SU1064991A1

SU1064991A1 - Apparatus for heat mass-exchange and wet dust collection

Info

Publication number: SU1064991A1
Application number: SU823430538A
Authority: SU
Inventors: Александр Георгиевич Рыбинский; Александр Анатольевич Смирнов
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химического Машиностроения
Priority date: 1982-04-30
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1984-01-07

Abstract

1. АППАРАТ ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕНА И МОКРОГО ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ , включающий корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, внутри которого установлены кольцева труба Вентури и распределитель жидкости. отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса за счет улучшени распределени жидкости и увеличени поверхности контакта фаз, распределитель выполнен в виде трубы, снабжен диском, размещенным под выходным концом трубы, и установлен над трубой Вентури. 2.Аппарат по п. 1, отличающийс тем, что труба выполнена с кольцевой щелью и снабжена кольцом, прикрепленным к нижней кромке щели. 3.Аппарат по п. 2, отличающийс тем, что патрубок подвода газа установлен тангенциально и расположен в зоне между кольцом и диском. 4.Аппарат по п. 1, отличающийс тем, что он снабжен тарелками, расположенныi ми по высоте кольцевой трубы Вентури. 5.Аппарат по п. 1, отличающийс тем, (Л что он снабжен коаксиально установленными трубами Вентури. С О5 4 СО СО1. DEVICE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE AND WET DUMMING, including a housing with nozzles for gas inlet and outlet, inside which a Venturi ring pipe and a liquid distributor are installed. characterized in that, in order to intensify the process by improving the distribution of the liquid and increasing the phase contact surface, the distributor is made in the form of a pipe, provided with a disk placed under the outlet end of the pipe, and mounted above the Venturi pipe. 2. An apparatus according to claim 1, characterized in that the pipe is made with an annular gap and is provided with a ring attached to the lower edge of the slit. 3. The apparatus according to claim 2, characterized in that the gas supply nozzle is installed tangentially and is located in the zone between the ring and the disk. 4. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is provided with plates located along the height of the annular Venturi tube. 5. The apparatus according to claim 1, characterized in that (L is provided with coaxially mounted Venturi tubes. C O5 4 CO CO

