UA82231C2 - Method and device for mixing fluids for agglomeration of particles - Google Patents
Method and device for mixing fluids for agglomeration of particles Download PDFInfo
- Publication number
- UA82231C2 UA82231C2 UAA200511192A UAA200511192A UA82231C2 UA 82231 C2 UA82231 C2 UA 82231C2 UA A200511192 A UAA200511192 A UA A200511192A UA A200511192 A UAA200511192 A UA A200511192A UA 82231 C2 UA82231 C2 UA 82231C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- flow
- turbulence
- particles
- scale
- passage
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 111
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 32
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 32
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 42
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 11
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000549527 Fraxinus gooddingii Species 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000012538 light obscuration Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004001 molecular interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 210000001991 scapula Anatomy 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Даний винахід стосується загалом способу і пристрою для перемішування текучих середовищ для агломерації частинок. Винахід зокрема, але не виключно, підходить для використання у боротьбі із забрудненням, для видалення забруднювальних дрібних частинок з повітряних потоків.The present invention generally relates to a method and device for mixing fluid media for particle agglomeration. The invention is particularly, but not exclusively, suitable for use in the fight against pollution, for removing polluting fine particles from air streams.
У переважному варіанті здійснення винахід направлений на аеродинамічну агломерацію частинок, в якій використовують турбулентність масштабу частинок для здійснення взаємодії та агломерації частинок і внаслідок цього полегшення наступної фільтрації або іншого видалення частинок з повітряних потоків. 70 Багато які промислові процеси призводять до викидів дрібних шкідливих частинок в атмосферу. Ці частинки часто включають дуже дрібні субмікронні частинки токсичних сполук. Оскільки ці дрібні частинки здатні проникати у дихальну систему людини, вони становлять істотну небезпеку для здоров'я людей. Ідентифікована комбінація токсичності і легкості вдихання спонукала уряди в усьому світі ухвалити законопроект про більш суворий контроль викидів частинок діаметром меншим десяти мікрон (РМ10), і зокрема, частинок діаметром 12 меншим 2,5 мікрон (РМ2,5).In a preferred embodiment, the invention is directed to aerodynamic particle agglomeration, in which particle-scale turbulence is used to interact and agglomerate particles and thereby facilitate subsequent filtration or other removal of particles from air streams. 70 Many industrial processes lead to emissions of small harmful particles into the atmosphere. These particles often include very small submicron particles of toxic compounds. Since these small particles are able to penetrate into the human respiratory system, they pose a significant danger to human health. The identified combination of toxicity and ease of inhalation has prompted governments around the world to pass legislation to more stringently control emissions of particles with a diameter of less than ten microns (PM10), and in particular, particles with a diameter of 12 less than 2.5 microns (PM2.5).
Менші частинки у викидах в атмосферу також погано впливають на забруднення повітря. Наприклад, в установках для спалювання вугілля непроникність витяжної труби значною мірою визначається тонкодисперсними фракціями частинок зольного пилу, тому що пікові значення коефіцієнта згасання світла близькі до довжини хвилі світла, яка знаходиться між 0,1 і 1 мікроном.Smaller particles in atmospheric emissions also have a bad effect on air pollution. For example, in coal-burning plants, flue gas permeability is largely determined by the fine fraction of ash dust particles, because the peak values of the light extinction coefficient are close to the wavelength of light, which is between 0.1 and 1 micron.
Важливість контролю тонкодисперсних частинок можна оцінити, розглядаючи швидше кількість частинок забруднювальної речовини у викидах, ніж масу забруднювальної речовини. У зольному пилу від звичайного процесу спалювання вугілля частинки забруднювальної речовини з розміром меншим 2 мікронів можуть становити тільки 795 сумарної маси забруднювальної речовини, однак, можуть становити 9795 загальної кількості частинок. Процес, який видаляє всі частинки більші 2 мікрон, може здаватися ефективним на підставі того, що се 29 він видаляє 9395 маси забруднювальної речовини, однак, 9795 частинок залишається, включаючи велику Го) кількість токсичних частинок, які вдихаються.The importance of controlling fine particles can be appreciated by looking at the number of pollutant particles in emissions rather than the mass of the pollutant. In fly ash from a conventional coal combustion process, contaminant particles smaller than 2 microns may account for only 795% of the total pollutant mass, however, may account for 9795% of the total number of particles. A process that removes all particles larger than 2 microns may appear to be effective on the basis that it removes 9395 wt% of the pollutant, however, 9795 wt% of particles remain, including large amounts of toxic inhalable particles.
Використовували різні способи видалення з повітряних потоків пилу та інших частинок забруднювальної речовини. Хоча ці способи загалом є відповідними для видалення більш великих частинок з повітряних потоків, вони звичайно значно менш ефективні при фільтрації менших частинок, зокрема, частинок РМ2,5. -Various methods of removing dust and other pollutant particles from air flows were used. Although these methods are generally suitable for removing larger particles from air streams, they are generally much less effective at filtering smaller particles, particularly PM2.5 particles. -
У багатьох стратегіях боротьби із забрудненнями сподіваються на контакт між окремими елементами со специфічних типів, щоб прискорювати реакцію або взаємодію, корисну для наступного видалення забруднювальної речовини, яка розглядається. Наприклад, сорбенти типу активованого вугілля можна вводити у с потік забрудненого повітря, щоб видаляти ртуть (адсорбція), або можна вводити кальцій, щоб видаляти діоксид сі сірки (хемосорбція). Додатково, можна забезпечувати агломерацію частинок у великі частинки за допомогою 325 співударяння/адгезії, внаслідок чого поліпшується здатність частинок до збирання, або інакше змінювати с фізичні характеристики окремих частинок для їх агломерації, щоб легше їх збирати і фільтрувати.Many pollution control strategies rely on contact between individual elements of specific types to promote a reaction or interaction useful for the subsequent removal of the pollutant in question. For example, activated carbon-type sorbents can be introduced into the polluted air stream to remove mercury (adsorption), or calcium can be introduced to remove sulfur dioxide (chemosorption). Additionally, particles can be agglomerated into larger particles by 325 collision/adhesion, thereby improving the ability of the particles to be collected, or otherwise altering the physical characteristics of individual particles to agglomerate them to make them easier to collect and filter.
