Устройство для очистки газа

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от примесей. Устройство для очистки газа включает корпус, в верхней части которого выполнены патрубок для подвода жидкости и патрубок для подвода газа, в корпусе размещен смесительный блок, включающий обечайку с щелями в стенках, верхняя часть обечайки закрыта верхним диском, диаметр которого равен диаметру обечайки, а нижняя часть обечайки закреплена на нижнем диске, который содержит центральное отверстие, диаметр которого меньше, чем диаметр обечайки. Устройство содержит емкость для жидкости, установленную под нижней частью корпуса, имеющую в верхней части отверстие, расположенное под центральным отверстием нижнего диска, включающую патрубок для отвода жидкости и патрубок для отвода газа, при этом площадь сечения емкости больше площади центрального отверстия нижнего диска. Дно емкости для жидкости может быть выполнено с переменной высотой, при этом патрубок для отвода жидкости расположен в месте, соответствующем нижней части дна. Устройство для очистки газа может включать каплеуловитель. Емкость для жидкости может включать поплавковый клапан. Технический результат: повышение эффективности установки для очистки газа. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Техническое решение относится к устройствам для очистки газа от примесей посредством контакта газовой и жидкостной сред.

Из уровня техники известно решение, представляющее собой устройство для очистки газа и воздуха, включающее корпус с патрубками для подвода и отвода газа и жидкости, и размещенные в нем завихритель газожидкостной смеси и сепаратор. Устройство содержит одну или более смесительных ступеней, расположенных соосно по вертикали, каждая из которых выполнена в виде завихрителя, представляющего собой цилиндрическую обечайку с тангенциальными щелями и прямыми лопатками, установленными по касательной к внутренней окружности, причем торец обечайки, обращенный к поступающему потоку смеси, закрыт диском таким образом, чтобы при растекании смесь попадала через щели в пространство между лопатками, а с другого торца лопатки обечайки закреплены на диске с центральным отверстием, предназначенным для выхода закрученного вспененного газожидкостного потока. Сепаратором служит жестко закрепленный статичный элемент, размещенный под центральным отверстием диска последней смесительной ступени, перекрывающий сечение выходящего потока и использующий для разделения жидкости и газа центробежные силы от закрутки газожидкостного потока на выходе из завихрителя. Патент на изобретение РФ №2404838, МПК B01D 3/30; B01D 53/18, опубл. 27.11.2010.

Известно техническое решение, выбранное в качестве ближайшего аналога, представляющее собой устройство для очистки газа, включающее корпус с патрубками для подвода газа и жидкости в верхней его части и с патрубками для отвода жидкости и газа в нижней его части. Корпус состоит из, как минимум, двух частей, расположенных одна над другой, и размещенных в нем один над другим смесительных блоков, каждый из которых имеет обечайку с тангенциальными щелями в стенках, образованными лопатками, и сепарационный блок, включающий нижнее основание в форме на основе усеченного конуса, и содержащий козырек, выполненный по периметру нижнего основания сепарационного блока и образующий щель между сепарационным блоком и внутренней поверхностью стенок корпуса. Патент на изобретение РФ №2672426, МПК B01D 3/30; B01D 53/18, опубл. 14.11.2018.

Отличительным признаком заявляемого технического решения является наличие емкости для жидкости, установленной под нижней частью корпуса, имеющей в верхней части отверстие, расположенное под центральным отверстием нижнего диска, включающей патрубок для отвода жидкости и патрубок для отвода газа, при этом площадь сечения емкости больше площади центрального отверстия нижнего диска.

В известных технических решениях для разделения газожидкостной смеси в конструкцию встроены специальные сепарационные блоки. Кроме того, в таких устройствах, для подачи воды в смесительный блок, необходимо использовать гидрозатвор. Все это нагружает конструкцию, увеличивая ее высоту и материалоемкость, создавая излишнее сопротивление нагнетающему потоку.

Технический результат заявляемого технического решения проявляется в повышении эффективности установки для очистки газа.

Повышение эффективности установки для очистки газа достигается, в частности, за счет снижения требуемой мощности вентилятора, необходимого для качественной очистки газа, благодаря снижению сопротивления, оказываемого конструкцией устройства газожидкостному потоку, за счет уменьшения массогабаритных параметров и упрощения конструкции.

