RU2672426C1 - Device for gas purification - Google Patents
Device for gas purification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672426C1 RU2672426C1 RU2018115082A RU2018115082A RU2672426C1 RU 2672426 C1 RU2672426 C1 RU 2672426C1 RU 2018115082 A RU2018115082 A RU 2018115082A RU 2018115082 A RU2018115082 A RU 2018115082A RU 2672426 C1 RU2672426 C1 RU 2672426C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- mixing
- diameter
- gas
- shell
- Prior art date
Links
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 62
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 61
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004887 air purification Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 9
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/30—Fractionating columns with movable parts or in which centrifugal movement is caused
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation Of Particles Using Liquids (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к химической, металлургической, энергетической, пищевой, и др. отраслям промышленности, где необходима очистка воздуха от примесей. Наиболее частым применением такого рода устройств является глубокая очистка воздуха жидкостью от промышленных выбросов. Может также использоваться в качестве скруббера, абсорбера, десорбера, контактного теплообменника, химического реактора в технологических процессах.The technical solution relates to the chemical, metallurgical, energy, food, and other industries, where air purification from impurities is necessary. The most common application of such devices is the deep cleaning of air from industrial emissions by a liquid. It can also be used as a scrubber, absorber, stripper, contact heat exchanger, chemical reactor in technological processes.
Пыль является одним из наиболее многотоннажных выбросов в атмосферу. Крупную пыль обычно улавливают с помощью циклонов различной конструкции, а для более тонкой очистки воздуха от пыли применяют мокрые методы. Если воздух загрязнен только пылью, то в качестве жидкости используется вода. Развитая мгновенно обновляемая поверхность контакта пыли с водой приводит практически к мгновенной физической абсорбции, в результате чего пыль прилипает к воде на границах раздела и вместе с водой выводится в резервуар, где оседает, при этом вода возвращается в очистительную систему. Очищенный воздух из аппарата возвращается в помещение для экономии тепла в зимний период времени.Dust is one of the largest tonnage emissions. Coarse dust is usually captured using cyclones of various designs, and wet methods are used to finer remove dust from the air. If air is contaminated only by dust, then water is used as a liquid. The developed instantly renewed surface of dust-water contact leads to almost instant physical absorption, as a result of which the dust adheres to water at the interfaces and together with the water is discharged into the reservoir, where it settles, while the water returns to the cleaning system. The purified air from the apparatus returns to the room to save heat in the winter.
Известно «Устройство для очистки газа и воздуха» по патенту РФ№ 2404838 (опубл. 27.11.2010г.). Устройство для очистки газа и воздуха включает корпус с патрубками для подвода и отвода газа и жидкости и размещенные в нем завихритель газожидкостной смеси и сепаратор. Устройство содержит одну или более смесительных ступеней, расположенных соосно по вертикали на опорных стойках друг на друге, каждая из которых выполнена в виде завихрителя, представляющего собой цилиндрическую обечайку с тангенциальными щелями и прямыми лопатками, установленными по касательной к внутренней окружности, причем торец обечайки, обращенный к поступающему потоку смеси, закрыт диском таким образом, чтобы при растекании смесь попадала через щели в пространство между лопатками, а с другого торца лопатки обечайки закреплены на диске с центральным отверстием, предназначенным для выхода закрученного вспененного газожидкостного потока, сепаратором служит жестко закрепленный статичный элемент, размещенный под центральным отверстием диска последней смесительной ступени, перекрывающий сечение выходящего потока и использующий для разделения жидкости и газа центробежные силы от закрутки газожидкостного потока на выходе из завихрителя. Сепаратором может служить как плоский диск, так и конус, обращенный вершиной к центральному отверстию диска завихрителя последней смесительной ступени против направления выходящего потока. А конус может быть снабжен по периметру тангенциальными лопатками для подкрутки потока, с помощью которых жестко закреплен на диске с центральным отверстием завихрителя последней смесительной ступени.It is known "Device for the purification of gas and air" according to the patent of the Russian Federation No. 2404838 (publ. 11/27/2010). A device for purifying gas and air includes a housing with nozzles for supplying and discharging gas and liquid, and a gas-liquid mixture swirler and a separator located therein. The device contains one or more mixing steps, arranged coaxially vertically on the supporting racks on top of each other, each of which is made in the form of a swirler, which is a cylindrical shell with tangential slots and straight blades mounted tangentially to the inner circumference, with the end face of the shell facing to the incoming flow of the mixture, it is closed by a disk so that during spreading the mixture gets through the cracks into the space between the blades, and from the other end of the blade the shells are fixed on a disk with a central hole intended for the exit of the swirling foamed gas-liquid flow, the separator is a rigidly fixed static element placed under the central hole of the disk of the last mixing stage, blocking the cross section of the exhaust stream and using centrifugal forces from twisting the gas-liquid flow at the outlet of the swirl . The separator can serve as a flat disk, and a cone, facing the apex of the central hole of the swirl disk of the last mixing stage against the direction of the outgoing flow. A cone can be equipped with tangential blades around the perimeter for twisting the flow, with the help of which it is rigidly fixed to the disk with the central hole of the swirl of the last mixing stage.