Однак, щоб відбувалися такі взаємодії, тип, який розглядається, повинен входити у контакт. Для багатьох промислових забруднювальних речовин у стандартних димоходах це є складним з декількох причин. Наприклад, « інтервали часу для реакції/взаємодії є короткими (близько 0,5-1 секунди), типи, які викликають інтерес, мало 50 поширені (відносно основної маси текучого середовища) по вихлопних газах, і масштаб системи труб димоходу т с великий порівняно з масштабом частинок забруднювальної речовини. з» Звичайно вихлопні гази з випускного отвору під час промислового процесу подають у велику трубу, яка направляє їх у деякий розташований нижче по потоку пристрій уловлювання (наприклад, електростатичний пилоосаджувач, рукавний фільтр або циклонний збірник) настільки рівномірно і з такою маленькою турбулентністю/маленькою енергією, наскільки це можливо. Така турбулентність, коли вона утворюється, є со звичайно великомасштабним відхиленням газів навколо спрямних лопаток, навколо внутрішніх опор ко труб/елементів жорсткості, через дифузійні екрани і т.п. Ця турбулентність завжди має масштаб труби і настільки недовгочасна, наскільки можливо при досягненні необхідної корекції потоку. ле Точно так само, коли перемішувальні пристрої використовують для конкретного застосування, наприклад, со 20 для сорбції конкретної забруднювальної речовини, звичайно вони є пристроями, які утворюють область великомасштабної турбулентності (тобто, близько ширини або висоти труби), і виконані як короткий ". відбивач/відбивачі, через які повинні проходити гази.However, for such interactions to occur, the type in question must come into contact. For many industrial pollutants in standard stacks, this is difficult for several reasons. For example, the time intervals for reaction/interaction are short (about 0.5-1 second), the types of interest are not widely distributed (relative to the bulk of the fluid) in the exhaust gases, and the scale of the stack pipe system is relatively large. with the scale of pollutant particles. c" Typically, the exhaust gases from the outlet during an industrial process are fed into a large pipe that directs them to some downstream capture device (eg electrostatic precipitator, bag filter, or cyclone collector) so evenly and with so little turbulence/low energy , as far as possible. Such turbulence, when it forms, is usually a large-scale deflection of gases around the guide vanes, around the internal supports of the tubes/stiffeners, through diffusion screens, etc. This turbulence is always pipe-scale and as short-lived as possible while achieving the required flow correction. le Similarly, when stirring devices are used for a specific application, for example, CO 20 for the sorption of a specific pollutant, they are usually devices that create a region of large-scale turbulence (ie, about the width or height of the pipe), and are designed as a short ". reflector /reflectors through which the gases must pass.
Також відоме використання турбулізаторів у змішувальних камерах для прискорення перемішування текучих середовищ. Крім того, відомі вихрові змішувачі створюють великомасштабну турбулентність близько розмірів 29 труби або камери.The use of turbulators in mixing chambers to speed up the mixing of fluid media is also known. In addition, known vortex mixers create large-scale turbulence about the size of a 29 pipe or chamber.
Ге! Чи є види забруднення, які найважче збирати всередині димоходів промислових вихлопних труб, корпускулярними (наприклад, зольний пил), газоподібними (наприклад, ЗО 5), туманом (наприклад, МОу) або і одноелементними (наприклад, ртуть), вони мають величину близько мікронів у діаметрі (тобто, 1079 метрів).Gee! Whether the types of pollution that are most difficult to collect inside the chimneys of industrial exhaust pipes are particulate (e.g. ash dust), gaseous (e.g. ЗО 5), mist (e.g. MOu) or even single-element (e.g. mercury), they have a size of about microns in diameter (that is, 1079 meters).
Через їх маленький розмір вони займають дуже маленьку об'ємну частку від сумарного потоку текучого бо середовища. Наприклад, один мільйон частинок діаметром їмкм займає менше 0,0000595 об'єму 1см3 газу (вважаючи, що частинки є сферичними). Навіть при діаметрі їОмкм це співвідношення збільшується тільки до 0,0595. Коли розглядають, що забруднювальна речовина типу ртуті може становити тільки декілька мільйонних часток (м.4-.) представлених сумарних видів, очевидно, що відносно розміру частинки є значна величина в5 простору/відстані між видами, які переносяться промисловим димовим газом. Отже, великомасштабне перемішування, навіть турбулізаторами, є "зробленим навмання" заходом і значною мірою неефективне.Due to their small size, they occupy a very small volume fraction of the total flow of the fluid medium. For example, one million particles with a diameter of 1cm occupy less than 0.0000595 of the volume of 1cm3 of gas (assuming that the particles are spherical). Even with a diameter of 1Ωm, this ratio increases only to 0.0595. When considering that a mercury-type pollutant may be only a few parts per million (m.4-.) of the total species represented, it is obvious that, relative to the particle size, there is a significant amount of space/distance between the species carried by the industrial flue gas. Thus, large-scale mixing, even by turbulators, is a "random" operation and largely ineffective.
Крім того, характерним для дрібних частинок, захоплених у текучому середовищі, яке протікає, є те, що вони будуть йти у напрямах потоку у потоці текучого середовища, якщо немає достатньої сили для їх видалення з цього потоку. Тобто, якщо сили внутрішнього тертя текучого середовища домінують над силами інерції частинки, то частинка буде йти за текучим середовищем. Відомі режими турбулентного перемішування масштабу труби за величиною набагато більші, ніж розмір частинок. Якщо розглядати з точки зору частинки, вони далекі від хаотичних, а швидше відносно вирівняні. Незважаючи на те, що може бути багато змін напряму для частинки під час її проходження по турбулентному потоку у трубі або через стандартну область перемішування, вони всі мають відносно дальній діапазон порівняно з розміром або масштабом частинки. Отже, /о частинки у потоці йдуть більш або менш тим же шляхом без взаємодії з частинками, які оточують їх. У масштабі частинок є відносно невелике перемішування і, отже, відомі процеси перемішування досягають низької ефективності в агломерації.In addition, it is characteristic of fine particles entrapped in a flowing fluid that they will travel downstream in the flow of the fluid unless there is sufficient force to remove them from the flow. That is, if the forces of internal friction of the fluid dominate over the forces of inertia of the particle, then the particle will follow the fluid. Known pipe-scale turbulent mixing regimes are much larger in magnitude than particle size. From a particle perspective, they are far from chaotic, but rather relatively aligned. Although there may be many changes in direction for a particle as it passes through turbulent flow in a pipe or through a standard mixing region, these are all relatively long range compared to the size or scale of the particle. Therefore, /o particles in the flow follow more or less the same path without interaction with the particles that surround them. At the particle scale, there is relatively little mixing and, therefore, known mixing processes achieve low efficiency in agglomeration.
Отже, для досягнення максимального ефекту системи, призначені для збільшення до максимуму частоти зіткнень дуже дрібних типів забруднень, які займають крихітну частку об'єму сумарного потоку текучого /5 Середовища, повинні надавати турбулентність малого масштабу, тобто масштабу частинки. Турбулентність масштабу частинки примушує найдрібніші частинки рухатися по множині різних траєкторій на різних швидкостях і внаслідок цього сприяє взаємодії та агломерації. На жаль, принципи конструювання, які використовуються у цей час, не адекватно направлені на ці критерії.Therefore, in order to achieve the maximum effect, the systems designed to increase to the maximum the frequency of collisions of very small types of pollution, which occupy a tiny fraction of the volume of the total flow of the current /5 Environment, should provide turbulence on a small scale, that is, on the scale of a particle. Particle-scale turbulence forces the smallest particles to move along many different trajectories at different velocities and consequently promotes interaction and agglomeration. Unfortunately, the design principles used at this time are not adequately directed to these criteria.
