SE463699B - PROCEDURE AND DEVICE FOR GAS CLEANING - Google Patents
PROCEDURE AND DEVICE FOR GAS CLEANINGInfo
- Publication number
- SE463699B SE463699B SE8800957A SE8800957A SE463699B SE 463699 B SE463699 B SE 463699B SE 8800957 A SE8800957 A SE 8800957A SE 8800957 A SE8800957 A SE 8800957A SE 463699 B SE463699 B SE 463699B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- gas
- bath
- liquid
- flow
- openings
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/02—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath
- B01D47/021—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath by bubbling the gas through a liquid bath
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
- G21C19/30—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
- G21C19/303—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for gases
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
Description
463 699 2 fysikaliska fenomen, sedimentation och diffusion, varvid partiklar i stor- leksområdet 0,5-10 pm endast blir svagt påverkade. Ett sådant filter blir därför förhållandevis stort och betingar en avsevärt kostnad. Trots detta erhålls en relativt dålig avskiljning av de finaste partiklarna, särskilt partiklar under 0,5 pm. Vidare har ett sådant stenbäddsfilter dålig verk- ningsgrad vid avskiljning av gaser, som här sker genom adsorption på sten- materialet. 463 699 2 physical phenomena, sedimentation and diffusion, whereby particles in the size range 0.5-10 μm are only slightly affected. Such a filter will therefore be relatively large and entails a considerable cost. Despite this, a relatively poor separation of the finest particles is obtained, especially particles below 0.5 μm. Furthermore, such a rock bed filter has poor efficiency in the separation of gases, which here takes place by adsorption on the rock material.
Enligt föreliggande uppfinning föreslås användning av våtrening med hjälp av ett vätskebad, varvid den förorenade gasen bringas in under vätskans yta. Avskiljaren kommer härmed att fungera som ett vattenlås, som när det icke råder övertryck i det till gasrenaren anslutna utrymet håller detta avskilt från omgivande atmosfär.According to the present invention, it is proposed to use wet cleaning by means of a liquid bath, wherein the contaminated gas is introduced below the surface of the liquid. The separator will thus function as a water trap, which when there is no overpressure in the space connected to the gas purifier keeps it separate from the surrounding atmosphere.
För att en god reningsverkningsgrad skall erhållas i en våtrenare erfor- dras en intim blandning mellan vätska och gas i renaren. Reningsvätskan måste alltså fördelas som fina droppar i gasen eller också måste gasen bringas att passera genom vätskan i form av små bubblor. För våtrenare där gasen förs in under en vätskeyta gäller vidare att reningsverkningsgraden är mycket flödesberoende. God rening erhålls bara inom ett relativt smalt flödesintervall. Detta erbjuder speciella problem vid ett nödsystem, efter- som dessa system måste kunna ge en tillfredsställande rening oberoende av flödet utan någon aktiv kontroll eller reglering.In order to obtain a good cleaning efficiency in a wet cleaner, an intimate mixture between liquid and gas in the cleaner is required. The purification liquid must therefore be distributed as fine droplets in the gas or the gas must be caused to pass through the liquid in the form of small bubbles. For wet cleaners where the gas is introduced under a liquid surface, it also applies that the cleaning efficiency is very flow-dependent. Good purification is obtained only within a relatively narrow flow interval. This offers special problems with an emergency system, as these systems must be able to provide satisfactory purification regardless of the flow without any active control or regulation.
En anordning där den förorenade gasen förs ned under ytan på ett vätske- bad och renas vid passage upp genom vätskebadet är dock av andra skäl mycket lämplig som ett nödsystem. En sådan anordning kan fås att fungera helt passivt och kan stå ständigt insatsberedd, samt automatiskt träda i funktion vid en olycka eller driftsstörning.A device where the polluted gas is lowered below the surface of a liquid bath and purified when passing up through the liquid bath is, however, for other reasons very suitable as an emergency system. Such a device can be made to function completely passively and can be constantly ready for operation, as well as automatically come into operation in the event of an accident or malfunction.
Det har tidigare föreslagits gasreningsanordningar vid vilka en förorenad gas förs in under ytan på ett vätskebad och bubblar ut genom ett antal öppningar eller munstycken. Dessa tidigare föreslagna anordningar har emellertid dålig reningsverkan eftersom vanligtvis relativt stora luft- blåsor med låg hastighet passerar genom vätskebadet och det därför blir dålig kontakt mellan vätska och gas.Gas purification devices have previously been proposed in which a contaminated gas is introduced below the surface of a liquid bath and bubbles out through a number of openings or nozzles. However, these previously proposed devices have a poor cleaning effect because usually relatively large low-velocity air bubbles pass through the liquid bath and there is therefore poor contact between liquid and gas.
