Устройство для абсорбции и мокрой очистки газов

 

Использование: область абсорбции и мокрой очистки запыленных технологических газов и может быть использовано в энергетической, металлургической, горнорудной и других отраслях промышленности. Устройство для абсорбции и мокрой очистки газов включает каплеуловитель, горизонтальную камеру, заполненную жидкостью с наклонным днищем в сторону движения газа, на которой установлены два корпуса, первый - вертикально-нисходящего потока газа в виде трубы Вентури, содержащей конфузор с форсунками, горловину, диффузор, второй корпус вертикально-восходящего потока газа и виде трубы постоянного сечения. На входе газа во второй корпус установлена емкость орошающей жидкости с регулятором уровня, при этом каплеуловитель соединен через гидрозатвор с емкостью орошающей жидкости, а последняя, через гидрозатвор - с камерой. 1 ил.

Изобретение относится к технике массообмена и мокрой очистки запыленных технологических газов и аспирационного воздуха от трудно смачиваемых водой микронных фракций среднедисперсных пылей, может быть использовано в энергетике, металлургической, горнорудной и других отраслях промышленности.

Известен аппарат для очистки газов, который содержит конфузор, горловину, диффузор, камеру, каплеуловитель, форсунки орошения жидкостью и гидрозатворы.

Недостатком таких аппаратов является низкое удельное орошение с вводом орошающей жидкости только в диффузор, предельное значение которого находится в прямой зависимости от гидравлического сопротивления аппарата, из-за чего невозможно обеспечить высокую эффективность улавливания пыли с широким дисперсным составом во всем диапазоне физико-химических свойств газов и пыли. Кроме того, увеличение удельного орошения приводит к значительному увеличению расхода орошающей жидкости направляемой в шламоотвал, что в конечном итоге снижает эффективность очистки оборотной (осветленной) воды и приводит к росту энергетических затрат на собственные нужды. Имеет место рост отложений в нижней тупиковой части диффузора.

Недостатком является и низкая надежность из-за абразивного износа верхней части диффузора, расположенной в камере, загрязненным газовым потоком, выходящим из горловины.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства при различных режимах и различной степени загрязненности газов, для всего спектра физико-химического состава газов и пыли, за счет увеличения удельного орошения газа и дифференцированного подхода к чистоте орошающей жидкости, по ходу очищаемого газа. Снижение гидравлического сопротивления газа при высоком удельном орошении, за счет снижения скоростей в диффузоре и горловине, и промежуточной сепарации загрязненной жидкости в диффузоре. Снижение расхода орошающей жидкости в связи с многократным ее использованием в самом устройстве. Повышение надежности за счет достижения сравнительно низкой скорости газа в диффузоре и смачиваемости всех его стенок, особенно тупиковой зоны.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для мокрой очистки газов, содержащем конфузор, горловину, диффузор, камеру, каплеуловитель, форсунки орошения жидкостью, и гидрозатворы, диффузор выполнен ступенчатым и включает последовательно расположенные части, вертикальную - нисходящего потока загрязненного газа, расширяющуюся в сторону поворота его на 90^o, горизонтальную часть с камерой, заполненной жидкостью, вертикальную часть восходящего потока, на входе в которую установлены форсунки и емкость орошающей жидкости с регулятором уровня, при этом каплеуловитель соединен через гидрозатвор с емкостью орошающей жидкости, а последняя, через затвор с камерой.

На чертеже изображена схема предложенного устройства, с вырывом.

Устройство содержит трубу Вентури, которая включает конфузор 1 с форсунками 2 орошающей жидкости, горловину 3 и диффузор выполненный ступенчатым с последовательно расположенными частями, вертикальной частью 4 нисходящего потока загрязненного газа, расширяющейся в сторону поворота его на 90^o, горизонтальной частью 5 с камерой 6, заполненной жидкостью и имеющей дно 7, наклонены в сторону движения газа, и вертикальной частью 8 восходящего потока, на входе в которую установлены форсунки 9, и емкость 10 орошающей жидкости с регулятором 11 уровня, патрубок 12, каплеуловитель 13, гидрозатвор 14, соединенный с каплеуловителем 13 и емкостью 10, гидрозатвор 15, соединенный с емкостью 10 и камерой 6, гидрозатвор 16, соединенный с камерой 6 и шламосборником.

Устройство работает следующим образом.

Запыленный газ ускоряется в конфузоре 1, поступает в горловину 3, где орошаясь водой форсунками 2, промывается и двигается в вертикальную нисходящую часть 4 диффузора. Здесь газ замедляется, а капли имеют большую скорость, что приводит к интенсификации столкновения частиц и капель, и коагуляции их. В связи с расширением диффузора в сторону поворота на 90^o, часть скоагулированной жидкости орошает вертикальную стенку и стекает в камеру 6. При повороте газа на 90^o на входе в горизонтальную часть 5 диффузора, загрязненные капли жидкости, сепарируясь из газа, выпадают на поверхность жидкости камеры 6, где в процессе седиментации оседают на наклонное дно 7 и далее транспортируются через гидрозатвор 16 в шламосборник. Частично очищенный газ контактирует на скорости с поверхностью жидкости в камере 6, срывает частично осветленную жидкость, дробя ее скоростным напором, захватывает коагулируя твердые частицы. При последующем повороте газа на 90^o в вертикальную восходящую часть 8 диффузора, загрязненные капли из газа, под действием центробежных сил выделяются, сепарируясь на поверхности воды и вертикальной стенке, оседают на наклонное дно 7 камеры 6, откуда через гидрозатвор 16 отводятся в шламосборник. Повторно очищенный газ поступает в вертикальную восходящую часть 8 диффузора, где навстречу ему, через сопла 9 поступает чистая вода, орошающая газ. Газ барботируется через слой жидкости, дробит ее и создает взвешенный слой аэрозолей, на каплях которого, при очень высокой площади контакта, происходит коагуляция мелкодисперсных (микронных и субмикронных) частиц пыли, и далее вместе с газовым потоком, через патрубок 12, поступает в центробежный каплеуловитель 13. Отсюда, частично загрязненная жидкость мелкодисперсной фракции пыли, сепарируется и стекает, через гидрозатвор 14 в емкость 10 орошающей жидкости. Осевшая твердая фракция пыли, по наклонному дну емкости 10, через гидрозатвор 15, поступает в камеру 6, откуда, после осветления, шлам отводится, через гидрозатвор 16, в шламосборник. Потеря воды, связанная с испарением и уносом, компенсируется подачей чистой воды через регулятор 11 уровня.

При очистке кислых газовых компонентов используются как щелочные свойства улавливаемой пыли, так и возможность добавления реагента.

Высокий уровень массообмена позволяет обеспечить как эффективность абсорбции твердых частицей газа, так и хемосорбцию кислых компонентов с водными растворами, имеющими достаточно высокую реактивную способность.

Формула изобретения

Устройство для абсорбции и мокрой очистки газов, включающее горизонтальную камеру, заполненную жидкостью, с наклонным дном в сторону движения газа, на которой установлены два корпуса, первый - вертикально-нисходящего потока газа в виде трубы Вентури, содержащей конфузор с форсунками, горловину, диффузор, средства орошения, и второй вертикально - восходящего потока газа в виде трубы, гидрозатворы, каплеуловитель, отличающееся тем, что средство орошения выполнено в виде охватывающей нижнюю часть второго корпуса емкости орошающей жидкости с регулятором уровня и соплами, соединяющими емкость с корпусом, при этом каплеуловитель соединен через гидрозатвор с емкостью орошающей жидкости, которая соединена через гидрозатвор с камерой.

РИСУНКИ

Рисунок 1