RU2159145C1

RU2159145C1 - Gas cleaning device

Info

Publication number: RU2159145C1
Application number: RU99107055A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Нечаев; Г.П. Есипов
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-11-20

Abstract

FIELD: gas cleaners with movable nozzles for cleaning gases from finely-dispersed particles in various industries. SUBSTANCE: proposed device is divided into sections; each section consists of hollow perforated cylinder located on perforated horizontal partition; upper portion of section of hollow cylinder is made in form of circular shutter grate as far as horizontal partition. Horizontal perforated partitions used for distribution of gas and limitation of height of fluidized layer have different open areas. Sprinkling of sections is effected due to delivery of liquid under pressure through perforations of hollow cylinder; removal of liquid from sections is effected due to fall through perforated partitions and through circular shutter grate. EFFECT: enhanced efficiency of contact of phase due to stability of fluidized layer and organization of sprinkling of each section with fresh liquid. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к газопромывателям с подвижной насадкой, в частности к мокрым пылезолоуловителям, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например для улавливания мелкодисперсной пыли после сушильных установок пищевой промышленности (сушка сахара, молока), очистки дымовых газов от твердых частиц, для проведения процессов абсорбции. The invention relates to gas scrubbers with a movable nozzle, in particular to wet dust collectors, and can be used in various industries, for example, for collecting fine dust after drying plants of the food industry (drying sugar, milk), cleaning flue gases from solid particles, for carrying out processes absorption.

Известен ряд конструкций газопромывателей с подвижной насадкой (А.И. Родионов и др. Техника защиты окружающей среды. - М.: 1989, с. 48-49), работающих в режиме полного псевдоожижения с насадкой из шаров из полимерных материалов, стекла, пористой резины. Режим полного псевдоожижения может быть рассчитан и имеет узкий диапазон, при нарушении которого в любую сторону подвижная насадка становится неподвижной. A number of designs of gas scrubbers with a movable nozzle are known (A.I. Rodionov et al. Environmental protection technology. - M .: 1989, p. 48-49) operating in the full fluidization mode with a nozzle made of balls made of polymeric materials, glass, and porous rubber. The full fluidization mode can be calculated and has a narrow range, in violation of which in any direction the movable nozzle becomes stationary.

Известен тепломассообменный аппарат (а.с. 818629, B 01 D 3/32), содержащий вертикальный корпус, центральную трубу для ввода газа, образующую с корпусом кольцевую камеру, распылительные форсунки, установленные в трубе и в кольцевой камере, и насадочные элементы, размещенные в кольцевой камере. Недостатком аппарата является неэффективное использование рабочего объема, возможность зарастания аппарата при работе с запыленными газами. Known heat and mass transfer apparatus (AS 818629, B 01 D 3/32) containing a vertical housing, a Central pipe for introducing gas, forming with the housing an annular chamber, spray nozzles installed in the pipe and in the annular chamber, and nozzle elements placed in the annular chamber. The disadvantage of the apparatus is the inefficient use of the working volume, the possibility of overgrowing the apparatus when working with dusty gases.

Цель изобретения - повышение эффективности контакта фаз за счет устойчивости псевдоожиженного слоя и организации орошения каждой секции свежей жидкостью. The purpose of the invention is to increase the efficiency of phase contact due to the stability of the fluidized bed and the organization of irrigation of each section with fresh liquid.

Поставленная цель достигается тем, что устройство разбито на секции, выполненные в виде центральной трубы с расположенными в ней горизонтальными перфорированными перегородками, причем центральная труба образует с корпусом кольцевую камеру. Перфорированные перегородки служат для распределения газа и ограничения высоты псевдоожиженного слоя и выполнены с различным живым сечением - максимальным в нижней секции и минимальным, соответствующим ситчатым провальным тарелкам - в верхней. This goal is achieved in that the device is divided into sections made in the form of a central pipe with horizontal perforated partitions located in it, and the central pipe forms an annular chamber with the housing. Perforated partitions are used to distribute gas and limit the height of the fluidized bed and are made with different live sections - the maximum in the lower section and the minimum corresponding to the sieve failed plates in the upper.

Верхняя часть секции от полого перфорированного изнутри цилиндра до вышележащей горизонтальной перегородки выполнена в виде кольцевой жалюзийной решетки. The upper part of the section from the hollow inside perforated cylinder to the overlying horizontal partition is made in the form of an annular louvre grille.