Vid en sådan känd reningsanordning enligt DE-PS 228 733 delas inkommande 463 699 3 gasflöde upp i ett antal delflöden och bringas att som fina strålar slå emot impinger eller anslagsytor. Denna anordning har emellertid den ovan- nämnda begränsningen att den har låg verkningsgrad vid låga gasflöden, eftersom gasen då kommer att bubbla upp genom vätskan relativt opåverkad i form av stora bubblor. För att ett sådant system skall ge hög rening krävs gashastigheter på 50-100 m/S.In such a known purification device according to DE-PS 228 733, incoming 463 699 3 gas flow is divided into a number of partial flows and is caused to strike impingers or abutment surfaces like fine jets. However, this device has the above-mentioned limitation that it has low efficiency at low gas flows, since the gas will then bubble up through the liquid relatively unaffected in the form of large bubbles. For such a system to provide high purification, gas velocities of 50-100 m / S are required.
Det har vidare föreslagits våtreningsanordningar enligt USA 3 216 181 (se fig. 4), USA 3 520 113 (se fig. 7) och USA 4 182 617 (se fig. 2), där gasen leds in under vätskans yta genom ett antal öppningar på successivt tilltagande djup. Vid ökande inloppstryck pressar den inkommande gasen ned vätskeytan i inloppsledningen till dess att den första utloppsöppningen friläggs och gasen bringas att strömma upp genom vätskan. Vid ökande flöde pressas vätskeytan ned ytterligare och fler öppningar friläggs, så att gasen kan strömma ut genom dessa som delströmmar. Därmed kan i viss mån flödesvariationerna förhindras att påverka reningsverkningsgraden.Wet cleaning devices have further been proposed according to USA 3,216,181 (see Fig. 4), USA 3,520,113 (see Fig. 7) and USA 4,182,617 (see Fig. 2), where the gas is led under the surface of the liquid through a number of openings. at gradually increasing depths. With increasing inlet pressure, the incoming gas presses down the liquid surface in the inlet line until the first outlet opening is exposed and the gas is caused to flow up through the liquid. With increasing flow, the liquid surface is pressed down further and more openings are exposed, so that the gas can flow out through these as partial flows. Thus, to a certain extent, the flow variations can be prevented from affecting the purification efficiency.
Dessa tidigare kända anordningar har den nackdelen, att när vätskeytan i inloppsledningen pressats ned under en utloppsöppning, så kommer gasen att strömma ut i reningsbadet med låg hastighet. Gasen kommer därför att strömma upp genom vätskan som relativt stora, långsamt stigande bubblor.These prior art devices have the disadvantage that when the liquid surface in the inlet line is pressed down under an outlet opening, the gas will flow out into the purification bath at low speed. The gas will therefore flow up through the liquid as relatively large, slowly rising bubbles.
Det sker därför en dålig frånskiljning av fina partiklar och gasformiga föroreningar. Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förbättrat gasreningsförfarande av ovannämnt slag. Ett förfarande som ger intim kontakt mellan gas och reningsvätska, samt hög reningsverkningsgrad både vid dellast och fullast, och som har hög kapacitet inom en liten apparatvolym. Ett ytterligare syfte är att åstadkoma en anordning för genomförande av förfarandet.There is therefore a poor separation of fine particles and gaseous pollutants. The object of the present invention is to provide an improved gas purification process of the above kind. A method that provides intimate contact between gas and purification liquid, as well as high purification efficiency both at partial load and full load, and which has a high capacity within a small device volume. A further object is to provide a device for carrying out the method.
För att uppnå detta syfte kännetecknas förfarandet enligt uppfinningen framför allt av de i den kännetecknande delen av patentkravet 1 angivna särdragen. En anordning för genomförande av förfarandet enligt upp- finningen kännetecknas framför allt av de särdrag som anges i den känne- tecknande delen av det första anordningskravet.In order to achieve this object, the method according to the invention is characterized above all by the features stated in the characterizing part of claim 1. A device for carrying out the method according to the invention is characterized above all by the features stated in the characterizing part of the first device requirement.
Vid förfarandet respektive anordningen enligt uppfinningen erhåller man alltid en hög reningsverkningsgrad oberoende av det totala gasflödets stor- 463 699 4 lek, genom att den förorenade gasen bringas att passera genom ett mot gas- flödets storlek anpassat antal inloppsöppningar på successivt ökande djup under vätskeytan och därefter genom högre belägna utloppsöppningar och sedan i form av bubblor bringas att strömma upp genom vätskan.In the process and the device according to the invention, a high purification efficiency is always obtained regardless of the size of the total gas flow, by causing the polluted gas to pass through a number of inlet openings adapted to the size of the gas flow at a gradually increasing depth below the liquid surface and thereafter. through higher located outlet openings and then in the form of bubbles are caused to flow up through the liquid.
Vanligtvis innebär detta att bubblornas hastighet är ganska låg och att avskiljningsförmågan speciellt för partikelformiga föroreningar är mycket låg. Enligt föreliggande uppfinning bringas emellertid bubblorna att stiga uppåt med en hastighet som är väsentligt högre än den med vilken en ostörd bubbla stiger uppåt.Usually this means that the speed of the bubbles is quite low and that the separating capacity especially for particulate pollutants is very low. According to the present invention, however, the bubbles are caused to rise upwards at a speed which is substantially higher than that at which an undisturbed bubble rises upwards.
