Способ очистки воздуха от токсичных примесей

 

Использование: в промышленной экологии. Сущность изобретения: очищающую жидкость подают в поле центробежных сил с расходом, определяемым по расчетной формуле, и с образованием пленочного режима течения, через пленку жидкости к оси вращения поля центробежных сил барботируют очищаемый воздух, который после прохождения пленки жидкости полностью диспергирует последнюю, затем фазы разделяют.

Изобретение относится к технологии мокрой газоочистки и может быть использовано в промышленной экологии.

Известен способ очистки воздуха от токсичных примесей, включающий подачу жидкости в поле центробежных сил с образованием пленочного режима течения, барботирование очищаемого воздуха через пленку жидкости в направлении к оси вращения поля центробежных сил и разделение фаз.

Недостатками этого способа являются низкая эффективность газоочистки и высокий расход жидкости.

Задачей изобретения является повышение эффективности газоочистки и снижение расхода жидкости за счет развития поверхности и увеличения времени контакта фаз.

Поставленная задача решается тем, что в способе очистки воздуха от токсичных примесей, включающем подачу жидкости в поле центробежных сил с образованием пленочного режима течения, барботирование очищаемого воздуха через пленку жидкости в направлении к оси вращения поля центробежных сил и разделение фаз, согласно изобретению, расход жидкости задают не более значения, определяемого по формуле: где: q максимальный расход жидкости, кг/с; Q расход воздуха, кг/с; R расстояние от пленки жидкости до оси вращения поля центробежных сил, м; μ_ж, μ_в вязкость жидкости и воздуха соответственно, ПА·с; ω частота вращения, с^-1; r_ж плотность жидкости, кг/см³.

Это позволяет увеличить время и развить поверхность контакта фаз за счет полного диспергирования и газодинамического выноса воздухом жидкости из пленки.

Способ реализуется следующим образом.

Очищающая жидкость подают в поле центробежных сил с расходом не превышающим значения, рассчитанного по формуле (1), с образованием пленочного режима течения. Одновременно через пленку жидкости в направлении к оси вращения поля центробежных сил барботируют очищаемый воздух. При попадании в пленку жидкости пузырьки очищаемого воздуха всплывают под действием архимедовой силы выталкивания при противодействии сил трения и поля центробежных сил. В таких условиях всплытия пузырьки газовой фазы турбулизируют течение жидкости, а в самих пузырьках возникают тороидальные потоки, что приводит к интенсивному обновлению поверхности контакта фаз. Далее при выполнении условия (1) пузырьки воздуха выходят в осевую часть поля центробежных сил, полностью диспергируя и вынося всю жидкость из пленки в капельной форме, после чего сепарируются от последней и сбрасываются в атмосферу, а жидкость в зависимости от степени загрязненности очищенного воздуха возвращается на рециркуляцию или удаляется.

В результате того, что воздушный поток полностью диспергирует очищающую жидкость, время контакта фаз увеличено за счет продолжения массообмена в осевой части поля центробежных сил. Поверхность контакта фаз увеличена за счет полного диспергирования жидкости после прохода через нее очищаемого воздуха. В итоге вся очищающая жидкость в отличие от известного способа находится в контакте с очищаемым воздухом одинаковое время, что позволяет уменьшить ее удельный расход. Увеличение удельной поверхности и удельного времени контакта фаз позволяет наиболее полное провести массообменные процессы, в результате которых воздух очищается от токсичных примесей, что определяет эффективность газоочистки.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить эффективность газоочистки и снизить расход очищающей жидкости.

Формула изобретения

Способ очистки воздуха от токсичных примесей, включающий подачу жидкости в поле центробежных сил с образованием пленочного режима течения, барботирование очищаемого воздуха через пленку жидкости в направлении к оси вращения поля центробежных сил и разделение фаз, отличающийся тем, что расход жидкости задают не более значения, определяемого по формуле

где q максимальный расход жидкости, кг/с;
Q расход воздуха, кг/с;
R расстояние от пленки жидкости до оси вращения поля центробежных сил, м;
μ_ж, μ_в- вязкость жидкости и воздуха соответственно, Па·с;
ω - частота вращения, с^-1;
ρ_ж- плотность жидкости, кг/м³.