RU2236890C1 - Method of scrubbing gas and device for realization of this method - Google Patents
Method of scrubbing gas and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236890C1 RU2236890C1 RU2003115312/12A RU2003115312A RU2236890C1 RU 2236890 C1 RU2236890 C1 RU 2236890C1 RU 2003115312/12 A RU2003115312/12 A RU 2003115312/12A RU 2003115312 A RU2003115312 A RU 2003115312A RU 2236890 C1 RU2236890 C1 RU 2236890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- gas
- gas purification
- sludge
- chambers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области защиты окружающей среды, а именно к способу мокрой очистки газа и устройству для мокрой очистки газа.The group of inventions relates to the field of environmental protection, and in particular to a method for wet gas purification and a device for wet gas purification.
Данная группа изобретений может быть использована в различных областях народного хозяйства, например в теплоэнергетике, металлургии или химической промышленности, где очистка газа необходима как непосредственно в технологическом цикле производства, так и при выбросе отработанного газа в атмосферу. Несмотря на большое количество разработанных способов и устройств по очистке газа, необходимость в новых разработках и их актуальность не вызывает сомнений. Это продиктовано прежде всего тем, что требования к чистоте воздушного бассейна с каждым годом ужесточаются, и затраты, включая штрафные санкции, становятся сопоставимыми с затратами на воспроизводство самих носителей энергии.This group of inventions can be used in various fields of the national economy, for example, in the power industry, metallurgy, or the chemical industry, where gas purification is necessary both directly in the production technological cycle and when exhaust gas is released into the atmosphere. Despite the large number of developed methods and devices for gas purification, the need for new developments and their relevance is beyond doubt. This is dictated primarily by the fact that the requirements for cleanliness of the air basin are tightened every year, and the costs, including penalties, become comparable to the costs of reproduction of the energy carriers themselves.
Известен способ очистки газа от пыли, включающий подачу пылегазовой смеси через слой вибрирующей жидкости, в котором пузырьки газа дробят с помощью вибрационных решеток до размера частиц не более 2 мм, при этом вибрацию слоя жидкости осуществляют с виброускорением 90-140 м/с2 и частотой колебаний в диапазоне 250-400 г/с [1].A known method of cleaning gas from dust, including the supply of a dust-gas mixture through a layer of vibrating liquid, in which the gas bubbles are crushed using vibrating grids to a particle size of not more than 2 mm, while the vibration of the liquid layer is carried out with vibration acceleration of 90-140 m / s 2 and a frequency fluctuations in the range of 250-400 g / s [1].
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа очистки газа от пыли относится то, что он очень сложен в реализации и требует больших энергетических затрат в процессе эксплуатации. К тому же он не приемлем для очистки больших потоков газа, т.к. не гарантирует высокую степень очистки газа без применения специального оборудования и приборов контроля за системой вибрации решеток. К тому же надежность и долговечность устройств для очистки газа данным способом также не велика, из-за больших ускорений и повышенной частоты вибрации решеток. Следует также отметить, что процесс вывода шлака и отработанной жидкости, при данном способе очистки газа, трудоемок и малоэффективен.The reasons that impede the achievement of the following technical result when using the known method of gas dust cleaning include the fact that it is very difficult to implement and requires large energy costs during operation. In addition, it is not acceptable for cleaning large gas flows, because It does not guarantee a high degree of gas purification without the use of special equipment and control devices for the grating vibration system In addition, the reliability and durability of devices for gas purification in this way is also not great, due to the large accelerations and the increased frequency of vibration of the gratings. It should also be noted that the process of removing slag and waste liquid, with this method of gas purification, is time-consuming and ineffective.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ для очистки газообразных выбросов и устройство для его очистки [2]. Данный способ предусматривает смешение очищаемого газа с адсорбентом в вихревом потоке и его сепарацию с последующей регенерацией адсорбента. При этом поток очищаемого газа перед смешением делят на отдельные струи по высоте и в каждую струю впрыскивают адсорбент, который после сепарации собирают и регенерируют с помощью специального устройства, а затем вновь возвращают на очистку газа.The closest set of features to the claimed method is a method for cleaning gaseous emissions and a device for cleaning it [2]. This method involves mixing the gas to be cleaned with the adsorbent in a vortex stream and its separation, followed by regeneration of the adsorbent. In this case, the stream of gas to be purified before mixing is divided into separate jets in height and an adsorbent is injected into each jet, which, after separation, is collected and regenerated using a special device, and then returned to gas purification.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа очистки газообразных выбросов, принятого за прототип, относится то, что в данном способе используется специальный жидкий адсорбент с замкнутой системой его регенерации, что существенно усложняет данный способ очистки газа, увеличивает затраты и снижает его эффективность. Другой причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, является отсутствие в данном способе приемов и устройств, позволяющих существенно повысить эффективность очистки газа и сделать этот процесс более дешевым и надежным в эксплуатации.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method for purifying gaseous emissions adopted as a prototype include the fact that this method uses a special liquid adsorbent with a closed system for its regeneration, which significantly complicates this method of gas purification, increases costs and reduces its effectiveness. Another reason that impedes the achievement of the technical result indicated below is the lack of techniques and devices in this method that can significantly increase the efficiency of gas purification and make this process cheaper and more reliable in operation.