Поскольку количество газа, проходящее через жалюзийные решетки, уменьшается от нижней секции к верхней, то для обеспечения выноса загрязненной жидкости газовым потоком, сечение их от нижней секции к верхней уменьшается. Since the amount of gas passing through the louvre grilles decreases from the lower section to the upper, to ensure the removal of contaminated liquid by the gas stream, their cross section from the lower section to the upper is reduced.

Гарантированное равномерное орошение (смачивание шаров насадки) осуществляется за счет подачи жидкости под напором через отверстия полого цилиндра, расположенного на горизонтальной перфорированной перегородке. При этом часть жидкости из секции проваливается через горизонтальную перфорированную перегородку, а другая часть загрязненной жидкости уносится с газовым потоком через кольцевую жалюзийную решетку в кольцевую камеру, где на жалюзийных сепараторах происходит дополнительный интенсивный контакт газа и жидкости и их разделение на фазы. Guaranteed uniform irrigation (wetting the balls of the nozzle) is carried out by supplying liquid under pressure through the holes of a hollow cylinder located on a horizontal perforated partition. At the same time, part of the liquid from the section falls through the horizontal perforated partition, and the other part of the contaminated liquid is carried away with the gas flow through the annular louvre grille into the annular chamber, where additional intensive contact of gas and liquid and their separation into phases takes place on the louvre separators.

В следующую секцию поступает меньшее количество газа, вследствие чего для обеспечения оптимального режима псевдоожижения необходимо использовать шары насадки с меньшей плотностью, уменьшенной пропорционально уменьшению расхода газа через секцию. Орошение насадки производится свежей водой (жидкостью), благодаря чему при абсорбции возрастает движущая сила массообмена, а при очистке запыленных газов снижается возможность зарастания устройства. A smaller amount of gas enters the next section, as a result of which it is necessary to use nozzle balls with a lower density, reduced in proportion to a decrease in gas flow through the section, to ensure an optimal fluidization regime. The nozzle is irrigated with fresh water (liquid), due to which the absorption force increases the mass transfer, and when cleaning dusty gases, the possibility of overgrowing of the device is reduced.

Последняя, верхняя секция работает как ситчатая провальная тарелка, на которой в пенном режиме из газа улавливаются остатки пыли. Загрязненная жидкость проваливается на нижележащую секцию, дополнительно смачивая насадку, повышая тем самым эффективность работы устройства. The last, upper section works like a sieve failure plate, on which dust remains are trapped from the gas in the foam mode. Contaminated liquid falls into the underlying section, further wetting the nozzle, thereby increasing the efficiency of the device.

Таким образом, подача свежей жидкости в каждую секцию в центральную трубу под напором в виде струй, дополнительное орошение насадки за счет провала жидкости через горизонтальную перфорированную решетку и соответствие плотности шаров насадки каждой секции со скоростью газа в ней совместно обеспечивают стабильность псевдоожижения, и, как следствие, повышение эффективности массообмена или пылеулавливания. Thus, the supply of fresh fluid to each section into the central pipe under the pressure in the form of jets, additional irrigation of the nozzle due to the liquid dip through the horizontal perforated grid and the correspondence of the density of the balls of the nozzle of each section with the gas velocity in it together ensure fluidization stability, and, as a result , increasing the efficiency of mass transfer or dust collection.

Дополнительная очистка газа происходит в кольцевой камере при контакте газа с жидкостью в жалюзийном сепараторе и со стекающей по стенке устройства пленкой жидкости. В кольцевую камеру должно подаваться не более 30% от общего расхода газа. Additional gas purification takes place in the annular chamber upon contact of gas with liquid in the louvre separator and with a liquid film flowing down the device wall. No more than 30% of the total gas flow rate should be supplied to the annular chamber.

Существенным отличием является выполнение полого цилиндра перфорированным изнутри, кольцевой жалюзийной решетки, горизонтальной перфорированной перегородки в виде ситчатой провальной тарелки, расположенной в центральной трубе и являющейся основанием последующей верхней секции, использование шаровой насадки с разной плотностью в каждой секции. A significant difference is the execution of a hollow cylinder perforated from the inside, an annular louvre grill, a horizontal perforated partition in the form of a sieve failure plate located in the central tube and which is the base of the subsequent upper section, the use of a ball nozzle with different densities in each section.

На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез устройства для очистки газов; на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1. In FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a gas purification apparatus; in FIG. 2 is a section along AA of FIG. 1.

