СХ)
сд Изобретение относитс к технике тепловлажностной обработки газов с целью их охлаждени или нагрева и очистки от загр знителей в различных отрасл х промышленности, например , при получении инертных газов и при очистке и охлаждении газов в металлургии . Известно устройство дл мокрой очисткигаза, которое содержит корпус , внутри которого и соосно с ним установлена труба с форсункой и с за кручивающим устройством, размещенным на выходе газа из нижней части трубы которое совместо с переливным стаканом , расположенным коаксиально тру бе и корпусу в кольцевом пространстве , обеспечивает создание пенного сло определенной высоты. Закру-чивающее устройство расположено на некотором рассто нии от дна аппарата и не св зано, с переливным стаканом, а с помощью перемещени стакана по вер тикальной оси аппарата задаетс необ ходима высота пенного сло 1. К недостаткам этого устройства следует отнести то, что эегулирование высоты пены с помощью перемещени стакана, через который проходит переливна труба, существенно усложн ет конструкцию и вызывает значител ные неудобства при эксплуатации аппа рата. Кроме того, подача всей жидкос ти, необходимой дл орошени , в горловину трубы. Вентури и последующий поворот газожидкостной смеси, на 90 в завихрителе приводит к значительHfciM потер м напора по газу и к частичному разделению потока на фазы, что приводит к образованию крупных газовых конгламераций, существенно уменьшающих поверхность контакта меж ду газом и жидкостью и, следовательно , к снижению эффективности тепломассопереноса . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату вл етс циклонно-пенный скруббер, включающий корпус с днищами, центральную трубу дл ввода газа, завихритель, размещенный соосно трубе, конический стакан с сепаратором в верхней части и патрубки ввода и вывода жидкости и вывода газа 2. К недостаткам данного устройства необходимо отнести то, что подача воды навстречу потоку увеличивает сопротивление аппарата, а наличие зазора между сливной трубой и верхним кольцом завихрител -вовлекает в рециркул цию загр зненную и нагретую воду, что приводит к снижению эффективности очистки по абсорбируе мой водой примеси и степени охлаждени газа. Кроме того, установка эавихрител на днище аппарата не позв л ет создать отстойную зону дл уло ленного шлама, а сепаратор устаноилен таким образом, что раздел емый газожидкостной поток движетс к центтальной трубе, приводит к увеличению пленок жидкости вверх по наружной поверхности трубы, срыву их газовым потоком и выносу капельной влаги из аппарата. Помимо этого, дл качественной очистки газа на одну установку приходитс ставить два аналогичных аппарата, работакндих последовательно , что требует значительного объема монтажных работ и дополнительных затрат энергии при эксплуатации. Цель изобретени - повышение эффективности очистки газа- путем создани организованных потоков газа и жидкости. Наставленна цель достигаетс тем, что циклонно-пенный скруббер, включающий корпус с днищами,.центральную трубу дл ввода газа, завихритель, размещенный соосно трубе, конический стакан с сепаратором в верхней части и патрубки ввода и вывода жидкости и вывода газа, скруббер снабжен дополнительными завихрителем, коническим или .цилиндрическим стаканом и сепаратором, размещенными над сепаратором двум коаксиальными цилиндрическими перегородками, одна из которых прикреплена к дополнительному сепаратору, а друга к основному, при этом нижн кромка перегородки, прикрепленна к дополнительному сепаратору , размещенна над нижним днищем корпуса, а верхн кромка перегородки , прикрепленна к основному сепаратору, размещена под дополнительным сепаратором, центральна труба снабжена охлаждающей рубашкой переменного сечени с трубками в средт ней части, при этом нижний конец рубашки соединен с завихрителем, а трубок - с дополнительным завнхрителем. Конические стаканы установлены один над другим по высоте корпуса и направлены один к другому большими основани ми. Кроме того, скруббер снабжен кольцевой коробкой с