Устройство для мокрой очистки газа

 

Изобретение относится к аппаратам для технологической и санитарной мокрой очистки газов и промышленных вентиляционных выбросов и позволяет снизить гидравлическое сопротивление устройства и повысить эффективность его работы. В устройстве прямоугольное верхнее основа2ние бункера соединено с входным патрубком центробежного.каплеуловителя переходом , выполненным со смещенными относительно друг друга центрами оснований . Размещенная внутри перехода пирамидальная камера ввода загрязненного газа в устройство своими тремя наклонными стенками и тремя вертикальными перегородками образует со стенками перехода и бункера рабочие каналы. Площадь поперечного сечения рабочих каналов (на уровне верхней части перегородок) может быть рапна площади поперечного сечения верхнего основания перехода. Нижние кромки трех стенок перегородок камеры снабжены обтекателями , опущенными к зеркалу промывоч ной жидкости в бункере. В стенке перехода имеются переточные трубы, заглубленные п полость перехода выше обтекателя и размещенные порядно со смещением в каждом последующем ряду. 2 з. п. ф-лы 10 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС TVI×ÅÑKÈÕ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 01 0 47/02

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л О

М

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4397912/26; 4431110/26 (22) 13.01.88 (46) 07.09.91. Бюл. N 33 (71) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промышленности (72) В. А. Бондаренко (53) 62 1. 928.97(088. 8) (56) Патент СССР № 448622, кл. В 01 D 47/00, 1974, Авторское свидетельство СССР

¹ 1590112, кл. B 01 D 47/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ

ГАЗА (57) Изобретение относится к аппаратам для технологической и санитарной мокрой очистки газов и промышленных вентиляционных выбросов и позволяет снизить гидравлическое сопротивление устройства и повысить эффективность его работы. В устройстве прямоугольное верхнее основаИзобретение относится к аппаратам для технологической и санитарной мокрой очистке газов и промышленных вентиляционных выбросов, Цель изобретения — снижение гидравлического сопротивления аппарата и повышение эффективности его работ .

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с местным разрезом; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1 (вариант беэ переточных труб); на фиг. 3 — то же, вариант с переточными трубами; на фиг. 4 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 5 — вид В на фиг. 4; на фиг. 6 — узел нэ фиг. 1; на фиг. 7 и 8 — верхние основания перехода (соответсгвенно, круг„.,SU„„1674923 А1 ние бункера соединено с входным пагрубком центробежного,каплеуловителя переходом, выполненным со смещенными относительно друг друга центрами оснований. Размещенная внутри перехода пирамидальная камера ввода загрязненного газа в устройство своими тремя наклонныл1и стенками и тремя вертикальными перегородками образует со стенками перехода и бункера рабочие каналы. Площадь поперечного сечения рабочих каналов (нэ уровне верхней части перегородок) может быть равна площади поперечного сечения верхнего основания перехода. Нижние кромки трех стенок перегородок камеры снабжены обтекателями, опущенными к зеркалу промывоч ной жидкости в бункере. В стенке перехода имеются переточные трубы, заглубленные л полость перехода выше обтекателя и разл ещенные порядно со смещением в каждом последующем ряду. 2 з. и. ф — лы. 10 ил, лое и прямоугольное, сечение; на фиг, 9 и 10 — разрез Д-Д на фиг. 6, варианты размещения переточных труб.

Устройство содержит бункер 1, частично заполненный промывочной жидкостью, переход 2, центробежный каплеулонитель 3, соединенный входным пгтрубком с верхнил1 основанием перехода, камеру 4 ввода загрязненного газа. размещенную внутри перехода 2. Бункер выполнен с сужающил",ся дном 5, преимущественно пирамидального типа, а также имеет штуцера вывода абсорбента (шлама) 6, ввода промывочной жидкости 7, ввода 8 и вывода 9 газа, Устройство также содержит уравнительную

1674923 камеру 10 с воздушной полостью, сообщенную уравнительным трубопроводом 11 со штуцером 9 вывода очищенного газа. Внутренние стенки камеры 10 заглублены нижней частью в промывочную жидкость 5 бункера 1 и образуют с ней гидрозатвор.

