Газоочиститель

Газоочиститель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН заи В 01 О 47/02 l

I у,.. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2863827/23-26 (22) 23.10.79 (461 23.03.83. Бюл. N 11 (72) В.В. Кайзер, А.А. Китун, Б.С.Казарновский, В.Ф. Тюриков и А.И. Орлова (71).Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии и Производственное объединение "Беларускалий" им. 50-летия СССР (53) 621.928.97(088.8) (56) 1. Сараев В.П., Запасный В.В.

Очистка газов в скрубберах ударного действия. - "Цветные металлы", 1975, И 5, с. 29-32 (прототип).

„„SU„„ t 005845 A (54)(57) ГАЗООЧИСТИТЕЛЬ,включающий вер-. тикальный цилиндрический корпус сжидкостью, тангенциальный патрубок подвода газа и днище, о т л и ч а ю " шийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем предотвращения сгущения и осаждения уловленных частиц, днище выполнено плоским и установлено под углом 12-22 к го" ризонтали, а патрубок подвода газа расположен над уровнем жидкости со стороны высокой точки днища под углом

5-150 к поверхности жидкости.

845

1 1005

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газов от твердых частиц посредством контактирования их с находящейся внутри корпуса орошающей жидкостью и может быть использовано для очистки уходящих газов . технологических аппаратов, например барабанных сушилок.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому М результату является газоочиститель, включающий вертикальный цилиндричес" кий корпус с жидкостью, тангенциальный патрубок подвода газа и днище(1).

Основной трудностью, связанной с 15 работой и эксплуатацией этого устройства, является предотвращение оседания уловленных частиц на стенах, и днище корпуса, поскольку этот процесс приводит к зарастанию аппарата отложениями и выходу его из строя, При правильно выбранном уклоне днища твердые частицы "стекают" по нему и могут выводиться из нижней точки устройства в виде пульпы с за- д данным соотношением твердой и жидкой фаз.

Однако имеются случаи, когда сгу.щать твердую фазу, для чего служит коническое днище, вредно для техно" логии, а избежать оседание ее на днище аппарата весьма затруднительно.

Например, уходящие газы установок для сушки хлористого калия продуктами сгОрания топлива содержат, кроме мелких фракций этой соли, так35 же мелк6дисперсные глинистые соединения в количестве до 63 от веса хлористого калия и летучую золу топлива, количество которой не нормируется, 40

Мокрые газоочмстители для улавливания продукта из этих газов работают с, многократной циркуляцией орошающей жидкости через реакционную зону, Это позволяет снизить потреб,ление свежеи воды на газоочистку, со45 кратить объем стоков в 40-50 раз и поднять в них концентрацию хлористого калия до 200-250 г/л, т.е. близко к насыщению. Эти мероприятия дают возможность работать без производственных отходов, поскольку при малом количестве стоков и большом содержании в них полезного продукта становнтся рентабельной их переработка в технологическом. процессе для извлечения полезного компонента.

В этой орошающей жидкости глинистые шламы и летучая эола не растворяются, а хлористый калий растворяется медленно и нек6торое его количество всегда находится в виде взвеси. Концентрация твердых частиц достигает 30-50 г/л.

При указанных обстоятельствах никакая из известных конфигураций днища газоочистителя не позволяет избежать ни оседания и сгущения твердой фазы, что вредно для производства, ни избежать ее осаждения на днище, что приводит к выходу газоочистителя иэ строя.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем предотвращения сгущения и осаждения уловленных частиц.

С этой целью в газоочистителе, включающем вертикальный цилиндрический корпус с жидкостью, тангенциальный патрубок подвода газа и днище, последнее выполнено плоским и установлено под углом 12-22 к горизонтали, а патрубок подвода газа расположен над уровнем жидкости со стороны высокой точки днища под углом

5-15 к поверхности жидкости.