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому устройству в заявляемой группе изобретений является устройство - пылесос, включающий корпус, воздуховсасывающее устройство, жидкостный фильтр с газожидкостным смесителем, каплеуловитель и выходной патрубок [3]. В данном устройстве вихревая барботажная камера сверху защищена каплеуловителем, выполненным в виде плоского диска, а снизу сплошным диском с центральным каналом для всасывания жидкости, при этом сливные каналы в этом устройстве выполнены в виде полых трубок, опущенных под уровень сливной жидкости, и расположены по периферии корпуса.The closest set of features to the claimed device in the claimed group of inventions is a device - a vacuum cleaner including a housing, an air suction device, a liquid filter with a gas-liquid mixer, a droplet eliminator and an outlet pipe [3]. In this device, the vortex bubbling chamber is protected from above by a droplet eliminator made in the form of a flat disk and from below by a solid disk with a central channel for suction of liquid, while the drain channels in this device are made in the form of hollow tubes lowered under the level of the drain liquid and are located on the periphery corps.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве используется замкнутый объем жидкости без какой-либо регенерации. В описании к патенту утверждается, что при взаимодействии газа с жидкостью последняя не только очищает газ от пыли, но и может осуществлять дезодорацию, ароматизацию и дезинфекцию очищаемого воздуха при условии введения соответствующих добавок. Такое утверждение ошибочно, т.к. любой дезинфицирующий водный раствор или любая другая жидкость после дезинфицирования сама является источником инфекции и даже после химической обработки подлежит обязательному уничтожению, но никак не вторичному использованию. К этому следует добавить, что при очистке воздуха и тем более газов с помощью воды образуются вязкие эмульсии-шламы, включающие коллоидные растворы пыли, масла и кислот с весьма низкой текучестью, которые не только не желают течь по каким-либо трубкам, а вообще склонны залипать на поверхности и забивать любые застойные зоны. Использование данного устройства в качестве кондиционера также исключено, т.к. с увеличением потока газа, при открытии дополнительных окон, произойдет срыв газожидкостного кольца, и газ будет не очищаться, а лишь загрязняться за счет испарения этой жидкости под воздействием набегающего потока газа.For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known device adopted as a prototype, the known device uses a closed volume of liquid without any regeneration. The description of the patent states that when a gas interacts with a liquid, the latter not only cleans the gas from dust, but can also deodorize, aromatize and disinfect the cleaned air, provided that appropriate additives are introduced. Such a statement is erroneous, because any disinfecting aqueous solution or any other liquid after disinfection itself is a source of infection and even after chemical treatment must be destroyed, but not recycled. To this it should be added that when air is cleaned and especially gases using water, viscous slurry emulsions are formed, including colloidal solutions of dust, oil and acids with very low fluidity, which not only do not want to flow through any pipes, but are generally prone to stick to the surface and clog any stagnant zones. The use of this unit as an air conditioner is also excluded, as with an increase in the gas flow, when additional windows are opened, the gas-liquid ring will break down and the gas will not be cleaned, but only contaminated by evaporation of this liquid under the influence of the oncoming gas flow.
Задачей заявляемой группы изобретений является устранение вышеперечисленных недостатков путем реализации нового способа мокрой очистки газа и нового устройства для мокрой очистки газа.The objective of the claimed group of inventions is to eliminate the above disadvantages by implementing a new method of wet gas purification and a new device for wet gas purification.
Технический результат заключается в получении более эффективного способа мокрой очистки газа, упрощении устройства для мокрой очистки газа и увеличении надежности в работе, а также снижении всех затрат при реализации, включая эксплуатационные затраты.The technical result consists in obtaining a more efficient method for wet gas purification, simplifying the device for wet gas purification and increasing the reliability in operation, as well as reducing all costs of implementation, including operating costs.
Указанный технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается известным способом мокрой очистки газа, предусматривающим тепломассообмен очищаемого газа с жидкостью, сепарацию и вывод отработанной жидкости. Особенность предлагаемого способа заключается в том, что процесс тепломассообмена газа с жидкостью, преимущественно с водой, ведут в центробежно-барботажном слое за счет прохождения потока очищаемого газа через вращающееся кольцо жидкости и изменения направления газа и жидкости на выходе из него в противоположные стороны, а сепарацию фаз и отделение шлама осуществляют за счет воздействия на частицы дисперсной среды центробежного поля и тангенциального вдува газа через щелевые каналы, при этом ось вращающегося кольца жидкости располагают перпендикулярно горизонтальной плоскости, а жидкость вводят за счет разности давления на линии раздела фаз.The specified technical result in the implementation of the group of inventions according to the object-method is achieved by a known method of wet gas purification, providing for heat and mass transfer of the gas to be purified with a liquid, separation and removal of the spent liquid. A feature of the proposed method lies in the fact that the process of heat and mass transfer of gas with a liquid, mainly with water, is carried out in a centrifugal-bubbling layer due to the passage of the stream of gas being cleaned through the rotating ring of liquid and changing the direction of the gas and liquid at the outlet from it in opposite directions, and separation phases and the separation of sludge is carried out due to the impact on the particles of the dispersed medium of a centrifugal field and tangential injection of gas through slotted channels, while the axis of the rotating ring of liquid is split ayut perpendicular to the horizontal plane and the liquid is introduced due to the pressure difference at the phase boundary line.