Description

Изобретение относитс к аппаратурному оформлению процессов абсорбции, охлаждению газов и очистке их от пыли методом мокрого пылеулавливани . Известен аппарат дл проведени процессов тепломассообмена и мокрого пылеулавливани , включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаз, внутри которого установлена кольцева труба Вейтури и распределитель жидкости 11. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс аппарат дл тепломассообмена и мокрого пылеулавливани , включающий корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости, внутри которого установлены кольцева труба Вентури и распределитель жидкости 2. Недостатком известных аппаратов вл етс увеличение нагрузки по жидкости по периметру кольцевой трубы Вентури. Уве личение нагрузки по жидкости дл улучщени распределени жидкостной фазы ведет к росту гидравлического сопротивлени , а в целом к повыщению энергетических затрат На проведение процесса. Кроме того, интенсивность процесса массообмена и мокрого пылеулавливани зависит от степени раздробленности жидкости, поступающей в зону контакта фаз из распределител , а в известных аппаратах жидкость в пленке поступает в кольцевую горловину в нераздробленном состо нии. Цель изобретени - интенсификаци процесса за счет улучшени распределени жидкости и увеличени поверхности контакта фаз. Поставленна цель достигаетс тем, что в аппарате дл тепломассообмена и мокрого пылеулавливани , включающем корпус с патрубками ввода и вывода газа и жидкости , внутри которого установлены кольцева труба Вентури и распределитель жидкости , распределитель выполнен в виде трубы , снабжен диском, размещенным под выходным концом трубы, и установ.пен над трубой Вентури. Кроме того, труба выполнена с кольцевой щелью и снабжена кольцом, прикрепленным к нижней кромке щели. Целесообразно патрубок подвода газа устанавливать тангенциально и располагать в зоне между кольцом и диском. Помимо этого, аппарат снабжен тарелками , расположенными по высоте кольцевой трубы Вентури, а также коаксиально установленными трубами Вентури. На фиг. 1 показан предлагаемый аппарат дл тепломассообмена и мокрого пылеулавливани , продольный разрез; на фиг. 2 профиль кольцевой трубы Вентури, образованной корпусом и усеченными конусами; на фиг. 3 - аппарат с двухщелевым распределителем; на фиг. 4 - узел I на фиг. 3; На фиг. 5 - расположение На тарелке элемента из кольцевых труб ВеНтури, план; на фиг. 6 - аппарат с коаксиально установленными в нем кольцевыми трубами Вентури, продольный разрез. Аппарат дл тепломассообмена и мокрого пылеулавливани включает в себ корпус 1, внутри которого установлена кольцева труба Вентури 2, образованна усеченными конусами 3-6, соединение которых образует кольцевую горловину 7. Усеченные конуса 3-6 прикреплены к тарелке 8, над которой установлен патрубок 9, под нижним торцом которого размещен отбойный диск 10 На некотором рассто нии с образованием кольцевой щели 11. В корпусе аппарата в верхней части установле патрубок дл ввода газа (на фиг. 1 не показан). Кольцева труба Вентури может быть образована стенкой корпуса 1 и усеченными конусами 4 и 5 (фиг. 2). Жидкость в аппарат может поступать через патрубок 12, а газ - через тангенциально установленный патрубок 13. Распределитель жидкости выполнен в виде пленочного оросител , состо щего из патрубка 9 и имеющего одну или две кольцевые щели 11 и 14, расположенные на некотором рассто нии. Дл лучщего истечени жидкости патрубок 15 имеет кольцевую пластину 16. Усеченный конус 5 меньшим своим основанием может быть прикреплен к корпусу 1 аппарата. Аппарат дл тепломассообмена и мокрого пылеулавливани может быть дополнительно снабжен тарелками 17 (фиг. 6) любой конструкции, например пленочными, каскадными, провальными или провальными с подвижной Насадкой. Над тарелками 17 расположен коллектор 18 с распределительными патрубками 19, под нижними торцами которых установлены отбойные диски 20 на некотором рассто нии с образованием кольцевого зазора 21. Под нижней тарелкой 17 расположена распределительна камера 22, образованна основани ми 23 и 24, патрубками 25 и рассекател ми 26. Зоны распределительной камеры 22 соединены между собой патрубками 27. Корпус 1 снабжен патрубком 28 дл ввода газа в распределительную камеру 22 и патрубком 29 дл отвода отработанной жидкости. В верхней части трубы Вентури 2 установлены сепараторы 30 и 31. Аппарат работает следующим образом. Газ, содержащий различные примеси. Например вредные газообразные компойейты или твердые частицы, поступает в корпус 1 и движетс сверху вниз. Жидкость, поступающа в патрубок 9 распределител , вытекает из него через кольцевую щель 11The invention relates to instrumentation of the processes of