Установка для селективной очистки воздушных потоков

 

Использование: пылевая очистка газовых и водных потоков. Сущность изобретения: устройство выполнено в виде единого протяженного канала, разделенного на последовательные секции, в первый по оси движения потока вставлен аэродинамический конический концентратор (АЭКК) мелкодисперсных частиц, соединенный с их сборником, а вторая секция представлена блоком распыления воды или селективной избирательной жидкости, при этом на выходе этой секции вмонтирован АЭКК аэрозольных частиц жидкости, соединенный с их сборником, связанным через фильтрующий элемент с общим резервуаром, подключенным к блоку распыления жидкости, при этом третья ступень канала реализована блоком формирования зоны адсорбирования загрязнений распыленным твердотельным адсорбентом, который с помощью АЭКК вновь собирается и направляется в сборник, связанный с блоком доочистки или регенерации мелкодисперсного адсорбента и присоединенный к блоку формирования зоны адсорбирования загрязнений, а четвертая ступень канала включает блок мелкодисперсного распыления катализаторов, вновь собираемых на выходе АЭКК, соединенным в замкнутую цепь с блоком регенерации катализаторов и с блоком мелкодисперсного распыления их. 1 ил.

Изобретение относится к области очистки загрязненных воздушных и жидкостных потоков.

Известно устройство щелевого типа в качестве фильтра для газовых потоков, образованное взаимоперекрывающимися кольцами так, что ими в осевом направлении формируется конический канал, концентрирующий к выходу пылевые частицы [1] Наиболее близким аналогом изобретения является установка для селективной очистки воздушных потоков, содержащая корпус в виде единого протяженного канала, разделенного на секции, в каждой из которых размещен аэродинамический концентратор частиц в виде перегородок, блок распыления жидкости с форсунками для распыления воды или селективно избирательной жидкости, общий резервуар сбора жидкости, соединенный с блоком распыления жидкости [2] Недостатком установки является низкая степень селективной очистки, низкий порог избирательности в канале.

Технический результат изобретения повышение степени селективной очистки воздушных потоков при использовании разнообразных механизмов очистки.

Технический результат достигается в установке для селективной очистки воздушных потоков, содержащей корпус в виде единого протяженного канала, разделенного на ряд последовательно соединенных секций в каждой из которых размещен аэродинамический концентратор частиц в виде перегородок, блок распыления жидкости с форсунками для распыления воды или селективно избирательной жидкости, общий резервуар сбора жидкости, соединенный с блоком распыления жидкости, при этом установка снабжена сборником частиц, сообщенным с концентратором частиц первой секции, сборником жидкости, соединенным с одной стороны через фильтрующий элемент с общим резервуаром, с другой через концентратор частиц, с блоком распыления жидкости, размещенным во второй секции канала, блоком распыления твердотельного адсорбента, расположенным в третьей секции канала, сборником адсорбента, сообщенным через концентратор частиц с блоком распыления адсорбента, блоком доочистки или регенерации мелкодисперсного адсорбента, соединенным с одной стороны со сборником адсорбента, а с другой с блоком распыления адсорбентов, блоком распыления катализаторов, размещенным в четвертой секции канала и связанным с ним оборотным циклом через концентратор частиц, блоком регенерации катализаторов, элементом поддержания температурного режима катализа, введенным в четвертую секцию канала, причем перегородки всех концентраторов частиц выполнены в визе конически сходящейся пo ходу потока системы колец, каждое из которых имеет плавно меняющийся профиль рабочей поверхности и ступенчатое изменение выходной части.

Установка для селективной очистки воздушных потоков представлена на чертеже. Установка содержит корпус в виде единого протяженного секционированного канала 1, аэродинамический конический концентратор (АЭКК) 2, частиц в виде перегородок, концевик, сборник частиц 4, фильтрующий элемент 5, блок распыления 6 воды или селективных жидкостей с форсунками 7, АЭКК 8 аэрозоли или капель жидкости второй секции, концевик АЭКК 9, сборник жидкости 10, лабиринтный фильтр 11, общий резервуар жидкости 12, блок 13 распыления твердотельного адсорбента АЭКК третьей секции 14, концевик 15, сборник адсорбента 16, блок доочистки и регенерации адсорбента 17, АЭКК мелкодисперсного катализатора 18 четвертой секции, элемент поддержания температурного режима катализа 19, концевик 20, сборник мелкодисперсного катализатора 21, блок регенерации катализатора 22, блок 23 распыления катализатора, связанный оборотным циклом 24 с блоком 22 регенерации.

