SU1754178A1

SU1754178A1 - Gas-purification device

Info

Publication number: SU1754178A1
Application number: SU904871584A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Степанович Федоров; Елена Геннадьевна Федорова
Original assignee: Могилевский технологический институт
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1992-08-15

Abstract

Использование- комбинированна тонка очистка газа от твердых частиц сухим способом и мокрой доочисткой с одновременным охлаждением газа, либо извлечением из него какого-либо компонента Сущность изобретени очистка газа за счет непрерывного редиспергировани жидкости поперек газового потока и соударени капель производитс в устройстве за счет того , что диффузор трубы Вентури, начина с горловины до сечени /равного 1,5-6 ее диаметрам , выполнен из витков полутруб 8, неразрывно соединенных между собой по кромкам, а выходна труба 5 цилиндрической центробежной камеры 1 заканчиваетс ниже последнего витка полутруб 8 Вследствие генерировани в витках полутруб тороидальных вихрей капли прошивают поток газа поперек сечени диффузора на многих русах 4 з.п. ф-лы, 3 илUse - combined fine gas purification from solid particles by a dry method and wet purification with simultaneous cooling of the gas, or removing any component from it. Invention cleaning gas by continuous redispersing the liquid across the gas stream and dropping the drops in the device due to the fact that Venturi tube diffuser, starting from the neck to the cross-section / equal to 1.5-6 its diameters, is made of half-pipe turns 8, which are inextricably interconnected along the edges, and the outlet pipe is 5 c of cylindrical centrifugal chamber 1 terminates below the last turn of the half-tube 8 Because generating a halfpipe coils of toroidal vortices drop stitch gas flow across the diffuser section 4 in many tiers ZP f-ly, 3 silt

Description

Изобретение относитс к устройствам дл комбинированной тонкой очистки газа от твердых частиц и может быть использовано в пищевой, химической, металлургической и других отрасл х промышленности в тех процессах, когда на первой стадии необходимо выделить твердые частицы сухим способом, а затем на второй стадии провести селективное извлечение из газовой смеси какого-либо компонента методом абсорбции, либо осуществить мокрое обеспыливание газа с одновременным его охлаждением, целесообразно применение устройства, например, дл очистки отработанного сушильного агента после распылительных сушилок в производстве сухого обезжиренного молокаThe invention relates to devices for the combined fine purification of gas from solid particles and can be used in the food, chemical, metallurgical and other industries in those processes where, in the first stage, it is necessary to isolate the solid particles by the dry method, and then in the second stage to carry out selective extraction from the gas mixture of any component by the method of absorption, or to carry out wet dedusting of the gas while simultaneously cooling it, it is advisable to use the device, for example, to clean spent drying agent after spray dryers in the production of skimmed milk powder

Известен циклон, содержащий цилинд- роконический корпус тангенциальный входной патрубок осевые патрубки отвода очищенного газа и уловленной пыли, установленную в нижней части корпуса под патрубком отвода очищенного газа обечайку в виде обратного конуса с отвод щим патрубком в вершине и распределителем жидкости по периметру основани , причем к основанию обечайки прикреплен отражатель, выполненный в виде обратного усеченного конуса, меньшее основание которого расположено в ее полости, образу сужающийс книзу кольцевой канал, в верхней части которого расположен распределитель жидкостиA cyclone is known, which has a cylindonic corpus tangential inlet, axial nozzles for clean gas removal and trapped dust, installed in the lower part of the body under the clean gas discharge pipe, a shell in the form of a reverse cone with a discharge pipe at the top and a liquid distributor around the base perimeter, and a reflector is attached to the base of the shell; it is made in the form of a reverse truncated cone, the smaller base of which is located in its cavity, forming an annular channel narrowing downwards, in the vertex The liquid dispenser is located in its hney

Достоинством этого технического решени вл етс предельно рациональна компоновка - линейна схема расположени устройств, в которых протекают разные технологические процессы (сухое улавливание пыли и мокра доочистика газа) Преимущества такой компановки становитс особенно очевидным, если твердые частицы вл ютс целейым продуктом, основную массу которого необходимо выделить в сухом виде. Такой подход и реализован с предлагаемом изобретении.The advantage of this technical solution is extremely rational layout — linear arrangement of devices in which different technological processes take place (dry dust collection and wet gas after-treatment). The advantages of this arrangement become especially obvious if the solid particles are a whole product, the main mass of which is necessary to separate. in dry form. This approach is implemented with the present invention.