Метою даного винаходу є створення способу і пристрою для перемішування текучих середовищ для агломерації частинок з метою досягнення поліпшеного перемішування або взаємодії дрібних частинок у потоках текучого середовища з таким же типом або з іншим типом введених великих частинок і внаслідок цього забезпечення більш ефективної агломерації частинок або сорбції за допомогою великих частинок.The purpose of this invention is to create a method and a device for mixing fluid media for particle agglomeration in order to achieve improved mixing or interaction of small particles in fluid streams with the same type or with another type of introduced large particles and, as a result, to ensure more effective particle agglomeration or sorption by using large particles.
Згідно з даним винаходом, створений спосіб активування перемішування речовин у потоці текучого середовища, який містить наступні етапи: сч створення великомасштабної турбулентності у потоці текучого середовища; розділення потоку текучого середовища на множину підпотоків; о забезпечення формування у кожному підпотоці для створення зони турбулентності малого масштабу біля формування; забезпечення проходження кожного підпотоку через відповідну зону турбулентності малого масштабу так, - щоб він зазнавав впливу турбулентності малого масштабу.According to the present invention, a method of activating the mixing of substances in the flow of a fluid medium has been created, which includes the following stages: creation of large-scale turbulence in the flow of a fluid medium; dividing the flow of the fluid into a number of subflows; o providing formation in each subflow to create a zone of small-scale turbulence near the formation; ensuring the passage of each subflow through the corresponding zone of small-scale turbulence so that it is affected by small-scale turbulence.
Згідно з винаходом, створений також пристрій для активування перемішування речовин у потоці текучого со середовища, який містить трубопровід для потоку текучого середовища; множину проходів у трубопроводі для с розділення потоку текучого середовища на підпотоки, які протікають через відповідні згадані проходи; засіб для утворення великомасштабної турбулентності у потоці текучого середовища вище по потоку від множини с проходів і формування у кожному проході для утворення зони турбулентності малого масштабу біля со формування; при цьому при використанні великомасштабна турбулентність примушує підпотік у кожному проході проходити через зону турбулентності малого масштабу.According to the invention, there is also a device for activating the mixing of substances in the flow of a fluid medium, which contains a pipeline for the flow of a fluid medium; a plurality of passages in the pipeline for dividing the flow of the fluid into sub-flows that flow through the respective mentioned passages; a means for the formation of large-scale turbulence in the flow of the fluid upstream from the plurality of c passages and formation in each passage for the formation of a zone of small-scale turbulence near the c formation; while in use, the large-scale turbulence forces the subflow in each passage to pass through the small-scale turbulence zone.
Кожне формування переважно розміщене у центральній частині відповідного підпотоку і може містити множину рознесених на відстань одна від одної лопаток, розташованих послідовно у площині, яка проходить у « 0 Всьому напрямі проходження потоку текучого середовища. Лопатки необхідно розташовувати на відстані, однак, - с достатньо близько для забезпечення неперервної зони турбулентності малого масштабу. Лопатки можна встановлювати загалом у плоскому каркасі, який встановлений у центральній площині проходу і проходить у з всьому напрямі проходження потоку текучого середовища.Each formation is preferably located in the central part of the corresponding subflow and may contain a set of blades spaced apart from each other, located sequentially in a plane that passes in the entire direction of the fluid flow. The vanes must be spaced, however, close enough to provide a continuous zone of small-scale turbulence. Blades can be installed in general in a flat frame, which is installed in the central plane of the passage and passes in the entire direction of passage of the fluid flow.
Кожна лопатка звичайно є подовженим елементом, який має ділянки з гострими краями, розташовані похилоEach blade is usually an elongated element that has areas with sharp edges, located obliquely
Під кутом у всьому напрямі проходження потоку текучого середовища. Лопатка може мати ділянку із зубчастими оо краями.At an angle in the entire direction of fluid flow. The blade may have a section with jagged edges.
Агломераційний пристрій може включати множину паралельних, загалом плоских елементів, які проходять у ко всьому напрямі проходження потоку текучого середовища і розташовані поперек трубопроводів. Проходи з утворюються між сусідніми парами плоских елементів. Однак, повинно бути зрозуміло, що проходи не повинні бути утворені суцільними перегородками, а замість цього можуть бути уявними проходами для відповідних бе підпотоків. га В одному варіанті здійснення винаходу трубопровід є вентиляційним каналом, потік текучого середовища є потоком вихлопного газу від промислового процесу, а речовина включає частинки забруднювальної речовини. У цьому варіанті здійснення винахід включає використання турбулентності для маніпулювання положенням, ов швидкістю і траєкторіями частинок забруднювальної речовини мікронного або субмікронного розміру, які переносяться у потоці вихлопного газу для збільшення імовірності їх зіткнення одна з одною і/або з іншимиThe agglomeration device can include a set of parallel, generally flat elements that pass in the entire direction of the fluid flow and are located across the pipelines. Passages are formed between adjacent pairs of flat elements. However, it should be understood that the passages need not be formed by solid partitions, but instead may be imaginary passages for the corresponding be subflows. ha In one embodiment of the invention, the pipeline is a ventilation channel, the fluid flow is an exhaust gas flow from an industrial process, and the substance includes pollutant particles. In this embodiment, the invention includes the use of turbulence to manipulate the position, velocity, and trajectories of micron or submicron-sized pollutant particles carried in the exhaust gas flow to increase the likelihood of their collisions with one another and/or with others
ГФ) частинками у потоці газу з метою їх агломерації у великі частинки, які легше видаляти, і/або збільшенняHF) particles in the gas stream with the aim of their agglomeration into large particles that are easier to remove, and/or increase
Ф імовірності їх зіткнення і взаємодії з великими частинками, які вводяться у потік газу з метою видалення частинок забруднювальної речовини. во Цей спосіб включає наступні основні етапи: створення великомасштабних турбулентних потоків відповідного масштабу для формування макротурбулентності у потоці вихлопного газу; розділення потоку газу на підпотоки у відповідних проходах; здійснення впливу турбулентності малого масштабу на підпотоки. 65 Терміни "великомасштабна турбулентність" і "макротурбулентність" означають турбулентність масштабу близько розмірів труби, тобто турбулентність, вплив якої поширюється по всій трубі.The probability of their collision and interaction with large particles, which are introduced into the gas flow for the purpose of removing particles of the polluting substance. This method includes the following main stages: creation of large-scale turbulent flows of the appropriate scale for the formation of macroturbulence in the exhaust gas flow; separation of the gas flow into subflows in the corresponding passages; effect of small-scale turbulence on subflows. 65 The terms "large-scale turbulence" and "macroturbulence" mean turbulence on a scale close to the size of the pipe, that is, turbulence whose influence spreads throughout the pipe.