Технический результат достигается тем, что устройство для очистки газа, включающее цилиндрический вертикально ориентированный корпус, в верхней части которого выполнены патрубок для подвода жидкости и патрубок для подвода газа, в корпусе размещен, по меньшей мере, один смесительный блок, включающий обечайку с щелями в стенках, верхняя часть обечайки закрыта верхним диском, диаметр которого равен диаметру обечайки, а нижняя часть обечайки закреплена на нижнем диске, который содержит центральное отверстие, диаметр которого меньше, чем диаметр обечайки, дополнительно содержит емкость для жидкости, установленную под нижней частью корпуса, имеющую в верхней части отверстие, расположенное под центральным отверстием нижнего диска, включающую патрубок для отвода жидкости и патрубок для отвода газа, при этом площадь сечения емкости больше площади центрального отверстия нижнего диска. Дно емкости для жидкости может быть выполнено с переменной высотой, при этом патрубок для отвода жидкости расположен в месте, соответствующем нижней части дна. Устройство для очистки газа может включать каплеуловитель, установленный по пути потока газа после его выхода из нижнего смесительного блока. Емкость для жидкости может включать поплавковый клапан. Щели в стенках обечайки могут быть образованы лопатками, расположенными под углом к касательной к окружности. Корпус может состоять из, как минимум, двух частей, расположенных одна над другой, каждая из которых представляет собой цилиндрический корпус с фланцами, выполненными с возможностью соединения частей корпуса друг с другом. Нижний диск смесительного блока может быть жестко закреплен между фланцами частей корпуса.

За счет наличия емкости для жидкости, установленной под нижней частью корпуса и имеющей в верхней части отверстие, расположенное под центральным отверстием нижнего диска, включающей патрубок для отвода жидкости и патрубок для отвода газа, при этом площадь сечения емкости больше площади центрального отверстия нижнего диска, исключается необходимость в установке дополнительного сепарационного блока. Такая конструкция способствует расширению занимаемого газом объема в момент поступления газожидкостной смеси в емкость. Таким образом, возникший перепад плотностей газовой и жидкостной фаз приводит к их разделению. Кроме того, также отсутствует необходимость в оснащении устройства средствами подключения смесительного блока к внешним источникам жидкости, требующего включения в конструкцию устройства гидрозатвора.

Каплеуловитель обеспечивает удаление из газового потока оставшихся капель воды и смоченных частиц пыли.

В предпочтительном варианте, дно емкости для жидкости выполнено с переменной высотой, при этом патрубок для отвода жидкости расположен в месте, соответствующем нижней части дна. Такое исполнение емкости способствует скоплению осадка, включающего образовавшиеся при очистке газа частицы, и последующему их удалению из патрубка для отвода жидкости. Это преимущество улучшает работу устройства для очистки газа, в частности, за счет циркуляции очищенной жидкости, а также упрощает процесс очистки емкости.

Наличие поплавкового клапана внутри емкости для жидкости позволяет контролировать подачу и отвод жидкости, использование ее в повторном цикле для очистки газа.

Щели в стенках, образованные лопатками, расположенными под углом к касательной к окружности, способствуют усиленному завихрению газожидкостного потока, впоследствии, обеспечивающему эффективную очистку газа.

При закреплении каждого нижнего диска смесительного блока жестко и герметично между фланцами корпуса и выполнении нижнего диска по диаметру большим, чем внутренний диаметр корпуса, исключается прохождение газожидкостного потока по стенкам корпуса, минуя смесительные блоки, что повышает эффективность работы устройства. Такая конструкция также позволяет при необходимости быстро и легко разобрать корпус и прочистить или заменить смесительный блок.

Заявляемое техническое решение далее поясняется с помощью фигур, на которых условно представлен один из возможных вариантов исполнения устройства для очистки газа.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для очистки газа.

На фиг. 2 представлен вид в срезе устройства для очистки газа.

На фиг. 1-2 изображено устройство (1) для очистки газа включающее корпус (2), патрубок (3) для подвода жидкости и патрубок (4) для подвода газа, смесительный блок (5), включающий обечайку (6) с щелями в стенках, образованными лопатками (7), верхний диск (8) и нижний диск (9) с центральным отверстием (10), емкость (11) для жидкости, патрубок (12) для отвода жидкости и патрубок (13) для отвода газа.