Недостатками известного циклона вл ютс низкие, как эффективность стадии мокрого пылеулавливани , так и интенсивThe disadvantages of the known cyclone are low, both the effectiveness of the stage of wet dust collection and the intensity

fefe

ЧH

СПSP

ЈьЈ

оэ oh

ность протекани процессов тепло- и массо- обмена между газом и орошающей жидкостью Ведь в данном случае необходимо не только уловить жидкостью твердые частицы , но и максимально регенерировать огромный тепловой поток из отработанного сушильного агента, т е создать в аппарате такую гидродинамическую обстановку, при которой контакт газовой и жидкой фаз характеризовалс бы максимальными коэффициентами тепло- и массоотдачи Оба указанных недостатка объ сн ютс тем, что контакт фаз осуществл етс в пленочном режиме, характеризующемс малой поверхностью межфазного контакта, а также тем, что в тупиковой конической обечайке при наличии осевого стока крутка газа мгновенно затихает. То есть, другими ловами, нижн часть конической обечайки совершенно не используетс дл проведени технологического процесса, а в ее верхней части процессы мокрого обеспыливани с одновременным охлаждением газа протекают крайне неэффективно.The process of heat and mass exchange between gas and irrigation liquid is in fact in this case it is necessary not only to catch solid particles with the liquid, but also to regenerate as much as possible the huge heat flux from the spent drying agent, that is, to create a hydrodynamic environment in the apparatus gas and liquid phases would be characterized by maximum heat and mass transfer coefficients. Both of these drawbacks are due to the fact that the contact of the phases takes place in a film mode characterized by oh interfacial contact surface, and in that the dead-end of the conical shell in the presence of axial gas whirling flow instantly subsides. That is, by other catches, the lower part of the conical shell is not used at all for carrying out the technological process, and in its upper part the processes of wet dedusting with simultaneous cooling of the gas proceed extremely inefficiently.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл очистки газа, содержащее центробежную цилиндрическую камеру сухой очистки со статическим закручивателем в его верхней части и пылевыпускнымотвер- стием в днище выходную трубу, соосно установленную трубу Вентури, частично заглубленную внутрь цилиндрической камеры и выполненную с конфузоромГгбрЛОви- ной, диффузором и оросителем При этом, ороситель выполнен в виде резервуара с коническим перфорированным Днищем, в нижней части которого установлена форсунка , а нижний конец диффузора трубы Вентури снабжен перфорированным цилиндром, погруженным в жидкость и полутороидальным козырьком, а центробежна камера снабжена обтекателем и статическим закру- чивателем, установленным с его внешней стороныThe closest in technical essence and the achieved result is a gas cleaning device containing a centrifugal cylindrical dry-cleaning chamber with a static twisting device in its upper part and a dust outlet hole in the bottom of the outlet pipe, a coaxially installed Venturi pipe, partially buried inside the cylindrical chamber and confused with a GgbLVA, a diffuser and a sprinkler. In this case, the sprinkler is made in the form of a tank with a conical perforated bottom, in the lower part of which ene nozzle and the lower end of the diffuser tube is provided with a venturi perforated cylinder immersed in the liquid and polutoroidalnym visor, and the centrifugal chamber is provided with one spins and static fairing chivatelem mounted with its outer side

Первым недостатком известноУб устройства вл етс большой расход энергии на проведение процессов комбинированной пылеочистки, обусловленный нё ра цио- нальной компановкой стадии сухого и мокрого обеспыливани . В этом пылеуловителе газ трижды мен ет направление движени на 180° и один раз на 90°, что вл етс источником значительного гидравлического сопротивлени Первый раз газ мен ет направление движени на противолежащее при входе в обтекатель 5, второй - при входе в конфузор трубы Вентури, третий - при выходе из диффузора и, наконец, четвертый - при выходе из корпуса 1 Заметим , что газ вынужден еще раз изменить направление движени на 90° при входе в вертикальный газоход (не показан), выбрасывающий очищенный газ в атмосферу ВсеThe first disadvantage of the known UB device is the high energy consumption for carrying out the processes of combined dust cleaning, due to the unsatisfactory arrangement of the dry and wet dusting stages. In this dust collector, the gas three times changes the direction of movement by 180 ° and once by 90 °, which is a source of significant hydraulic resistance. For the first time, the gas changes direction of movement to oppose when entering the cowl 5, the second when entering the confusor of the Venturi tube, the third is at the exit from the diffuser and, finally, the fourth at the exit from the housing 1 Note that the gas is forced to once again change the direction of movement by 90 ° when entering the vertical gas duct (not shown), which discharges the purified gas into the atmosphere All

это крайне нерационально.This is extremely irrational.