Терміни "турбулентність малого масштабу", "мікротурбулентність" і "турбулентність масштабу частинки" означають турбулентність у достатньо малому масштабі для захоплення окремих частинок у турбулентності, і внаслідок цього, підсилення аеродинамічного скупчення частинок. Ця турбулентність загалом обмежується Зоною у безпосередній близькості від лопаток.The terms "small-scale turbulence", "micro-turbulence" and "particle-scale turbulence" refer to turbulence on a sufficiently small scale to entrap individual particles in the turbulence, and thereby enhance the aerodynamic clustering of particles. This turbulence is generally confined to the Zone in the immediate vicinity of the blades.
У зоні турбулентності малого масштабу, яка загалом проходить у поздовжньому напрямі вздовж центральної частини кожного проходу, частинки повністю захоплюються і зазнають впливу турбулентного потоку. Цей турбулентний потік активує зіткнення і взаємодії між малими частинками, які призводять до їх агломерації.In the small-scale turbulence zone, which generally runs longitudinally along the central part of each passage, the particles are completely entrained and exposed to the turbulent flow. This turbulent flow activates collisions and interactions between small particles, which lead to their agglomeration.
Утворена вище по потоку великомасштабна турбулентність звичайно викликається безпосередньо 7/0 геометрією трубопроводу, наприклад, вигинами, відгалуженнями, звуженнями і розширеннями. Однак, якщо є недостатня великомасштабна турбулентність у потоці текучого середовища, де він входить у проходи, потоку текучого середовища можна надати додаткової великомасштабної турбулентності, вводячи перешкоди типу колонок і дефлекторів у трубопровід вище по потоку від проходів.Large-scale turbulence generated upstream is usually caused directly by the 7/0 geometry of the pipeline, such as bends, branches, constrictions, and expansions. However, if there is insufficient large-scale turbulence in the fluid flow where it enters the passages, the fluid flow can be given additional large-scale turbulence by introducing obstructions such as columns and baffles into the pipeline upstream of the passages.
Коли турбулентний потік текучого середовища розділяється на підпотоки у відповідних проходах, підпотоки /5 також зазнають впливу цієї великомасштабної турбулентності. Отже, частинки у кожному підпотоці проходять через зону турбулентності малого масштабу у відповідному проході і зазнають впливу мікро турбулентності, тобто турбулентності масштабу частинки.When a turbulent fluid flow splits into subflows in the respective passages, the /5 subflows are also affected by this large-scale turbulence. Therefore, the particles in each subflow pass through a zone of small-scale turbulence in the corresponding passage and are affected by micro-turbulence, i.e., particle-scale turbulence.
Використання турбулентності малого масштабу є алогічним. Звичайно бажано, щоб перепад тиску у потоці газу був настільки низьким, наскільки це можливо. З цієї причини у відомих системах перемішування частинок го Звичайно використовують великомасштабну турбулентність. Однак, як згадано вище, це неефективно.The use of small-scale turbulence is illogical. Of course, it is desirable that the pressure drop in the gas stream be as low as possible. For this reason, large-scale turbulence is usually used in known particle mixing systems. However, as mentioned above, this is inefficient.
Турбулентність малого масштабу сприяє кращому перемішуванню частинок, але призводить до значних втрат тиску. У даному винаході використовують турбулентність малого масштабу, але тільки в обмеженій зоні у кожному проході, за допомогою чого зводять до мінімуму втрати тиску. Великомасштабна турбулентність у підпотоці текучого середовища у кожному проході гарантує, що частинки у кожному підпотоці проходять через счSmall-scale turbulence promotes better mixing of particles, but leads to significant pressure losses. In this invention, small-scale turbulence is used, but only in a limited area in each passage, with the help of which pressure losses are minimized. Large-scale turbulence in the fluid subflow in each pass ensures that the particles in each subflow pass through the
Зону і зазнають перемішування у масштабі частинки.Zone and undergo mixing at the particle scale.
Турбулентність малого масштабу може мати форму вихорів, які утворюються гострокромковими лопатками. оSmall-scale turbulence can take the form of vortices, which are formed by sharp-edged blades. at
Переважно використовують множину дрібних вихорів низької інтенсивності, щоб повністю захопити окремі дрібні частинки і піддати їх впливу турбулентного потоку, що призводить до зіткнень і взаємодій між частинками і більш ефективної агломерації частинок. Малі частинки можуть агломерувати одна з одною, формуючи частинки -- зо більшого розміру. Малі частинки також можуть агломерувати з великими частинками у потоці текучого середовища. Агломеровані частинки потім легше видаляти з потоку газу, використовуючи відомі способи. соIt is preferable to use a set of small vortices of low intensity to completely capture individual small particles and subject them to the influence of turbulent flow, which leads to collisions and interactions between particles and more effective agglomeration of particles. Small particles can agglomerate with each other, forming larger particles. Small particles can also agglomerate with large particles in the fluid flow. The agglomerated particles are then more easily removed from the gas stream using known methods. co
В іншому варіанті здійснення один або множину типів великих частинок вводять у потік газу для видалення с частинок забруднювальної речовини. Коли частинки забруднювальної речовини входять у контакт з великими частинками, вони прагнуть приклеїтися до них або вступити у реакцію з ними, і отже, можуть бути видаленіз СМ з5 потоку газу з частинками більшого типу. Тонкодисперсні частинки забруднювальної речовини захоплюються у со вихорах у зоні турбулентності малого масштабу, а великі частинки у кожному підпотоці не захоплюються або захоплюються у меншій мірі. Відносне переміщення між малими і великими частинками призводить до більш високої частоти зіткнень між ними і більш ефективного видалення тонкодисперсних частинок (забруднювальної речовини) за допомогою великих частинок (які видаляються). «In another embodiment, one or more types of large particles are introduced into the gas stream to remove a pollutant from the particles. When contaminant particles come into contact with larger particles, they tend to stick to or react with them, and therefore can be removed from the CM of the gas stream with larger particles. Finely dispersed pollutant particles are entrained in co-vortices in the small-scale turbulence zone, and large particles in each subflow are not entrained or are entrained to a lesser extent. The relative movement between small and large particles leads to a higher frequency of collisions between them and a more efficient removal of fine particles (pollutants) with the help of large particles (which are removed). "
Переважно число Стокса потоку турбулентності малого масштабу, що утворюється вихорами, вибирають так, - с щоб захоплювалися тонкодисперсні частинки забруднювальної речовини, але не великі частинки, які видаляються. Звичайно число Стокса значно менше 1 забезпечує захоплення тонкодисперсних частинок :з» забруднювальної речовини. Великі частинки, які видаляються, повинні мати число Стокса набагато більше 1, щоб вони не були захоплені. У практичних умовах воронки або вихори, які утворюються у потоці газу, складають близько 10мм. со Частинки забруднювальної речовини можуть мати газоподібну, рідку або тверду форму. Великі частинки можуть мати рідку або тверду форму, наприклад, краплинки рідини. ко Частинки, які видаляються, можуть бути хімічними, типу кальцію, який хімічно реагує з частинками з забруднювальної речовини (типу діоксиду сірки), утворюючи третій склад (наприклад, гіпс). Як альтернатива, частинки, які видаляються, можуть видаляти частинки забруднювальної речовини за допомогою абсорбції або со адсорбції (частинки вуглецю, які адсорбують частинки ртуті забруднювальної речовини), або частинки, які ще видаляються, можуть просто видаляти тонкодисперсні забруднювальні речовини, агломеруючи із забруднювальними речовинами через ударну адгезію.Preferably, the Stokes number of the small-scale turbulence flow formed by vortices is chosen so that finely dispersed particles of the pollutant are captured, but not large particles that are removed. Usually, the Stokes number is much less than 1, which ensures the capture of finely dispersed particles of the pollutant. The large particles that are removed must have a Stokes number much greater than 1 to avoid being trapped. In practical conditions, funnels or vortices formed in the gas flow are about 10 mm. The particles of the pollutant can be in gaseous, liquid or solid form. Large particles can be liquid or solid, for example, liquid droplets. The particles that are removed can be chemical, such as calcium, which chemically reacts with particles from a pollutant (such as sulfur dioxide) to form a third compound (eg, gypsum). Alternatively, the removal particles may remove the pollutant particles by absorption or co-adsorption (carbon particles adsorbing the mercury pollutant particles), or the removal particles may simply remove the fine pollutants by agglomerating with the pollutants through shock adhesion.
