Аппарат для очистки газа

 

Изобретение относится к технике мокрой очистки воздуха (газа) и позволяет повысить степень очистки. Аппарат для очистки воздуха (газа) от пыли включает трубу-коагулятор, водоподводящее устройство 8 с разбрызгивателем 9 воды, нисходящую трубу 6, диффузор 3, снабженный насадкой, состоящей из конических элементов (усе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 69770 А1 (su 4 В 01 D 47/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4032571/23-26 (22) 04.03.86 (46) 30.01.88. Вюл. У 4 (71) Завод-втуз прн Карагандинском металлургическом комбинате (72) Ф.А. Гермони (53) 621.928.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 578034, кл. В О1 D 47/1О, 1977.

Авторское свидетельство СССР

В 997755, кл. В 01 D 47/ 10, 1979. (54) АЛПАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА (57) Изобретение относится к технике мокрой очистки воздуха (газа) и позволяет повысить степень очистки. Аппарат для очистки воздуха (газа) от пыли включает трубу-коагулятор, водоподводящее устройство 8 с разбрызгивателем 9 воды, нисходящую трубу 6, диффузор 3, снабженный насадкой, сос тоящей из конических элементов (усе1369770 ченных конусов 4 и 5), установленных новленным соосно в нисходящей трубе 6. в диффузоре коаксиально с кольцевыми Поверхность осаждения элементов насадэазорами соосно. С целью повышения ки равна Ь =(3,0-4,0)с1, „ " 1H> а интенсивности процесса коагуляции длина насадки 1„ =(1,5-2,0)d, „, где смоченных частиц пыли труба-коагуля- d,p „ — диаметр горловины. Трубчатый тор выполнена с длиной не менее 5 ее элемент установлен соосно в нисходядиаметров. Аппарат содержит сепара- щей трубе с зазором не более 0,25 ее тор 11 с трубчатым элементом 7, уста- диаметра. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технике мокрой очистки воздуха (газа) от пыли и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности, нуждающихся в очистке газовоздушных потоков перед выбросом в атмосферу, Цель изобретения — повышение эффективности пылеулавливания, заключающаяся в повышении степени очистки воздуха (газа) от тонкодисперсной пыли высоких концентраций, уменьшении энергозатрат и надежности работы

10 коагулятора. 11

Ца фиг. 1 изображен аппарат, вертикальный разрез; на фиг. 2 — вариант установки конической насадки в диффузоре; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 и б — графики зависимости эффективности процесса от шага зазора и длины горловины соответственно.

Коагулятор турбулентно-контактно- 26 го действия в сочетании с каплеуловителем представляет собой двухступенчатую пылеулавливающую установку.

В качестве первой ступени очистки служит коагулятор турбулентноконтактного действия, включающий конфузор 1, горловину 2, диффузор 3 в виде насадки, состоящей из конических элементов (усеченных конусов) 4 и 5, нисходящую трубу 6, дополнитель35 ный трубчатый элемент 7, водоподводящее устройство 8 с разбрызгивателем

9 и форсункой 10.

В качестве второй ступени очистки служит сепаратор-каплеуловитель

11 центробежного действия с газоотводящим натрубком 12.

Аппарат для очистки газа работает следующим образом.

Запыленный газовоэдушный поток из газоподводящей трубы через конфузор

1 поступает в горловину 2 коагулятора, в которой вначале происходит процесс смачивания потока водяным факелом, создаваемым разбрыэгивателем 9, с последующей коагуляцией частиц пыли в мокрой среде за счет турбулентного перемешивания газожидкостной среды под действием повышенной скорости (40-50 м/с).

В диффузоре 3 с вмонтированными коническими элементами (усеченными конусами) 4 и 5 благодаря интенсификации процесса контактирования гаэожидкостной среды в узкой щели кольцевого пространства конических элементов повышается кинетика осаждения скоагулированных частиц пыли и капель воды в виде шламовых брызг на поверхности осаждения насадки, При этом удельная интенсивность осаждения частиц пыли и капель воды прямо пропорциональна величине контактной мощности и удельной поверхности осаждения. Величина контактной яащности зависит от интенсивности турбулизации газожидкостного потока в кольцевом пространстве конических элементов насадки.

У основания насадки с целью предотвращения налипания пыли на внутренней поверхности конических элементов установлена прямоточная форсунка 1О с факелом, направленном против течения газовоздушного потока, В нисходящей трубе б с вмонтированным трубчатым э. ементом 7 продол-. жается процесс контактир >вания газоз 13697 жидкостной среды и осаждения шламоBbIx брызг на поверхности осаждения.

Из нисходящей трубы очищенный газовоздушный поток поступает в сепа5 ратор-каплеуловитель 11, в котором происходит окончательно осаждение диспергированных капель воды и шламовых брызг. Иэ каплеуловителя очищенный газовоздушный поток удаляется в атмосферу через газоотводящий патрубок 12 °

С целью выявления оптимальных размеров отдельных элементов установки и параметров процесса обеспыливания газовоздушного потока проведены исследования аппарата.

Результаты выявленных параметров эффективности обеспыливания газовоздушного потока при различных соотношениях конструктивных размеров насадки коагулятора приведены в табл.1 и 2, В табл. 1 приведены параметры зависимости средней эффективности пылеулавливания коагулятора от площади 25 поверхности осаждения конических элементов (F„ =ill„n d) при длине насадки

1ц =1,75 d, где d — диаметр горловины.