Другим принципиальным недостатком вл етс низка эффективность стадии мокрой очистки газа, вызванна тем, что вследствие вращени газа капли жидкости сразуAnother principal disadvantage is the low efficiency of the stage of wet gas cleaning, due to the fact that due to the rotation of the gas, liquid drops immediately

0 после распыла оказываютс отброшенными на стенки, т е орошающа жидкость проходит трубу Вентури практические пленочном режиме, характеризующимс весьма малой поверхностью межфазного контакта. Кроме0 after spraying, they are thrown back onto the walls, that is, the irrigating fluid passes through the Venturi tube in a practical film mode, characterized by a very small interfacial contact surface. Besides

5 того здесь также не устранен самый большой недостаток практически всех известных труб Вентури - малое врем пребывани жидкости и ее неравномерное распределение по сечению,Moreover, the biggest drawback of almost all known Venturi tubes — the short residence time of the fluid and its uneven distribution over the section — is also not eliminated here,

0Целью изобретени вл етс устранение указанных недостатков, т е. повышение эффективности очистки газа и интенсивности процессов тепло- и массообмена за счет устойчивого диспергировани орошающейThe purpose of the invention is to eliminate the indicated drawbacks, i.e., to increase the gas cleaning efficiency and the intensity of heat and mass transfer processes due to stable dispersion of the irrigating water.

5 жидкости и обеспечени условий многократного соударени капель с одновременным обновлением поверхности межфазного контакта.5 fluid and ensure the conditions of repeated collision of droplets with simultaneous renewal of the surface of interfacial contact.

Поставленна цель достигаетс тем, чтоThe goal is achieved by the fact that

0 в устройстве дл очистки газа, содержащем цилиндрическую центробежную камеру сухой очистки со статическим закручивателем в ее верхней части и пылевыпускным отверстием в днище, выходную трубу, соосно ус5 тановленную трубу Вентури, частично заглубленную внутрь цилиндрической камеры и выполненную с конфузором, горловиной , диффузором и оросителем, согласно изобретению горловина трубы Вентури рас0 положена на уровне днища цилиндрической центробежной камеры, а диффузор от горловины до сечени , равного 1,5-6 ее диаметрам , выполнен из соединенных между собой витков, обращенных выпуклостью от0 in a gas cleaning device containing a cylindrical dry-cleaning centrifugal chamber with a static twisting device in its upper part and a dust outlet hole in the bottom, an outlet pipe, a coaxially mounted Venturi pipe partially recessed into the cylindrical chamber and made with a confuser, neck, diffuser and irrigator According to the invention, the throat of the Venturi tube is located at the level of the bottom of the cylindrical centrifugal chamber, and the diffuser, from the throat to a section equal to 1.5-6 times its diameter, is made of nennyh interconnected coils facing convexity from

5 оси трубы Вентури, полутруб, нижние, по ходу газа кромки которых отогнуты вверх, при этом выходна труба размещена по оси устройства, пропущена через центробежную камеру, а ее нижний конец расположен5 axis of the Venturi tube, half-pipes, lower, in the direction of the gas, the edges of which are bent upwards, while the outlet pipe is placed along the axis of the device, passed through the centrifugal chamber, and its lower end is located

0 ниже последнего витка полутруб, конец которой заканчиваетс ниже последнего витка полутруб.0 below the last turn of the half pipe, the end of which ends below the last turn of the half pipe.

В предпочтительном варианте ороситель выполнен в виде, установленного сна5 ружи горловины тороидального распределител жидкости с тангенциальными соплами, ориентированными в сторону конфузора.In the preferred embodiment, the sprinkler is made in the form of, installed on the side of the toroidal liquid distributor with tangential nozzles oriented towards the confuser.

При проведении процесса пылеочистки с одновременным селективным извлечет ем из парогазовой смеси какого-либо компонента снаружи диффузора целесообразно установить теплообменную рубашку дл охлаждени жидкого поглотител .When carrying out the dust cleaning process with simultaneous selective removal of any component from the vapor-gas mixture outside the diffuser, it is advisable to install a heat exchange jacket to cool the liquid absorber.

Кроме того, на выходной трубе с равным смещением по ходу газа относительно каждого витка полутруб диффузора выполнены винтовые вм тины зеркального профил .In addition, on the outlet pipe with equal displacement along the gas flow relative to each turn of the half-pipes of the diffuser, screw naps of the mirror profile are made.

Дл повышени эффективности сепарации мелкодисперсных капель жидкости уст- ройство снабжено статическим винтовым закручивателем газа, установленным снаружи выходной трубы ниже последнего витка полутруб диффузора.In order to increase the separation efficiency of fine liquid droplets, the device is equipped with a static screw gas curler installed outside the outlet pipe below the last turn of the half pipe of the diffuser.