Указанный технический результат достигается также тем, что в потоке очищаемого газа располагают, как минимум, два вращающихся кольца жидкости, а отработанную жидкость и шлам выводят периодически через гидравлический затвор в направлении, противоположном направлению движения потока вдуваемого газа.The specified technical result is also achieved by the fact that at least two rotating rings of liquid are arranged in the stream of gas to be cleaned, and the spent liquid and sludge are periodically discharged through the hydraulic valve in the direction opposite to the direction of flow of the injected gas.
При исследовании отличительных признаков описываемого способа мокрой очистки газа не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, касающихся способа мокрой очистки газа за счет использования нескольких горизонтальных вращающихся колец жидкости, лежащих в одной горизонтальной плоскости, а также за счет вывода отработанной жидкости и шлама через гидрозатвор с регулируемым уровнем жидкости.In the study of the distinguishing features of the described method of wet gas purification, no similar known solutions were found regarding the method of wet gas purification due to the use of several horizontal rotating rings of liquid lying in one horizontal plane, as well as due to the withdrawal of spent liquid and sludge through a water trap with adjustable fluid level.
Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается тем, что известное устройство для мокрой очистки газа включает корпус с входными и выходными патрубками для газа и жидкости, направляющие лопатки и камеры с жидкостью. Особенностью данного устройства является то, что его входной и выходной патрубки для газа отделены друг от друга горизонтальной мембраной, на которой закреплены коаксиальные цилиндрические обечайки с кольцевыми шайбами, направляющие лопатки и камеры с жидкостью, при этом направляющие лопатки установлены между двух кольцевых шайб и с верхнего торца герметично соединены с камерой ввода жидкости, а с нижнего торца - с камерой вывода отработанной жидкости и шлама.The specified single technical result in the implementation of the group of inventions for the object device is achieved by the fact that the known device for wet gas purification includes a housing with inlet and outlet nozzles for gas and liquid, guide vanes and chambers with liquid. A feature of this device is that its inlet and outlet nozzles for gas are separated from each other by a horizontal membrane on which coaxial cylindrical shells with ring washers are fixed, guide vanes and chambers with liquid, while guide vanes are installed between two ring washers and from the top the ends are hermetically connected to the fluid inlet chamber, and from the lower end to the waste fluid and sludge outlet chamber.
Указанный технический результат достигается также тем, что в кольцевых шайбах, образующих камеры ввода жидкости, выполнены отверстия для прохождения жидкости, а в камерах сбора отработанной жидкости и шлама установлен гидрозатвор с механизмом регулирования уровня.The indicated technical result is also achieved by the fact that in the annular washers forming the fluid inlet chambers, openings for the passage of fluid are made, and a water seal with a level control mechanism is installed in the chambers for collecting the spent fluid and sludge.
Указанный технический результат достигается также тем, что механизм регулирования уровня жидкости в гидрозатворе выполнен в виде поплавка, жестко связанного с регулирующей иглой перепускного клапана.The specified technical result is also achieved by the fact that the mechanism for regulating the liquid level in the hydraulic lock is made in the form of a float rigidly connected to the regulating needle of the bypass valve.
При исследовании отличительных признаков описываемого устройства для мокрой очистки газа не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, касающихся разделения входного и выходного патрубков для очищаемого газа с помощью горизонтальной мембраны, на которой установлены коаксиальные полые обечайки с направляющими лопатками для газа и камерами для жидкости и шлама. А также не выявлено каких-либо известных аналогичных решений, касающихся вывода отработанной жидкости шлама через гидравлические затворы в направлении, противоположном направлению движения входящего газа, как и того, что гидравлические затворы в выводных камерах оборудованы механизмами регулирования уровня жидкости.In the study of the distinguishing features of the described device for wet gas purification, no similar known solutions were found regarding the separation of the inlet and outlet nozzles for the gas to be cleaned using a horizontal membrane on which coaxial hollow shells with guide vanes for gas and chambers for liquid and sludge are installed . And also, no known similar solutions have been identified regarding the withdrawal of spent sludge liquid through hydraulic gates in the direction opposite to the direction of movement of the incoming gas, as well as the fact that the hydraulic gates in the outlet chambers are equipped with mechanisms for regulating the liquid level.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой группы изобретений, как для объекта-способа, так и для объекта-устройства, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналогов для способа и устройства заявляемой группы, характеризующихся признаками, тождественными (идентичными) всем существенными признакам как способа, так и устройства заявляемой группы изобретений. Определение из перечня выявленных аналогов-прототипов как для способа, так и для устройства наиболее близких по совокупности признаков аналогов позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков для каждого из заявленных объектов группы, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed group of inventions, both for the method object and for the device object, allowed to establish that the applicant did not find analogues for the method and device of the claimed group, characterized by signs that are identical (identical) to all the essential features of both the method and device of the claimed group of inventions. The determination from the list of identified prototype analogues for both the method and the device of the closest in the aggregate features of analogues made it possible to identify the set of distinctive features, essential for the applicant's technical result, for each of the claimed objects of the group set forth in the claims.
