Устройство для очистки и охлаждения газов

 

Использование: охлаждение и очистка газов от часдиц сажи и диоксида серы в системах инертных газов (СИГ) наливных судов в различных отраслях промышленности , где целесообразна установка мокрых пылеуловителей, работающих при переменных расходах газа. Сущность изобретения: скруббер выполнен тарельчатым с тремя провальными тарелками 6, система орошения скруббера оснащена двумя щелевыми форсунками 7, плоские факелы распыла которых ориентированы поперек потока газа над верхней тарелкой с помощью фиксато . J4.Ј -г Ё 00 со и 01 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (I I) (s»s В О1 0 47/10, 47/04

ГОСУДАРСТВЕ)НОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

ГОСПАТЕНТ СССР

Г ()

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К ПАТЕНТУ

Д ЭЗ б

7 Xygкоипь г фи г, / жидкость

, (21) 5006587/26 (22) 02.07.91 ! (46) 23.08.93. Бюл. ЬЬ 31 (71) Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке rasos (72) T. А. Леонова, А. Ю. Вальдберг, Н. С.

Кирсанова, Т. Н. Кузина и О. Г. Королева (73) Государственный научно-исследовательский институт по промышленной и санитарной очистке газов (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 506970, кл. В 01 0 47/10, 1977.

Патент Франции М 2473899, кл. В 01 0

47/10, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗОВ

{57) Использование: охлаждение и очистка газов от частиц сажи и диоксида серы в системах инертных газов (СИГ) наливных судов в разл чных отраслях промышленности, где целесообразна установка мокрых пылеуловителей, работающих и ри переменных расходах газа. Сущность изобретения: скруббер выполнен тарельчатым с тремя провальными тарелками 6, система орошения скруббера оснащена двумя щелевыми форсунками 7, плоские факелы распыла которых ориентированы поперек потока rasa над верхней тарелкой с помощью фиксато1836125 ров положения. а каплеуловитель 9 выполнен с центробежным цилиндрическим завихрителем 10, днищем 16 и двумя наружными карманами 12, расположенными на уровне днища, при этом каждый карман разделен перегородкой 13 для образования гидрозатвора на две камеры, причем одна из камер снабжена отверстием

14, сообщающимся с полостью над днищем каплеуловителя. а вторая камера — отверИзобретение относится к технике охлаждения и очистки газов от частиц сажи и диоксида серы в системах инертных газов (СИГ) наливных судов и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где целесообразна установка мокрых пылеуловителей, работающих при переменных расходах газа.

На фиг. 1 представлена схема устройства для очистки и охлаждения газов; на фиг.

2 — расположение выхлопного патрубка в каплеуловителе (сечение по А — А фиг, 1); на фиг, 3 — взаимное расположение форсунок и карманов для отвода жидкости из каплеуловителя и подачи уловленной воды в надтарелочное пространство (сечение по Б — Б фиг. 1); на фиг. 4 — фиксаторы положения для установки щелевых форсунок; на фиг. 5— узел фиксатора; на фиг, 6 — сечение  — В нэ фиг. 4.

Устройство для очистки и охлаждения газов (фиг. 1) включает трубу Вентури 1 с размещенным внутри нее регулятором сопротивления — эллиптическим обтекателем

2, перемещаемым в вертикальном направл нии с помощью штока 3 и орошаемую центробежно-струйной форсункой 4, скруббер 5 с тремя провальными тарелками 6, орошаемыми двумя плоскофакельными форсунками 7 с фиксаторами положения 8а и 8б, устанавливающими факел распыла поперек потока газа (фиг. 4). В верхней части тарельчатого скруббера установлен каплеуловитель 9 с центробежным цилиндрическим завихрителем 10. Выходной патрубок

11 скруббера выполнен заглубленным и смещенным относительно его оси на 35 мм.

Для слива отсепарированной каплеуловителем воды предусмотрены на наружной поверхности скруббера карманы 12 с перегородкой 13, верхним 14 и нижним 15 отверстиями, сообщенными соответственно с полостью над днищем 16 каплеуловителя 9 и с полостью скруббера 5. Расстояние между этими отверстиями составляет 120 стием 15, сообщающимся с полостью скруббера в пространстве над тарелками в одной плоскости с форсунками орошения тарельчатого скруббера. Для снижения эксплуатационных затрат зэ счет возможности контроля зэ предварительным заполнением карманов каплеуловителя, они снабжены штуцерами 17, 18 и 19 с заглушками, расположенными нэ наружных стенках карманов на уровне нижних отверстий, 2 з. и. ф-лы, 6 ил. мм, что обеспечивает наличие в них гидрозатворов при гидравлическом сопротивлении центробежного завихрителя менее 1,2 кПа. Карманы каплеуловителя снабжены

5 штуцерами обслуживания 17, 18 и 19, с заглушками, из которых штуцер 17 служит для заполнения гидроэатвора водой, штуцер 18 предназначен для контроля эа заполнением гидрозатвора водой, а через штуцер 19 осуществляется прочистка гидрозатвора от возможных отложений сажи и ила. Перегородка 13 делит карманы 12 на камеры 20 и

21.