Существенные отличительные призна- ки изобретени подтверждаютс следующими доводами, Нами было проведено экспериментальное исследование движени капель жидкости в винтовом (закрученном ) потоке газа, движущемс в кольцевом диффузоре трубы Вентури, выполненном из витков прозрачных полутруб. Визуализаци движени капель и жидкостной пленки проводилась с использованием стробоскопического освещени и скоростной киносъемки. Вы влено, что при винтовом движении в кольцевом зазоре диффузора капли под действием центробежных сил сбрасываютс на стенки витков полутруб и сращиваютс в жидкостную пленку Здесь, в объеме каждого витка генерируетс тороидальный вихрь спутного направлени с вращением основного газового потока Под совместным действием локальной центробежной силы тороидального вихр в вертикальной плоскости и центробежной силы, развивающейс от вращени основного потока газа в горизонтальной плоскости, жидкостна пленка движетс вверх по внутренней поверхности каждого витка и, достигнув кром- ки, сбрасываетс поперек основного потока газа, дроб сь при этом на мелкие капли. Капельный факел перекрывает при этом все кольцевое сечение диффузора, и это наблюдаетс по русно. т.е. в каждой наклонной плоскости сопр жени витков полутруб.Significant features of the invention are confirmed by the following arguments. We conducted an experimental study of the movement of liquid droplets in a helical (swirling) gas flow moving in a circular diffuser of a Venturi tube made of transparent semi-tubes. The motion of the droplets and the liquid film were visualized using stroboscopic illumination and high-speed filming. It was found that during screw movement in the annular gap of the diffuser droplets under the action of centrifugal forces are dropped onto the walls of the semi-tubes and spliced into a liquid film. Here, in the volume of each turn, a toroidal eddy directional vortex is generated with the rotation of the main gas flow under the joint action of the local centrifugal force of the toroidal vortex in the vertical plane and centrifugal force, which develops from the rotation of the main gas flow in the horizontal plane, the liquid film moves upward along the inner to it, the surfaces of each turn and, reaching the edge, are dropped across the main gas flow, being divided into small drops. The drip torch overlaps with the entire annular section of the diffuser, and this is observed in regular course. those. in each inclined plane of the conjugation of the turns of the semi-tubes.

В основном газовом потоке и при ударе об осевую выходную трубу капли тормоз тс и под действием центробежной силы вновь отбрасываютс на поверхность ниже- расположенных полутруб, где процесс повтор етс аналогично. Здесь следует отметить, что локальна центробежна силаIn the main gas flow, and when striking an axial outlet pipe, the drops are decelerated and, under the action of centrifugal force, are again thrown onto the surface of the lower half pipe, where the process is repeated similarly. It should be noted here that the local centrifugal force

V 2 V 2

р m создаваема от вращени p m created by rotation

тороидального вихр в объеме каждого витка , значительно больше центробежной силы , действующей на капли от вращени в горизонтальной плоскости основного газового потока. Это объ сн етс тем, что окружна скорость тороидального вихр VOKP практически равна окружной скорости периферийных слоев осйовного потока газа, так как тороидальные вихри им и генерируютс , но радиус крутки тороидального вихра г значительно меньше радиуса крутки R основного потока газа. Вследствие этого, поперечные капли полностью прошивают кольцевое сечение газового потока, а удер живающа способность витков полутруб по жидкой фазе весьма велика.toroidal vortex in the volume of each turn, significantly greater than the centrifugal force acting on the droplets from rotation in the horizontal plane of the main gas flow. This is due to the fact that the circumferential speed of the VOKP toroidal vortex is almost equal to the peripheral speed of the peripheral layers of the axial gas flow, since the toroidal vortices are generated by it, but the twist radius of the toroidal vortex r is much smaller than the twist radius R of the main gas flow. As a result, the transverse drops completely pierce the annular cross section of the gas flow, and the holding capacity of the semi-tube turns over the liquid phase is very large.

Така благопри тна гидродинамический обстановка в диффузоре трубы Вентури , когда капли по русно прошивают основной газовый поток, существенно повышает веро тность соударени капель с частицами пыли, что многократно увеличивает число скоагулированных частиц и, как результат этого увеличиваетс эффективность очистки газа. Кроме этого, многократное диспергирование пленки с кромок витков полутруб обеспечивает резкое увеличение и посто нное обновление поверхности межфазного контакта, что однозначно предотвращает мощную интенсификацию процессов тепло- и массообмена. Это особенно важно, если на стадии мокрого пылеулавливани необходимо охладить газ, либо селективно извлечь из него какой-либо вредный (или, наоборот, ценный) компонент . Например, произвести абсорбцию труднорастворимого газа. Ведь в таком процессе требуетс максимальна турбулиза- ци жидкой фазы и увеличенное врем пребывани ее в зоне межфазного контакта.Such a favorable hydrodynamic environment in the Venturi tube diffuser, when the droplets pierce through the main gas flow, significantly increases the likelihood of droplets colliding with dust particles, which greatly increases the number of coagulated particles and, as a result, the gas cleaning efficiency increases. In addition, multiple dispersion of the film from the edges of the semi-tubes turns provides a sharp increase and a constant renewal of the surface of the interfacial contact, which definitely prevents the powerful intensification of the processes of heat and mass transfer. This is especially important if at the stage of wet dust collection it is necessary to cool the gas, or to selectively extract any harmful (or, conversely, valuable) component from it. For example, to produce the absorption of sparingly soluble gas. Indeed, such a process requires maximum turbulization of the liquid phase and an increased residence time in the interfacial contact zone.