Недостатком данного решения является недостаточно качественная очистка газа, по причине того, что не весь объем поступающих жидкости и газа проходит через смесительные блоки. Когда верхние смесительные ступени располагаются в корпусе одна на одной, а не герметично крепятся на стенках корпуса, в щели между дисками и стенками корпуса поступает жидкость и газ, минуя тем самым ступень смешивания и спускаясь по стенкам корпуса к выходу. Таким образом на выходе появляются жидкость и газ, которые не прошли ступени смешивания и разделения, а, следовательно, качественной очистки газа не произошло. А также сепаратор в предложенном устройстве выполнен в виде конуса, что повышает сопротивление аппарата, скорость газожидкостной смеси падает и проходя через тангенциальные лопатки сепаратора не полностью разделяется на жидкость и газ. И газ с частицами загрязненной воды выходит в газоотводный патрубок. The disadvantage of this solution is the insufficient quality of gas purification, due to the fact that not all of the incoming liquid and gas passes through the mixing blocks. When the upper mixing steps are located in the housing one on one, and not hermetically attached to the walls of the housing, liquid and gas enter the gap between the disks and the walls of the housing, thereby bypassing the mixing stage and going down the walls of the housing to the outlet. Thus, liquid and gas appear at the outlet, which have not passed the stages of mixing and separation, and, therefore, high-quality gas purification has not occurred. And also the separator in the proposed device is made in the form of a cone, which increases the resistance of the apparatus, the speed of the gas-liquid mixture drops and passing through the tangential blades of the separator is not completely separated into liquid and gas. And gas with particles of contaminated water enters the gas outlet.
Задачей заявляемого технического решения является разработка простой, надежной в изготовлении и эксплуатации конструкции устройства для очистки газа с повышенными показателями эффективности. The objective of the proposed technical solution is to develop a simple, reliable in the manufacture and operation of the design of the device for gas purification with high performance indicators.
Технический результат заключается в повышении эффективности работы устройства.The technical result is to increase the efficiency of the device.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для очистки газа, включающем цилиндрический вертикально ориентированный корпус с патрубками для подвода газа и жидкости в верхней его части, и с патрубками для отвода жидкости и газа в нижней его части, корпус состоит из, как минимум, двух частей, расположенных одна на другой, каждая из которых представляет собой цилиндрический корпус с фланцами, выполненными с возможностью соединения частей корпуса с друг другом, и размещенные в корпусе один над другим смесительные блоки, каждый из смесительных блоков имеет обечайку с тангенциальными щелями в стенках, образованными тангенциальными лопатками, расположенными по касательной к окружности, верхняя часть обечайки закрыта верхним диском, диаметр которого равен диаметру обечайки, а нижняя часть обечайки закреплена на нижнем диске, который содержит центральное отверстие, диаметр которого меньше, чем диаметр обечайки, расположенный в корпусе сепарационный блок, размещенный под центральным отверстием диска последнего смесительного блока, перекрывающий сечение центрального отверстия нижнего диска, и снабженный тангенциальными лопатками, расположенными по касательной к окружности, согласно техническому решению, нижний диск каждого смесительного блока жестко закреплен между фланцами частей корпуса, диаметр нижнего диска больше диаметра внутренней поверхности корпуса, а сепарационный блок имеет нижнее основание в форме на основе усеченного конуса, обращенного своим меньшим основанием к отверстию нижнего диска смесительного блока, и дополнительно содержит козырек, выполненный по периметру нижнего основания сепарационного блока и образующий щель между сепарационным блоком и внутренней поверхностью стенок корпуса, а лопатки сепарационного блока ориентированы в противоположную сторону, чем лопатки смесительных блоков.The technical result is achieved due to the fact that in the device for gas purification, including a cylindrical vertically oriented housing with nozzles for supplying gas and liquid in its upper part, and with nozzles for draining liquid and gas in its lower part, the housing consists of at least , two parts located one on top of the other, each of which is a cylindrical body with flanges made with the possibility of connecting parts of the body to each other, and mixing blocks placed in the body one above the other, to Each of the mixing blocks has a shell with tangential slits in the walls formed by tangential blades tangential to the circumference, the upper part of the shell is closed by the upper disk, the diameter of which is equal to the diameter of the shell, and the lower part of the shell is fixed to the lower disk, which contains a central hole, diameter which is smaller than the diameter of the shell, a separation unit located in the housing, located under the central hole of the disk of the last mixing unit, overlapping the cross section the neutral hole of the lower disk, and provided with tangential blades tangential to the circumference, according to the technical solution, the lower disk of each mixing block is rigidly fixed between the flanges of the parts of the housing, the diameter of the lower disk is larger than the diameter of the inner surface of the housing, and the separation unit has a lower base in the form of the basis of a truncated cone, facing with its smaller base to the hole of the lower disk of the mixing block, and further comprises a visor made along the perimeter of the lower the base of the separation unit and the forming gap between the separation unit and the inner surface of the walls of the housing, and the blades of the separation unit are oriented in the opposite direction than the blades of the mixing blocks.