Щоб винахід можна було більш повно зрозуміти і здійснити на практиці, нижче описані його варіанти в Здійснення тільки шляхом прикладу з посиланням на додані креслення.In order that the invention can be more fully understood and implemented in practice, its variants are described below in the Implementation only by way of example with reference to the attached drawings.
Фіг.1 зображає вигляд зверху труби, яка має агломераційний пристрій згідно з одним варіантом здійсненняFigure 1 shows a top view of a pipe having an agglomeration device according to one embodiment
ГФ) винаходу.GF) of the invention.
Ф Фіг.2 зображає вигляд зверху агломераційного пристрою Фіг.1.Fig. 2 shows a top view of the agglomeration device of Fig. 1.
Фіг.3 зображає схематичний вигляд зверху у розрізі ділянки зборки лопаток агломераційного пристрою Фіг.1. во Фіг.4 зображає вигляд у перспективі лопатки зборки лопаток Фіг.3.Fig. 3 depicts a schematic view from above in a section of the assembly area of the blades of the agglomeration device of Fig. 1. Fig. 4 shows a perspective view of the blade of the blade assembly of Fig. 3.
Фіг.5 зображає схематичний вигляд зверху у розрізі частини агломераційного пристрою Фіг.1, який зображає великомасштабну турбулентність.Fig. 5 depicts a schematic top view in section of a part of the agglomeration device of Fig. 1, which depicts large-scale turbulence.
Фіг.6 зображає схематичний вигляд зверху у розрізі частини зборки лопаток, показаної на Фіг.3, який зображає області турбулентності малого масштабу. 65 Фіг.7(а)-7(е) зображають вигляди у перспективі альтернативних лопаток. Опис переважних варіантів здійсненняFig. 6 depicts a schematic top view in section of a portion of the blade assembly shown in Fig. 3, which depicts regions of small-scale turbulence. 65 Figures 7(a)-7(e) show perspective views of alternative vanes. Description of preferred embodiments
Фіг.1-6 зображають аеродинамічний агломераційний пристрій згідно з одним варіантом здійснення даного винаходу. Агломераційний пристрій 10 розміщений у трубі 11, яка звичайно приймає потік вихлопного газу від промислового процесу, як показано на Фіг.1.Fig. 1-6 depict an aerodynamic agglomeration device according to one embodiment of the present invention. The agglomeration device 10 is placed in the pipe 11, which usually receives the flow of exhaust gas from the industrial process, as shown in Fig.1.
Агломераційний пристрій 10 містить множину загалом плоских елементів типу металевих пластин 12, які проходять у поздовжньому напрямі у трубі 11 (тобто у напрямі загального потоку газу) і розташовані на відстані один від одного поперек всієї ширини труби. Між пластинами 12 утворені проходи, і потік газу розділяється на підпотоки, які протікають через відповідні проходи. Хоча пластини 12 встановлені вертикально, як показано на Фіг.2, при бажанні їх можна розміщувати горизонтально. Крім того, пластини 12 не повинні бути 7/0 буцільними. При бажанні можна використовувати перфоровані пластини.The agglomeration device 10 contains a set of generally flat elements of the type of metal plates 12, which pass in the longitudinal direction in the pipe 11 (that is, in the direction of the general flow of gas) and are located at a distance from each other across the entire width of the pipe. Passages are formed between the plates 12, and the gas flow is divided into subflows that flow through the corresponding passages. Although the plates 12 are installed vertically, as shown in Fig. 2, if desired, they can be placed horizontally. In addition, the plates 12 should not be 7/0 bubble. Perforated plates can be used if desired.
Між пластинами 12 встановлені зборки 13 лопаток. Кожна зборка 13 лопаток розміщена у центральній частині відповідного проходу між двома сусідніми пластинами 12 і проходить паралельно пластинам 12, як показано більш ясно на Фіг.5.Between the plates 12, assemblies of 13 blades are installed. Each blade assembly 13 is placed in the central part of the corresponding passage between two adjacent plates 12 and runs parallel to the plates 12, as shown more clearly in Fig.5.
Конструкція кожної зборки 13 лопаток показана більш докладно на Фіг.3 і 4. Кожна зборка 13 лопаток /5 Містить загалом плоский прямокутний каркас 14, який при використанні можна підвішувати від покрівлі труби центрально у проході між парою сусідніх пластин 12. Кожний каркас 14 має множину рознесених на відстань одна від одної вертикальних лопаток 15, встановлених загалом у площині каркаса. Кожна лопатка 15 звичайно є металевою штабою "72"-подібного перерізу, яка проходить під кутом до напряму потоку газу через прохід.The construction of each vane assembly 13 is shown in more detail in Figures 3 and 4. Each vane assembly 13 /5 contains a generally flat rectangular frame 14, which in use can be suspended from the roof of the pipe centrally in the passage between a pair of adjacent plates 12. Each frame 14 has a plurality spaced apart vertical blades 15, installed generally in the plane of the frame. Each vane 15 is usually a metal staff of "72"-shaped section, which passes at an angle to the direction of gas flow through the passage.