Föreslaget förfarande bygger på den överraskande upptäckten att då en ström av bubblor passerar genom en vätska med en hastighet som vid yt- passagen är högre än 0,1 m/s, med ythastighet avses gasens volymflöde dividerat med aktiv vätskeyta, sker en så häftig växelverkan mellan bubb- lorna, samanslagning och sönderdelning, att en mycket god partikel- avskiljning erhålls i vätskebadet.The proposed method is based on the surprising discovery that when a stream of bubbles passes through a liquid at a speed which at the surface passage is higher than 0.1 m / s, by surface velocity is meant the volume flow of the gas divided by active liquid surface, such a violent interaction occurs between the bubbles, merging and decomposition, that a very good particle separation is obtained in the liquid bath.
Denna hastighet uppnås dock inte i en fritt stigande ström av bubblor.However, this velocity is not achieved in a freely rising flow of bubbles.
Dessa stiger i vatten med en hastighet som är högst 0,3-0,5 m/s, och med hänsyn till att bubblorna endast upptar en mindre del av volymen i vätskan blir ythastigheten väsentligt lägre.These rise in water at a speed not exceeding 0.3-0.5 m / s, and in view of the fact that the bubbles occupy only a small part of the volume in the liquid, the surface velocity becomes significantly lower.
Enligt föreslaget förfarande kan dock bubblornas stighastighet ökas väsent- ligt. Detta uppnås genom att begränsningar i sidled införs, så att en del- ström av bubblor från en utloppsöppning inte kan breda ut sig över mer än en förutbestämd area. Areabegränsningen ökar möjligheten att bubblorna når en hög hastighet, men detta visar sig inte vara tillräckligt för att en tillfredsställande avskiljningsgrad skall uppnås.According to the proposed procedure, however, the rising speed of the bubbles can be significantly increased. This is achieved by introducing lateral constraints, so that a partial flow of bubbles from an outlet opening cannot spread over more than a predetermined area. The area limitation increases the possibility that the bubbles reach a high velocity, but this does not prove to be sufficient for a satisfactory degree of separation to be achieved.
För att ytterligare öka bubblornas stighastighet föreslås därför enligt föreliggande uppfinning att utrymmet för uppåtstigande bubblor begränsas, så att en väsentlig del av badets yta inte passeras av stigande bubblor ens vid maximal belastning. Genom detta förfarande, som åskådliggörs i exemplet nedan, kan en mammutpumpeffekt erhållas.Therefore, in order to further increase the rising speed of the bubbles, it is proposed according to the present invention that the space for rising bubbles is limited, so that a substantial part of the surface of the bath is not passed by rising bubbles even at maximum load. By this method, which is illustrated in the example below, a mammoth pump effect can be obtained.
Badet delas därför upp i ett antal celler, i fortsättningen kallade stigar- celler, i vilka bubblor stiger uppåt, och mellan dessa arrangerade ut- 463 699 rymmen, i fortsättningen kallade àterströmningskanaler, i vilka inga bubb- lor införs. Stigarcellerna skiljs frän varandra och från återströmnings- kanaler och omgivande passiv vätska med avskärmningar. Dessa avskärmningar utgörs av väggar som fullständigt eller nästan fullständigt omsluter en delström av gasbubblor under passagen från utloppsöppningen till vätske- ytan. Väggarna slutar företrädesvis något under nivån för vätskebadets yta då detta inte belastas.The bath is therefore divided into a number of cells, hereinafter referred to as riser cells, in which bubbles rise upwards, and between these arranged spaces, hereinafter referred to as backflow channels, into which no bubbles are introduced. The riser cells are separated from each other and from backflow channels and surrounding passive fluid with shields. These shields consist of walls which completely or almost completely enclose a partial flow of gas bubbles during the passage from the outlet opening to the liquid surface. The walls preferably end slightly below the level of the surface of the liquid bath as this is not loaded.
När en viss stigarcell belastas medför flödet av gasbubblor att vätske- nivån i cellen stiger eftersom det statiska trycket vid avskärmningarnas underkant skall bibehållas vid det värde som bestäms av omgivande vätska.When a certain riser cell is loaded, the flow of gas bubbles causes the liquid level in the cell to rise because the static pressure at the lower edge of the shields must be maintained at the value determined by the surrounding liquid.
Detta värde bestäms på båda sidor om avskärmningen av tyngden för den vätskepelare som sträcker sig från denna nivå upp till ytan. Eftersom när- varon av gasbubblor minskar volymvikten i stigarcellen måste detta kompen- seras av en högre nivå för vätskans yta i cellen. Om detta innebär att jämvikt uppnås vid en nivå som ligger högre än avskärmningarnas övre kant kommer vätska att rinna över i angränsande utrymmen, återströmningskanaler.This value is determined on both sides by the shielding of the weight of the liquid column extending from this level up to the surface. Since the presence of gas bubbles reduces the bulk density in the riser cell, this must be compensated by a higher level of liquid surface in the cell. If this means that equilibrium is reached at a level that is higher than the upper edge of the shields, liquid will overflow into adjacent spaces, backflow channels.
Dä kommer inte heller jämvikt att råda vid avskärmningarnas undre kant.There will also be no equilibrium at the lower edge of the screens.
