Пенный аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Уяод гдм, Фиа/ (21) 3755042/23-26 (22) 05.04.84 (46) 23.02.86. Бюл. Ф 7 (71) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промьппленности (72) В.ц . Сиротилов, Х.Е. Абдиев, И.Ш. Шайхисламов, А.А. Садиков и С.Ж. Сулейменова (53) 621.928.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1053859, кл. В 01 Р 47/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N - 915872, кл; В 01 D 3/22, 1979.

„„Я0„„1212 14 (51) 4 В 01 D 47/04 (54) (57) 1. ПЕННЫЙ АППАРАТ, включающий корпус, перфорированную тарелку, двухъярусный стабилизатор пенного слоя, ярусы которого взаимно ориентированы под углом 90, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации масообменного про.цесса, каждый из ярусов выполнен в виде рядов пружин.

1212514

2 ° Аппарат по п. 1, о т и и ч аю шийся тем, что расстояние меж ду яр сами составляет 0,04-0,4D, где D — диаметр корпуса аппараTa °

Изобретение относится к устрой,ствам для проведения процесса теплои массообмена между жидкостью и газом в химической, металлургической, нефтеперерабатывающей промышленности и энергетике, а также может быть использовано в любой другой отрасли народного хозяйства для технологической или санитарной очистки газов от твердых или газообраз- . ных веществ.

Цель изобретения — интенсификация массообменного процесса.

На фиг. 1 изображен пенный аппарат, в разрезе, на фиг. 2 — стабилизатор пенного слоя в виде пружин, на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1.

Пенный аппарат содержит корпус 1 круглого нли прямоугольного сечения, снабженный патрубками 2 и 3 для ввода и вывода газа, штуцером 4 для отвода отработанной жидкости. Орошающая жидкость подается через орошающее устройство 5 на тарелку 6. Тарелка 6 провального типа расположе- на горизонтально внутри корпуса аппарата и служит для образования и поддержания слоя пены. Стабилизатор 7 сОстОит из двух spycoa пРужину рас положенных взаимно перпендикулярно друг другу с расстоянием между ярусами 0,04-0,4D, где  — диаметр корпуса, причем каждый ярус выполнен в виде рядов пружин с расстоянием между ними 0,023-0 23 D для нижнего яруса и 0,015.-0,15 Р для верхнего слоя.

Пенный аппарат работает следующим образом.

Загрязненный газ подается через патрубок 2, проходит через тарелку 6, на которой находится жидкость, подаваемая через орошающее устройство 5.

При прохождении газа через тарелку

6, над которой установлен стабилизатор 7. и орошении ее жидкостью обра3. Аппарат поп. 1, отлича ю шийся тем, что расстояние между рядами пружин составляет . 0,023-0,23Э для нижнего яруса и

0,015-0,159 для верхнего яруса.

2 зуется высокоразвитый слой пены, в котором процессы массообмена происходят наиболее интенсивно. Очищенный газ выводится из аппарата через патрубок 3, а жидкость удаляется иэ ап арата через штуцер 4.

Выполнение стабилизатора пенного слоя из пружин позволяет получить сильно турбулизованный гахожидкостный поток, в котором процессы массообмена происходят наиболее интенсивно.

Яруса пружин расположены взаимно перпендикулярно друг другу дпя стабилизации потока и сохранения оптималь15 ной площадисвободного сеченияне менее

0,8 отсечения аппарата. Наличие "сво бодной" зонымежду нижними верхнимярусами пружинприводит кувеличеиню повер-. рхности контактафаз,при этомрасход ки20 нетической энергиигазового потокаспособствует активномумассообменнику.

При работе сильно загрязненным газом и жидкостью забивание стабилизатора не происходит за счет колеба2S ний пружин. Уменьшение расстояния меж. ду ярусами пружин менее 0,04 Э приводит к их соударению, предопределенному тем, что амплитуда колебаний верхнего и нижнего ярусов различна в

30 связи с преимущественным воздействием жидкостного по ока, поступающего на орошение, на верхний ярус. Соударение же ярусов, в свою очередь, сокращает дополнительную поверхность контакта

>S r9as, снижает колебательный эффект упругих элементов и приводит к отложению твердых примесей на поверхность элементов, что снижает эффективность работы аппарата. Увеличение расстоя40 ния более 0,4g вызывает некоторый

М рост гидравлического сопротивления и появление струйного прорыва газового потока. Зависимость эффективности очистки от соотношения расстоя-

4 ния между ярусами и диаметр аппарата представлена в табл. 1.