Следовательно, каждый объект группы изобретений соответствует условию “новизна”.Therefore, each object of the group of inventions corresponds to the condition of “novelty”.
Для проверки каждого объекта заявляемой группы условию “изобретательский уровень” заявитель провел дополнительный анализ известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от выбранных прототипов признаками для каждого объекта заявляемой группы. Результаты анализа показали, что каждый объект заявляемой группы изобретений не вытекает явным образом для специалиста из известного уровня техники, поскольку не вытекает из него логически и мог быть получен только при глубоком и всестороннем изучении вопроса. Следовательно, заявляемая группа изобретений соответствует требованию “изобретательский уровень” по действующему законодательству.To check each object of the claimed group, the condition “inventive step”, the applicant conducted an additional analysis of known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the selected prototypes for each object of the claimed group. The results of the analysis showed that each object of the claimed group of inventions does not follow explicitly for a specialist from the prior art, since it does not follow logically from him and could be obtained only through a deep and comprehensive study of the issue. Therefore, the claimed group of inventions meets the requirement of "inventive step" under applicable law.
На фиг.1 изображен общий вид (в разрезе) устройства для мокрой очистки газа.Figure 1 shows a General view (in section) of a device for wet gas purification.
На фиг.2 изображено сечение устройства для мокрой очистки газа (сечение А-А на фиг.1).Figure 2 shows a cross section of a device for wet gas purification (section aa in figure 1).
Сведения, подтверждающие возможность осуществления каждого объекта заявленной группы изобретений с помощью указанного технического результата, состоят в следующем.Information confirming the possibility of implementing each object of the claimed group of inventions using the specified technical result, are as follows.
Заявленный способ мокрой очистки газа предусматривает тепломассообмен газа с жидкостью. В качестве жидкости используют, преимущественно, обычную техническую или другую аналогичную ей воду, которую вводят в процесс очистки самотеком или под небольшим избыточным давлением. При этом в процессе ввода вода доводится до требуемых параметров (температуры, частоты и растворения в ней газа) обычным способом, например, с помощью отстоя, или забирается из любого технологического цикла, предусматривающего стабильность вышеприведенных параметров, например из системы питания котла. Целесообразно в процессе тепломассообмена воду поддерживать в состоянии, близком к исходному, т.е. не перегревать и не засаливать. Процесс смешения газа и жидкости осуществляют непосредственно на выходе газа из направляющих лопаток. При этом газ сам регулирует ее поступление в вихревой барботажный слой, т.к. при малой подаче жидкости вихревой слой не будет достигать края кольцевых шайб, и тем самым уменьшается слив жидкости, в то время как при большой подаче жидкости, напротив, увеличивается интенсивный слив жидкости, и, как следствие, прекращается ее всасывание. Газ, вовлекая жидкость во вращательное движение, разбивает ее на мелкие капли, которые в зависимости от своего размера движутся по соответствующей траектории внутри кольца. В то же время жидкость сама разбивает газ на мелкие пузырьки, которые распределяются в вихревом кольце в соответствии со своим объемом и движутся по кольцу вместе с каплями жидкости и одновременно всплывают, т.е. покидают вихревой слой, т.к. на них действует “Сила Архимеда”.The claimed method for wet gas purification involves heat and mass transfer of gas with a liquid. The liquid used is mainly ordinary industrial or other similar water, which is introduced into the cleaning process by gravity or under slight overpressure. At the same time, during the input process, water is brought to the required parameters (temperature, frequency and gas dissolution in it) in the usual way, for example, using sludge, or taken from any technological cycle that provides for the stability of the above parameters, for example, from the boiler’s power supply system. In the process of heat and mass transfer, it is advisable to maintain water in a state close to the original, i.e. Do not overheat or grease. The process of mixing gas and liquid is carried out directly at the gas outlet from the guide vanes. In this case, the gas itself regulates its flow into the vortex bubble layer, because with a small supply of fluid, the vortex layer will not reach the edge of the ring washers, and thereby draining the fluid, while with a large flow of fluid, on the contrary, the intensive draining of the fluid increases, and, as a result, its absorption ceases. The gas, involving the liquid in the rotational motion, breaks it into small droplets, which, depending on their size, move along the corresponding trajectory inside the ring. At the same time, the liquid itself breaks the gas into small bubbles, which are distributed in the vortex ring in accordance with their volume and move along the ring with drops of liquid and at the same time float, i.e. leave the vortex layer, because the “Force of Archimedes” acts on them.