Trycket i stigarcellen komer där att vara lägre än i omgivningen, varför ny vätska strömmar in.The pressure in the riser cell will be lower there than in the surroundings, which is why new liquid flows in.
På detta sätt erhålls en vätskeströmning uppåt genom stigarcellen. Bubb- lorna kommer p g a denna strömning att stiga med en högre hastighet, efter- som den hastighet som deplacementets lyftkraft ger, adderas till den uppåt- strömmande vätskans hastighet.In this way a liquid flow upwards through the riser cell is obtained. Due to this flow, the bubbles will rise at a higher speed, as the speed given by the lifting force of the displacement is added to the speed of the upwardly flowing liquid.
Vid upprepade försök har detta visat sig ge en oväntat intensiv växelver- kan mellan bubblorna och en överraskande stor förbättring av avskiljnings- graden, speciellt för små partikelformiga föroreningar.Repeated experiments have shown this to give an unexpectedly intense interaction between the bubbles and a surprisingly large improvement in the degree of separation, especially for small particulate pollutants.
Det har även visat sig vara av ringa betydelse hur de munstycken är utfor- made genom vilka gasen slâpps ut i vätskan. Efter en kort sträcka, exempel- vis 0,5 m, är strömningsbilden väsentligen lika för högst varierande ut- loppsmunstycken. En väsentlig fördel erbjuds därmed av föreslaget förfa- rande genom att billiga fördelningsanordningar kan användas.It has also proved to be of little importance how the nozzles through which the gas is released into the liquid are formed. After a short distance, for example 0.5 m, the flow pattern is essentially the same for highly varying outlet nozzles. A significant advantage is thus offered by the proposed procedure in that cheap distribution devices can be used.
För att god avskiljning skall erhållas vid varierande flöde av förorenad gas föreslås att den förorenade gasen fördelas till stigarceller via en 465 699 6 fördelningsanordning med inloppsöppningar anordnade på successivt ökande djup, t ex så som visas i följande beskrivning av en utföringsform av upp- finningen.In order to obtain good separation at varying flow of polluted gas, it is proposed that the polluted gas be distributed to riser cells via a distribution device with inlet openings arranged at successively increasing depths, for example as shown in the following description of an embodiment of the invention.
En följd av ett sådant arrangemang blir att flödet genom en enskild stigar- cell ökar något då det totala gasflödet ökar, eftersom detta medför att tryckfallet över utloppsanordningarna ökar p g a att vätskeniván inuti för- delaren sänks. Detta försämrar dock inte avskiljningen, snarare tvärtom, eftersom bubblornas stighastighet då också ökar. Den variation i verknings- grad som detta dock leder till, kan hållas liten om det vertikala avstån- det mellan inloppsöppning och utloppsöppning är av samma storleksordning som nivåskillnaden mellan högst och lägst belägna inloppsöppning, eller åtminstone inte är väsentligt mindre.A consequence of such an arrangement is that the flow through an individual riser cell increases slightly as the total gas flow increases, since this means that the pressure drop across the outlet devices increases due to the liquid level inside the distributor being lowered. However, this does not impair the separation, rather the opposite, since the rising speed of the bubbles then also increases. However, the variation in efficiency that this leads to can be kept small if the vertical distance between the inlet opening and the outlet opening is of the same order of magnitude as the level difference between the highest and lowest located inlet openings, or at least not significantly smaller.
Uppfinningen skall nu närmare beskrivas under hänvisning till bifogade rit- ningar.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
Figur l visar en vertikalsektion av en första utföringsform av en gasreningsanordning enligt föreliggande uppfinning.Figure 1 shows a vertical section of a first embodiment of a gas purification device according to the present invention.
Figur 2 visar en tvärsektion i snitt enligt linjen II-II i figur 1.Figure 2 shows a cross section in section along the line II-II in figure 1.
Figur 3 visar en detaljvy av ett i gasreningsanordningen enligt figur 1 ingående fördelarrör med munstycke.Figure 3 shows a detail view of a manifold with nozzle included in the gas purification device according to figure 1.
Figur 4 visar en vertikalsektion av en andra utföringsform av en gasreningsanordning enligt uppfinningen.Figure 4 shows a vertical section of a second embodiment of a gas purification device according to the invention.
I figur 1-3 visas schematiskt en gasreningsanordning med ett tryckkärl l, vilket utgörs av en cylindrisk yttervägg 10, en något välvd botten 11 och ett välvt lock 13. Gasreningsanordningen har ett inlopp 12 för förorenad gas, anslutet till en fördelare 14, ett utlopp 16 för renad gas samt ett medel 84 för till- och bortförsel av vätska, till respektive från tryck- kärlet 1.Figures 1-3 schematically show a gas cleaning device with a pressure vessel 1, which consists of a cylindrical outer wall 10, a slightly curved bottom 11 and a curved lid 13. The gas cleaning device has an inlet 12 for polluted gas, connected to a distributor 14, an outlet 16 for purified gas and a means 84 for supplying and removing liquid, to and from the pressure vessel 1, respectively.