Сливной штуцер 12 центробежного каплеуловителя 3 соединен дренажным трубопроводом с бункером 1, Переход 2 выполнен со смещенными 10 друг относительно друга центрами оснований, при этом его нижнее основание имеет прямоугольную форму, а верхнее основание перехода может иметь круглое сечение или прямоугольное (квадратное) сечение. 15

Переход с прямоугольным верхним основанием имеет достоинство. заключающееся в простоте efо иэгоговления и по аэродинамическим характеристикам почти равноценен переходу с верхним круглым 20 основанием, однако уступает последнему.

Камера 4 ввода загрязненного газа выполнена пирамидообразной и образована тремя наклонными боковыми стенками 13, вершина 14 камеры расположена у верхне- 25 го основания на боковой стенке перехода 2, а к нижним кромкам стенок 13 прикреплены три разделительные перегородки 15. Нижние кромки перегородок 15 снабжены обтекателями 16. Края перегородок 15 30 объединены между собой задней перегородкой.

Центробежный каплеуловитель 3 представляет собой цилиндрический корпус с входным патрубком газожидкостной смеси 35 и закрепленным на нем завихрителем 17 с. лопатками, В корпусе центробежного каплеуловителя 4 выше завихрителя расположена сепарационная камера 18, из которой очищенный газ выходит через штуцер 9, 40

Камера 4 ввода загрязненного газа своими стенками образует со стенками перехода 2 и уравнительной камеры рабочие каналы 19, Общая площадь рабочих каналов 19 на 45 уровне верхней части перегородок 15 может быть равна площади верхнего основания перехода 2, а в этом случае площади поперечных сечений каналов 19 постоянны по величине по всей длине. 50

Таким образом, в предлагаемой конструкции скруббера площади поперечных сечений рабочих каналов по высоте перегородок 15 (без обтекателей) постоянны по величине или только в силу конструк- 55 тивных особенностей могут отличаться незначительно в меньшую или большую стороны, что учитывается коэффициентом степени расширения сечений рабочих каналов, равным 0,9 — 1,1.

На уравнительном трубопроводе 11 установлена запорная арматура, например трехходовой кран 20. Функционально равноценной трехходовому крану будет конструкция из установленных на уравнительном трубопроводе двух отсечных клапанов с автоматическим их управлением и сблокированных между собой. Воздушная полость уравнительной камеры 10 сообщается с атмосферой патрубком 21.

В стенках камеры 10 установлены переточные трубы 22 в наклонном положении, при этом их выходные отверстия расположены в средней части канала движения восходящего потока газожидкостной смеси, преимущественно выше кромок обтекателя

16 камеры 4 ввода газа. Переточные трубы

22 могут быть размещены по высоте внутренних стенок 23 уравнительной камеры 10 порядно со смещением в каждом последующем ряду.

Устройство работает следующим образом.

Бункер устройства предварительно заполняют промывочной жидкостью до некоторого уровня 1.

В исходном положении уровень промывочной жидкости в бункере может находиться выше нижнЕй горизонтальной кромки обтекателей 16.

Подлежащий очистке загрязненный газ поступает во внутренний обьем камеры 4 ввода загрязненного газа через патрубок 8 и распределяется по обьему камеры.

Затем загрязненный гаэ, опускаясь вниз к зеркалу промывочной жидкости в бункере 1, вытесняет жидкость своим давлением в рабочие каналы 19, в частности в уравнительную камеру 10, при этом уровень жидкости в бункере понижается и в результате этого между поверхностью промывочной жидкости и нижними кромками обтекателей 16 образуется щель — контактный канал.

Таким образом, после поступления в устройство очищаемого газового потока положение поверхности промывочной жидкости в бункере определяется линией ж. а в его уравнительной камере положение поверхности промывочной жидкости определяется линией уровня з.

Разность между уровнями промывочной жидкости в бункере и в уравнительной камере бункера равна потерям напора, величина которых различна для конкретных режимов технологической эксплуатации устройств.

Далее загрязненный газ устремляется в нижнюю часть рабочих каналов 19, куда скоростной турбулизированный газовый поток

167 >923 выносит вытесненную в них промывочную жидкость и, смешиваясь с ней, образует сильно турбулизированный поток газожидкостной смеси.