Вертикальні кромки 17 кожної лопатки 15 є переважно фестончастими для утворення зубців 16, які мають гпибину Та та інтервал або крок Тр.The vertical edges 17 of each blade 15 are preferably scalloped for the formation of teeth 16, which have a pitch Ta and an interval or pitch Tr.
Довжина М, лопатки має розмір основного корпусу лопатки 15 у напрямі потоку газу, як показано на Фіг.3.The length M of the blade has the size of the main body of the blade 15 in the direction of the gas flow, as shown in Fig.3.
Інтервал М» лопаток є відстанню між сусідніми лопатками, виключаючи зубці. Ширина Му, лопатки має розмір основного корпусу лопатки 15, поперечного потоку газу. Ширина РУ, проходу являє собою внутрішню відстань або інтервал між сусідніми пластинами 12. сThe interval M" of the vanes is the distance between adjacent vanes, excluding the teeth. The width of Mu, the blade has the size of the main body of the blade 15, the transverse flow of gas. The width of the RU, the passage is the internal distance or interval between adjacent plates 12. p
Використана достатня кількість пластин 12 для розділення повної ширини труби 11 на проходи і достатня кількість зборок 13 лопаток, так що зборка лопаток розташована центрально у кожному проході між сусідніми (8) пластинами. Звичайно ширина проходу становить приблизно 275мм, але ширина проходу звичайно може розташовуватися у діапазоні від 100мм до 750мм при умові, що відношення ширини Ру, проходу до ширини Му, лопатки підтримується між мінімум 2,5 і максимум 25. -- зо Лопатки 15 у кожному каркасі 14 рознесені на відстань одна від одної у поздовжньому напрямі так, щоб сусідні лопатки знаходилися у зворотному струмені потоку або у тіні попередньої лопатки. Інтервал М 5 між со сусідніми лопатками 15 приблизно еквівалентний розміру зворотного струменя потоку, який утворюється с ведучою лопаткою. Таким чином, є перекриття між мікро турбулентністю, яка утворюється сусідніми лопатками, або щонайменше неперервна область мікро турбулентності. сA sufficient number of plates 12 are used to divide the full width of the tube 11 into passages and a sufficient number of vane assemblies 13 are used so that the vane assembly is centrally located in each passage between adjacent (8) plates. Usually the width of the passage is approximately 275mm, but the width of the passage can normally be in the range from 100mm to 750mm, provided that the ratio of the width of Ru, passage to the width of Mu, blade is maintained between a minimum of 2.5 and a maximum of 25. -- zo Blades 15 in each frames 14 are spaced at a distance from each other in the longitudinal direction so that the adjacent blades are in the reverse jet of the flow or in the shadow of the previous blade. The interval M 5 between adjacent blades 15 is approximately equivalent to the size of the return jet of the flow, which is formed with the leading blade. Thus, there is an overlap between the micro-turbulence generated by adjacent vanes, or at least a continuous region of micro-turbulence. with
Зворотний струмінь потоку, який утворюється лопаткою 15, пропорційний ширині М / лопатки у напрямі, со поперечному потоку газу, і довжині М, лопатки у напрямі, паралельному потоку газу. У зображеному варіанті здійснення М приблизно дорівнює М,. Інтервал М. лопатки може відповідним чином розташовуватися у діапазоні від О,5МУ, до 8Му/. Точно так само довжина М, лопатки може відповідним чином розташовуватися у діапазоні від 0,БМ у до Му. «The reverse jet of the flow, which is formed by the blade 15, is proportional to the width M / of the blade in the direction parallel to the gas flow, and the length M of the blade in the direction parallel to the gas flow. In the illustrated embodiment, M is approximately equal to M,. The interval M. of the scapula can be appropriately located in the range from 0.5MU to 8MU/. In the same way, the length M of the blade can be appropriately located in the range from 0.BM to Mu. "
Якщо на лопатках зубці використовуються, глибина зубців звичайно складає (0,25М Х)-(2М.), а крок зубців з с звичайно складає (0,5М)-(2М).If teeth are used on the blades, the depth of the teeth is usually (0.25M X)-(2M), and the pitch of the teeth with c is usually (0.5M)-(2M).
Потрібно зазначити, що агломераційний пристрій 10 є пасивним, тобто компоненти агломераційного з пристрою не заряджені або наелектризовані до якої-небудь значної міри.It should be noted that the sintering device 10 is passive, that is, the components of the sintering device are not charged or electrified to any significant extent.
При використанні потік газу у трубі 11 буде зазнавати впливу великомасштабної або макротурбулентності.When used, the gas flow in pipe 11 will be affected by large-scale or macro-turbulence.
Звичайно присутність розширень, стиснень, вигинів, відгалужень, дефлекторів, лопаток, розпірок та інших оо фізичних формувань, які як правило знаходяться у промислових витяжних каналах, буде достатньою для надання повітряному потоку великомасштабної турбулентності. Наприклад, лопатки 18 дефлектора, які ко використовуються для спрямування потоку газу, викликають розділення і турбулентність дальнього діапазону у з потоці газу.Naturally, the presence of expansions, compressions, bends, branches, deflectors, vanes, struts and other physical formations, which are usually found in industrial exhaust ducts, will be sufficient to give the air flow large-scale turbulence. For example, the deflector blades 18, which are used to direct the gas flow, cause separation and long-range turbulence in the gas flow.
Однак, якщо у потоці газу є недостатня макротурбулентність, коли він досягає агломераційного пристрою 10, со у трубу 11 можна додавати руйнівники потоку, щоб забезпечити необхідну макротурбулентність. Наприклад, ще якщо є значна довжина труби (наприклад, еквівалентна чотирьом діаметрам труби) безпосередньо перед агломераційним пристроєм 10, яка вільна від формувань, які викликають турбулентність, то у трубу необхідно додати руйнівники потоку.However, if there is insufficient macroturbulence in the gas flow when it reaches the agglomeration device 10, flow breakers can be added to the tube 11 to provide the necessary macroturbulence. For example, even if there is a significant length of pipe (e.g., equivalent to four pipe diameters) immediately before the sintering device 10 that is free of formations that cause turbulence, flow breakers must be added to the pipe.