патрубком подвода жидкости, размещенной в верхней части центральной трубы, при этом труба в этой части выполнена перфорированно . На фИг. I приведен предложенный двухступенчатый циклопенный скруббер общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Аппарат содержит корпус 1, в котором соосно в ним установлена центральна труба 2 с рубашкой 3 переменного сечени , при этом нижний срез центральной трубы и рубашки наход тс в одном сечении. Непосредственно к кромке нижнего среза рубашки крепитс верхнее кольцо многолопаточного завихрител потока 4, нижнее коль цо, завихрител вл етс днищем конус ного стакана 5, который ограничивает реакционный объем первой стадии очис ки, при этом конусный стакан 5 крепитс к днищу меньшим основанием, а к большему основанию крепитс нижнее кольцо сепаратора 6 гаэожидкостного потока, верхнее кольцо которого ofrpa йичивает объем первой стадии очистки и одновременно вл етс днищем верхнего конусного стакана 7, ограничивающего по диаметру зону второй стадии очистки. Верхнее кольцо сепарато ра б по диаметру больше, чем нижнее кольцо завихрител потока 8, и по на ружному периметру верхнего кольца сепаратора 6 установлена цилиндричес ка перегородка 9. К верхнему кольцу завихрител 8 большим основанием кре питс конический стакан 7, на меньшем верхнем основании которого устанавливаетс центробежный сепаратор 10, при этом верхнее кольцо сепаратора ограничивает объем второй стадии очистки сверху и по его наружному периметру крепитс нисход ща цилиндрическа перегородка 11 с диамет ром большим чем цилиндрическа перегородка 9, но с меньшим чем диё1метр корпуса 1 аппарата. Днище конусного стакана 5 установлено с зазором от днища корпуса 1 аппарата таким образом , что между ними образуетс определенный объем, при этом нижний срез перегородки 11 расположен ниже днища конусного стакана 5, но не доходит до днища корпуса 1 аппарата, а цилиндрические перегородки 11 и 9 вместе с корпусом 1 аппарата образуют концентрические кольцевые проходы . В пространстве между верхним кольцом сепаратора 10 и выходным пат рубком 12 установлен каплеотделитель 13, перекрывающий все кольцевое пространство между рубашкой и корпусом аппарата 1. Корпус аппарата 1 снабжен патрубком дл выхода очищенного и охлажденного газа и патрубком 14 дл слива отработанной жидкости. Центральна труба 2 с рубашкой 3 про . ходит через верхнюю крышку аппарата и в непосредственной близости от фланца подсоединени к источнику гор чих газов имеет кольцевую коробку 15 с патрубком 16, а сама труба внут ри коробки {шеет перфорацию, при этом оси отверстий перфорации пересе каютс на оси трубы. Рубашка 3 имеет патрубок 17, расположенный вне корпуса аппарата, и глиптические трубки 18, согнутые под углом служащие дл вывода части потока жидкое ти из рубашки на уровне днища конического или цилиндрического стакана 7, кроме того, площадь сечени рубаш ки после эллиптических трубок по ходу движени потока жидкости мен етс TaiKHM образом, чтобы на участке от трубок до открытого торца рубашки она была заполнена жидкостью по всему сечению. Устройство работает следующим образом . Подлежащий обработке гор чий, загр зненный сажистыми частицами газ подаетс через входной фланец центральной трубы 2 и встречаетс с жид ..костной завесой, образуемой тонкими Ьтру ми жидкости, вытекающими из пер форации в трубе. Жидкость при встрече с газовым потоком дробитс на мелкие капли, подхватываетс потоком и при совместном движении с гор чим газом начинает испар тьс . Испаренна влага сорбируетс сажистыми частицами и другими механическими загр знит тел ми, при этом снижаетс температура газового потока. Далее двухфазна смесь доходит до нижнего среза центральной трубы и при повороте на 90 встречаетс с потоком жидкости, котора поступает в рубашку 3 через патрубок 17 и, двига сь вдоль централыной трубы, охлаждает ее, при этом часть жидкости выводитс из рубашки через эллиптические сегментные выводы 18, а часть вытекает из открытого нижнего среза рубашки. При встрече газового потока с жидкостью происходит дробление его на мелкие пузырьки и эта смесь попадает на завихритель 4, где приобретает вращательное движенве. С целью предупреждени сепарации на завихрителе , лопатки последнего расположены, таким образом, что смесь выхо}1ит из завихрител по касательной к окружности , описанной по концам лопаток, которые расположены с зазором от стенки конического стакана 5. Вследствие этого происходит вторичное дробление пузырьков газа и двухфазна смесь движетс в активной .