1212514

Таблица «t

34фективность очистки, Й, при расстоянии мелду верхним и нивннм ярусами пруиин стабнлиэатора, выраженном череп диаметр (Р) аппарата расход видкости на ороиение, л/м

Скорость

rasa в сечении

amIayaта и/с

0 в

-I

0,28 . 0,34 0,4 0,46

004 01 A I6 022

450 . 3 О,!5 . 96,5 97,0 97,2 97,0 97,2 97,! 97;0 97,2 96,6

570 4 То ие 96,8 97, 1 97,4 97,2 97,4 97,3 97,3 97,2 96,8

97,0

98,8

98,4 98,6

97 4 97 5 97 8 98 2

97,0

690 . 5

800 6

920 7

97,0 . 98,0

98 ° 8 98е8 99э0 . 97,9

98,6 98,6

98,2

99,0

99 0 99,! 99,! 99,0. 99,! 97,5

97,0

99,0

Объем газа, t мЗ/ч

СкоЭффективность пылеулавливания при расстоянии между рядами пружин нижнего яруса стабилизатора, выраженном через диаметр (3) аппарата

Расход жидкоPocTb газа сти в се- на оро чении шение, JI/M 3

0,015 0,023 0,083 О, 143 0,203

0,23 0,29 аппара та,м/с

3 О, 15 96,8 97,0 97, 1 97, 1 97,2 97, 2 96,8

450

4 То же 97,0 97,2 97,6 98,0 97,8 . 97,8 97, 1

570

5 -"- 97,2 98,4 98,1

6 -"- 97, 3 98,9 98,8

7 -"- 97,5 99,0 99,0

690

98,1

98,2 98,4 97,3

800

98,8 98,9 99,0 97,6. 920

99,1

99,0 99,1 98,0

При уменьшении расстояния между рядами пружин нижнего яруса менее

0,023D уменьшается амплитуда продольных колебаний, что приводит к снижению турбулизации газожидкостного потока и тем самым замедлению процесса массообмена. При увеличении данного расстояния более 0 23D резко возрастают локальные скорости в промежутке между объемными упругими элементами и образуется пульсирующе-струйная зона, что приводит .к Снижению эффективности аппарата.

Уменьшение расстояния между ряда20 ми пружин верхнего яруса менее

0,015 D вызывает межвитковое зацеп- ление, образование перекрытий, создающих зоны с повышенным и .стным сопротивлением. Увеличение у!.азанного рас25 стояния более О, 15 приводит к увеличению брызгоуноса, что снижает эффективность работы аппарата.

Зависимость эффективности очистки от соотношения расстояний между

3р рядами пружин верхнего и нижнего ярусов и диаметра аппарата представлена соответственно табл. 2 и 3.

Ъ

Таблица 2

1212514

Таблица 3 расстояние мехду рядами прузин верхнего яруса стабипнэатора, выраженное череэ диаметр (D ) аппарата всход иидкости а opomeue, л/м3. 0,010 0,015 (0015 (О!35 ТО!5 I 02I эффективность пмпеулавливания, Й

97,0 97,1

0,15

97,1

97,2

97,5

98,0

96,4 97,3 е

97,3

98,2

98,6 о

800

98,7

99,0

920 7

99,1

Фиг, Г

Составитель О. Беккер

Техред О.Неце

Корректор А. Тяско

Редактор П.- Коссей

Подписное

Закаэ 670/10 Тираж 663

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПЛП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Скорость

rasa в сечении аппарата, и/с

450 . 3

570 4

690 5

95,3 98,4

94,6 . 98,8

93,7 99,0

97, 1 96,8

97,4 96,4

98,3 96,0

98,6 95,2

99,0 94, 1

7 б