Відповідний руйнівник потоку має групу з труб 9 діаметром 100мм (або, як альтернатива, кутові профілі 100ммх1ООмм), встановлену у трубі 11 так, що вони проходять повністю Через потік газу, викликаючи (Ф) великомасштабну турбулентність. Такі труби 9 необхідно встановлювати не більше, ніж на відстані 1 метр по т трубі. Для фахівців у даній галузі техніки повинно бути очевидно, що багато які різні фізичні формування можна використовувати вище по потоку відносно агломераційного пристрою 10, щоб викликати бо макротурбулентність у потоці газу, якщо безпосередньо перед агломераційним пристроєм 10 є недостатня великомасштабна турбулентність.A suitable flow breaker has a group of 100mm diameter tubes 9 (or alternatively 100mm x 100mm angled profiles) mounted in tube 11 so that they pass completely through the gas stream, causing (F) large-scale turbulence. Such pipes 9 must be installed no more than at a distance of 1 meter along the pipe. It should be apparent to those skilled in the art that many different physical formations can be used upstream of the sintering device 10 to induce macro-turbulence in the gas stream if there is insufficient large-scale turbulence immediately upstream of the sintering device 10.
Коли потік газу проходить через агломераційний пристрій 10, він розділяється на підпотоки, які протікають через відповідні проходи між сусідніми пластинами 13. Макротурбулентність у потоці газу продовжується у підпотоках, примушуючи частинки у кожному підпотоці проходити через зборку 13 лопаток у відповідному б5 проході, як показано лініями потоків на Фіг.5. Великомасштабна турбулентність на великих відстанях у підпотоках гарантує, що в основному весь підпотік у проході циркулює Через зборку 13 лопаток, розміщену центрально у проході.As the gas stream passes through the sintering device 10, it is divided into sub-streams which flow through respective passages between adjacent plates 13. The macro-turbulence in the gas stream continues into the sub-streams, forcing the particles in each sub-stream to pass through the vane assembly 13 in the corresponding passage b5, as shown by the lines streams in Fig.5. Large-scale turbulence over long distances in the subflows ensures that essentially all of the subflow in the passage is circulated through an assembly of 13 vanes located centrally in the passage.
Коли підпотік проходить через зборку 13 лопаток, він зазнає турбулентності малого масштабу або мікро турбулентності, як позначено затіненими ділянками 19 на Фіг.б. Скісні лопатки 15 створюють турбулентність масштабу частинки, активуючи взаємодії і зіткнення між частинками у підпотоці всередині кожного проходу і збільшуючи агломерацію частинок. Через турбулентність малого масштабу, яка створюється біля лопаток 15, частинки у підпотоці захоплюються у турбулентності, призводячи до значно зростаючої імовірності зіткнення та адгезії. Процес адгезії може бути поверхневою взаємодією (типу процесів адсорбції, хемосорбції або абсорбції), молекулярною взаємодією (внаслідок ван-дер-ваальсових сил) або процесом змочування (внаслідок 7/о Зіткнення туманів з іншими краплинками туману або твердими частинками).As the subflow passes through the vane assembly 13, it experiences small-scale turbulence or micro-turbulence, as indicated by the shaded areas 19 in Fig.b. The bevel blades 15 create particle-scale turbulence, activating interactions and collisions between particles in the underflow within each passage and increasing particle agglomeration. Due to the small-scale turbulence created near the vanes 15, particles in the underflow are entrained in the turbulence, leading to a greatly increased probability of collision and adhesion. The adhesion process can be a surface interaction (such as adsorption, chemisorption or absorption processes), a molecular interaction (due to van der Waals forces) or a wetting process (due to 7/o Collision of mists with other mist droplets or solid particles).
Турбулентність малого масштабу або мікротурбулентність за своєю природою може складатися з множини дрібних вихорів звичайно величиною 10-15мм. Похилі поверхні, гострі кромки і переривисті або зигзагоподібні утворення лопаток 15 діють як турбулізатори, створюючи множину вихорів вздовж кожного підпотоку. Ці вихори мають дуже маленькі розміри і захоплюють тонко дисперсні частинки забруднювальної речовини у потоці газу.Small-scale turbulence or micro-turbulence by its nature can consist of many small vortices, usually 10-15 mm in size. Inclined surfaces, sharp edges and discontinuous or zigzag formations of blades 15 act as turbulators, creating multiple vortices along each subflow. These vortices are very small in size and capture finely dispersed pollutant particles in the gas stream.
Малюнки вихору, які утворюються лопатками 15, як вважають, включають поперечний рух воронок, нахилених паралельно лопаткам, розміри яких залежать від інтервалу між лопатками, довжини лопаток і ширини лопаток і послідовності структур вихору зворотного напряму обертання, розміри яких залежать від зубців 16 лопаток. Швидкість потоку навколо лопаток 15, як вважають, по суті менша середньої швидкості потоку.The vortex patterns produced by the vanes 15 are believed to include the transverse movement of funnels inclined parallel to the vanes, the dimensions of which depend on the spacing between the vanes, the length of the vanes and the width of the vanes, and the sequence of reverse-rotation vortex structures, the dimensions of which depend on the teeth 16 of the vanes. The flow velocity around the vanes 15 is believed to be substantially less than the average flow velocity.
Хоча зона мікро турбулентності обмежена центром кожного проходу, макро-турбулентність у кожному 2о Ппідпотоці гарантує, що підпотік проходить через цю зону так, що частинки у підпотоці зазнають впливу турбулентності масштабу частинки. Крім того, завдяки обмеженню турбулентності малого масштабу центральною областю кожного проходу, повний перепад тиску в агломераційному пристрої зводиться до мінімуму.Although the micro-turbulence zone is confined to the center of each passage, the macro-turbulence in each 2o Psubflow ensures that the subflow passes through this zone so that the particles in the subflow are affected by particle-scale turbulence. In addition, by limiting small-scale turbulence to the central region of each pass, the total pressure drop across the sintering device is minimized.
Вище описаний тільки один варіант здійснення винаходу, і можна робити модифікації, які є очевидними для с фахівців у даній галузі техніки, не виходячи за межі об'єму винаходу, як визначено у доданій формулі винаходу. Наприклад, хоча винахід був описаний з конкретним посиланням на перемішування частинок у потоці о газу, його також можна застосовувати для перемішування інших потоків текучого середовища, наприклад, рідин.Only one embodiment of the invention is described above, and modifications may be made that are obvious to those skilled in the art without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims. For example, although the invention has been described with specific reference to the mixing of particles in a gas stream, it can also be applied to the mixing of other fluid streams, such as liquids.