Из нижней части рабочих каналов 19 5 поток газожидкостной смеси без резких поворотов входит в верхнюю часть рабочих каналов 19, в которь>х поток газожидкостной смеси одновременно расширяется в одной плоскости рабочих каналов и сжимается 10 в другой плоскости, а в результате в рабочих каналах происходит поперечное перемешивание газожидкостно>й смеси и ее перераспределение.

Однако скорость движения газожидко- 15 стной смеси в рабочих каналах остается неизменной при постоянном расходе очищаемого газа и постоянной общей площади поперечных сечений рабочих каналов по длине рабочей зоны взаимодействия га- 20 зожидкостной смес<4.

В поперечных сечениях рабочих каналов газожидкостная смесь движется со скоростью 16-18 м/с и более, вследствие чего газожидкостная смесь вынужденно выно- 25 сится во входной патрубок центробежного каплеуловителя 3 и из него выходит в свободное сечение между лопатками завихрителя 17, где газожидкосгная смесь разделяется на очищенный газ и сепарат. 30

Сепарат, отделенный в центробежном каплеуловителе, собирается в кольцевом кармане и выводится из него через сливной штуцер 12 и по дренажному трубопроводу

23 поступает в донную часть бункера 1 к 35 штуцеру 6 вывода абсорбента (шлама).

Очищенный газ выходит затем в сепарационную камеру 18, где скорость газа резко падает и становится менее 2 м/с, в результате из газа дополнительно отделяется ка- 40 пельная жидкость, после этого газ выходит из устройства через штуцер 9 вывода газа.

В зависимости от технологических требований к эксплуатации устройства и требований к режиму очистки газов режимньit. 45 параметры его(гидравлическое conpox»I)пение, плотность самоорошения) могут быть оперативно изменены установкои за >орной арматуры на удлинигельном тру>)опроводе в одно из ее рабочих положении. 50

Разность уровней промывочнои жидкости указанных режимов работы устройст<)а представляет собой градиент изменения гидростатического напора при форсированном измене»ии режима самоорошения в ап- 55 парате, что определяет. наряду с другими факторами, изменение расхода истечения промывочнои жидкости на самоорошсние через выходные 0>i;åðñòèÿ переточных труб

22. Сам же расход промывочнои жидкости через выходнь>е отнерсти<) перe)0«>t>.ix труб

22 в устройстве. в основном, определяется в зависимости от величины напора Н в позиции запорной арматуры "Поло>кен<1е 1" или в зависимости от величины напора Н! позиции запорнои армаTóðы "Положение

2", т. е. превышением уровня промывочной жидкости над выходным отверстием труб

22.

Газожидкостная смесь, выходящая из контактного канала, встречаясь со стенкой перехода 2, отклоняется ею, при этом из-за трения газов о поверхность промывочной жидкости по периметру стенки перехода 2 образуется жидкостной "холм", на наклонной поверхности которого жидкость частично сепарируется и частично выносится в каналы 19.

На ВХОДЕ В КаНаЛь> 19 ПОТОК <аЗОж»дКОстной смеси встречается с наклонно уста новленными переточными трубами 22 и, обтекая их, дополнительно турбулиз»руется, поднимаясь восходящим noIoKQM no каналам 19; одновременно происход<11 истечение промывочнои жидкости из вь>ходных отверстий переточных труб 22 в восходящий поток газожидкостной смеси.

Восходя щий поток газожидкос1><ои смеси подхватывает промывочную жидкость и тем самым дополни<ельно самоорошается ею.

Восходящий поток Гaзожидкос T >IO)1 смеси из каналов 19 выносится во входной патрубок от центробежного каплеуловителя

4 и из него выходит в свободное сече»и» между лопатками завихрителя 17, <де газожидкостная смесь разделяется на очищенный газ и сепарат.

Сепарат, отделенный в центробежном кэплеуловителе, собирается в кольцевом кармане и выводи) ся»з него через сливной штуцер 12 и 00 дрен;)жному <рубопроводч

24 поступает в донную часть бункер; > к ш)уце<)у 8 вывода абсорбента (шлама) из бункер» гкруббера Очи )<енный газ выходи< затем в сепарацион»ую кал1еру 18, где скорость газа резко падает» в результат» из газа дополнительно Отделяется капельная ж<1дкость, после э>ого гaa выходит из

СкруббЕра чЕрЕЗ III)y<),t p 9.