Предлагаемое выполнение диффузора трубы Вентури обеспечивает резкое (в дес тки раз) увеличение удерживающей способности по жидкой фазе и делает ее конкурентноспособной с насадочными и барботажными абсорберами по глубине протекани процесса, сохран ёное преимущество по капитальным и эксплуатационным затратам.The proposed implementation of the Venturi tube diffuser provides a sharp (tenfold) increase in the holding capacity in the liquid phase and makes it competitive with packed and bubble absorbers in the depth of the process, retaining an advantage in capital and operating costs.

Здесь же отметим, что первоначально эксперименты т1ро в5 д ились намй 6 диффузором , витки которого были выполнены из симметричных полутруб полукруглого сечени . Диспергировани жидкости поперек газового потока не наблюдалась, так как во внутренней полости витков полутруб не генерировалс тороидальный вихрь. Поэтому профиль витков из полутруб с нижней кромкой , отогнутой вверх, продиктован необходимостью , чтобы от основного винтового потока газа указанные кромки отсекали периферийные слои газа, которые затем сворачивались бы в вихревые тороидальные жгуты в винтовой полости каждого витка.We also note here that initially the experiments were made with a diffuser, the turns of which were made of symmetrical semi-tubes of semicircular cross section. No dispersion of the liquid across the gas flow was observed, since a toroidal vortex was not generated in the inner cavity of the semi-tube turns. Therefore, the profile of the semi-tube turns with the bottom edge bent up is dictated by the need to cut off the peripheral gas layers from the main screw gas flow, which would then fold into vortex toroidal harnesses in the screw cavity of each turn.

Центробежна камера снабжена осевой трубой, нижний конец которой заканчиваетс ниже последнего витка, дл того, чтобы сохранить предельно рациональную (как в аналоге) схему движени газа при его верхней подаче в устройство В предлагаемом устройстве газ лишь один раз мен ет направление движени на 180° (дл прототипа это четыре раза), что обеспечивает минимальные затраты энергии на транспорт газа . Кроме того, такое расположение выходной трубы делит диффузор трубы Вен- тури на две части В верхней части, выполненной из витков полутруб, обеспечиваетс максимальное диспергирование капель и равномерное распределение их по сечению, и всему объему газового потока, тогда как в нижней части наоборот - здесь дол жны обеспечиватьс услови возможно более полной сепарации капель из вращающегос газового потока.The centrifugal chamber is equipped with an axial tube, the lower end of which ends below the last turn, in order to maintain an extremely rational (as in the analog) gas flow pattern during its upper feed to the device. In the proposed device, the gas only changes the direction of movement 180 ° ( for the prototype, this is four times), which ensures minimal energy consumption for gas transportation. In addition, such an arrangement of the outlet pipe divides the Venturi tube diffuser into two parts. The upper part, made of half-pipe turns, provides maximum dispersion of droplets and their even distribution over the cross section and the entire volume of the gas stream, while in the lower part - vice versa. The conditions should be ensured that the droplets are separated from the rotating gas stream as completely as possible.

Выполнение оросител в виде тороидального распределител жидкости с тангенциальными соплами, сори ентйрЪван- ными в сторону конфузора, продиктовано стремлением увеличить относительную скорость фаз, чтобы повысить веро тность соударени капель с частицами пыли Ведь если относительна скорость фаз ра вна нулю , то близка к нулю и веро тность встречи капель с частицами пыли. Кроме того, это увеличивает рабочий объем стадии мокрого пылеулавливани The execution of the sprayer in the form of a toroidal liquid distributor with tangential nozzles, which are oriented towards the confuser, is dictated by the desire to increase the relative velocity of the phases in order to increase the probability of collisions of droplets with dust particles. After all, if the relative phase velocity is zero, then it is close to zero and true meeting dust droplets. In addition, it increases the working volume of the wet dust collection stage.

Снабжение диффузора тепл обменной рубашкой дл охлаждени жидкого поглотител целесообразно с двух точек зрени . Во-первых, так как жидкость оказываетс отжатой центробежными силами к стенкам витков полутруб, то представл етс возможность ее охладить, с целью повышени в соответствии с законом Генри растворимости селективно извлекаемого газового компонента. Во-вторых, понижение температуры жидкости вызывает рост поверхностного нат жени , что подавл ет брызгоунос при сепарировании капель в нижней части диффузораSupplying the diffuser with a warm exchange jacket for cooling the liquid absorber is advisable from two points of view. First, since the liquid turns out to be pressed by centrifugal forces against the walls of the helix tubes, it is possible to cool it in order to increase the solubility of the selectively extracted gas component in accordance with Henry's law. Secondly, a decrease in the temperature of the liquid causes an increase in the surface tension, which suppresses the spatter when separating drops in the lower part of the diffuser.