Выполнение нижнего основания сепарационного блока в форме усеченного конуса, обращенного своим меньшим основанием к центральному отверстию нижнего диска смесительного блока, позволяет увеличить площадь сечения сепарационного блока, что, в свою очередь, уменьшает сопротивление устройства. Это позволяет увеличить производительность устройства, не увеличивая мощности нагнетающего или всасывающего вентилятора, что влияет на эффективность работы устройства в целом. При такой форме выполнения нижнего основания сепарационного блока смесь жидкости и газа продолжает двигаться по спирали, спускается по конусообразной поверхности нижнего основания сепарационного блока и, проходя между тангенциальными лопатками сепарационного блока, получает дополнительное ускорение. Лопатки сепарационного блока ориентированы в противоположную сторону, чем лопатки смесительных блоков, что обеспечивает направленное прохождение потока, который получает дополнительное ускорение. Дальше поток, на выходе из тангенциальных щелей сепарационного блока ударяется о стенки корпуса, жидкость стекает вниз и затем уходит через патрубок для отвода жидкости, а газ поднимается и выходит через патрубок для отвода газа. Козырек, выполненный по периметру сепарационного блока и образующий щель между сепарационным блоком и внутренней поверхностью стенок корпуса, не позволяет жидкости, осаждающейся из газожидкостной смеси, стекать по внешней нижней поверхности конусообразного основания и попадать в отвод для очищенного газа.The implementation of the lower base of the separation unit in the form of a truncated cone, facing its smaller base to the Central hole of the lower disk of the mixing unit, allows you to increase the cross-sectional area of the separation unit, which, in turn, reduces the resistance of the device. This allows you to increase the performance of the device without increasing the capacity of the discharge or suction fan, which affects the overall performance of the device. With this form of execution of the lower base of the separation block, the mixture of liquid and gas continues to spiral, descends along the conical surface of the lower base of the separation block and, passing between the tangential blades of the separation block, receives additional acceleration. The blades of the separation block are oriented in the opposite direction than the blades of the mixing blocks, which provides directional flow, which receives additional acceleration. Further, the stream, at the exit from the tangential slots of the separation unit, hits the walls of the housing, the liquid flows down and then leaves through the pipe to drain the liquid, and the gas rises and leaves through the pipe to drain the gas. The visor, made around the perimeter of the separation block and forming a gap between the separation block and the inner surface of the walls of the casing, does not allow the liquid deposited from the gas-liquid mixture to drain along the outer lower surface of the conical base and enter the outlet for purified gas.
Козырек может быть выполнен как в виде отдельного элемента (кольца), соединенного с конусообразным основанием сепарационного блока, так и (что чаще) являться частью конусообразного основания сепарационного блока, в таком случае лопатки просто смещаются от края конусообразного основания к центру, образуя тем самым козырек.The visor can be made as a separate element (ring) connected to the conical base of the separation unit, and (more often) be part of the conical base of the separation unit, in this case the blades simply move from the edge of the conical base to the center, thereby forming a visor .