Fördelaren 14 består av ett antal, i exemplet sex, radiella, snett nedåt riktade fördelarrör 18. Fördelarrören uppvisar en yttre, vertikal, nedåt- riktad rörsektion 20, med en nedåtriktad fri öppning 22. På sina sneda 465 699 7 delar uppvisar fördelarrören 18, till tvärgående distributionsrör 26, an- slutna stigrör 24, som v* gasintag eller inloppsöppningar 64 står i för- bindelse med fördelarrören 18.The manifold 14 consists of a number, in example six, of radial, obliquely downwardly directed manifolds 18. The manifolds have an outer, vertical, downwardly directed pipe section 20, with a downwardly directed free opening 22. On their oblique parts 465 699 to transverse distribution pipes 26, connecting risers 24, which v * gas inlets or inlet openings 64 are connected to the manifolds 18.
Distributionsrören 26 är, så som bäst framgår av figur 3, försedda med mun- stycken 28 med utloppsöppningar eller mynningar 31.The distribution pipes 26 are, as best seen in Figure 3, provided with nozzles 28 with outlet openings or orifices 31.
Fördelaren 14 är nedsänkt i ett vätskebad pá ett visst djup, beroende på eftersträvad reningsgrad, under dess yta 34 och uppvisar en inre vätskeyta 46, vars läge beror på den inkommande gasens tryck. Dä reningsanordningen träder i funktion kommer gasen att strömma ut i vätskan med ett tryckfall motsvarande höjdskillnaden h mellan respektive utloppsöppning 31 och den inre vätskeytan 46.The distributor 14 is immersed in a liquid bath at a certain depth, depending on the desired degree of purification, below its surface 34 and has an inner liquid surface 46, the position of which depends on the pressure of the incoming gas. When the purification device comes into operation, the gas will flow out into the liquid with a pressure drop corresponding to the height difference h between the respective outlet opening 31 and the inner liquid surface 46.
Ett antal mellanväggar 48 är så anordnade i vätskebadet 32 att det kring varje munstycke 28 bildas en stigarcell 50 och att det i radiell led mellan stigarcellerna 50 bildas återströmningskanaler 52. Mellanväggarna 48 har till uppgift att innesluta den uppåt strömmande gasen under en stor del av passagen till ytan, men behöver inte nödvändigtvis vara alldeles täta. Det kan vara fördelaktigt att vätska från återströmningskanalerna 52 sugs in i den stigande strömmen av bubblor.A number of partitions 48 are so arranged in the liquid bath 32 that a riser cell 50 is formed around each nozzle 28 and that reflux channels 52 are formed radially between the riser cells 50. The partitions 48 have the task of enclosing the upwardly flowing gas for a large part of the passage to the surface, but does not necessarily have to be quite dense. It may be advantageous for liquid from the backflow channels 52 to be sucked into the rising stream of bubbles.
Som framgår av figur 2 upptar återströmningskanalerna 52 tillsammans en mindre yta än stigarcellerna 50. Förhållandet mellan återströmningskanaler- nas totala yta och stigarcellernas totala yta är mellan 0,05 och 0,5, före- trädesvis mellan 0,05 och 0,2. En enskild stigarcell har en yta som kan vara mellan 0,01 och 0,10 kvadratmeter, företrädesvis mellan 0,01 och 0,04 kvadratmeter.As shown in Figure 2, the backflow channels 52 together occupy a smaller area than the riser cells 50. The ratio between the total area of the backflow channels and the total area of the riser cells is between 0.05 and 0.5, preferably between 0.05 and 0.2. An individual riser cell has an area which may be between 0.01 and 0.10 square meters, preferably between 0.01 and 0.04 square meters.
Av figur 2 framgår även att mellanväggarna 48 bärs upp av mellan fördelar- rören 18 anordnade radiella bärväggar 54.Figure 2 also shows that the partitions 48 are supported by radial support walls 54 arranged between the manifolds 18.
I den i figur l visade utföringsformen befinner sig alla munstyckenas 28 utloppsöppningar 31 på samma nivå i tryckkärlet 1. Avståndet mellan vätske- ytan 34 och utloppsöppningarna 31 är mellan l och 10 m, företrädesvis mellan 2 och 5 m. Det bör dock observeras att den avgörande faktorn för gasreningen är mellanväggarnas höjd och inte badets djup. Mellanväggarnas 48 övre kant är något under den nivå badets yta 34 har i obelastat till- 463 699 8 stånd. Läget för övre kanten bör anpassas efter driftsförhållandena så att variationer i vätskemängd beroende på kondensation av exempelvis vatten- ånga i den förorenade gasen eller förångning av tvättvåtska inte påverkar funktionen på störande sätt. Om den förorenade gasen är varm bör därför mellanväggarna 48 sluta ett stycke under vätskeytan 34, förslagsvis 0,1 till 1,0 m.In the embodiment shown in Figure 1, the outlet openings 31 of all nozzles 28 are at the same level in the pressure vessel 1. The distance between the liquid surface 34 and the outlet openings 31 is between 1 and 10 m, preferably between 2 and 5 m. It should be noted, however, that The decisive factor for gas purification is the height of the partitions and not the depth of the bath. The upper edge of the partitions 48 is slightly below the level of the surface 34 of the bath in the unloaded condition. The position of the upper edge should be adapted to the operating conditions so that variations in the amount of liquid due to condensation of, for example, water vapor in the polluted gas or evaporation of washing liquid do not affect the function in a disturbing manner. Therefore, if the contaminated gas is hot, the partitions 48 should close some distance below the liquid surface 34, preferably 0.1 to 1.0 m.