Выполнение на выходной трубе с равным смещением по ходу газа относительно каждого витка полутруб винтовых вм тин зеркального профил продиктовано стремлением организовать генерирование торои- дзльных вихрей и вокруг наружной поверхности выходной трубы чтобы создать дополнительный капельный факел, прошивающей поток газа в обратном направлении и на другом уровне Вследствие организации дополнительной зоны контакта фаз эффективность пылеочистки возрастает .An equal displacement along the gas flow relative to each turn of the semi-tubes of screw holes of the mirror profile is dictated by the desire to organize the generation of toroidal vortices and around the outer surface of the output pipe in order to create an additional drip torch flashing the gas flow in the opposite direction and at a different level. the organization of an additional zone of contact of phases, the efficiency of dust cleaning increases.

Установка снаружи выходной трубы статического винтового закручивател газового потока необходима дл того, чтобы более эффективно осуществить сепарацию мелкодисперсных капель орошающей жидкости за счет дополнительного подкручивани относительно заторможенных центральных слоев газа.The installation of a static gas flow twist on the outside of the outlet pipe is necessary in order to more effectively separate the fine droplets of the spray liquid by additionally twisting the relatively inhibited central gas layers.

На фиг. 1 изображен продольный разрезFIG. 1 shows a longitudinal section.

0 устройства дл очистки газа; на фиг.2 - узел I на фиг. 1; на фиг.З - вариант выполнени выходной трубы.0 gas cleaning devices; FIG. 2 shows the node I in FIG. one; Fig. 3 shows an embodiment of the outlet pipe.

Устройство дл очистки газа содержит цилиндрическую изнтробежную камеру 1Gas purification device comprises a cylindrical defroster chamber 1

5 дл сухого обеспыливани со статическим закручивателем газа, выполненным, например , в виде тангенциального патрубка 2, пылевыпускное отверстие 3 в днище 4, осевую выхлопную трубу 5. Труба Вентури, слу0 жаща дл мокрой доочистки газа,5 for dry dedusting with a static gas curler made, for example, in the form of a tangential nozzle 2, a dust exhaust hole 3 in the bottom 4, an axial exhaust pipe 5. A Venturi pipe serving for the wet purification of gas,

проведени Процессов тепло-и массообме на и сепарировани жидкой фазы, содержитcarrying out the processes of heat and mass transfer and separation of the liquid phase, contains

конфузор б , горловину 7. расположеннуюconfuser b, neck 7. located

на уровне днища 4 центробежной камеры 1,at the level of the bottom 4 of the centrifugal chamber 1,

5 диффузор, поделенный по высоте на две части. Верхн часть диффузора, начина с горловины 7 до сечени , равного 1,5-6 ее диаметром, выполнена из соединенных между собой витков патрубка 8, нижние5 diffuser divided by height into two parts. The upper part of the diffuser, starting from the neck 7 up to a cross section equal to 1.5-6 times its diameter, is made of interconnected coils of the nozzle 8, the lower

0 кромкцЭ которых отогнуты вверх и обращены выпуклостью от оси трубы Вентури. Здесь происходит коагул ци пыли и процессы тепло-и массопереноса между газовой и жидкой фазами. Поэтому все0, the edges of which are bent upwards and facing a convexity from the axis of the Venturi tube. Dust coagulation and heat and mass transfer processes between the gas and liquid phases occur here. Therefore, all

5 конструктивные особенности этой части диффузора направлены на обеспечение эффективного дроблений капель и возможно более полного перекрыти капл ми сечени по многим русам по высоте. Относительна 5, the design features of this part of the diffuser are aimed at ensuring efficient crushing of the droplets and possibly completing the cross section in terms of many of the lengths of the drops. Relative

0 межфазна скорость в этой части диффузора достигает максимальных значений, так как капли прошивают газовый поток поперек после диспергировани с каждой кромки 9 витков полутруб 8 под действием0 the interfacial velocity in this part of the diffuser reaches maximum values, since the droplets pierce the gas flow across after dispersion from each edge of 9 turns of the half pipe 8 under the action of