При закреплении каждого нижнего диска смесительного блока жестко и герметично между фланцами корпуса и выполнении нижнего диска по диаметру большим, чем внутренний диаметр корпуса исключается прохождение газожидкостного потока по стенкам корпуса, минуя смесительные блоки, что повышает эффективность работы устройства. Такая конструкция позволяет также при необходимости быстро и легко разобрать корпус и прочистить или заменить смесительный блок. When fixing each lower disk of the mixing block rigidly and tightly between the flanges of the casing and performing the lower disk in diameter larger than the inner diameter of the casing, the gas-liquid flow through the walls of the casing is excluded, bypassing the mixing blocks, which increases the efficiency of the device. This design also allows, if necessary, to quickly and easily disassemble the housing and clean or replace the mixing unit.
Описание устройства поясняется фигурами.Description of the device is illustrated by figures.
На фиг.1 приведена схема устройства, содержащего один смесительный блок (продольный разрез устройства).Figure 1 shows a diagram of a device containing one mixing unit (longitudinal section of the device).
На фиг.2 приведена схема устройства, содержащего два смесительных блока (продольный разрез устройства). Figure 2 shows a diagram of a device containing two mixing blocks (longitudinal section of the device).
На фиг.3приведен поперечный разрез смесительного блока по линии А-А. Figure 3 shows a cross section of a mixing block along line AA.
Позициями на фигурах показаны: 1 - корпус устройства, 2 - патрубок для подачи газа, 3 - патрубок для подачи жидкости, 4 – обечайка смесительного блока, 5 - верхний диск смесительного блока, 6 - лопатки смесительного блока, 7 – нижний диск смесительного блока, 8 – центральное отверстие смесительного блока, 9 – сепарационный блок с основанием в форме усеченного конуса, 10 - патрубок для слива жидкости, 11 - центральный патрубок для выхода газа, 12 – фланцы для крепления нижнего диска – 7 к корпусу – 1 и частей корпуса - 1 между собой, 13 - лопатки сепарационного блока, козырек – 14 сепарационного блока, щель - 15 между сепарационным блоком и внутренней поверхностью стенок корпуса – 1. The positions in the figures show: 1 - the body of the device, 2 - the nozzle for supplying gas, 3 - the nozzle for supplying liquid, 4 - the shell of the mixing block, 5 - the upper disk of the mixing block, 6 - the blades of the mixing block, 7 - the lower disk of the mixing block, 8 - the central hole of the mixing block, 9 - separation unit with a base in the shape of a truncated cone, 10 - pipe for draining the liquid, 11 - central pipe for the gas outlet, 12 - flanges for attaching the lower disk - 7 to the body - 1 and the parts of the body - 1 between each other, 13 - separation blades a block visor -
На фигурах не показаны средства для создания давления или разрежения в устройстве в процессе работы. Устройство может работать как под давлением, так и под разрежением без внесения изменений в конструкцию.The figures do not show means for creating pressure or vacuum in the device during operation. The device can operate both under pressure and under vacuum without making design changes.
В целях описания заявляемого технического решения под газом понимают, в частности, как газообразное вещество в чистом виде, так и смесь различных газов, газовоздушную смесь, воздух и т.п. При этом очистка означает удаление примесей и загрязнений и/или отделение от газа частиц иных веществ.In order to describe the claimed technical solution, gas is understood, in particular, as a gaseous substance in its pure form, as well as a mixture of various gases, a gas-air mixture, air, etc. In this case, cleaning means the removal of impurities and impurities and / or the separation of particles of other substances from the gas.
Далее работа устройства поясняется на примере его использования для очистки газовоздушной смеси от пыли в конструкции с двумя смесительными блоками со ссылками на фигуры 1-3.Further, the operation of the device is illustrated by the example of its use for cleaning the air-gas mixture from dust in a design with two mixing units with reference to figures 1-3.