Выбор углов наклона произведен исходя из того, чтобы без применения специальных механических устройств и с минимальными затратами обеспечить непрерывное перемещение орошающей жидкости во избежание осаждения в аппарате нерастворившихся уловленных частиц, Перемешивание жидкости достигается за счет ее вращения вокруг оси аппарата, сопровождающегося одновременным перемещением слоев в вертикальной плоскости.

Такое конструктивное решение обеспечивает при работе устройства волнообразное движение жидкости в газоочистителе, активное ее перемешивание по всему объему и предотвращение осаждения твердой фазы.

На фиг. 1 изображен газоочисти.тель, продольный разрез; на фиг. 2разрез А-А на фиг. 1.

Газоочиститель состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с крышкой 2 и плоским днищем 3, наклоненным под углом 12-22 . Корпус имеет на боковой поверхности два отверстия, в одном иэ них установлен патрубок 4 подвода неочищенного газа с расположенной внутри него трубой 5 для подачи свежей орошающей жидкости, заканчивающейся распылиявляется продуктом сгорания топлива, как правило, мазута, 3 кг летучей эолы на каждую тонну сожженного топлива.

Газоочиститель позволяет удерживать уловленные нерастворимые части" цы во взвешенном со тоянии, благодаря чему предотвращается осаждение частиц на стенки и днище гаэоочистителя и выход его из строя и возможен вывод нерастворимого остатка из газо1 очистителя вместе с орошающей жидкостью по мере повышения в ней концентрации растворенной соли или шлама до установленных пределов.

Под воздействием газового потока вращаться в том же направлении, что и соударяющийся с нею гаэ. щательное движение жидкости сопровождается волнением на ее поверхнос-и.

Первая волна образуется вдоль радиу" са, расположенного перпендикулярно движению газа, и движется вдоль сте-. нок, одновременно вращаясь вокруг оси цилиндрического корпуса. Также образуются последующие волны, которые следуют друг эа другом. В результате волнения, жидкости и вращения над наклонным плоским днищем в ней происходит непрерывное интенсивное перемешивание всех слоев, создаются вертикальные течения и в итоге предотвращается осаждение нерастворимых частиц на днище и стенки корпуса.

После достижения установленной величины концентрации уловленных ве" ществ в орошающей жидкости з газо" очиститель начинают подавать воду через трубу 5 в патрубке 4. Форсунка, установленная на трубе, распылйвает воду, что способствует улавливанию пыли.

Образующаяся в газоочистителе избыточная жидкость вместе со взвешенными в ней нерастворившимися частицами поступает в сосуд 9 постоянного уровня и оттуда сливается наружу.

Подачу свежей воды и соответственно слив из аппарата производят в таком количестве, чтобы концентрация орошающей жидкости оставалась все-время в установленных пределах.

3 1005845 б тельной форсункой, в другом установлена труба 6 для слива отработанной жидкости. Патрубок 4 наклонен под углом 5-15О.

Крышка и днище имеют по оси аппарата отверстия, через которые проходит труба 7, которая своими концами выступает иэ корпуса, а внутри него имеет на стенке отверстия 8. Она пред.назначена для отвода обеспыленного 1В газа.

Труба 6 присоединена к сосуду 9 постоянного уровня со сливной трубой 10. Посредством сосуда 9 в корпусе гаэоочистителя устанавливается и поддерживается номинальный уровень орошающей жидкости.,жидкость в газоочистителе начинает

Газоотделитель работает следующим образом.

В корпус 1 заливают воду или не- .20 Кроме того, как установлено, вранасыщенный раствор хлористого калия до номинального уровня и подают неочищенный газ в патрубок 4, откуда он попадает внутрь газоочистителя и там принимает вращательное движение бла- 2$ годаря тангенциальному присоединению патрубка 4.

Выйдя из патрубка 4, неочищенный газ, кроме того, контактирует с жидкостью, и при этом твердые частицы, Зв содержащиеся в газе, захватываются жидкостью под воздействием инерцион ных сил и эффекта смачивания.