зоне, не пр молинейно, а по восход щей спирали , что обеспечивает более длительный контакт фаз и вызывает перемшоивание газа внутри газового пузыр . Образовавша с внутри объема, ограниченного конусным стаканом 5., динамическа пена поднимаемс до сепаратора бив последнем раздел етс на газ и жидкость. Жидкость под действием силы т жести по кольцевому зазору переменного сечени , образованному наружной стенкой стакана 5 и цилиндрической перегородкой 11, стекает в низ аппарата, а газ по кольцевому зазору между цилиндрическими перегородками 11 и 9 поднимаетс вверх, огиба торец перегородки 9, и по кольцевому зазору между перегородками 9 и 11 и далее между перегородкой .9 и стаканом попгшает на завихритель потока 8,на выходе на которого встречаетс под кеременньш углом с жидкоетью , котора подаетс из рубашки цент ральной трубы через выводные сегмент ные эллиптические трубки 18.При ветр че жидкостного и газового потоков га дробитс на мелкие пузырьки и двухфазный ПОТ9К стабильной газожидкостной пены поднимаетс в объеме, ограниченном стаканом 7, к центробежному сепаратору 10. В центробежном сепараторе 10 происходит отделение жидкости от тазового потока. Жидкость по кольцевому зазору, образованному перегородкой 11 и корпусом аппарата 1, утекает в нижнюю часть аппарата, гаховый поток, содержащий мельчайшие капельки влаги, попадает на каплеотделитель 13, где происходит отделение остаточной капельной влаги (тумана) от газа. Жидкость по стенке аппарата стекает вниз, а осу шенный от капельной влаги (тумана) газ выводитс из аппарата через пат рубок 12. Собравша с в нижней части аппарата жидкость, в которой содержатс поглощенные из газа загр зн ющие вещества, выводитс из аппарата через патрубок 14. Охлаждение и очистка газа в аппарате происходит в три стадии. Первичное охлаждение газа производите . в центральной трубе за счет испарени капель жидкости, разбрызгиваемой в потоке, и жидкостной плен ки, котора образуетс на внутренней поверхности центральной трубы. Втора стади охлаждени и очистки начинаетс при встрече г&зового и жидкостного потоков в завихрителе 4 и продолжаетс в слое стабильной пены до разделени ее на сепараторе 6. При этом происходит интенсивный тепломассообмен ме щу пузырьками газа и жидкостными пленками, обвалакивающими пузырьки. При испарении пленок Жидкости объем газового потока увеличиваетс и, чтобы сохранить посто нство скоростидвухфазного потока в первой степени аппарата, стакан 5, ограничивакхций реакционный объем, сделан конусным, расшир ющимс по ходу движени потока пены. Треть стади охлаждени и очистки происходит во второй ступени аппарата и начинаетс от момента ветре чи газового потока с жидкостью в завихрителе 8. Во второй ступени в слое динамической стабильной пены происходит конденсаци паров жидкости из парогазового потока и охлаждение газовых пузырьков за счет конвективной передачи тепла. Так как при конденсации паров жидкости происходит уменьшение объемного расхода газа , .то дл поддержани посто нной скорости двухфазного потока в реакционном объеме, ограниченном стаканом 7, последний делаетс конусным, сужающимс по направлению движени потока. .Экономический эффект от внедрени данного аппарата складываетс из снижени стоимости изготовлени и монтажа по сравнению с известным устройством за счет уменьшени металлоемкости монтажных и изол ционных работ, снижени эксплуатационных затрат за счет меньшего потреблени энергии и уменьшени капитальных вложений в производственные фонды за счет исключени двух единиц технологического оборудовани .