В устройство - 1 через патрубок - 2 подают газовоздушную смесь, а жидкость, например, воду подают через патрубок – 3. Жидкость и газовоздушная смесь заполняют пространство корпуса первого смесительного блока через равномерно расположенные по боковой поверхности отверстия в обечайке – 4. Лопатки – 6 смесительного блока, расположенные по касательной к обечайке – 4 и образующие тангенциальные щели в ней, являются единственным входом в смесительный блок для смеси газожидкостного потока, так как сверху обечайка – 4 закрыта верхним диском – 5, а снизу обечайка – 4 закреплена на нижнем диске – 7, который герметично и жестко закреплен на стенках корпуса – 1 с помощью фланцев - 12. Газожидкостный поток проходя через тангенциальные щели обечайки – 4, движется по лопаткам – 6, что задает ему вращательное круговое движение по направлению лопаток – 6. Под действием центробежных сил жидкость, поступающая в смесительный блок, прижимается к внутренней поверхности обечайки -4, где постоянно раскручивается поступающим газом. При этом внутри смесительного блока образуется газожидкостное кольцо, удерживаемое на внутренних поверхностях обечайки – 4. Газ с жидкостью двигаются по спиральной траектории от периферии к центру. Поскольку скорость газа в десятки раз превышает скорость жидкости, то при его прохождении через вращающееся газожидкостное кольцо, газ с жидкостью дробятся в поле центробежных сил на очень мелкие пузырьки с развитой быстрообновляемой поверхностью контакта (размеры пузырьков обратно пропорциональны центробежным ускорениям), что обеспечивает тщательное смешивание газа и жидкости, пока оно не заполнит пространство обечайки – 4 дойдя до центрального отверстия – 8 нижнего диска – 7. При этом сам смесительный блок остается неподвижным, вращается только газожидкостное кольцо. Далее через отверстие – 8 нижнего диска – 7 газожидкостный поток поступает во второй смесительный блок, работающий аналогично первому, в котором также происходит его раскручивание и дробление с образованием газожидкостного кольца. Если времени контакта между газом и жидкостью не хватает в первых двух смесительных блоках для требуемых параметров смешивания, то устройство может быть снабжено любым количеством аналогичных блоков, обеспечиваемых необходимое время контакта газа с жидкостью и их степени смешивания. Причем в каждый смесительный блок может быть введен дополнительный патрубок для подачи жидкости или газа. В процессе смешивания газовоздушной смеси и жидкости пыль прилипает к пузырькам жидкости на границах раздела. После выхода из последнего смесительного блока газожидкостная смесь попадает в сепарационный блок – 9, где происходит разделение жидкой фазы и газа. При этом газожидкостный поток, продолжая двигаться по спирали, спускается по конусообразной поверхности нижнего основания сепарационного блока - 9 и, проходя между лопатками - 13, расположенными тангенциально, получает дополнительное ускорение. Далее поток ударяется о стенки корпуса - 1, жидкость, с содержащимися в ней частицами пыли стекает вниз и удаляется через патрубок - 10 для отвода жидкости, а газ поднимается и выходит через патрубок -11 для отвода газа. Козырек - 14, выполненный по периметру сепарационного блока - 9 и образующий щель - 15 между сепарационным блоком - 9 и внутренней поверхностью стенок корпуса - 1, не позволяет жидкости стекать по внешней нижней поверхности конусообразного основания и предотвращает попадание жидкости в отвод - 11 для очищенного газа.Into the device - 1 through the nozzle - 2 serves a gas-air mixture, and liquid, for example, water is supplied through the nozzle - 3. The liquid and gas-air mixture fill the space of the housing of the first mixing unit through holes evenly located on the side surface in the shell - 4. Blades - 6 mixing blocks located tangentially to the shell - 4 and forming tangential slits in it are the only entrance to the mixing block for the gas-liquid flow mixture, since the shell - 4 is closed by the top disk - 5 on top, and with at the bottom, the shell - 4 is mounted on the bottom disk - 7, which is hermetically and rigidly mounted on the walls of the housing - 1 with the help of flanges - 12. The gas-liquid flow passing through the tangential slots of the shell - 4, moves along the blades - 6, which sets it in a circular circular motion the direction of the blades is 6. Under the action of centrifugal forces, the liquid entering the mixing block is pressed against the inner surface of the shell -4, where it is constantly unwound with the incoming gas. In this case, a gas-liquid ring is formed inside the mixing block, which is held on the inner surfaces of the shell - 4. Gas and liquid move along a spiral path from the periphery to the center. Since the gas velocity is ten times higher than the liquid velocity, when it passes through a rotating gas-liquid ring, gas and liquid are crushed in the field of centrifugal forces into very small bubbles with a developed rapidly renewable contact surface (bubble sizes are inversely proportional to centrifugal accelerations), which ensures thorough mixing of the gas and liquid until it fills the space of the shell - 4 reaching the central hole - 8 of the lower disk - 7. At the same time, the mixing unit itself remains stationary, rotate Only a gas-liquid ring is provided. Then, through the hole - 8 of the lower disk - 7, the gas-liquid flow enters the second mixing unit, which works similarly to the first, in which it also unwinds and crushes to form a gas-liquid ring. If the contact time between the gas and the liquid is not enough in the first two mixing blocks for the required mixing parameters, the device can be equipped with any number of similar blocks that provide the necessary contact time of the gas with the liquid and their degree of mixing. Moreover, an additional nozzle for supplying liquid or gas can be introduced into each mixing block. In the process of mixing the gas-air mixture and the liquid, the dust adheres to the liquid bubbles at the interfaces. After exiting the last mixing unit, the gas-liquid mixture enters the separation unit - 9, where the liquid phase and gas are separated. In this case, the gas-liquid flow, continuing to move in a spiral, descends along the cone-shaped surface of the lower base of the separation unit - 9 and, passing between the blades - 13, located tangentially, receives additional acceleration. Next, the flow hits the walls of the casing - 1, the liquid, with the dust particles contained in it, flows down and is removed through the pipe - 10 to drain the liquid, and the gas rises and leaves through the pipe -11 to drain the gas. The visor - 14, made along the perimeter of the separation block - 9 and forming a gap - 15 between the separation block - 9 and the inner surface of the walls of the housing - 1, does not allow liquid to drain along the outer lower surface of the conical base and prevents liquid from entering the outlet - 11 for purified gas .