Далее со ссылками на фигуры описана конструкция устройства (1) для очистки газа.

Устройство (1) для очистки газа включает цилиндрический вертикально ориентированный корпус (2), в верхней части которого выполнены патрубок (3) для подвода жидкости и патрубок (4) для подвода газа. Патрубок (4) для подвода газа может быть выполнен сверху корпуса (2) или сбоку от него, по криволинейной линии, с переменным радиусом кривизны, например, в виде спирали.

В корпусе (2) размещен, по меньшей мере, один смесительный блок (5), включающий обечайку (6) с щелями в стенках, верхняя часть обечайки (6) закрыта верхним диском (8), диаметр которого равен диаметру обечайки (6), а нижняя часть обечайки (6) закреплена на нижнем диске (9), который содержит центральное отверстие (10), диаметр которого меньше, чем диаметр обечайки (6). Щели в стенках обечайки (6) могут быть образованы лопатками (7), расположенными под углом к касательной к окружности.

Устройство (1) включает емкость (11) для жидкости, закрепленную под нижней частью корпуса (2), имеющую в верхней части отверстие, расположенное под центральным отверстием (10) нижнего диска (9).

Площадь сечения емкости (11) больше площади центрального отверстия (10) нижнего диска (9).

Емкость (11) для жидкости включает патрубок (12) для отвода жидкости и патрубок (13) для отвода газа и может быть подключена к патрубку (3) для подвода жидкости.

Предпочтительно, дно емкости (11) выполнено с переменной высотой, при этом патрубок (12) для отвода жидкости расположен в месте, соответствующем нижней части дна. В частности, дно емкости (11) может быть выполнено с наклоном в сторону патрубка (12) для отвода жидкости, или включать углубление, расположенное в непосредственной близости от патрубка (12) для отвода жидкости.

Внутри емкости (11) для жидкости может быть установлен поплавковый клапан.

В предпочтительном варианте, устройство (1) для очистки газа включает каплеуловитель, установленный по пути потока газа после его выхода из нижнего смесительного блока (5). В частном случае, каплеуловитель может быть установлен внутри емкости (11). Устройство (1) может также включать выносной каплеуловитель.

Корпус (2) может состоять из, как минимум, двух частей, расположенных одна над другой, каждая из которых представляет собой цилиндрический корпус с фланцами, выполненными с возможностью соединения частей корпуса (2) друг с другом.

При этом, нижний диск (9) смесительного блока (5) может быть жестко закреплен между фланцами частей корпуса.

Устройство (1) для очистки газа может также включать люки для обслуживания смесительного блока (5), выполненные в стенках корпуса (2).

Работа устройства (1) для очистки газа представлена далее на примере.

К устройству (1) для очистки газа подключаются вентилятор для нагнетания потока газа и насос для подачи и/или отвода жидкости любым известным из уровня техники способом.

В устройство (1), через патрубок (4) для подвода газа, подают газовоздушную смесь, а жидкость, например, воду, подают через патрубки (3).