absorption, cooling gases and cleaning them from dust using wet dust collection. A known apparatus for carrying out processes of heat and mass transfer and wet dust collection includes a housing with inlets and outlets of interacting phases, inside which a Weituri annular pipe and a liquid distributor 11 are installed. The apparatus for heat exchange and wet dust removal is closest to the invention in technical essence and the achieved result including the case with the inlet and outlet nozzles of gas and liquid, inside which the annular Venturi tube and the liquid distributor 2 are installed. The known apparatus is the increase in fluid load around the perimeter of the annular venturi. Increasing the load on the liquid to improve the distribution of the liquid phase leads to an increase in the hydraulic resistance, and in general to an increase in the energy cost of the process. In addition, the intensity of the process of mass transfer and wet dust collection depends on the degree of fragmentation of the liquid entering the zone of contact of the phases from the distributor, and in known devices the liquid in the film enters the ring throat in an undivided state. The purpose of the invention is to intensify the process by improving the distribution of the liquid and increasing the contact surface of the phases. The goal is achieved by the fact that in the apparatus for heat and mass transfer and wet dust collection, including a housing with gas and liquid inlet and outlet nozzles, inside which a circular Venturi tube and a liquid distributor are installed, the distributor is made in the form of a pipe, equipped with a disk placed under the outlet end of the pipe, and set over the Venturi tube. In addition, the pipe is made with an annular gap and provided with a ring attached to the lower edge of the gap. It is advisable to install the gas inlet pipe tangentially and be located in the area between the ring and the disk. In addition, the apparatus is equipped with plates located along the height of the annular Venturi tube, as well as coaxially mounted Venturi tubes. FIG. 1 shows the proposed apparatus for heat and mass transfer and wet dust collection, longitudinal section; in fig. 2 profile Venturi annular tube formed by the body and truncated cones; in fig. 3 - apparatus with double slot distributor; in fig. 4 — node I in FIG. 3; FIG. 5 - location On the plate element of the ring pipes VenEturi, plan; in fig. 6 - apparatus with annular venturi tubes coaxially mounted therein, longitudinal section. The apparatus for heat and mass transfer and wet dust collection includes a housing 1, inside of which an annular Venturi tube 2 is installed, formed by truncated cones 3-6, the connection of which forms an annular neck 7. Truncated cones 3-6 are attached to the plate 8, above which is installed a connection 9, under the bottom end of which is placed the baffle disk 10 At some distance with the formation of an annular slot 11. In the case of the apparatus in the upper part there is a branch pipe for the introduction of gas (not shown in Fig. 1). The annular venturi tube can be formed by the wall of the housing 1 and the truncated cones 4 and 5 (Fig. 2). The fluid can flow through the nozzle 12, and the gas through the tangentially installed nozzle 13. The liquid distributor is made in the form of a film sprinkler consisting of the nozzle 9 and having one or two annular slots 11 and 14 located at some distance. For a better outflow of fluid, the nozzle 15 has an annular plate 16. The truncated cone 5 with its smaller base can be attached to the body 1 of the apparatus. The apparatus for heat transfer and wet dust collection can be additionally equipped with trays 17 (Fig. 6) of any design, for example film, cascade, failure or failure with a movable nozzle. Above the plates 17 there is a collector 18 with distributor nozzles 19, below the end faces of which are mounted the fender discs 20 at some distance with the formation of an annular gap 21. Under the lower plate 17 there is a distribution chamber 22 formed by bases 23 and 24, nozzles 25 and splitters 26. The zones of the distribution chamber 22 are interconnected by nozzles 27. The housing 1 is equipped with a nozzle 28 for introducing gas into the distribution chamber 22 and a nozzle 29 for draining the waste liquid. In the upper part of the Venturi tube 2, separators 30 and 31 are installed. The device operates as follows. Gas containing various impurities. For example, harmful gaseous composites, or solid particles, enter the housing 1 and move from top to bottom. The fluid entering the distributor nozzle 9 flows out through the annular gap 11.