При этом жидкость, выводимая через сливной патрубок – 10, может быть собрана в резервуаре и после очистки вновь возвращена в смесительный блок через патрубок - 2, рециркулируя, таким образом, по замкнутому кругу. В то же время, очищенная газовоздушная смесь, прошедшая несколько смесительных блоков, после сепаратора - 9 поступает в патрубок 11 и может быть возвращена в помещение или выведена в атмосферу, либо собрана в резервуар для дальнейшего использования.In this case, the liquid discharged through the drain pipe - 10 can be collected in the tank and after cleaning again returned to the mixing unit through the pipe - 2, thus recirculating in a closed circle. At the same time, the purified gas-air mixture that has passed through several mixing blocks after the separator - 9 enters the
Фланцы – 12 для крепления нижнего диска – 7 к корпусу – 1 и частей корпуса - 1 между собой позволяют в ходе эксплуатации быстро разобрать корпус и прочистить и/или заменить один из смесительных блоков.Flanges - 12 for attaching the lower disc - 7 to the housing - 1 and the parts of the housing - 1 between each other during operation allow you to quickly disassemble the housing and clean and / or replace one of the mixing blocks.
На фиг.3 показан разрез смесительного блока, где происходит смешение газа с жидкостью. Газ между лопатками - 6, установленными по касательной к внутренней окружности обечайки - 4, вместе с жидкостью поступают внутрь смесительного блока (за счет давления или разряжения, создаваемого вентилятором) и начинают вращаться. Под действием центробежных сил жидкость, поступающая в смесительный блок, прижимается к внутренней поверхности обечайки -4, где постоянно раскручивается поступающим газом. При этом внутри смесительного блока образуется газожидкостное кольцо, удерживаемое на внутренних поверхностях обечайки – 4. Газ с жидкостью двигаются по спиральной траектории от периферии к центру. Поскольку скорость газа в десятки раз превышает скорость жидкости, то при его прохождении через вращающееся газожидкостное кольцо, газ с жидкостью дробятся в поле центробежных сил на очень мелкие пузырьки с развитой быстрообновляемой поверхностью контакта (размеры пузырьков обратно пропорциональны центробежным ускорениям), что обеспечивает тщательное смешивание газа и жидкости, пока оно не заполнит пространство обечайки – 4 дойдя до центрального отверстия – 8 нижнего диска – 7.Figure 3 shows a section of the mixing block, where gas is mixed with liquid. The gas between the blades - 6, installed tangentially to the inner circumference of the shell - 4, together with the liquid enter the mixing unit (due to pressure or vacuum created by the fan) and begin to rotate. Under the action of centrifugal forces, the liquid entering the mixing block is pressed against the inner surface of the shell -4, where it is constantly unwound with the incoming gas. In this case, a gas-liquid ring is formed inside the mixing block, which is held on the inner surfaces of the shell - 4. Gas and liquid move along a spiral path from the periphery to the center. Since the gas velocity is ten times higher than the liquid velocity, when it passes through a rotating gas-liquid ring, gas and liquid are crushed in the field of centrifugal forces into very small bubbles with a developed rapidly renewable contact surface (bubble sizes are inversely proportional to centrifugal accelerations), which ensures thorough mixing of the gas and liquid until it fills the space of the shell - 4 reaching the central hole - 8 of the lower disk - 7.