Жидкость и газовоздушная смесь заполняют пространство корпуса (2) первого смесительного блока (5), предпочтительно, через равномерно расположенные по боковой поверхности отверстия в обечайке (6). Лопатки (7) смесительного блока (5), расположенные под углом к касательной к окружности обечайки (6), образующие щели в ней, являются единственным входом в смесительный блок (5) для смеси газожидкостного потока, так как сверху обечайка (6) закрыта верхним диском (8), а снизу закреплена на нижнем диске (9), который герметично и жестко закреплен на стенках корпуса (2) с помощью фланцев. Газожидкостный поток, проходя через щели обечайки (6), движется по лопаткам (7), что задает ему вращательное круговое движение по направлению лопаток (7). Под действием центробежных сил, жидкость, поступающая в смесительный блок (5), прижимается к внутренней поверхности обечайки (6), где постоянно раскручивается поступающим газом. При этом внутри смесительного блока (5) образуется газожидкостное кольцо, удерживаемое на внутренних поверхностях обечайки (6). Газ с жидкостью двигаются по спиральной траектории от периферии к центру. Поскольку скорость газа в десятки раз превышает скорость жидкости, то при его прохождении через вращающееся газожидкостное кольцо газ с жидкостью дробятся в поле центробежных сил на очень мелкие пузырьки с развитой быстрообновляемой поверхностью контакта, что обеспечивает тщательное смешивание газа и жидкости, пока оно не заполнит пространство обечайки (6), дойдя до центрального отверстия (10) нижнего диска (9). При этом сам смесительный блок (5) остается неподвижным, вращается только газожидкостное кольцо. Далее, через отверстие (10) нижнего диска (9) газожидкостный поток поступает во второй смесительный блок (5), работающий аналогично первому, в котором также происходит его раскручивание и дробление с образованием газожидкостного кольца. Если для требуемых параметров смешивания времени контакта между газом и жидкостью не хватает в первых двух смесительных блоках (5), то устройство (1) может быть снабжено любым количеством аналогичных блоков (5), обеспечивающих необходимое время контакта газа с жидкостью и степени их смешивания. В процессе смешивания газовоздушной смеси и жидкости, пыль прилипает к пузырькам жидкости на границах раздела.

После выхода из последнего смесительного блока (5) газожидкостная смесь попадает в емкость (11) для жидкости, свободное пространство которой, ограниченное стенками емкости (11) и поверхностью жидкости, представляет собой зону разрежения. Здесь, за счет увеличения объема газа, происходит разделение газовой и жидкой фаз. Жидкость, с содержащимися в ней частицами пыли, наполняет емкость (11), а очищенный газ, под воздействием внешнего нагнетателя, проходя через каплеуловитель, где происходит улавливание оставшихся частиц жидкости из потока, удаляется через патрубок (13) для отвода газа. Таким образом, очищенная газовоздушная смесь может быть возвращена в помещение или выведена в атмосферу, либо собрана в резервуар для дальнейшего использования.

Жидкость, накапливаемая в емкости (11), может быть удалена через патрубок (12) для отвода жидкости, или использована в повторном цикле очистки посредством принудительного ее подвода через патрубок (3) для подачи жидкости в смесительный блок (5).

Заявленное устройство (1) может найти широкое применение для абсорбционной очистки газов от вредных примесей (окислы серы, азота; фтористый и хлористый водород, хлор, фтор, аммиак и т.д.), мокрой очистки вентиляционных выбросов от мелкой пыли, испарительного увлажнения и охлаждения воздуха, снижения температуры дымовых газов, утилизации тепла отходящих газов.

Представленные фигуры, описание конструкции и использования не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения и использования в объеме заявляемой формулы. В зависимости от назначения, устройство для очистки газа может быть изготовлено разных размеров, цветов и конфигураций.

1. Устройство для очистки газа, включающее цилиндрический вертикально ориентированный корпус, в верхней части которого выполнены патрубок для подвода жидкости и патрубок для подвода газа, в корпусе размещен, по меньшей мере, один смесительный блок, включающий обечайку с щелями в стенках, верхняя часть обечайки закрыта верхним диском, диаметр которого равен диаметру обечайки, а нижняя часть обечайки закреплена на нижнем диске, который содержит центральное отверстие, диаметр которого меньше, чем диаметр обечайки, отличающееся тем, что дополнительно содержит емкость для жидкости, установленную под нижней частью корпуса, имеющую в верхней части отверстие, расположенное под центральным отверстием нижнего диска, включающую патрубок для отвода жидкости и патрубок для отвода газа, при этом площадь сечения емкости больше площади центрального отверстия нижнего диска.

2. Устройство для очистки газа по п. 1, отличающееся тем, что дно емкости для жидкости выполнено с переменной высотой, при этом патрубок для отвода жидкости расположен в месте, соответствующем нижней части дна.

3. Устройство для очистки газа по п. 1, отличающееся тем, что включает каплеуловитель, установленный по пути потока газа после его выхода из нижнего смесительного блока.

4. Устройство для очистки газа по п. 1, отличающееся тем, что емкость для жидкости включает поплавковый клапан.

5. Устройство для очистки газа по п. 1, отличающееся тем, что щели в стенках обечайки образованы лопатками, расположенными под углом к касательной к окружности.

