SU1304858A1 - Абсорбер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  абсорбции и пылеочистки газов мокрым способом и может быть применено во всех отрасл х промышленности с целью повышени  эффективности массообмена и расширени  производительности по газу. В абсорбере между камерой 6 орошени  с многокаскадным распределителем 7 жидкости и сепарационной камерой 8 с волнообразными жалюзийными пластинами 9 размещена вогнута  перегородка 10 с обечайкой 11, причем соотношение площадей поперечного сечени  камер орошени  и сепарации составл ет 2,0-2,4. Газовый поток, сталкива сь с системой пространственных пленок распределител  7 жидкости, измен ет направление движени  на радиальное, набегает на перегородку 10 торообразной формы и отбрасываетс  ею на поверхность последней по ходу газа пленки. То же самое происходит и с частью жидкости. Все это обеспечивает большую сепарационную способность аппарата. 3 ил. I (Л -цсо о 4 СХ) СП 00 Фиг.1

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  абсорбции и пылеочистки газов мокрым способом и может быть применено во всех отрасл х промыи1ленности дл  высокоэффективной очистки газов, например химической и микробиологической.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности массообмена и расншрение диапазона производительности по газовому потоку.

На фиг. 1 абсорбер, общий вид; на фиг. 2 - график эффективности пылеулавливани  в абсорбере и скруббере в зависимости от соотношени  площадей поперечного сечени  камер орошени  и сепарации; на фиг. 3 - график эффективности газоочистки 3 зависимости от Ф-фактора при соотношении размеров Fk..c.-2,2.

Абсорбер содержит корпус 1 с патрубками ввода 2 и 3 и вывода 4 и 5 соответственно газового потока и орошающей жидкости, последовательно расположенные камеру 6 орошени , в которой установлен многокаскадный распределитель 7 жидкости, и камеру 8 сепарации с установленными в ней волнообразными жалюзий- ными пластинами 9, вогнутую нерегородку 10 и обечайку 11. При этом соотношение плонхаде-й поперечного сечени  камер орошени  и сепарации лежит в пределах 2,0-2,4.

Абсорбер работает следующим образом.

Орошаюший раствор через патрубок 3 под давлением подаетс  в каскадный распределитель 7 жидкости, откуда он выходит в виде системы плоских пространственных пленок, перекрывающих поперечное сечение камеры 6 орошени , внутри которой и установлен распределитель 7 жидкости. Газовый ноток через патрубок 2 поступает в камеру 6 орошени , сталкива сь с системой пространственных пленок орошающего раствора, и измен ет направление движени  на радиальное. Двига сь вдоль поверхности пленок, в пристенной зоне газ прорывает пленки, в результате чего происходит интенсивное дробление жидкости, причем плотность орошени  в этом месте в несколько раз превышает среднее значение по всему поперечному сечению аппарата. При этом происходит осаждение аэрозолей на поверхност х пленок и капл х жидкости и поглощение раствором вредных газовых примесей.

Проход  через систему пленок в оросительной камере, газ набегает на вогнутую нерегородку 10 торообразной формы и отбрасываетс  назад на поверхность последней по ходу газа пленки. Такое движение газового потока создает противодавление обратной стороны пленок, в результате чего стабилизируетс  их положение и повышаетс  сепарационна  способность. Часть жидкости , увлекаема  потоком газа на вогнутую перегородку, также отбрасываетс  на поверхность пленки и улавливаетс  ею, что сни

жает вторичный брызгоунос. Затем газовый поток через обечайку 1 поступает в камеру 8 сепарации, где происходит сепараци  капель и неулов.менных ранее твердых

частиц на вертикальных волнообразных жалюзийных пластинах 9.

Соотношение нлощадей поперечных сечений камер орошени  6 и сепарации 8, равное 2,0-2,4, обуславливаетс  тем, что нри невысоких скорост х газового потока происходит его очистка на поверхност х жидкостных пленок и пристенной зоне камеры орошени  за счет инерционного и барбо- тажного механизмов. С возрастанием расхода газа начинаетс  диспергирование пленочных завес и в действие вступает механизм осаждени  и заценлени  капл ми жидкости. При дальнейшем увеличении скорости газа нространствепные пленки принимают куполообразную форму н диспергируютс  на крунподисперсные капли. При этом

0 часть газа может проскакивать без контакта с пленка.ми. В этом случае газ тур- булизируетс  вогнутой перегородкой и, отража сь от последней пленки, входит в вертикальные волнообразные жалюзи, образующие длинные изогнутые каналы, по которым газ выходит из аппарата уже очищенным . При прохождении газожидкостной смеси по каналам происходит инерционное и диффузионное осаждение капель жидкости и аэрозолей на стенки каналов. ПленочQ ный отвод жидкости по вертикальным пластинам предотврап1ает вторичный брызгоунос. Эффективность осаждени  капель жидкости и твердых частиц на стекающие нленки возрастает с увеличением скорости газового потока, так как усиливаетс  его тур булизаци . Причем наиболее эффективный режим работы жалюзийного сепаратора наступает , когда несколько снижаетс  эффективность действи  пространственных жидкостных пленок, и таким образом обща  эффективность очистки газового потока не

0 снижаетс .