Таким образом, предлагаемое устройство за счет того, что силы, удерживающие жидкость в барботажном слое, на порядок и больше выше гравитационных, поверхность контакта в 100 раз больше, чем в обычных насадочных аппаратах, обеспечивает высокоэффективную отделение дисперсионных частиц от газов, паров и воздуха, в то же время конструкция имеет низкую металлоемкость и надежность в эксплуатации. Таким образом, по сравнению с ближайшим аналогом повышена эффективность работы устройства.Thus, the proposed device due to the fact that the forces that hold the liquid in the bubbling layer are an order of magnitude or more higher than the gravitational ones, the contact surface is 100 times larger than in conventional packed devices, provides highly efficient separation of dispersion particles from gases, vapors and air, at the same time, the design has low metal consumption and operational reliability. Thus, in comparison with the closest analogue, the efficiency of the device is increased.
Устройство может найти широкое применение: для абсорбционной очистки газов от вредных примесей (окислы серы, азота; фтористый и хлористый водород, хлор, фтор, аммиак и т.д.), мокрой очистки вентиляционных выбросов от мелкой пыли, испарительного увлажнения и охлаждения воздуха, снижения температуры дымовых газов, утилизации тепла отходящих газов.The device can be widely used: for absorption cleaning of gases from harmful impurities (sulfur, nitrogen oxides; hydrogen fluoride and chloride, chlorine, fluorine, ammonia, etc.), wet cleaning of ventilation emissions from fine dust, evaporative humidification and air cooling, lowering the temperature of the flue gases, utilizing the heat of the exhaust gases.
Представленные фигуры и описание конструкции устройства не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения в объеме заявляемой формулы. Заявленное устройство может также использоваться в качестве скруббера, абсорбера, десорбера, контактного теплообменника, химического реактора в технологических процессах. В частности, устройство может быть использовано для осушения дымовых газов котельных. Например, для котельных работающих на газе, влагосодержание дымовых газов равно d=150 грамм на килограмм дымового газа. А температура конденсации равна 60 градусов. После осушки влагосодержание дымовых газов может быть уменьшено до 50 грамм на килограмм дымового газа. А температура конденсации может упасть до 40 градусов. Одновременно с осушкой дымовых газов происходит утилизация тепла дымовых газов.The presented figures and a description of the design of the device do not exhaust the possible options for performance and do not in any way limit the scope of the claimed technical solution. Other options are possible in the scope of the claimed formula. The claimed device can also be used as a scrubber, absorber, stripper, contact heat exchanger, chemical reactor in technological processes. In particular, the device can be used to drain the flue gases of boiler rooms. For example, for gas-fired boiler houses, the moisture content of flue gases is d = 150 grams per kilogram of flue gas. And the condensation temperature is 60 degrees. After drying, the moisture content of the flue gas can be reduced to 50 grams per kilogram of flue gas. And the condensation temperature can drop to 40 degrees. Simultaneously with the drying of the flue gases, the heat of the flue gases is utilized.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115082A RU2672426C1 (en) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Device for gas purification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115082A RU2672426C1 (en) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Device for gas purification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2672426C1 true RU2672426C1 (en) | 2018-11-14 |
Family
ID=64327916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018115082A RU2672426C1 (en) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Device for gas purification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2672426C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2702565C1 (en) * | 2019-02-28 | 2019-10-08 | Общество с ограниченной ответственностью «Промышленно-Инновационная Компания» | Method of purifying a vapor-gas mixture from low-boiling liquid vapors and an apparatus for its implementation |
| RU202085U1 (en) * | 2020-08-26 | 2021-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью «Промышленно-Инновационная Компания» | GAS CLEANER |
| RU2756745C1 (en) * | 2020-12-29 | 2021-10-05 | Антон Николаевич Дзебань | Gas purification device |
| WO2022045919A1 (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленно-Инновационная Компания" | Gas-cleaning device |