6. Устройство для очистки газа по п. 1, отличающееся тем, что корпус состоит из, как минимум, двух частей, расположенных одна над другой, каждая из которых представляет собой цилиндрический корпус с фланцами, выполненными с возможностью соединения частей корпуса друг с другом.

7. Устройство для очистки газа по пп. 1 и 6, отличающееся тем, что нижний диск смесительного блока жестко закреплен между фланцами частей корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области контактных колонн газ/жидкость для установок обработки газа, улавливания CO2, дегидратации или дистилляции. Распределительная пластина 2 для истечений в противотоке в массо- и/или теплообменной колонне между газом и жидкостью содержит, по меньшей мере, одну трубу 4, выступающую из верхней части указанной пластины 2, для прохода через нее газа и, по меньшей мере, одно средство для прохода жидкости 5 через пластину 2, при этом газ поднимается через трубу для прохода газа 4, а жидкость проходит вниз через упомянутые средства для прохода жидкости 5, труба 4 для прохода газа содержит, по меньшей мере, колпак 7, надстроенный по отношению к трубе 4 так, чтобы позволять газу вытекать через пространство, образованное между колпаком 7 и трубой 4, и так, чтобы препятствовать жидкости, поступающей сверху верхней части указанной пластины, проникать в трубу 4, причем внутренняя часть, по меньшей мере, одной из труб для прохода газа 4 снабжена материалом, диспергирующим по отношению к газу и обеспечивающим диспергирование газа во время его прохода в трубе 4, создавая, таким образом, лучшую гомогенизацию газа на выходе из трубы 4.

Изобретение раскрывает тяжелое судовое жидкое топливо, состоящее из 100% гидрообработанного тяжелого судового топлива с высоким содержанием серы, причем перед гидрообработкой высокосернистое тяжелое судовое топливо соответствует стандарту ISO 8217:2017 и имеет товарное качество остаточного судового топлива, но имеет содержание серы (ISO 14596 или ISO 8754) более 0,5% мас., и при этом тяжелое судовое топливо является малосернистым и соответствует стандарту ISO 8217:2017, имеет товарное качество остаточного судового топлива и имеет содержание серы (ISO 14596 или ISO 8754) не более 0,5% мас.

Изобретение относится к избирательному удалению двухвалентных оксианионов серы (например, сульфата) из водного раствора. Способ избирательного удаления и извлечения диоксида серы из содержащего диоксид серы исходного газа, причем способ включает в себя: приведение питающего газового потока, содержащего исходный газ, в контакт с забуференной водной поглощающей средой, содержащей соль многоосновной карбоновой кислоты, в абсорбере диоксида серы, тем самым абсорбируя диоксид серы из питающего газового потока поглощающей средой и образуя отходящий газ, из которого удален диоксид серы, и обогащенную диоксидом серы абсорбционную жидкость, содержащую водную поглощающую среду и абсорбированный в ней диоксид серы; нагревание обогащенной диоксидом серы абсорбционной жидкости в отпарном аппарате абсорбционной жидкости, чтобы десорбировать диоксид серы из обогащенной диоксидом серы абсорбционной жидкости, и таким образом получают регенерированную водную поглощающую среду и обогащенный диоксидом серы отпарной газ; направление на рециркуляцию регенерированной водной поглощающей среды в абсорбер диоксида серы для дальнейшей абсорбции диоксида серы из последующего потока питающего газового потока, где примеси двухвалентных оксианионов серы накапливаются в водной поглощающей среде, циркулирующей между отпарным аппаратом абсорбционной жидкости и абсорбером диоксида серы; и приведение питающего анионообменного потока, содержащего по меньшей мере часть водной поглощающей среды, циркулирующей между отпарным аппаратом абсорбционной жидкости и абсорбером диоксида серы, в контакт с анионообменной смолой, тем самым избирательно удаляя примеси двухвалентных оксианионов серы из питающего анионообменного потока и получая обработанную водную поглощающую среду, из которой удалены примеси, и анионообменную смолу, нагруженную примесями, удаленными из питающего анионообменного потока, где питающий анионообменный поток подкисляют до приведения в контакт с анионообменной смолой с целью преобразования в нем по меньшей мере части соли многоосновной карбоновой кислоты в соответствующую кислоту.