В процессе дробления жидкости микропузырьки газа очищаются как от инородных твердых и жидких тел, так и от легкорастворимых компонентов газа, например, от углекислоты, хлористого и фтористого водорода и других легко растворимых в воде газов. После прохождения вращающегося барботажного слоя пузырьки газа поворачиваются на 90° и направляются в отбойную камеру, из которой они через выводной патрубок выводятся наружу. При этом скопившиеся на поверхности вращающихся колец жидкости инородные частицы, теряя свою тангенциальную скорость, будут опускаться в противоположном направлении и собираться в камерах сбора отработанной жидкости. Следует отметить, что целесообразно в потоке очищаемого газа устанавливать одновременно несколько вращающихся колец с жидкостью на одной горизонтальной плоскости, т.к. это, в конечном счете, способствует увеличению степени очистки газа и снижает коэффициент сопротивления при его движении, следовательно, при всех равных условиях способствует повышению производительности процесса очистки газа в целом. Целесообразно периодически накапливать инородные тела и отработанную жидкость и затем уже выводить через специальный гидразатвор - тем самым исключается проскок неочищенного газа в зону смешения, следовательно, возрастает степень его очистки.In the process of liquid crushing, microbubbles of gas are purified both from foreign solid and liquid bodies, as well as from readily soluble gas components, for example, from carbon dioxide, hydrogen chloride and hydrogen fluoride, and other gases readily soluble in water. After passing through the rotating bubbling layer, the gas bubbles rotate 90 ° and are sent to the bump chamber, from which they are led out through the outlet pipe. In this case, foreign particles accumulated on the surface of the rotating rings of liquid, losing their tangential velocity, will fall in the opposite direction and collect in the collection chambers of the spent liquid. It should be noted that it is advisable to install several rotating rings with liquid on the same horizontal plane in the stream of gas to be purified, since this, ultimately, helps to increase the degree of gas purification and reduces the coefficient of resistance during its movement, therefore, all things being equal, it improves the productivity of the gas purification process as a whole. It is advisable to periodically accumulate foreign bodies and spent liquid and then withdraw it through a special hydraulic trap - thereby eliminating the leakage of the crude gas into the mixing zone, therefore, the degree of its purification increases.
Следует также отметить, что тангенциальная скорость и направление движения газа и жидкости в каждом вихревом барботажном слое, при их проекции на горизонтальную плоскость, могут совпадать или быть противоположными по направлению, и в каждом конкретном случае подлежат строгому расчету и экспериментальной проверке. При оптимальном значении соотношения объема газа с объемом жидкости, правильном выборе количества вращающихся колец и направлений их тангенциальных скоростей степень очистки газа данным способом высока, а энергетические затраты минимальны. В предлагаемом способе мокрой очистки газа степень орошения газа лежит в диапазоне 0,1-0,3 л/м3, а гидравлическое сопротивление выбирается в диапазоне 100-200 мм вод. ст. в зависимости от объема очищаемого газа и его загрязненности. Другим немаловажным фактором, влияющим на очистку газа является организация слива отработанной жидкости и выброс шлама. Удаляемый шлам представляет из себя скоагулированные частицы пыли, масла и кислот, легко прилипающих даже к гладкой поверхности. Поэтому целесообразно использовать специальную гидродинамику слива отработанной жидкости и вибрацию поверхности, на которую скоагулированные частицы оседают. В предлагаемом способе эти требования выполняются автоматически.It should also be noted that the tangential velocity and direction of gas and liquid motion in each vortex bubbling layer, when projected onto a horizontal plane, can coincide or be opposite in direction, and in each case must be rigorously calculated and experimentally verified. With the optimal ratio of gas volume to liquid volume, the right choice of the number of rotating rings and the directions of their tangential velocities, the degree of gas purification in this way is high, and energy costs are minimal. In the proposed method for wet gas purification, the degree of gas irrigation lies in the range of 0.1-0.3 l / m 3 , and the hydraulic resistance is selected in the range of 100-200 mm of water. Art. depending on the volume of gas being cleaned and its pollution. Another important factor affecting the purification of gas is the organization of the discharge of waste fluid and the discharge of sludge. The removed sludge is a coagulated particle of dust, oil and acids, which easily adhere even to a smooth surface. Therefore, it is advisable to use the special hydrodynamics of the discharge of the spent fluid and the vibration of the surface onto which the coagulated particles settle. In the proposed method, these requirements are met automatically.
