10, will not begin to merge into the distribution chamber 8 and further along the walls of the housing 1 and the pipe 4 into the pan 2, where it increases the liquid level, which ultimately leads to a signal from the sensor 26 to rytie valve 28, i.e. to the termination of feed of make-up fluid to the point until it again decreases the liquid level in the sump 2 apparatus.

Подпитывающая жидкость, заполнившая поддон 13 выходного патрубка 12, охлаждает пластины каплеотделителя (сепаратора) 15, размещенного в выходном патрубке 12, способствуя тепломассообмену пластин с уходящим потоком газа. Задержанные пластинами каплеотделителя 15 капли жидкости и выпавший на них конденсат стекают по ним в поддон 13, пополняя находящуюся там жидкость. The feed liquid that fills the tray 13 of the outlet pipe 12 cools the plates of the droplet separator (separator) 15 located in the outlet pipe 12, facilitating the heat and mass transfer of the plates with the outgoing gas stream. The drops of liquid detained by the plates of the droplet separator 15 and the condensate deposited on them drain onto them into the tray 13, replenishing the liquid therein.

Таким образом, в предлагаемом аппарате осуществлены следующие ступени обработки газа:
в межтрубном пространстве между корпусом 1 и выхлопной трубой 4 (тепломассообмен, химические реакции абсорбции, коагулирование, стекание в поддон 2 твердых частиц);
в закручивателе на пластинах, выполненных, по сути, в виде теплообменников (тепломассообмен, образование подкрученных газовых струй, причем теплообмен происходит более интенсивно, чем в аналогах).Thus, in the proposed apparatus, the following stages of gas processing:
in the annulus between the housing 1 and the exhaust pipe 4 (heat and mass transfer, chemical absorption reactions, coagulation, draining solid particles into the tray 2);
in a curler on plates made, in essence, in the form of heat exchangers (heat and mass transfer, the formation of twisted gas jets, moreover, heat transfer occurs more intensively than in analogues).

в выхлопной трубе 4 (тепломассообмен и химические реакции абсорбции, а также коагулирование твердых частиц и отбрасывание их на стенки трубы, откуда они стекают в поддон 2, тепломассообмен происходит значительно интенсивней, чем в аналогах благодаря спиральному теплообменнику, размещенному в трубе 4);
в сепарационной камере 3 (сепарация уносимых потоком газа капель жидкости, тепломассообмен и химические реакции абсорбции, тепломассообмен более интенсивен, чем в аналогах благодаря поступлению "свежей" подпитывающей жидкости);
в выходном патрубке на пластинах каплеотделителя (вторая ступень сепарации влаги из уходящих газовых потоков и тепломассообмен, которому способствует охлаждение пластин каплеотделителя подпитывающей жидкостью).in the exhaust pipe 4 (heat and mass transfer and chemical absorption reactions, as well as coagulation of solid particles and dropping them onto the pipe walls, from where they flow into the pan 2, heat and mass transfer is much more intense than in analogues due to the spiral heat exchanger located in the pipe 4);
in a separation chamber 3 (separation of liquid droplets carried away by a gas stream, heat and mass transfer and chemical absorption reactions, heat and mass transfer is more intense than in analogues due to the arrival of a “fresh” feed liquid);
in the outlet pipe on the droplet separator plates (the second stage of moisture separation from the outgoing gas streams and heat and mass transfer, which is facilitated by the cooling of the droplet separator plates with the feed liquid).

Предлагаемый аппарат по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет осуществить эффективную очистку газа. Высокая технологическая эффективность процессов обработки газа достигается за счет организации в предлагаемом аппарате пяти ступеней тепломассообмена, четырех ступеней химических реакций, двух ступеней коагуляции твердых частиц и удаление их из аппарата, а также двух ступеней сепарации влаги уходящего газа. The proposed apparatus according to the operating principle provided by the new set of essential features, allows for effective gas purification. High technological efficiency of gas processing processes is achieved by organizing five heat and mass transfer stages, four stages of chemical reactions, two stages of coagulation of solid particles and their removal from the apparatus, as well as two stages of separation of moisture of the exhaust gas in the proposed apparatus.

Claims

1. Apparatus for processing gas, comprising a housing with a tangential gas inlet pipe, gas outlet pipe, liquid inlet and outlet fittings, a vertical exhaust pipe mounted coaxially with the body, a separator, a swirl made in the form of partially overlapping rectangular vanes trapeziums attached with large bases to the body, and the upper edges to the pipe, while the upper edges of the blades overlap the exhaust pipe section along tangents drawn to the trajectories of Archimedean spirals, emanating from the center of the pipe section at the points of their intersection with the pipe and inserted into the pipe by no more than 1/3 of the length of the chord formed by the conditional continuation and crossing of the pipe by the plane of the blade, characterized in that the apparatus is equipped with a distribution chamber for liquid placed in the housing above a gas inlet nozzle made with a bottom installed with a gap from the walls of the housing and the exhaust pipe and with a continuous annular ceiling, and the fluid supply nozzles are introduced into the chamber at an angle to the horizontal and are oriented toward the ceiling above which the separation chamber is placed, connected to the distribution chamber through water locks mounted in the annular ceiling, the gas outlet pipe from the separation chamber is installed horizontally and made with a pallet communicated through the slotted hole with the separation chamber, the separator is placed in the gas outlet pipe and installed with a gap from the bottom of the pan, the upper end of the exhaust pipe is cut at an acute angle to the horizontal, the curler blades are made in the form of bundles parallel to one another located in the same plane side, the inputs and outputs of which are connected to the collectors, while the blades are interconnected in a serial circuit connected to the bends attached to the apparatus for supplying and exiting fluid, next to the lower part of the apparatus is a fluid level regulator, the gas cavity of which is connected by a pipe to apparatus, and the liquid part - with a fitting for withdrawing fluid from the apparatus, while the fluid level controller sensor located in the regulator body is electrically connected via an intermediate relay to the solenoid valve a pan connected by a pipe to the pallet of the gas outlet pipe.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that a heat exchanger is mounted inside the exhaust pipe, made in the form of two tubes coiled in a spiral, connected in series, placed coaxially around the central axis of the pipe and connected to the outlets for supplying and exiting fluid fixed to the cover of the apparatus body .