5 центробежных сил тороидальных вихрей. Прот женность этой зоны высокоактивного гидродинамического режима зависит от требований технологии к глубине протекани процесса и определ етс эксперимен0 тально дл каждого конкретного случа . Нижний конец 10 выходной трубы 5 заканчиваетс ниже последнего витка полутруб 8 и его положение однозначно определ ет прот женность нижней части трубы Венту5 ри - зоны сепарации капель 11В пределах всей зоны сепарации капель 11 снаружи выходной трубы 5 установлен статический винтовой закручиватель газового потока 12. Снаружи горловины 7 установлен ороситель в виде тороидального распределител жидкости 13с тангенциально расположенными орошающими соплами 14, направленными в сторону конфузора 6 При проведении процесса пылеочист- ки с одновременным селективным извлечением из паро-газовой смеси какого-либо компонента снаружи диффузора целесообразно установить теплообменную рубашку 15 дл охлаждени жидкого поглотител .5 centrifugal forces of toroidal vortexes. The extent of this highly active hydrodynamic zone depends on the technology requirements for the depth of the process and is determined experimentally for each specific case. The lower end 10 of the outlet pipe 5 ends below the last turn of the half pipe and its position unambiguously determines the length of the lower part of the Ventu5 pipe - the drop separation zone 11 Within the entire separation zone of the drop 11 11 outside the output pipe 5 there is a static helical gas flow curler 12. Outside the neck 7 an irrigator is installed in the form of a toroidal liquid distributor 13c with tangentially arranged irrigation nozzles 14 directed toward the confuser 6 When carrying out the dust cleaning process with simultaneous By selectively removing a component from a vapor-gas mixture outside the diffuser, it is advisable to install a heat exchange jacket 15 to cool the liquid absorber.

Выполнение на выходной трубе 5 с равным смещением вниз относительно каждого витка полутруб 8 винтовых вм тин Г16 зеркального профил обеспечивает генерирование тороидальных вихрей и вокруг наружной поверхности выхлопной трубы.Execution on the output pipe 5 with an equal displacement downwards relative to each turn of the semi-tubes 8 screw holes G16 of the mirror profile provides for the generation of toroidal vortices and around the outer surface of the exhaust pipe.

Устройство дл очистки газа работает следующим образом.The gas cleaning device operates as follows.

Поток газа (например, отработанного сушильного агента после распылительной сушилки) через тангенциальный патрубок 2 поступает в цилиндрическую центробежную камеру 1, приобрета при этом вращательное движение относительно ее продольной оси. Враща сь вместе с газовым потоком, более крупные частицы вод воздействием центробежных сил перемещаютс к стенке камеры 1 и через пылевы- пускное отверстие 3 поступают в бункер (не показан).The gas flow (for example, spent drying agent after the spray dryer) through the tangential nozzle 2 enters the cylindrical centrifugal chamber 1, thus acquiring a rotational motion relative to its longitudinal axis. Rotating together with the gas flow, larger particles of water are transferred by the action of centrifugal forces to the wall of chamber 1 and through dust outlet 3 enter into a hopper (not shown).

Неуловленна сухим способом мелкодисперсна пыль вместе с вращающимс газовым потоком направл етс в конфузор 6 трубы Вентури на стадию мокрой очистки. Жидкость дл орошени поступает ерез патрубок 17 в тороидальный распределитель 13 и через тангенциальные сопла 14 впрыскиваетс в контактную зону конфузора противотоком При встрече с высокоскоростным потоком газа струи и отдельные капли жидкости претерпевают многократное дробление 8 конфузоре 6 газ фильтруетс через слой мелкодисперсных капель. Частицы твердой фазы соудар ютс с капл ми жидкости и осаждаютс на них. Равномерно закрученный поток газа эффективно взаимодействует со встречно направленным тонкодисперсным факепом орошающей жидкости. Однако, как показывают эксперименты, вследствие интенсивной крутки газа капли оказываютс отброшенными на стенки уже в районе горловины 7. Поверхность межфазного контакта в этом случае резко снижаетс , т.е. существенно уменьшаетс веро тность соударени частиц с поверхностью жидкости и, как резуль- тат этого, падает эффективность очистки газа.The dry, undecided fine dust together with the rotating gas flow is sent to the confusor 6 of the Venturi tube at the wet stage. The irrigation fluid enters through the nozzle 17 into the toroidal distributor 13 and is injected through the tangential nozzles 14 into the contact zone of the confuser with countercurrent. When encountering a high-speed gas flow, the jets and individual drops of liquid undergo multiple crushing 8 of the confuser 6, the gas is filtered through a layer of fine dispersed droplets. The solid particles collide with the liquid droplets and precipitate on them. A uniformly swirling gas flow effectively interacts with an oppositely directed finely dispersed spray liquid. However, as experiments show, due to the intense twist of gas, the droplets are thrown onto the walls in the vicinity of the neck 7. The interfacial contact surface in this case decreases sharply, i.e. the probability of particles colliding with the surface of the liquid is significantly reduced and, as a result, the cleaning efficiency of the gas decreases.