Для осуществления заявляемого способа мокрой очистки газа предлагается устройство для мокрой очистки газа. Данное устройство включает корпус 1 (фиг.1) с входным 2 и выходным 3 патрубками для очищаемого газа, а также канал 4 ввода жидкости и канал 5 для вывода жидкости и шлама. Внутри корпуса 1 установлена горизонтальная мембрана 6, на которой закреплены коаксиальные полые обечайки 7, 8, 9 с кольцевыми шайбами 10, 11, 12. Между кольцевыми шайбами 11, 12 установлены направляющие лопатки 13, при этом к ним с верхнего торца примыкают камеры 14 для ввода жидкости, а с нижнего торца - для вывода жидкости, а камеры 15 для вывода шлама и отработанной жидкости. В кольцевых шайбах 10, 11 предусмотрены отверстия 16 для жидкости, а камеры 15 выполнены в виде усеченных конусов и снаружи окружены камерами 17 для сбора отработанной жидкости. Камеры 15, 17 отделены друг от друга с помощью поплавков 18, которые подвижно закреплены на оси 19 и механически соединены с запорными клапанами 20. Запорные клапаны 20 установлены в торцах камер 17, и их закрытие осуществляется с помощью пружин 21.To implement the proposed method for wet gas purification, a device for wet gas purification is proposed. This device includes a housing 1 (Fig. 1) with inlet 2 and outlet 3 nozzles for the gas to be cleaned, as well as a channel 4 for introducing a liquid and a channel 5 for removing liquid and sludge. Inside the
Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.
Подвергаемый очистке газ через патрубок 2 (фиг.1) вводится в корпус 1 и попадает на направляющие лопатки 13 (фиг.2). Одновременно с подачей газа по каналу 4 (фиг.1) в корпус 12 вводится жидкость. Газ, пройдя направляющие лопатки 13, приобретает вращательное движение и увлекает во вращение за собой жидкость, которая под действием центробежного поля дробится на капли и отжимается на перемирию обечаек 8. При этом жидкость под воздействием центробежного поля не только дробится сама, но и дробит одновременно поток газа на мелкие пузырьки. Происходит интенсивное перемешивание пузырьков газа с капельками жидкости, в результате чего образуется устойчивое вихревое барботажное кольцо, заполненное мелкодисперсными пузырьками газа и капельками жидкости.The gas to be cleaned through the pipe 2 (Fig. 1) is introduced into the
При этом, чем больше тангенциальная составляющая движения пузырьков газа, тем больше скорость витания капель жидкости внутри кольца и тем сильнее воздействие центробежного поля на вращающиеся инородные частицы. При дроблении до микронных размеров пузырьки газа не только освобождаются от всех инородных твердых и жидких частиц, но и сами частично растворяются в жидкости, химически взаимодействуя с ней. После прохождения вращающегося барботажного слоя пузырьки газа поворачиваются на 90° и направляются во внутренние полые обечайки 9, в которых они окончательно освобождаются от жидкости и, теряя тангенциальную составляющую своей скорости, вновь объединяются в единый поток газа и через патрубок 3 выводятся из устройства. При этом часть капель жидкости, адсорбированная в виде пленки внутри поверхности обечайки 9, сразу опускается по ее поверхности в вихревые барботажные кольца, а другая часть пленки жидкости движется вместе с потоком пузырьков газа вверх и, также теряя свою тангенциальную скорость, попадает на кольцевые шайбы 10, откуда она затем через отверстия 16 и камеры 14 самотеком возвращается в вихревые барботажные кольца. В это время освобожденные инородные частички (шлам) скапливаются на поверхности кольцевой шайбы 12, где, теряя скорость витания, с частью жидкости попадают в камеры 15 и далее в камеры 17. После достижения определенного уровня жидкости и шлама в камерах 15, 17 поплавки 18 всплывают и открывают перепускные клапаны 20. Часть шлама и жидкости покидает камеры 17 и направляется через канал 5 в отстойник (на чертежах условно не показан). После слива части жидкости со шламом из камер 17 поплавки 18 под действием пружин 21 вновь возвращаются в исходное положение и закрывают перепускные клапаны 20. Таким образом, поплавки 18 позволяют периодически накапливать шлам в камерах 15, 17 и автоматически сбрасывать его при достижении соответствующего уровня жидкости. Частота вибраций и выброса шлама зависит от степени загрязнения очищаемого газа и удельного орошения. С увеличением количества орошаемой жидкости частота срабатывания клапанов 20 возрастает и шлам не успевает накапливаться. В то же время, как при малых расходах орошаемой жидкости, автоматически увеличивается амплитуда вибрации клапана 20 и соответственно гарантируется вывод шлама из камер 15, 17. Следует отметить, что при малой степени орошения газа и его большой загрязненности частоту колебаний можно регулировать с помощью электромагнита.Moreover, the greater the tangential component of the movement of gas bubbles, the greater the speed of the soaking of liquid droplets inside the ring and the stronger the effect of the centrifugal field on rotating foreign particles. When crushed to micron sizes, gas bubbles are not only freed of all foreign solid and liquid particles, but they themselves partially dissolve in the liquid, chemically interacting with it. After passing through the rotating bubbling layer, the gas bubbles rotate 90 ° and are sent to the internal hollow shells 9, in which they are finally freed from the liquid and, losing the tangential component of their velocity, are again combined into a single gas stream and removed through the pipe 3 from the device. In this case, part of the liquid droplets adsorbed in the form of a film inside the surface of the shell 9 immediately falls along its surface into vortex bubble rings, and the other part of the liquid film moves upward along with the flow of gas bubbles and also loses its tangential velocity onto the ring washers 10 , from where it then, through the openings 16 and the chamber 14, returns by gravity to the vortex bubble rings. At this time, the released foreign particles (sludge) accumulate on the surface of the annular washer 12, where, losing their speed, with a part of the liquid they enter the chambers 15 and then into the chambers 17. After reaching a certain level of liquid and sludge in the chambers 15, 17, the floats 18 float and open the bypass valves 20. A part of the sludge and liquid leaves the chamber 17 and is directed through the channel 5 to the sump (not shown conventionally in the drawings). After draining part of the liquid with sludge from the chambers 17, the floats 18 under the action of the springs 21 again return to their original position and close the bypass valves 20. Thus, the floats 18 allow the sludge to periodically accumulate in the chambers 15, 17 and automatically discharge it when the corresponding liquid level is reached. The frequency of vibration and discharge of sludge depends on the degree of contamination of the gas being cleaned and specific irrigation. With an increase in the amount of irrigated liquid, the response rate of the valves 20 increases and the sludge does not have time to accumulate. At the same time, as at low flow rates of the irrigated liquid, the amplitude of vibration of the valve 20 automatically increases and, accordingly, the output of sludge from the chambers 15, 17 is guaranteed. It should be noted that with a small degree of gas irrigation and its high pollution, the oscillation frequency can be controlled using an electromagnet.