Эффективность улавливания твердых частиц зависит от интенсивности массообмена в реакционной зоне и может быть повышена посредством установки на входе газа в жидкость специальных приспособлений, например погруженных колпаков с карманами для тангенциаль- 40 ного выхода газа.

Уловленный хлористый калий, если, его концентрация в орошающей жидкости далека от насыщения, в основном растворяется. Однако растворение его про- 4$ текает медленно из-за того, что в процессе производства, например флотационного обогащения руды, на его поверхности. оседают гидрофобные вещества: производные нефти, высокомолеку- $0 лярные соединения аминов и т.п. В результате часть уловленного продукта всегда остается в жидкости во взвешенном состоянии.

Кроме того, в твердом хлористом $$ Угол наклона патрубка входа газа калии содержится 1,53 и более нераст- (патрубок установлен на стенке,корворимых веществ, в основном глинисто- пуса тангенциально) влияет на ского происхождения,. а в газе, который рость вращения жидкости в аппарате.

S 1005845

Кинетическая энергия газа передается жидкости наиболее эффективно при угле наклона газового патрубка 5-10 и заглублении его нижней кромки на

50 мм по отношению к уров(ю. При 5 уменьшении угла кинетическая энергия газа используется с меньшей эффективностью, так как струя газа. скользит вдоль поверхности жидкости, но зато снижается брызгообразование при ударе струи о поверхность. Это обстоятельство может быть полезно использовано при работе с агрессивными жидкостями.

При увеличении угла возрастает брызгообразование, эффективность использования кинетической энергии газа снижается из-за потерь при ударе о жидкость, однако улучшается перемешивание жидкости. При испытаниях 20 на опытно-промышленном образце газоочистителя было установлено, что увеличение угла с 10 до 15 " приводит к увеличению аэродинамического сопротивления устройства на 50-:

70 мм вод.ст., однако в целом величина сопротивления остается в допустимых пределах 250-300 мм вод.ст.

Таким образом, увеличение угла до

15 полезно, если требуется интен- 30 сифицировать перемешивание жидкости во избежание осаждения находящихся в ней взвесей.

Испытания газоочистителя с углом наклона патрубка для входа газа более 15 не производились. Но полученные данные позволяют считать, что увеличение угла более 15 не целесообразно, так как достигаемый положительный эффект - дальнейшая интенсифи;ц кация вращения и перемешивания жидкости — будет снижаться при быстром росте энергетических затрат.

Л-Л

Интенсивному перемешиванию жидкости в вертикальной плоскости в значительной мере способствует то, что ,днище аппарата выполнено плоским под углом 12-22 к горизонту. Благодаря этому, вращаясь, жидкость турбулизируется, в ней возникают восходящие и нисходящие потоки. Экспериментально установлено, что наклон днища способствует уменьшению количества волн на поверхности жидкости и увеличению их высоты.

8еличина наклона днища существенно влияет на работу газоочистителя: при уменьшении наклона эффект волнообразования также снижается независимо от вращения жидкости, а при его увеличении вращение жидкости тормозится.

Оптимальная величина наклона днища

15-17 и ее предельные значения 12-22 установлены опытным путем.

Во всех испытаниях существенно важным положительным фактором являлась подача газа в очиститель со стороны высокой части днища, а также не ниже 100 мм от уровня жидкости (уве- . личение глубины приводило к увеличению аэродинамического сопротивления и прекращению волнообразования на поверхности воды) и не выше 350 мм от уровня (при увеличении высоты аппарата).

Технико-экономический эффект, например, при использовании газоочистителя в калийной промышленности достигается за счет упрощения узла очистки газов, повышения его надежности, облегчения его компановки с другим технологическим оборудованием, простоту обслуживания и возможности работать с высокой концентрацией взвешенных частиц в орошаемой жидкости.

Сйаю. 7

ВНИИПИ Заказ 1974/9 Тираж 686 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4