Установка работает следующим образом, Общий поток загрязненного воздуха поступает на вход единого протяженного канала 1. В его головной части вдоль осевой части вставлен аэродинамический конический концентратор (АЭКК) твердых частиц 2, представленный системой сужающихся колец 25 с аэродинамически обтекаемым профилем и ступенчатой выходной частью так, что твердые частицы концентрируются в его концевике 3 и поступают в сборник 4. Этот сборник имеет фильтрующий элемент 5, через который воздух, попавший в сборник 4, вновь возвращается в общий канал 1, а осажденные мелкодисперсные загрязнения остаются на его дне.

Очищенный поток от мелкодисперсных включений и прошедший через зазоры между кольцами АЭКК, поступает на второй каскад, где осуществляется, так называемая "мокрая доочистка".

Для реализации указанного процесса используется блок распыления жидкостей 6 через форсунки 7. Затем аэрозольная смесь в виде очищенного воздуха и частиц аэрозоли поступает на вход второго АЭКК 8. Собранные частицы аэрозоли на концевике 9 затем оседают в сборнике жидкости 10, которая затем через фильтрующий элемент лабиринтный фильтр 11 проникает в общий резервуар 12.

Для обеспечения кругового оборота жидкости она возвращается в блок 6.

Таким образом, во второй ступени аппарата осуществляется дополнительная очистка газового потока как от дисперсных частиц, так и от водорастворимых примесей.

Третья ступень позволяет доочистить поток путем адсорбирования оставшихся загрязнений распыляемым в потоке твердотельным мелкодисперсным реагентом. После получения эффекта адсорбции реагент вновь улавливается, а затем доочищается и возвращается в цепь.

С этой целью в устройство введен блок формирования зоны адсорбирования 13, АЭКК 14, концевик 15, сборник адсорбента 16, а также блок его регенерации 17, от которого реагент возвращается в блок 13.

Последняя ступень дает возможность осуществить каталитический метод доочистки воздушных потоков с помощью порошкообразного катализатора, распыляемого блоком 23. В конце ступени катализатор отделяется от потока с помощью последнего АЭКК 18. Протекание каталитического процесса обеспечивается поддержанием температурного режима элементом 19. Собранный порошок катализатора через концевик 20 и сборник 21 возвращается в блок регенерации 22, а затем в блок 23.

Реализация изобретения позволяет более эффективно обеспечить каталитическую доочистку воздуха от вредных примесей из-за гарантии предварительной более глубокой очистки газа, а также из-за резкого увеличения активной части площади катализатора при равной массе.

В целом изобретение обеспечивает совмещение в едином решении наиболее проверенных методов газовой очистки. При этом реализуется оптимизация всего устройства как по конструктивной простоте, так и по габаритам.

Степень эффективности очистки оказывается в прямой зависимости от выбора длин рабочих зон аппарата, т.к. ими будет определена вероятность и длительность контактирования очищаемой среды с активными реагентами.

Формула изобретения

Установка для селективной очистки воздушных потоков, содержащая корпус в виде единого протяженного канала, разделенного на ряд последовательно соединенных секций, в каждой из которых размещен аэродинамический концентратор частиц в виде перегородок, блок распыления жидкости с форсунками для распыления воды или селективно избирательной жидкости, общий резервуар сбора жидкости, соединенный с блоком распыления жидкости, отличающаяся тем, что она снабжена сборником частиц, сообщенным с концентратором частиц первой секции, сборником жидкости, соединенным с одной стороны через фильтрующий элемент с общим резервуаром, с другой через концентратор частиц с блоком распыления жидкости, размещенным во второй секции канала блоком распыления твердотельного адсорбента, расположенным в третьей секции канала, сборником адсорбента, сообщенным через концентратор частиц с блоком распылении адсорбента, блоком доочистки или регенерации мелкодисперсного адсорбента, соединенным с одной стороны со сборником адсорбента, а с другой с блоком распыления адсорбента, блоком распылении катализаторов, размещенным в четвертой секции канала и связанным с ним обратным циклом через концентратор частиц, блоком регенерации катализаторов, элементом поддержания температурного режима катализа, введенным в четвертую секции канала, при этом перегородки всех концентраторов частиц выполнены в виде конически сходящейся по ходу потока системы колец, каждое из которых имеет плавно меняющийся профиль рабочей поверхности и ступенчатое изменение выходной части.

РИСУНКИ

Рисунок 1