Технический эффект от использования предложенной группы изобретений состоит в следующем.The technical effect of using the proposed group of inventions is as follows.
Предложенный способ мокрой очистки газа существенно повышает эффективность очистки газа и не требует больших затрат при реализации. Его можно применить как для малых потоков газа, так и для больших (более ста тысяч метров кубических газа в час). При этом количество орошаемой жидкости остается на минимальном уровне для таких процессов очистки (не превышает одной десятой литра воды на метр кубический газа). Очищать данным способом можно любые потоки газа, в том числе и высокоэнтальпийные с большим процентным содержанием углекислоты и других вредных для человека веществ.The proposed method of wet gas purification significantly increases the efficiency of gas purification and does not require large expenses during implementation. It can be used both for small gas flows and for large ones (more than one hundred thousand meters of cubic gas per hour). At the same time, the amount of irrigated liquid remains at the minimum level for such cleaning processes (does not exceed one tenth of a liter of water per meter cubic gas). This method can be cleaned by any gas flow, including highly enthalpy ones with a high percentage of carbon dioxide and other substances harmful to humans.
Предложенное устройство для мокрой очистки газа несложно в изготовлении и надежно в эксплуатации. Для его реализации не требуются ни дорогостоящие материалы, ни наукоемкие технологии. Эти устройства могут изготовляться на любом машиностроительном предприятии по традиционной технологии. При этом сборка и установка устройств может производиться как на предприятии изготовителе, так и непосредственно на объектах использователя без каких-либо затруднений. К тому же эти устройства могут быть легко секционированы и унифицированы для широкого круга установок, включая котельные агрегаты для производства электроэнергии, тепла и горячей воды.The proposed device for wet gas purification is simple to manufacture and reliable in operation. For its implementation, neither expensive materials nor high technology are required. These devices can be manufactured at any engineering enterprise using traditional technology. At the same time, assembly and installation of devices can be carried out both at the manufacturer's factory and directly at the user's facilities without any difficulties. In addition, these devices can be easily partitioned and unified for a wide range of installations, including boiler units for the production of electricity, heat and hot water.
Таким образом, изложенные выше сведения показывают, что при использовании заявляемой группы изобретений выполнена следующая совокупность условий:Thus, the above information shows that when using the claimed group of inventions, the following set of conditions is fulfilled:
- средства, воплощающие заявляемую группу изобретений при их осуществлении, предназначены для использования в промышленности, а именно в области энергетики, в частности для производства оборудования для очистки газа, и допускают эксплуатацию этого оборудования в самых жестких условиях, включая использование в химической промышленности как при производстве, так и при уничтожении токсичных и вредных для человека веществ;- means that embody the claimed group of inventions in their implementation, are intended for use in industry, namely in the field of energy, in particular for the production of gas purification equipment, and allow the operation of this equipment in the most severe conditions, including use in the chemical industry as in production , and in the destruction of toxic and harmful to humans substances;
- для заявляемой группы изобретений в том виде, как они охарактеризованы в независимых пунктах изложенной формулы изобретений, подтверждена возможность осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;- for the claimed group of inventions in the form as described in the independent clauses of the claims, the possibility of implementation using the methods and methods described above or known prior to the priority date is confirmed;
- средства, воплощающие заявляемую группу изобретений при их осуществлении, способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Преимущество заявляемой группы изобретений состоит в том, что использование упрощенного способа мокрой очистки газа, как и изготовление его устройства по упрощенной технологии, существенно снижает все виды затрат, включая эксплуатационные, обеспечивая при этом высокую степень очистки и высокую эффективность в сочетании с высокой надежностью.- funds that embody the claimed group of inventions in their implementation, can ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result. An advantage of the claimed group of inventions is that the use of a simplified method of wet gas purification, as well as the manufacture of its device using simplified technology, significantly reduces all types of costs, including operational, while ensuring a high degree of purification and high efficiency in combination with high reliability.