Вследствие того, что верхн часть диффузора выполнена из витков полутруб 8 в них генерируютс строго упор доченныеDue to the fact that the upper part of the diffuser is made of turns of half pipes, they generate strictly ordered

парные вихри, т е. вихри спутного вращени с овновным винтовым потоком газа. Капли жидкости, наход щиес в кольцевое пространстве 18, под совместным действиемpair vortices, i.e., whirlwinds of torsional rotation with a ramous screw flow of gas. Liquid droplets located in the annular space 18, under the joint action

локальных центробежных Сил тороидального вихр , действующих в вертикальной плоскости , и центробежных сил, развивающихс от вращени основного газового потока в горизонтальной плоскости,local centrifugal Forces of a toroidal vortex acting in a vertical plane, and centrifugal forces evolving from the rotation of the main gas flow in a horizontal plane,

0 отбрасываютс на стенки полутруб 8 и сращиваютс в пленку, котора под действием тех же сил сбрасываетс с кромок 9 поперек газового потока. Образующиес при этом капли перекрывают все кольцевое сечение0 are thrown onto the walls of the semi-tubes 8 and spliced into a film which, under the action of the same forces, is dropped from the edges 9 across the gas stream. The resulting drops overlap the entire annular cross section.

5 18, прошива поток газа по русно. После удара о осевую выходную трубу 5, капли под действием центробежной силы основного газового потока, отбрасываютс на поверхность нижележащих лолутруб 8, и5 18, flashing the gas stream in the direction of the river. After hitting the axial outlet pipe 5, the drops, under the action of the centrifugal force of the main gas flow, are thrown onto the surface of the underlying lutrub 8, and

0 процесс диспергировани повтор етс аналогично , Такое непрерывное обновление поверхности капель, движении их с большими относительными скорост ми межфазного контакта позвол ют достигнуть0 the dispersion process is repeated in the same way. Such a continuous update of the surface of the droplets, their movement with high relative speeds of interfacial contact, allows to achieve

5 максимальной веро тности соударени капель с частицами пыли, т.е. повысить эффективность очистки газа.5 maximum likelihood of droplets colliding with dust particles, i.e. improve gas cleaning efficiency.

Пройд зону такого высокоактивного гидродинамического режима контакта фазPass the zone of such a highly active hydrodynamic mode of contact of the phases

0 газожидкостный поток попадает в зону сепарации капель 11, Расположенный в этой зоне статический винтовой закручиватель 12 дополнительно подкручивает относительно заторможенные центральные слои0 gas-liquid flow enters the separation zone of droplets 11; The static screw twister 12 located in this zone additionally twists the relatively inhibited central layers

5 газа и под действием центробежных сил капли жидкости отбрасываютс на стенку диффузора и затем стекают в сборник орошающей жидкости 19, откуда она непрерывно откачиваетс через штуцер 20.5, the gas and under the action of centrifugal forces, the liquid droplets are thrown onto the wall of the diffuser and then flow into the spray liquid collector 19, from where it is continuously pumped out through the nozzle 20.

0 В предпочтительном варианте тороидальные вихри могут быть генерированы и в винтовых впадинах 16 зеркального профил по отношению к виткам полутруб 8. В этом случае образуетс дополнительный факел0 In a preferred embodiment, toroidal vortices can be generated and in the screw depressions 16 of the mirror profile with respect to the turns of the half pipe. In this case, an additional flare is formed.

5 капель, движущихс навстречу факельному потоку капель, сбрасываемому с винтовых гребней 9.5 drops moving towards the flare flow of droplets discharged from the helical crests 9.

Claims

The use of a device for the dedusting of spent drying agent, using spray dryers in the production of skimmed milk powder, will increase the degree of air purification to 99.7% and prevent the use of bulky and inefficient spray scrubbers. Claim 1. Gas cleaning device comprising a cylindrical dry-cleaning centrifugal chamber with a static twisting device in its upper part and a dust outlet hole at the bottom, an outlet pipe, a coaxially mounted Venturi pipe partially recessed into the Cylindrical chamber and made with a confuser, neck, diffuser and irrigator, characterized in that, in order to increase the gas cleaning efficiency and the intensity of heat and mass transfer processes, due to the stable dispersion of the liquid and and conditions of repeated collision of droplets with simultaneous updating of the surface of interfacial contact, the venturi tubular throat is located at the bottom of the cylindrical centrifugal chamber, and the diffuser from the throat to a cross section equal to 1.5-6 of its diameters is made of intertwined coils facing convexity from the axis Venturi pipes, semi-pipes, lower, along the gas flow, the edges of which are bent upwards, while the output pipe is placed along the axis of the device, passed through the centrifugal chamber, and its lower inlet end

located below the last turn of the half-pipe.

2. The device according to claim 1, that is, that the irrigator is made in the form

installed outside the mouth of the toroidal liquid distributor with tangential nozzles oriented toward the confuser.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, about tl and h a y with the same. that it is equipped with a heat exchange jacket placed outside the diffuser. -

A. Device according to claims. 1, 2, and 3. In this case, VTQ on the outlet pipe with an equal displacement along the gas flow relative to each turn of the half-tube of the diffuser, screw plugs of the mirror profile are made.

5. The device according to PP. 1, 2, 3, and 4, which is equipped with a static screw gas curler, installed outside the outlet pipe below the last turn of the half pipe of the diffuser.

52

7 1b

FIG. 2

sixteen

Fig.Z