Аппарат работает следующим образом.

Запыленный газ поступает в трубу Вентури 1, орошаемую форсункой 4, формирующей сплошной факел воды. Перемещением штока 3 обтекатель 2 устанавливается в горловине трубы Вентури в положение, обеспечивающее требуемое для очистки газов гидравлическое сопротивление, Газожидкостный поток ускоряется в конфузоре трубы до некоторой скорости, при которой осуществляется эффективное улавливание частиц

25 сажи (пыли) каплями распыленной жидкости. Далее газожидкостный поток поступает в нижнюю часть тарельчатого скруббера, предназначенного для охлаждения газэ и доулавливания диоксида серы. Вода на орошение тарельчатого скруббера подается с помощью двух плоскофакельных форсунок

7. Интенсивному ведению тепло- и масообменных процессов в тарельчатом скруббере способствует то, что в аппарате предусмот35 рено наличие трех тарелок, установленных на расстояние 100 мм друг от друга, работающих при.повышенных скоростях газового потока и умеренных значениях гидравлического сопротивления, Применение двух ще40 левых форсунок, плоские факелы распыла которых и слив жидкости из карманов каплеуловителей перекрывают сечение тарельчатого скруббера, создает дополнительную зону контакта газа и жидкости (фиг. 3). Для

45 предотвращения каплеуноса из аппарата в

1836125 верхней части скруббера установлен капле,уловитель. Газ поступает сначала в центро-! бежный завихритель 10, где приобретает вращательное движение. Под действием

1центробежных сил капли отбрасываются на стенки каплеуловителя 9, по которым че1 рез отверстия 14 стекают в карманы 12. Ус тройство карманов обеспечивает ,образование в них гидрозатворов, благода ря чему уловленная жидкость стекает на

:верхнюю тарелку тарельчатого скруббера,,заполняя неперекрытое факелом форсуноч, ного распыла сечение аппарата. Очищенный и охлажденный газ выходит из, аппарата через заглубленный патрубок 11

:(фиг. 2).

Испытания скруббера показали, что с

; помощью перемещения обтекателя достигается регулировка гидравлического сопро.тивления в диапазоне 3,4 — 18,0 кПа.

: Скорость газа в кольцевом сечении горлови; ны трубы Вентури изменяется приэтом от

; 30 до 120 м/с. Эффективность улавливания . сажи со средним медианным диаметром ча, стиц, равным 1,1 мкм (отнесенном к плотно: сти 1000 кг/м ) возрастает от 93,4 до 96,4%, а остаточная концентрация сажи снижается с 13 до 7.65 мг/м . Газ охлаждается с 50 С . до 20 С при полном рельном расходе воды, равном 4 л/м (18м /ч). Уноса жидкости из аппарата не наблюдается.

Габариты установки 1735х3500х1075 мм, Таким образом, достигается поставленная цель: устройство обеспечивает высокую эффективность очистки дымовых газов при изменении нагрузки по газу при значительно меньших расходах воды и габаритах устройства по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

5 1. Устройство для очистки и охлаждения газов, содержащее. трубу Вентури с форсункой, последовательно размещенный тарельчатый скруббер, снабженный нижним патрубком ввода и верхним патрубком вы10 вода газа, двумя форсунками орошения, каплеуловителем с днищем, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что труба Вентури снабжена регулятором сопротивления, скруббер имеет три провальные тарелки, форсунки скруббера

15 выполнены щелевыми с ориентацией плоского факела распыла поперек потока газа над верхней тарелкой, каплеуловитель скруббера выполнен с цилиндрическим завихрителем и двумя наружными карманами, 20 расположенными на уровне днища, при этом каждый карман разделен гидрозатворной перегородкой на две камеры, одна из которых сообщена через отверстие с полостью каплеуловителя над днищем, а другая

25 камера сообщена с полостью скруббера над тарелками посредством отверстия, размещенного в плоскости форсунок скруббера.

2. Устройство пои, 1, отл ич а ю ще е30 с я тем, что форсунки тарельчатого скруббера снабжены фиксаторами, 3. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено штуцерами с заглушками, расположенными на наружных

35 стенках карманов на уровне нижних отверстий, 1836125