В табл. 2 приведены параметры зависимости средней эффективности пыле- 30 улавливания коагулятора от длины конических элементов (1„=n d, „ ) при относительной площади поверхности осаждения насадки Г„=и1„ 3,5d и экономических скоростях газожидкостноГо потока в кольцевом пространстве.

Из табл. 1 и 2 видно, что оптимальная эффективность пылеулавливания в коагуляторе в интервале средних энер- 40 гозатрат достигается при следующих конструктивных размерах насадки: площадь поверхности осаждения конических элементов F„=(3,0 — 4,0)Ю1; длина насадки 1„=1,5-2,0d, где d — диа- 45 метр горловины аппарата.

В результате проведенных исследований установлено, что оптимальная эффективность осаждения скоагулированных частиц пыли и шламовых брызг gp достигается при диаметре нисходящей трубы 6 до D, =1000 мм с одним соосно установленным трубчатым элементом 7. По мере увеличения диаметр нисходящей трубы более 0„ > 100 мм, количество соосно установленных трубчатых элементов увеличивается. При этом количество соосно устанавливаемых трубчатых элементов в нисходящей

70 4 трубе следует принимать из расчета, чтобы расстояние в межтрубном 1ольцевом пространстве не превышало

250 мм, а диаметр центрально установленного трубчатого элемента не должен превышать 500 мм.

На фиг. 5 представлен график зависимости коэффициента интенсивности турбулизации газожидкостного потока в нисходящей трубе (;) от шага межкольцевого зазора hd Ä,< при различных скоростях Ч (м/с): 1-20; 2-25;

3-30. Наибольший эффект очистки при условии оптимальной компоновки имеет место при ширине зазора не более

0,25 диаметра нисходящей трубы.

Шаг кольцевого пространства между коническими элементами 4 и 5 4d не должен превышать 1/3d (трубы-коагулятора) при диаметре нисходящей трубы с1„, =1000 мм. При диаметре нисходящей трубы с1„, > 1000 количество конических элементов принимается из расчета, чтобы d не превышал

125 мм, а диаметр основания центрального конического элемента не должен превышать d„ > 500 мм, На фиг. 6 приведена графическая зависимость эффективности пылеулавливания коагулятора от длины горловины трубы-коагулятора (1) и скорости газожидкостного потока в горловине V (м/с): 1-40; 2-45; 3-50, Наибольший эффект очистки имеет место при длине горловины не менее пяти ее диаметров.

Формула изобретения

1. Аппарат для очистки газа, включающий конфузор, горловину, диффузор, водоподводящее устройство с разбрызгивателем, насадку в виде коаксиально установленных в диффузоре усеченных конусов, сепаратор, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки газа, площадь поверхности осаждения элементов насадки равна F =(3,0

4,0)d i< 1„, длина насадки — 1„ =(1,52,0)d, где d — диаметр горловины, .при этом длина горловины составляет не менее пяти ее диаметров.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что сепаратор снабжен нисходящей входной трубой и дополнительным трубчатым элементом, установленным соосно в нисходящей трубе с зазором не более 0,25 ее диаметра.

1369770

Скорость газовозЭффективность пылеулавливаУдельный расход воды, /„з ния коагулятора в комбидушного потока в нации каплеуловителем, 6, Ж кольцевом пространстве насадки, м/с

92,7

151

0,5

F=и1 d н н

F = a s1„1,5d

93,3

142

0,5

91,6

134

0,5

55 и "1-и

97,2

123

0,4

Fí "1„ 2 5d

F„ 71„3d

98,7

129

0,4

99,1

104

0,4

98,5

0,4

96,9

0,4

Длина конических элементов (1„=д) при относительной поверхности осаждения насадки F„=3,5d

Эффективность пыУдельный

Скорость га,зовоздушного потока в расход воды на орошение, леулавливания коагулятора в комбинации с каплел /м уловителем, 7

92,8

151

0,5

94,6

142

0,5

0,5

95,7

135

1„=1 sod =1,0

96,9

0,4

117

128

97,8

0,4

0,4

98,7

104

99,1

G,4

97,6

0,4

1„=2,0d =2,0

Площадь поверхности осаждения конических элементов насадки (при

1„=1 5d н й

Fq " 1-н 3

F(" н 4с1

F„= 1„4,5d

1н 0 25d 0 25

1ц=0,5d =0,5

1н=0 75d =0 ° 75

1„=1 25d =1 25

1„=1,5d =1,5

1„=1,75d =1,75 кольцевом пространстве насадки, Ч, м/с

Т а блица 1

Потери напора в трубе коагулятора с насадкой, b,Р, кгс/м>

Таблица 2

Потери напора в трубе-коагуляторе с насадкой, dP, кгс/м

= /34 TÐ.ê

Щие. Я

U8.

d< =0,2 р

0,8

0,7

0,5

0,Ф

o,ç

0,2

О,Т

100 U0 200 250 ЗОО Z50 ИОО М50 500 ад,.тр.

Фиг. 5

1369770

Zd з 4d

Рие. Е

Составитель 0 ° Беккер

Редактор Н. Шв дкая Техред И.верес!

Корректор А Тяско

Заказ 337/5 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4