в виде кольцевой куполообразной струи, при этом движущийс газ сверху подхватывает эту струю жидкости и поступает вместе с йей в кольцевую трубу Вентури 2. В горловине 7 трубы Вентури за счет дроблени жидкости осуществл етс интенсивный контакт фаз. Пройд диффузор, образованный усеченными конусами 3 и 4, двухфазный поток раздел етс . Очищенный газовый поток выводитс из корпуса через патрубок (На фиг. 1 не показан).in the form of an annular dome-shaped jet, while the moving gas from above picks up this jet of liquid and enters the annular Venturi tube 2. At the throat 7 of the Venturi tube, due to the crushing of the liquid, intensive phase contact takes place. Passing a diffuser formed by truncated cones 3 and 4, the two-phase flow is separated. The purified gas stream is discharged from the housing through a nozzle (not shown in Fig. 1).

Дл улучшени очистки газа, например, от пылевых частиц (фиг. 3) целесообразно подавать газ через тангенциально расположенный патрубок 13, а жидкость - через патрубок 12 двум кольцевыми стру ми , вытекающими из кольцевых щелей 11 и 14.To improve gas cleaning, for example, from dust particles (Fig. 3), it is advisable to supply gas through the tangentially located pipe 13, and the liquid through pipe 12 by two annular jets flowing out of the ring slots 11 and 14.

При движении по спирали из газового потока за счет действи центробежных сил выдел ютс наиболее крупные частицы, которые движутс в направлении стенки корпуса 1, омытой кольцевой струей жидкости, вытекающей из кольцевой щели 14. Твердые частицы, попада на пленку жидкости, увлекаютс ею вниз.When spiraling out of the gas stream, due to the effect of centrifugal forces, the largest particles are released, which move in the direction of the wall of the housing 1, washed with an annular stream of fluid flowing from the annular gap 14. Solids falling on the liquid film are carried along by it.

Газовый поток, вращающийс по спирали , опуска сь встречает На своем пути кольцевую струю жидкости, вытекающую из щели 11, контактирует с ней и в спутном потоке направл етс в кольцевую трубу Вентури 2, где дальнейший процесс взаимодействи продолжаетс .The gas flow, rotating in a spiral, descends, meets on its way an annular stream of fluid flowing out of the slit 11, contacts with it and in a co-current flow is directed into the annular venturi tube 2, where the further interaction process continues.

Прикрепление меньшего основани усеченного конуса 5 к корпусу 1 аппарата обеспечивает непосредственное поступление жидкости в кольцевую горловину 7 трубы Вентури .Attaching the smaller base of the truncated cone 5 to the body 1 of the apparatus provides a direct flow of fluid into the annular neck 7 of the Venturi tube.

Дл увеличени пропускной способности по газовой фазе аппарат может быть снабжен тарелкой 8, на которой установлено несколько кольцевых труб Вентури (На фиг. 5 изображен аппарат с четырьм трубами Вентури).To increase the gas phase capacity, the apparatus can be equipped with a plate 8, on which several annular Venturi tubes are mounted (Fig. 5 shows an apparatus with four Venturi tubes).

Увеличение эффективности процесса тепломассообмена и мокрого пылеулавливани осуществл етс путем установки дополнительных тарелок 17, различных по конструктивному исполнению и гидравлическому сопротивлению ( фиг. 6)The increase in the efficiency of the process of heat exchange and wet dust collection is carried out by installing additional plates 17, different in design and hydraulic resistance (Fig. 6)

Аппарат в этом варианте выполнени работает следующим образом.The apparatus in this embodiment operates as follows.

Очищенный газ поступает через патрубок 28 в распределительную камеру 22-, откуда через патрубок 25 и рассекатели 26The purified gas flows through the pipe 28 into the distribution chamber 22, from where it comes through pipe 25 and the dividers 26

равномерно распредел етс по сечению аппарата .evenly distributed over the cross section of the apparatus.

В верхнюю часть корпуса 1 жидкость поступает двум потоками: один проходит через патрубок 9, а другой - через кол5 лектор 18 и патрубки 19 в зону орошени тарелок 17, где этот поток вступает во взаимодействие с поднимающимс газом. Отработанна жидкость на тарелках 17 удал етс из корпуса 1 через патрубок 29.The liquid enters the upper part of the housing 1 in two streams: one passes through pipe 9, and the other through the collector 18 and pipe 19 to the irrigation zone of the plates 17, where this stream interacts with the rising gas. The waste liquid on the plates 17 is removed from the housing 1 through the pipe 29.