Следовательно, заявляемая группа изобретений соответствует условию “промышленная применимость” по действующему законодательству.Therefore, the claimed group of inventions meets the condition of “industrial applicability” under applicable law.
Источники информацииSources of information
1. Описание изобретения к патенту СССР №1648538, МПК B 01 D 47/00 от 15.05.1991 г.1. Description of the invention to the USSR patent No. 1648538, IPC B 01 D 47/00 of 05/15/1991
2. Описание изобретения к патенту СССР SU №1820857 A3, МПК B 01 D 53/18 от 12.10.1992 г.2. Description of the invention to the USSR patent SU No. 1820857 A3, IPC B 01 D 53/18 of 10/12/1992
3. Описание изобретения к патенту СССР SU №1805908 A3, МПК А 47 L 9/18 от 30.03.1993 г.3. Description of the invention to the USSR patent SU No. 1805908 A3, IPC A 47 L 9/18 of 03/30/1993
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003115312/12A RU2236890C1 (en) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | Method of scrubbing gas and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003115312/12A RU2236890C1 (en) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | Method of scrubbing gas and device for realization of this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2236890C1 true RU2236890C1 (en) | 2004-09-27 |
| RU2003115312A RU2003115312A (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=33433923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003115312/12A RU2236890C1 (en) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | Method of scrubbing gas and device for realization of this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2236890C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011139181A1 (en) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Sevastyanov Vladimir Petrovich | Method for the pseudo-detonated gasification of coal slurry in a combined cycle |
| RU2488449C2 (en) * | 2008-02-20 | 2013-07-27 | Дюрр Системс Гмбх | Device and method for separation of excess spray of wet lacquer |
| RU2507010C2 (en) * | 2008-09-04 | 2014-02-20 | Айзенманн Аг | Device for separation of excessively sprayed lacquer |
| RU2512333C2 (en) * | 2008-09-04 | 2014-04-10 | Айзенманн Аг | Device for separation of excessively sprayed lacquer |
-
2003
- 2003-05-22 RU RU2003115312/12A patent/RU2236890C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488449C2 (en) * | 2008-02-20 | 2013-07-27 | Дюрр Системс Гмбх | Device and method for separation of excess spray of wet lacquer |
| RU2507010C2 (en) * | 2008-09-04 | 2014-02-20 | Айзенманн Аг | Device for separation of excessively sprayed lacquer |
| RU2512333C2 (en) * | 2008-09-04 | 2014-04-10 | Айзенманн Аг | Device for separation of excessively sprayed lacquer |
| WO2011139181A1 (en) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Sevastyanov Vladimir Petrovich | Method for the pseudo-detonated gasification of coal slurry in a combined cycle |
| US9062263B2 (en) | 2010-05-07 | 2015-06-23 | Astra Interecotech Pty Ltd | Method for the pseudo-detonated gasification of coal slurry in a combined cycle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2008168262A (en) | Gas-liquid contact device | |
| KR102205268B1 (en) | Scrubber system for textile processing coupled with vortex type sparaying and shower type spraying using ultrasonic vibration | |
| WO2021219016A1 (en) | Gas treatment device | |
| RU2236890C1 (en) | Method of scrubbing gas and device for realization of this method | |
| JP3803402B2 (en) | Smoke and / or oil mist processing method and apparatus, and waste water treatment method and apparatus | |
| CN203412568U (en) | Natural gas field bradenhead gas purifying device | |
| KR200425748Y1 (en) | Water layer generating structure of impinjet scrubber | |
| US20050241484A1 (en) | Air filtration system | |
| RU2330712C1 (en) | Screen horizontal filter | |
| CN1333076A (en) | Bubble type air purifying method and purifier thereof | |
| US20050167372A1 (en) | Systems for the removal of solids from fluids and methods of using the same | |
| KR102146736B1 (en) | Scrubber system for textile processing coupled with vortex type sparaying and shower type spraying | |
| RU2356602C1 (en) | Mesh horizontal filter with acoustic fluid spraying | |
| KR102010986B1 (en) | Non-electronic water purification device and its operating method | |
| RU179836U1 (en) | WET GAS CLEANING DEVICE | |
| RU2756745C1 (en) | Gas purification device | |
| RU2324526C1 (en) | Conic jet scrubber of kochetov | |
| KR20200109051A (en) | A apparatus for removing the fine dust | |
| KR102191369B1 (en) | Apparatus for separating soluble exhaust gas | |
| Amza et al. | Researches concerning the construction of ultrasonic gas filters | |
| CN208626889U (en) | A kind of purification of high-temperature oil smoke and sewage treatment integral system | |
| RU2198721C2 (en) | Method of gases cleaning from aerosols and device for method embodiment | |
| CN220878260U (en) | Dust settling device for gold mining | |
| KR102589114B1 (en) | Hazardous Exhaust Gas Wet Purification device | |
| RU2811229C1 (en) | Water purification device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20060907 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150523 |