Использование >) редл,)гаемого скруббера позволит обеспеч<>гь к10бильное управленt1е теx>>0лÎI ичf 0vèìè пaраметрами р;.кимов его работы пу)ем форсированного

< З .<в»ЕНИЯ РЕжИМЛ СЛ 1<)0<)OII)0>It. мои ко»струкц»и с>.руббера возмо,><> 0 », :<)с > мах мокрой пылегазоочистки, где tt.. > Одимо Îчищат, нес.а>tильные обьF!м>, г;:.„) 167<1923 ()э>3(! 3<>(t tt -i > !Oi>i> .It„ !» II> !Orc>><><ы"., груб) 22 ппэвог>с;<;T o)>101 t, )10<» <)! >> !<.!Ii, iyin позе()х>>г>ст<» Ко! <ТГ)ктз фзз и поли I »е>(ие н:3дежности <3pr»3«p(e>-, o, проц:!;<;.3 I; t.>Inò< исключения условий эагзстания apyf) 22 пыль>о и 0()p«I)о})з}! <с> >> <1," 03,! !Q .I !, > t I.! >,3 3(рn

МЕ ЭТОГО, И<)КГI><»:Л ) <;с (()ОГИВОДЕй>" ГИЕ ДИнами !ег>, ) З,> ) > i f 1 >3 Tin >0 (з гзЗОж}t<>K OCT! I<>!3 t t, С 1 »зпо()у Г>(>()11! I »Ã!× и о и >к и д к о I > }, » .. - K n Io I i 1 ГIЕ(ЗЕГ() ьlХ fi>if) >3 т< М Саг)им улу;>(>Г (()гс: yntini:и -, и<.1 "to) tt}ri жидкое T i!, f1Q П Г) }г ...с(?у СТЕН .1,"33) МО>Kef бЫтЬ УСтзнО<>ле)! f)i! I, Il> f!Oт1»}х I f)yf) 1 }<. а <3 ряду труб 19 сог! « I!,".1(! гу г бhl T ü с<1<»II oil (»I относите >ь>Lt >1 f!,(,t!.f), л» ! —. ме>кду их

Осям<1 <(3 о it! t < . Il» >,f>t 0!Ily>r) г)и, )1е) р !1(ntj) t > .() грубi, i rt <;f!ct<;>it>i;Г>ил;tt .", при В>->(.(>к«й 1 г . I!<1 I У>)бrït, Tnl(11(1 <><)Гг»(з

CQX p )не!»«> > >i >г» > ini 1 lit I t i>1,< Р< 0 li;! . Гог>

Ус>ает> .

Кn>}03 f!y, L .I,I,t 3, 1>(схоДЯ>! <«м

ПРс>М<)ТО»>>» I<" >i > »И>:.1» <> З»I!«IF! <0>1< f r (rln(ЦИХ ф;) З г.> tt! .it i ir:,»(1 Q з ()>(>ЕКтив! <0<.1(1 » (>}! ),. I<р !f1>!! Illnr> ",»> <31}>!< IIIII!

Г1 () 013 3 < > О г (11 T F, » < I «) r T 11 -) < i < I 3 р;) 1 з > г} г> <) Г > у С К 1! 0 и

СПГ<)01)}<ос I О Iз"Ч3. т. Е., <-I < ><>г:тй !,03!"

СTpyKI <11>1 f>nf»n,«(>.t л и K»>f >Ci )», . )Одг) г;3;<а обусловли(<з>от г)>I:)В><ос р;-!,и c< . ения рзбг) tl)v > зг<:iг<оt> r переходом и(1; г<".>гН ИЕ ВХОдi C) I ПЗ T I)yf) I(n К > Г) i)!»>y >I() <;И ГЕЛ я.

HзпРи;.1F (), В У<-? >. -! г(вг. в I<зч;< IP. f 0 )хоД>10Го сеч() 3(1)о f) If>() i! >,х !»з >;>л )В (9»0.3<>«tn>! »з

CK0p0(rь-. (,) 1 t! С, . > 1<э В!.I (Од(», ii <:г.">е>t(1II раба «>х:F!I 3 t<)() !} t з )3vnäo Вп с<х.><QLI па Грубо>; i:зол<-,y>«1 ci к< i r;.0<>T-.