Mellanväggarnas 48 nedre kant ligger på en nivå under munstyckenas 28 ut- loppsöppningar 31. Detta innebär att den gas som strömmar ut genom ett visst munstycke 28 bara kan stiga genom vätskan i mot detta munstycke 28 svarande stigarcell 50.The lower edge of the partitions 48 lies at a level below the outlet openings 31 of the nozzles 28, this means that the gas flowing out through a certain nozzle 28 can only rise through the liquid in the riser cell 50 corresponding to this nozzle 28.
I den i figur 4 visade utföringsformen befinner sig munstyckenas 28 ut- loppsöppningar 31 inte på samma nivå. Där är istället avståndet mellan ut- loppsöppningarna 31 och inloppsöppningarna 64 lika för samtliga munstycken 28. Detta innebär således att vid ökande belastning i funktion tagna mun- styckens utloppsöppningar ligger på successivt ökande djup. Mellanväggar- nas 48 nedre kanter är på motsvarande sätt anpassade till detta ökande djup så att mellanväggarna 48 även i detta fall sträcker sig till en nivå under respektive munstyckes 28 utloppsöppning 31. Mellanväggarnas 48 övre kanter är däremot även i detta fall samtliga på samma nivå.In the embodiment shown in Figure 4, the outlet openings 31 of the nozzles 28 are not at the same level. There, instead, the distance between the outlet openings 31 and the inlet openings 64 is the same for all nozzles 28. This thus means that with increasing load, the outlet openings of the nozzles taken into operation are at a gradually increasing depth. The lower edges of the partitions 48 are correspondingly adapted to this increasing depth so that the partitions 48 also in this case extend to a level below the outlet opening 31 of each nozzle 28. However, the upper edges of the partitions 48 are in this case all at the same level.
Gasreningsanordningens funktion är följande. I obelastat tillstånd tränger tvättvätska in genom utloppsmunstyckenas 28 öppningar 31 och genom de undre öppningarna 22, på fördelarrörens 18 vertikala delar 20, så att den inre vätskeytan 46 i fördelaren 14 är på samma nivå som den yttre vätske- ytan 34. Gasrenaren har nu en vattenlåsfunktion. Vid en driftstörning med utsläpp av gas ökas trycket i inloppet 12 och den inre vätskeytan 46 pressas nedåt till dess att den kommer under en tröskelkant 65 vid den eller de högst belägna inloppsöppningarna 64 till munstyckena 28. Gasen tränger då ut genom dessa utloppsmunstyckens 28 utloppsöppningar 31 och stiger i form av bubblor upp genom tvättvâtskan i de stigarceller 50 som omger de verksama munstyckena 28. Tvättvâtskan i de aktuella stigarceller- na 50 bringas att strömma uppåt av den mammutpumpeffekt (se beskrivnings- inledningen) som erhålls genom samverkan med vätskan i de återströmnings- kanaler 52 som gränsar mot stigarcellerna.The function of the gas purification device is as follows. In the unloaded state, washing liquid penetrates through the openings 31 of the outlet nozzles 28 and through the lower openings 22, on the vertical parts 20 of the distributor tubes 18, so that the inner liquid surface 46 in the distributor 14 is at the same level as the outer liquid surface 34. water trap function. In the event of a gas discharge malfunction, the pressure in the inlet 12 increases and the inner liquid surface 46 is pressed down until it falls below a sill edge 65 at the highest inlet port (s) 64 to the nozzles 28. The gas then exits through the outlet ports 31 of these outlet nozzles 28. and rises in the form of bubbles through the washing liquid in the riser cells 50 surrounding the active nozzles 28. The washing liquid in the riser cells 50 in question is caused to flow upwards by the mammoth pump effect (see description introduction) obtained by cooperating with the liquid in the backflow channels 52 adjacent to the riser cells.
Gasbubblorna stiger, på grund av denna vâtskeströmning, genom de aktuella f» 463 699 9 stigarcellerna med så hög hastighet att deras ythastighet, d v s gasens volymflöde över ytan dividerat med aktiv vätskeyta blir större än 0,1 m/s, företrädesvis 0,2 till 0,5 m/S. Detta innebär att en häftig växelverkan, d v s sammanslagning och sönderdelning, uppstår mellan gasbubblorna, vari- genom en mycket god avskiljning, även för de vanligtvis mycket sväravskil- da partikelformiga föroreningarna med en storlek mindre än 0,5 mikrometer, erhålls, Tvättvätskan kommer att tillsammans med gasbubblorna stiga upp genom de aktuella stigarcellerna 50 tills de passerar mellanväggarnas 48 övre kan- ter varefter tvättvätskan strömmar tillbaka ned genom äterströmningskana- lerna 52. Bubblorna fortsätter att stiga upp genom badet 32 och passerar genom ytan 34 till utrymmet 35 under kärlets 1 lock 13.Due to this liquid flow, the gas bubbles rise through the actual riser cells at such a high speed that their surface velocity, i.e. the volume flow of the gas over the surface divided by the active liquid surface, becomes greater than 0.1 m / s, preferably 0.2 to 0.5 m / S. This means that a violent interaction, ie aggregation and decomposition, occurs between the gas bubbles, whereby a very good separation, even for the usually very hard-separated particulate pollutants with a size less than 0.5 micrometers, is obtained. with the gas bubbles rising through the actual riser cells 50 until they pass the upper edges of the partitions 48 after which the washing liquid flows back down through the backflow channels 52. The bubbles continue to rise through the bath 32 and pass through the surface 34 to the space 35 under the lid 1 of the vessel 13 .