Устройство для очистки газов состоит из цилиндрического корпуса 1, центральной трубы 2, содержащей горизонтальные перфорированные перегородки 3, делящие трубу на секции, на которых закреплены полые перфорированные изнутри цилиндры 4 и расположенные на них кольцевые жалюзийные решетки 5. Пространство секции на 0,4-0,5 объема заполнено насадкой в виде шаров 6. Подача воды в каждую секцию производится индивидуально по трубопроводу 7. В нижней части устройства расположен гидрозатвор 8. Отвод шлама производится через патрубок 9. Подача запыленного газа производится через патрубок 10, а отвод очищенного газа через патрубок 11. В кольцевой камере отделение жидкости от газа осуществляется с помощью жалюзийных сепараторов 12. The device for gas purification consists of a cylindrical body 1, a central pipe 2, containing horizontal perforated partitions 3, dividing the pipe into sections, on which hollow perforated cylinders 4 and ring louvre lattices located on them are fixed 5. Section space 0.4-0 , 5 volumes are filled with a nozzle in the form of balls 6. Water is supplied to each section individually through a pipeline 7. At the bottom of the device there is a water trap 8. Sludge is discharged through a pipe 9. Dusty supply gas is produced through the pipe 10, and the purified gas is removed through the pipe 11. In the annular chamber, the liquid is separated from the gas using louvered separators 12.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Подача жидкости осуществляется в каждую секцию по трубопроводу 7 под напором при высокой степени диспергирования струй, создающих развитую поверхность межфазного контакта. При этом идет интенсивный процесс массообмена между газом и жидкостью как во встречных, так и пересекающихся струях, или процесс пылеулавливания. При расчетной скорости газа в секции шаровая насадка находится в состоянии полного псевдоожижения, когда полые легкие шары свободно перемещаются в объеме секции, ограниченной нижней и верхней перегородками 3. The fluid is supplied to each section through the pipeline 7 under pressure with a high degree of dispersion of the jets, creating a developed interface surface. In this case, there is an intensive process of mass transfer between gas and liquid in both counterpropagating and intersecting jets, or the process of dust collection. At the calculated gas velocity in the section, the ball nozzle is in a state of complete fluidization when hollow light balls freely move in the volume of the section bounded by the lower and upper partitions 3.

Слой подвижной насадки обеспечивает дополнительную высокоэффективную поверхность контакта между газом и жидкостью. Частицы пыли, оседающие на поверхности насадки, смываются струями и в виде загрязненной жидкости частично стекает вниз, и частично выносятся в виде газожидкостного потока через кольцевую жалюзийную решетку 5 в кольцевую камеру. The movable nozzle layer provides an additional highly efficient contact surface between gas and liquid. Dust particles deposited on the surface of the nozzle are washed away by jets and partially flows down in the form of a contaminated liquid, and partially are carried out in the form of a gas-liquid stream through an annular louvre grill 5 into an annular chamber.

Таким образом, очистка газа на каждой секции протекает в два этапа: 1) орошение насадки с верхней перегородки загрязненной жидкостью и удаление большей ее части через кольцевую жалюзийную решетку; 2) очистка газа свежей жидкостью в зоне полого перфорированного цилиндра 4, откуда загрязненная жидкость стекает вниз через перфорированную перегородку 3 в шламосборник. Thus, gas purification in each section proceeds in two stages: 1) irrigation of the nozzle from the upper partition with contaminated liquid and removal of most of it through the annular louvre grill; 2) gas purification with fresh liquid in the area of the hollow perforated cylinder 4, from where the contaminated liquid flows down through the perforated partition 3 into the sludge collector.

Для обеспечения эффективной работы устройства необходимо уменьшение живого сечения горизонтальных перфорированных перегородок и жалюзийных решеток от нижней секции к верхней пропорционально уменьшению расхода газа через них. To ensure the effective operation of the device, it is necessary to reduce the living section of the horizontal perforated partitions and louvres from the lower section to the upper section in proportion to the decrease in gas flow through them.

Claims

1. A device for cleaning gases, comprising a vertical casing, a central tube, forming an annular chamber with the casing, horizontal perforated partitions, a nozzle, gas inlet and outlet pipes, fluid supply and outlet pipes, characterized in that the horizontal perforated partitions are located in the central pipe and divide it into sections, each of which is filled with a nozzle and made in the form of a hollow inside perforated cylinder located on a perforated horizontal partition, and the upper part tion from the hollow cylinder to the overlying horizontal baffle is formed as an annular louvre.

2. The device according to claim 1, characterized in that the louvre grilles are made with a decrease in cross section from the lower section to the overlying ones.

3. The device according to claim 1, characterized in that the living cross-section of the horizontal partitions is reduced from bottom to top.