<3етсt nt ttn1>. и ";<»1<) tf<ónr!n 8," / (t I епеtii, Рзс(1>< P 2 пf)i I л", рзскр>II>)» ффуз(;О

ДО г 2 «>

T;)K«rr3 Об<.З ОГ"> Г,f}it.>;;Г tf«n (<>дралЛИ-IO.

CKOt0 С)Г)рг»; !Л: ° Ii!i!1 )F-.с <)ПЕЧ(3В:;, "Ci ИГ Kл>0 <г= >!!10 1 <> fj <>n I> (кэ,>зг>зх рл.)г!>,1T их .,n! I

of)fj)I>i!I;- >tt1ft >)я(>, 1!3, n Ii< дрогг»г;, Величен};n„} nf>n: о!(>!<1я и< л,)>i!in p;!fjn

ЧИХ !„3>I, Л<)В, Г3(»)О!<«ni!и,»:><«Р.i <3<)rir.)n „>If)c!q!IP>3 ного r,>.)э 1 "lr, <)г>О);с1»1, обрл ylr>i,!i ><,, p .г>о >31<»

К 3 Н Э Л Ьi 1 (>, П о > < ) < I ) r! 3 i) f) <:3 > I 11 ) n t ..З ) . бол! <><и" 1>! ) ">}1 p<>(» О}>< ><>>-..;-» > Ото<)„I> (3 QL1(f> » >, !> I,,>ЭОО><>.,! .,:< t <

«F.tl!}«", рабо IL)v каналов уменьшается отрыв

>>отокз >азожидкост,IOL> смеси от стенок и удается избе>кать образования эон обратных циркуляций, что позволяет в свою оче5 редь снизить их гидравлическое

СОН ()0 t ()в ПЕН 1Е.

Необходимо также огмети ь, что в предлагаемой конструкции саморегулирующего устройства эа счет высогь: уровня промы10 ночной жидкости в уравнительной камере происходит гидравлическое под>катие потока загрязненного газа в контактном канале ус<ройства, которое способствует более равномерному распределению скоростей в

15 нем.

Формулэ изобретения

1, Ус?ройс<во для мокрой очистки газа, содер>кз(3>(ее частично заполненный жидкостью бункер. урзв>!ительну>о камеру, урав30 нительный трубопровод, каплеуловитель, сообще>}ныи с lltlr1 переход, пирамидообраэную камеру Ввода газа, размещенную внуlри перехода с образованием рабочих каналов и выполненную с <>бтекателями, 25 <Втуцоры ввода 11 вывода газа и жидкости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения гидрзвлического сопротивления аппарата, камера ввода газа снабжена разделительными перегородками, закреплен30»ыми t)0 периметру основания пирамиды и ориентированными к поверхности жидкости,при этом обтекатели размещены по нижнему обрезу разделительных перегородок, Верши><а пирамиды располо>кена на боко-

35 noi!стенке перехода, Выполненного со смеi)>n>ill ûìè oтносительно друг друга цп><трам(1 основа><ий, 3}ижнее основание переход", имеет ппямоуголь>(ое сечение, а верх><ее — круглое или прямоугольное, 40 2. Устройство по п.1, отл ича ю щеес я тем, чтn, с целью пîвышения зффектив><ости очистки, îíî с>>абжено переточными трубами, закоепленными равномерно по периметру Внутренних сте><ок уравнительной

45 камеры, сообщен><ь>ми с Г)оследыей и с рабочим(! каналами и ориентированными в полость каналов выше обтекателей

Вертикальных перегородок.

3 Устройство по пп. 1 и ?. о т л и ч а ю50 щ е о с я тем. «о переточны» труби размен<о}<» по Г)ь>соте стенки порядно со смеще>лсем в каждом последующем ряду.

1674923

1674923

Риг. У l674923

Составитель О.Бекер

Техред М.Моргентал

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина. 101

Редактор Н.Лазаренко Корректор Л.Осауленко

Заказ 2956 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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