Från utrymmet 35 leds gasen via utloppet 16, eventuellt genom ytterligare, ej visad, reningsanordning, till en skorsten eller annat utsläppsorgan.From the space 35, the gas is led via the outlet 16, possibly through an additional, not shown, purification device, to a chimney or other emission means.
När den i gasreningsanordningen inströmmande gasens tryck och/eller flöde ökar kommer den inre vätskeytan 46 att pressas ned ytterligare i fördela- ren 14, varigenom ett större antal inloppsöppningar 64 kommer att genom- strömmas av gas i ett ökande antal delströmmar. Detta medför att flödet genom en enskild stigarcell 50 är relativt oberoende av det totala gas- flödet genom gasreningsanordningen.As the pressure and / or flow of gas entering the gas purifier increases, the inner liquid surface 46 will be further depressed in the manifold 14, whereby a larger number of inlet openings 64 will flow through gas in an increasing number of substreams. This means that the flow through a single riser cell 50 is relatively independent of the total gas flow through the gas purification device.
Utrymmet 35 är dimensionerat för att kunna ta upp den volymökning badet får pä grund av de stigande gasbubblorna samt bl a den kondensation som sker om den förorenade gasen är fuktig.The space 35 is dimensioned to be able to absorb the volume increase the bath receives due to the rising gas bubbles and, among other things, the condensation that occurs if the polluted gas is moist.
Om den förorenade gasen är varm kan vätska istället förängas, varigenom vätskeytan 34 sänks. Av detta skäl bör, som tidigare nämnts, mellanväggar- nas övre kanter vara anordnade pä ett avpassat avstånd under den nivä badets yta 34 intar i obelastat tillstànd, sä att tvättvätskan med säker- het kommer att passera över dessa kanter under den tid som reningsanord- ningen skall kunna vara i funktion utan övervakning eller tillförsel av vätska via medlet 84.If the contaminated gas is hot, liquid can instead be evaporated, thereby lowering the liquid surface 34. For this reason, as previously mentioned, the upper edges of the partitions should be arranged at a suitable distance below the level of the surface 34 of the bath in an unloaded condition, so that the washing liquid will safely pass over these edges during the time the cleaning device it must be able to operate without monitoring or supply of liquid via means 84.
Avskiljning av gasformiga komponenter kan underlättas genom inblandning av lämpliga ämnen i tvättvätskan, vilka ämnen reagerar med föroreningarna. 463 699 m Exempelvis kan man för absorption av gasformigt jod blanda natriumtiosul- fat i tvättvätskan.Separation of gaseous components can be facilitated by mixing suitable substances into the washing liquid, which substances react with the contaminants. 463,699 m For example, for the absorption of gaseous iodine, sodium thiosulphate can be mixed into the washing liquid.
En gasreningsanordning enligt uppfinningen kan göras godtyckligt stor. Den kan innefatta flera från varandra åtskilda och av varandra oberoende för- delare 14. Vidare kan en gasreningsanläggning bestå av flera separata gas- reningsanordningar. Det senare underlättar underhàllsarbeten och möjliggör avställning av enstaka enheter med bibehållen beredskap.A gas purification device according to the invention can be made arbitrarily large. It may comprise several distributors 14 separated from each other and independent of each other. Furthermore, a gas purification plant may consist of several separate gas purification devices. The latter facilitates maintenance work and enables the shutdown of individual units while maintaining preparedness.
Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de ovan beskrivna ut- föringsformerna, utan kan modifieras pà många sätt inom ramen för efter- följande patentkrav.The invention is of course not limited to the embodiments described above, but can be modified in many ways within the scope of the appended claims.
Fördelaren och därtill hörande konstruktionsdetaljer kan t ex utformas i enlighet med de utföringsformer som finns beskrivna i patentansökan PCT/SE87/00420 och i patentansökan PCT/SE87/00421.The distributor and associated construction details can, for example, be designed in accordance with the embodiments described in patent application PCT / SE87 / 00420 and in patent application PCT / SE87 / 00421.