| RU2771825C1 (en) * | 2020-12-25 | 2022-05-12 | Общество с ограниченной ответственностью «Промышленно-Инновационная Компания» | Gas cleaning device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB469406A (en) * | 1936-01-23 | 1937-07-23 | Claude Bernard Schneible | Improvements in columns for treating gases or vapours with liquids |
| SU1098556A1 (en) * | 1983-05-06 | 1984-06-23 | Специальное Конструкторское Бюро "Энергохиммаш" | Multichamber heat-mass exchange apparatus |
| SU1309376A1 (en) * | 1985-04-25 | 1992-06-30 | Специальное Конструкторское Бюро По Энергетической Аппаратуре И Машинам | Heat-mass exchanger |
| SU1820857A3 (en) * | 1990-03-11 | 1993-06-07 | Novosib Vsesoyuznogo Ni I K I | Process and unit for purification of waste gases |
| WO2004011119A2 (en) * | 2002-07-29 | 2004-02-05 | Koch-Glitsch, Lp | Vapor-liquid contact trays and method employing same |
| RU2404838C1 (en) * | 2009-07-20 | 2010-11-27 | ООО Промышленно-Инновационная Компания | Device for gas and air cleaning |
-
2018
- 2018-04-24 RU RU2018115082A patent/RU2672426C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB469406A (en) * | 1936-01-23 | 1937-07-23 | Claude Bernard Schneible | Improvements in columns for treating gases or vapours with liquids |
| SU1098556A1 (en) * | 1983-05-06 | 1984-06-23 | Специальное Конструкторское Бюро "Энергохиммаш" | Multichamber heat-mass exchange apparatus |
| SU1309376A1 (en) * | 1985-04-25 | 1992-06-30 | Специальное Конструкторское Бюро По Энергетической Аппаратуре И Машинам | Heat-mass exchanger |
| SU1820857A3 (en) * | 1990-03-11 | 1993-06-07 | Novosib Vsesoyuznogo Ni I K I | Process and unit for purification of waste gases |
| WO2004011119A2 (en) * | 2002-07-29 | 2004-02-05 | Koch-Glitsch, Lp | Vapor-liquid contact trays and method employing same |
| RU2404838C1 (en) * | 2009-07-20 | 2010-11-27 | ООО Промышленно-Инновационная Компания | Device for gas and air cleaning |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2702565C1 (en) * | 2019-02-28 | 2019-10-08 | Общество с ограниченной ответственностью «Промышленно-Инновационная Компания» | Method of purifying a vapor-gas mixture from low-boiling liquid vapors and an apparatus for its implementation |
| RU202085U1 (en) * | 2020-08-26 | 2021-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью «Промышленно-Инновационная Компания» | GAS CLEANER |
| WO2022045919A1 (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленно-Инновационная Компания" | Gas-cleaning device |
| RU214664U1 (en) * | 2020-10-21 | 2022-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленно-Инновационная Компания-Энергокомплект" | Gas cleaning device |
| RU2771825C1 (en) * | 2020-12-25 | 2022-05-12 | Общество с ограниченной ответственностью «Промышленно-Инновационная Компания» | Gas cleaning device |
| RU2756745C1 (en) * | 2020-12-29 | 2021-10-05 | Антон Николаевич Дзебань | Gas purification device |
| RU2787480C1 (en) * | 2022-01-14 | 2023-01-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленно-Инновационная Компания" | Gas purification device |
| RU2792571C1 (en) * | 2022-08-01 | 2023-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленно-Инновационная Компания" | Gas purification system |
| RU2811229C1 (en) * | 2023-05-17 | 2024-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленно-Инновационная Компания" | Water purification device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2672426C1 (en) | Device for gas purification | |
| RU2404838C1 (en) | Device for gas and air cleaning | |
| US5112375A (en) | Radial vane demisting system in a separator for removing entrained droplets from a gas stream | |
| EP2941318B1 (en) | Cyclone, cyclone mist eliminator and method of use | |
| RU2363520C1 (en) | Centrifugal separator for separation of liquid drops from gas flow | |
| US3348364A (en) | Gas scrubber with improved liquid separator | |
| JP2011136285A (en) | Cyclone dust collector | |
| US3412529A (en) | Gas scrubbing apparatus and method | |
| JP4906175B2 (en) | Gas-liquid separator | |
| CN101322908A (en) | Wet-type high-efficient desulfation dust-extraction device and method | |
| CN104096512B (en) | A kind of hydrolysis of urea reactor outlet demister | |
| FR3102682A1 (en) | Filtration device for polluted gases by absorption | |
| KR100780839B1 (en) | filter for compressor | |
| RU202085U1 (en) | GAS CLEANER | |
| RU2756745C1 (en) | Gas purification device | |
| RU214664U1 (en) | Gas cleaning device | |
| RU2811229C1 (en) | Water purification device | |
| RU185045U1 (en) | Drip tray | |
| RU2787480C1 (en) | Gas purification device | |
| CN106731430A (en) | A kind of venturi bundled tube dedusting demister | |
| RU2792571C1 (en) | Gas purification system | |
| CN104028072B (en) | Cyclonic multi-stage flue gas cleaning equipment of turning back is utilized to carry out the method for gas cleaning | |
| RU2489195C1 (en) | Oil-and-moisture separator | |
| SU1174062A1 (en) | Centrifugal separator | |
| RU208304U1 (en) | MULTI-VORTEX SEPARATOR FOR CLEANING GASES |