Пример. Исследовани  провод тс  на экспериментальной установке, выполненной из оргстекла. Диаметр камеры орошени  варьируетс  в пределах от 300 до 600 мм с интервалом в 50 мм. При этом соотношение площадей поперечного сечени  камер орошени  и сепарации мен етс  от 1,4 до 2,9. Скорость газового потдка, выраженна  через Ф-фактор (/ co2Vp2, где Ш2 - скорость газового потока; р2 - плотность газа) меQ н етс  в пределах от О до 15 . В качестве орошающей жидкости используетс  вода, в качестве твердой фазы - кварцевый песок с медианным диаметром 40 мкм, в качестве вредной газовой примеси - аммиак .

5 Содержание примесей в потоке воздуха и степень очистки газа определ ютс  весовым методом с гтомощью фильтров АФА и газоанализатором.

5

Обобщенные результаты экспериментальных данных представлены в виде графиков эффективности пылеулавливани  в абсорбере и скруббере в зависимости от соотношени  площадей поперечного сечени  камер орощени  и сепарации (фиг. 2) и графиков эффективности газоочистки в зависимости от Ф-фактора при соотнощении размеров F,i.o./F.c.2,2 (фиг. 3).

Крива  1 (фиг. 2) характеризует работу скруббера. Максимальна  эффективность ра- боты аппарата достигаетс  при соотнощении площадей поперечных сечений камер орошени  и сепарации равном 2,1-2,5. Вне этих пределов эффективность работы скруббера снижаетс .

Крива  2 показывает вли ние соотно- щени  площадей поперечных сечений камер орошени  и сепарации с установленной вогнутой перегородкой и обечайкой. При небольших соотно цени х вли ние вогнутой le- регородки мало из-за ее небольших разме- ров и незначительной турбулизации набегающего потока. Крива  2 практически совпадает с кривой 1. При достижении соотношени  2-2,4 крива  2 резко возрастает и достигает максимума в интервале 2,2-2,3. Это объ сн етс  тем, что на вогнутую перегородку попадает практически весь газожидкостной поток, в результате чего происходит его интенсивна  турбулизаци , коагул ци  капель и аэрозол  и их инерционное осаждение на вогнутой перегородке и пленках жидкости. Кроме того, в этом случае в оптимальном режи.ме работают волнообразные жалюзи, расположенные за перегородкой с обечайкой. При соотношении 2,4 крива  2 резко падает и пересекает кривую эффективности 1 скруббера. Дальнейшее увеличение соотношени  ведет к существенному снижению эффективности очистки в абсорбере. Это объ сн етс  тем, что в св зи с дальнейнжм ростом размеров вогнутой перегородки падает скорость набегани  на нее потока, ослабевает меха- низм осаждени  и поглощени  вредных примесей , а также за счет увеличени  скорости на входе в сепаратор и в самих жалюз х начинаетс  вторичный брызгоунос, так что снижаетс  и его эффективность.

Таким образом, соотнон1ение площадей по перечного сечени  камер орошени  и сена- рации, лежащее а пределах 2,0-2,4 предопредел ет скачкообразное изменение эффективности газоочистки.

,.:

Исследование эффективности работы абсорбера и скруббера в зависимости от производительности по газу показывает, что абсорбер (крива  1 на фиг. 3) устойчиво и с высокой эффективностью работает в широком диапазоне нагрузок по газовому потоку, начина  с Ф-фактора, равного 2. Стабильность его работы резко надает лишь при возрастании Ф-фактора свыше 13-13,5, при котором начинаетс  сильный унос жидкости с твердыми частицами из сепарациокной камеры.

Скруббер (крива  2 на фиг. 3) имеет достаточно стабильную эффективность работы в диапазоне Ф-фактора от б до П. При остальных режимах работы его эффективность заметно снижаетс . Кроме того, и при работе в оптимальных дл  него диапазонах скруббер показывает более низкую эффективность (75%) по сравнению с абсорбером.

Таким образом, абсорбер обеспечивает более высокую эффективность очистки и устойчивую работу в более широком диапазоне расходов газа.

Предлагаемый абсорбер позвол ет использовать его дл  пылегазоочистки, например, в металлургических и микробиологических процессах, где с течением времени могут значительно из.мен тьс  расходы газа. За счет установки таких устройств в значительной степени снижаютс  выбросы вредных веществ в атмосферу, а уловленные вещества использованы дл  выработки дополнительной продукции.

20 25 40

45 35

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Абсорбер, содержащий корпус с последовательно установленными камерами оро- Н1ени  с каскадным распределителем жидкости и сепарации, патрубки ввода и вывода газового потока и жидкости, отличающийс  тем, что, с целью повьинени  эффективности массообмена и расширени  диапазона производительности по газу, он снабжен вогнутой перегородкой с обечайкой, установленной между камерой орошени  и сепарационной камерой и обращенной в сторону каскадного распределител  жидкости, причем отношение площадей поперечного сечени  камер орошени  и сепарации составл ет 2,0-2,4.

   ОМ

   3 F./f,,

   /2, доли

   8 70 72 74F , .,. фыг.З