Mellanväggarna 48 mellan stigarcellerna 50 och áterströmningskanalerna 52 kan vidare förses med spalter som tillåter viss begränsad samverkan eller med s k gälar, genom vilka vätska kan strömma in i stigarcellerna 50, men vilka är så utformade att gas inte kan bubbla ut. (äThe partitions 48 between the riser cells 50 and the backflow channels 52 can further be provided with gaps which allow some limited interaction or with so-called gills, through which liquid can flow into the riser cells 50, but which are so designed that gas cannot bubble out. (ä
Claims (10)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8800957A SE463699B (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | PROCEDURE AND DEVICE FOR GAS CLEANING |
PCT/SE1989/000112 WO1989008491A1 (en) | 1988-03-16 | 1989-03-08 | Method and apparatus for cleaning gases |
AU33451/89A AU3345189A (en) | 1988-03-16 | 1989-03-08 | Method and apparatus for cleaning gases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8800957A SE463699B (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | PROCEDURE AND DEVICE FOR GAS CLEANING |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8800957D0 SE8800957D0 (en) | 1988-03-16 |
SE8800957L SE8800957L (en) | 1989-09-17 |
SE463699B true SE463699B (en) | 1991-01-14 |
Family
ID=20371714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8800957A SE463699B (en) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | PROCEDURE AND DEVICE FOR GAS CLEANING |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU3345189A (en) |
SE (1) | SE463699B (en) |
WO (1) | WO1989008491A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE9001957L (en) * | 1990-05-31 | 1991-12-01 | Chemrec Ab | Purification of process gas from partial combustion of black liquor |
US5814189A (en) * | 1990-05-31 | 1998-09-29 | Kvaerner Pulping Ab | Method for gasifying cellulose spent liquor to produce superheated steam and green liquor of low carbonate concentration |
DE59205111D1 (en) * | 1992-03-05 | 1996-02-29 | Sulzer Thermtec Ag | Device for removing aerosols from the air of a nuclear reactor containment |
JP6409256B2 (en) * | 2013-08-27 | 2018-10-24 | 東京電力ホールディングス株式会社 | Vent device with filter |
CN108079708B (en) * | 2017-12-15 | 2019-11-05 | 中国石油大学(北京) | A kind of circulation scrubbing tower gas distributor and its design method |
CN109045910A (en) * | 2018-09-05 | 2018-12-21 | 山东神华山大能源环境有限公司 | A kind of clarification formula dedusting ash handling equipment |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3216181A (en) * | 1962-07-13 | 1965-11-09 | Ivan H Carpenter | Exhaust system |
GB1316992A (en) * | 1969-06-30 | 1973-05-16 | Magyar Asvanyolaj Es Foeldgaz | Contacting and/or agitating liquids with gases |
DD134917A1 (en) * | 1978-03-15 | 1979-04-04 | Al Saidi Mohammed A | DEVICE FOR WET SEPARATION OF EXTERNAL PARTICULARS FROM THE AIR, ESPECIALLY SAND |
SE454407B (en) * | 1986-09-17 | 1988-05-02 | Flaekt Ab | Appts. for cleansing contaminated gas |
-
1988
- 1988-03-16 SE SE8800957A patent/SE463699B/en not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-03-08 WO PCT/SE1989/000112 patent/WO1989008491A1/en unknown
- 1989-03-08 AU AU33451/89A patent/AU3345189A/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3345189A (en) | 1989-10-05 |
SE8800957L (en) | 1989-09-17 |
WO1989008491A1 (en) | 1989-09-21 |
SE8800957D0 (en) | 1988-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3672127A (en) | Phase separator for immiscible fluids | |
US3997303A (en) | Liquid-gas phase separator having a perforated plate and mist eliminator pad | |
KR100232762B1 (en) | Settling device for fluid contacting liquid, gas and particulate materal, as well as cleaning device provided herewith and method for cleaning waste water | |
US4936878A (en) | Method for cleansing gas and apparatus herefor | |
US4732585A (en) | Fluid treating for removal of components or for transfer of heat, momentum-apparatus and method | |
USRE33444E (en) | Fluid treating for removal of components or for transfer of heat, momentum-apparatus and method | |
US5110325A (en) | Recycle spray gas-liquid contactor | |
JPH0554365B2 (en) | ||
EP2796178B1 (en) | Dissolved air flotation device for liquid clarification | |
JPS5810160B2 (en) | water biological purification equipment | |
US4002432A (en) | Vapor-liquid separator | |
US3807143A (en) | Bubble tray for gas washing apparatus | |
US4566883A (en) | Apparatus for gas/liquid separation | |
SE500004C2 (en) | Method and apparatus for separating gas bubbles and granular filter media from a filtrate which has passed a filter bed | |
SE463699B (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR GAS CLEANING | |
US3370402A (en) | Method and apparatus for cleaning contaminated gas | |
US3969194A (en) | Method and apparatus for the purification of a liquid contaminated with radioactive substances | |
AU2004296266B2 (en) | Flotation separator | |
US2702696A (en) | Apparatus for operating a countercurrent vapor-liquid processing zone | |
GB2109695A (en) | Device for separating water and filtering impurities from liquid hydrocarbons | |
US3225522A (en) | Gas and liquid contact device | |
CA2040840C (en) | Recycle spray gas-liquid contactor | |
US3399870A (en) | Apparatus for contacting gases and liquids | |
US3364660A (en) | Device for intimately contacting a gas with a liquid | |
US1897727A (en) | Vapor purifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8800957-6 Effective date: 19941010 Format of ref document f/p: F |