Крім того, форму і конфігурацію лопаток можна змінювати. Фіг.7(а)-7(е) зображають альтернативні форми лопаток, які можна використовувати в агломераційному пристрої, який ілюструється. - зо Хоча лопатки 15 переважно обладнані зубцями 16, щоб посилити мікро турбулентність і фокусувати Її в області, розташованій безпосередньо нижче по потоку від лопаток, вони не є необхідними для її створення. Зону со турбулентності малого масштабу можна утворювати лопатками будь-якої відповідної форми (наприклад, с стрижнями, прутками, ребрами і т.д.), і вона буде сконцентрована між сусідніми лопатками, якщо лопатки вирівняні одна позад іншої слідом за попередньою лопаткою і рознесені на відстань так, що між сусідніми с з5 лопатками може повністю сформуватися зворотний струмінь. соIn addition, the shape and configuration of the blades can be changed. Figures 7(a)-7(e) show alternative forms of blades that can be used in the sintering device illustrated. Although the vanes 15 are preferably equipped with teeth 16 to enhance micro-turbulence and focus It in the area located directly downstream from the vanes, they are not necessary for its creation. A zone of small-scale turbulence can be formed by blades of any suitable shape (e.g. rods, bars, fins, etc.) and will be concentrated between adjacent blades if the blades are aligned one behind the other following the preceding blade and spaced at distance so that a reverse jet can be completely formed between adjacent blades. co
Claims (16)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU2003902014A AU2003902014A0 (en) | 2003-04-28 | 2003-04-28 | Particle agglomeration |
| PCT/AU2004/000546 WO2004096420A1 (en) | 2003-04-28 | 2004-04-28 | Method and apparatus for mixing fluids for particle agglomeration |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA82231C2 true UA82231C2 (en) | 2008-03-25 |
Family
ID=31501048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200511192A UA82231C2 (en) | 2003-04-28 | 2004-04-28 | Method and device for mixing fluids for agglomeration of particles |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100531875C (en) |
| AU (1) | AU2003902014A0 (en) |
| UA (1) | UA82231C2 (en) |
| ZA (1) | ZA200509497B (en) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110077494A (en) * | 2009-12-30 | 2011-07-07 | 삼성전기주식회사 | Supply-pipe and mixing reservoir having the same |
| CN101797462B (en) * | 2010-03-24 | 2012-09-05 | 刘伟 | Device and method for mixed fluid particle coalescence |
| CN101912712A (en) * | 2010-07-26 | 2010-12-15 | 长治市丰雨机械有限公司 | Plate-type vortex generator |
| CN101890272A (en) * | 2010-07-26 | 2010-11-24 | 长治市丰雨机械有限公司 | Ultrafine particle aggregator |
| CN101912713A (en) * | 2010-07-26 | 2010-12-15 | 长治市丰雨机械有限公司 | Vortex generating device |
| CN101912818A (en) * | 2010-07-26 | 2010-12-15 | 长治市丰雨机械有限公司 | Vortex generating device of rectangular teeth |
| CN102000472B (en) * | 2010-10-08 | 2013-03-20 | 北京大学 | Device and method for accelerating particulate matter to interact with each other |
| CN104888573B (en) * | 2015-05-27 | 2017-01-11 | 潘祖明 | Device and method for promoting aggregation and growth of fine particulate matters |
| CN106178612A (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-07 | 隋原 | The polymerization of fine particle that a kind of is carried by medium fluid the device separated with former medium fluid, system and method |
| CN106823665B (en) * | 2016-12-29 | 2022-10-18 | 中国计量大学 | Acoustic agglomeration device based on perforated plate vibration and dust removal method thereof |
| CN107051071B (en) * | 2017-04-10 | 2022-05-13 | 河北工业大学 | Device and method for removing fine particles by coupling steam phase change and turbulent flow agglomeration |
| CN108159787B (en) * | 2018-03-22 | 2023-06-23 | 河北工业大学 | Device for strengthening collision aggregation and growth of fine particles in flue gas |
| CN111589588B (en) * | 2019-02-20 | 2023-09-26 | 李庆宪 | Plugboard electrode type dielectrophoresis mineral processing equipment |
| CN110841378B (en) * | 2019-12-16 | 2023-07-04 | 华中科技大学 | Rectifying device for improving physical agglomeration effect |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8817793D0 (en) * | 1988-07-26 | 1988-09-01 | British Petroleum Co Plc | Mixing apparatus |
| EP0482145B1 (en) * | 1990-05-08 | 1997-04-16 | Sulzer Chemtech AG | Catalyst assembly within a column |
| DE4109305A1 (en) * | 1991-03-21 | 1992-09-24 | Siemens Ag | Reagent injection to process or flue gas stream - e.g. for ammonia addition in catalytic nitrogen oxide(s) redn. of stack gases |
| US5215375A (en) * | 1991-04-24 | 1993-06-01 | Trineos | Static shearing element |
| EP0655275B1 (en) * | 1993-11-26 | 1999-10-06 | Sulzer Chemtech AG | Static mixing device |
-
2003
- 2003-04-28 AU AU2003902014A patent/AU2003902014A0/en not_active Abandoned
-
2004
- 2004-04-28 UA UAA200511192A patent/UA82231C2/en unknown
- 2004-04-28 CN CNB2004800113964A patent/CN100531875C/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-11-23 ZA ZA200509497A patent/ZA200509497B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100531875C (en) | 2009-08-26 |
| ZA200509497B (en) | 2006-08-30 |
| CN1780682A (en) | 2006-05-31 |
| AU2003902014A0 (en) | 2003-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2556033C (en) | Improved particle interactions in a fluid flow | |
| ZA200509497B (en) | Method and apparatus for mixing fluids for particle agglomeration | |
| US20040255779A1 (en) | Method and apparatus for scrubbing gases, using mixing vanes | |
| CA2192207C (en) | Chevron-type mist eliminator and system | |
| US20060256649A1 (en) | Method and apparatus for mixing fluids for particle agglomeration | |
| CN110115892A (en) | A kind of efficient dust removing demister | |
| CN109420385B (en) | Vortex type air purifier | |
| CN110538518A (en) | Device and method for promoting combined removal of micro-dust and mercury in airflow | |
| KR20160058130A (en) | Method and system for fluid stream chemical compounds collection, deposition and separation | |
| Calvert et al. | Entrainment separators for scrubbers | |
| US8236092B1 (en) | Pressure gradient gas scrubber apparatus and method | |
| AU2004234018B2 (en) | Method and apparatus for mixing fluids for particle agglomeration | |
| AU2005210683B2 (en) | Improved particle interactions in a fluid flow | |
| JPS6092B2 (en) | A device that removes contaminants from a gas stream | |
| RU2286831C1 (en) | Centrifugal scrubber | |
| CN212548867U (en) | Purifying equipment | |
| KR20100011485U (en) | Multiple vortex filter with laminate profile | |
| CN111957154A (en) | Purifying equipment | |
| CONTROLS et al. | Pollutants: Minimization and Control | |
| KR101384179B1 (en) | Wet type scrubbers | |
| CN112107950A (en) | Method for purifying oil fume | |
| Khazaei | THE OVERLOOK TO PARTICULATE MATTER | |
| Al-najar | Air Pollution Control | |
| CZ2005552A3 (en) | Gas, air or vapor wet cleaning process and apparatus for making the same |