10 В сепараторах 30 и 31 происходит отделение капель жидкости от газового потока , который выйд из сепараторов, измен ет направление своего движени на 180° и поступает в кольцевую трубу Вентури 2, где контакт с жидкостью, поступающей из10 In separators 30 and 31, liquid droplets are separated from the gas flow, which leaves the separators, changes its direction of movement by 180 ° and enters the Venturi annular tube 2, where contact with the fluid coming from

15 кольцевой щели 11 в виде кольцевой куполообразной жидкостной пленки (струи), возобновл етс .15, the annular gap 11, in the form of an annular dome-shaped liquid film (jet), is renewed.

Пройд диффузор в пр моточном потоке , фазы раздел ютс в пространстве под основанием 24.Pass the diffuser in a continuous flow, the phases are separated in the space under the base 24.

Дл увеличени пропускной способности по газу кольцевые трубы Вентури 2 могут устанавливатьс коаксиально относительно друг друга (фиг. 6).To increase the throughput of gas, the annular venturi tubes 2 can be installed coaxially relative to each other (Fig. 6).

5 Наличие распределительного устройства, имеющего одну или две кольцевые щели дл истечени жидкости в виде кольцевых куполообразных пленок (струй) жидкости, обеспечивает равномерное распределение жидкости по периметру трубы Вентури, при5 The presence of a distributor having one or two annular slots for the outflow of fluid in the form of annular dome-shaped films (jets) of a fluid ensures uniform distribution of the fluid around the perimeter of the Venturi tube, with

0 этом обеспечиваетс интенсивный контакт газа жидкости как в самой трубе Вентури, так и при движении жидкости в направлении конфузора трубы Вентури. Сочетание кольцевой трубы Вентури и тангенциального ввода увеличивает врем взаимодей5 стви фаз за счет создани вращательного движени газожидкостного потока.This ensures intensive contact of the gas of the liquid both in the Venturi tube itself and when the fluid moves in the direction of the confuser of the Venturi tube. The combination of the Venturi annular tube and the tangential entry increases the time of interaction between the phases by creating a rotational motion of the gas-liquid flow.

Равномерное распределение жидкости увеличивает эффективность очистки газа, при этом Нагрузка на периметр горловиныUniform distribution of the liquid increases the efficiency of gas cleaning, while the load on the perimeter of the neck

Q трубы Вентури минимальна . Увеличение поверхности контакта фаз обеспечиваетс за счет предварительной раздробленности плоской струи и обновлени поверхности контакта фаз.Q Venturi tubes are minimal. The increase in the contact surface of the phases is ensured by the preliminary fragmentation of the flat jet and the renewal of the contact surface of the phases.

Увеличение пропускной способности обес5 печиваетс путем увеличени диаметра кольцевой трубы Вентури без изменени ее ширины и уменьшени эффективности процесса тепломассообмена и мокрого пылеулавливани .The increase in throughput is ensured by increasing the diameter of the annular Venturi tube without changing its width and reducing the efficiency of the heat and mass transfer process and wet dust collection.

1313

Фиг.гFigg

77

33

Фиг.ЗFig.Z

Claims

1. APPARATUS FOR HEAT AND MASS TRANSFER AND WET DUST COLLECTION, comprising a housing with gas and liquid inlet and outlet nozzles, inside which a ring Venturi pipe and a liquid distributor are installed, characterized in that, in order to intensify the process by improving the liquid distribution and increasing the contact surface of the phases, the distributor is made in the form of a pipe, is equipped with a disk located under the outlet end of the pipe, and is mounted above the venturi.

2. The apparatus by π. 1, characterized in that the pipe is made with an annular gap and provided with a ring attached to the lower edge of the gap.

3. The apparatus according to claim 2, characterized in that the gas supply pipe is installed tangentially and is located in the zone between the ring and the disk.

4. The apparatus by π. 1, characterized in that it is equipped with plates located along the height of the annular venturi.

5. The apparatus by π. 1, characterized in that it is equipped with coaxially mounted venturi tubes.