Изобретение относится к способу производства этиленкарбоната и/или этиленгликоля, включающему в себя: a) подачу потока верхнего погона абсорбера, выходящего из абсорбера, в парожидкостный сепаратор с получением потока водного кубового остатка и потока рециркулирующего газа; b) подачу водного технологического потока, содержащего одну или большее количество примесей, в дистиллятор с получением потока верхнего погона примесей и очищенного водного технологического потока; c) подачу по меньшей мере части очищенного водного технологического потока и потока продукта этиленоксида в абсорбер; и d) приведение в контакт потока продукта этиленоксида с очищенным водным технологическим потоком в абсорбере в присутствии одного или большего количества катализаторов карбоксилирования и гидролиза с получением потока насыщенного абсорбента, содержащего этиленкарбонат и/или этиленгликоль, причем водный технологический поток, подаваемый в дистиллятор, содержит по меньшей мере часть одного или большего количества потоков, выбранных из группы, состоящей из: потока водного кубового остатка, выходящего из парожидкостного сепаратора, потока верхнего погона дегидратора, выходящего из дегидратора, и из комбинации вышеуказанных.

Изобретение относится к массообменным устройствам роторной конструкции и может быть использовано в химической, нефтехимической, газовой, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности для обработки газа жидкостью. Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание нормированной производительности аппарата для обработки газа при длительной эксплуатации с заданным качеством очистки путем устранения разрушения пористой пленки, покрывающей металлические пластины фильтрующего барабана, за счет отделения твердых частиц загрязнений в штуцере ввода газа в виде суживающегося сопла.

Настоящее изобретение относится к распределителю жидкости в виде внутреннего устройства колонны для заданного распределения текущей внутри колонны вниз жидкости, включающему по меньшей мере одно днище и боковые стенки, которые образуют контейнер для приема и заданного распределения жидкости, при этом днище и по меньшей мере одна из боковых стенок образованы из с геометрическим замыканием соединенных друг с другом пластин, причем пластина или пластины по меньшей мере одной боковой стенки включает или соответственно включают волокнистый композиционный материал.

Изобретение относится к области нейтрализации вредных газов, а именно хлора, и может быть использовано для нейтрализации аварийных выбросов газообразного хлора. Способ нейтрализации аварийных выбросов газообразного хлора включает подачу хлоровоздушной смеси в нейтрализующий щелочной раствор, циркуляцию нейтрализующего раствора насосом, смешивание и взаимодействие двух сред в процессе эжекции при вакуумном всасывании хлоровоздушной смеси в поток нейтрализующей жидкости, содержащей гидроксид натрия (NaOH) и тиосульфат натрия (Na2S2O3).

Изобретение относится к контактным ступеням тепломассообменных аппаратов для проведения процессов ректификации, абсорбции, экстракции и может быть использовано в биотехнологии, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Вихревая контактная ступень состоит из царги, горизонтальной перегородки, переливного стакана, контактного патрубка, устройства для закрутки потока, состоящего из нижней и верхней крышек, профилированных пластин с заглушками, образующих каналы для прохода газа (пара).

Настоящее изобретение относится к способу и системе для сбора, осаждения и отделения химических соединений в потоках текучей среды, которые обеспечивают отделение химических соединений их потоков текучей среды в результате конденсирования на твердой большой поверхности и в результате отделения и накопления химических соединений.

Изобретение может быть использовано при обработке газа, улавливании СО2, дистилляции или трансформации воздуха на плавучих баржах, предназначенных для сбора углеводородов на шельфовых установках. Распределительная тарелка 2 содержит по меньшей мере одну перегородку 6, ограничивающую отсеки 8, 9.

Изобретение относится к газоочистному оборудованию для применения в химической, нефтехимической, энергетической промышленности, в области термического обезвреживания твердых, жидких и пастообразных промышленных и бытовых отходов, а также очистке газовых выбросов полигонов ТКО. Устройство для очистки загрязненного газа содержит цилиндрический корпус с расположенным на нем патрубком ввода загрязненного газа, с конической крышкой с расположенным на ней патрубком вывода очищенного газа и с коническим днищем с расположенным в нем патрубком вывода шлама.
Наверх