Скруббер

Скруббер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СКРУББЕР, включающий корпус с патрубками подвода и отвода газа, внутри .которого установлен распылитель жидкости с патрубком подвода, выполненный из набора дисков, закрепленный на горизонталь-, ном валу, распределительная гребенВ еС- К jjuiT:r-:- 1 Т.:.. : - --Ш 1;й; нА ка, состоящая из трубок, и каплеуловитель , отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки газов, скруббер снабжен размещенными с зазором друг к другу коаксисшьно валу распЕшительными кольцами, внешний диаметр и толщина которых увеличивается от середины к краям распылителя, а внутренний диамзтр колец соответственно уменьшается, при зтом вал установлен с зазором к стенкам корпуса и выполнен полым с отверстиями в месте крепления дисков, трубки -одним кон ,цом прикреплены к валу, а другим помещены между кольцами. i 2. Скруббер по П.1, о т л и ч а ю -ЩИ й с я тем, что, диаметры дисков О) .уменьшаются от центра к краям распылителя .

Su„„1011184 А

COOS СОВЕТСКИХ

6 4ИО

РЕСПУБЛИК

ypp D 45 14 B 0110 47 10

ГОСУДМ СТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР В * В Ий и МЪВ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3367488/23-26 (22) 23.12.81. (46) 15.04 83. Бюл. н 14 (72) A ° K.Серебряников, И.А.Гришин, А.С.йсаенко и Л.Н.Рыбина (71) Фрунзенский политехнический институт (53) 621.928.97(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 655407, кл. Б 01D 47/16, 1979.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 466036, кл. В 01 Ъ 47/18, 1972. ка, состоящая из трубок, и каплеуловитель, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки газов, скруббер снабжен размещенными с зазором друг к другу коаксиально валу распылительными кольцами, внешний диаметр и толщина которых увеличивается от середины к краям распылителя, а внутренний диаметр колец соответственно уменьшается, при этом вал установлен . с зазором к стенкам корпуса и выполнен полым с отверстиями в месте крепления дисков, трубки одним кон,цом прикреплены к валу, а другим помещены между кольцами.

2. Скруббер по п.1, о т л и ч а ю ®Е шийся тем, что, диаметры дисков . уменьшаются от центра к краям распылителя. (54) (57) 1. СКРУББЕР, -включающий корпус с патрубками подвода и отвода газа, внутри .которого установлен распылитель жидкости с патрубком подвода, выполненный иэ набора дисков, закрепленный на горизонталь-, ном валу, распределительная гребенОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ц",:

1011184

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов от механических примесей и веществ в парогазовом состоянии в технологическом процессе или перед выбросом их в атмосферу и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для очистки газов, включающее корпус, снабженный подводящим и отводящим газопроводами и установленным внутри цилиндроконическим ротором с пустотелым, перфорированным и приводным валом, который соединен с оросительным устройством. Угол при вершине кони- о ческой части ротора составляет 60-90, и цилиндрическая часть выполнена перфорированной. Вал снабжен отбойными пластинами 13

Недостатком известного устройства является невысокая степень очистки газов, вследствие перекрестной промывки очищаемого газа, невысокой турбулизации газа в рабочем объеме аппарата и грубодисперсного распыла промывной жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической .сущности и достигаемому результату является скруббер, .,включающий корпус с патрубками подвода и отвода газа, внутри которого установлен" распылитель жидкости с патрубком подвода, выполненный иэ на. бора дисков, закрепленный на горизонтальном валу, распределительная гребенка, состоящая иэ трубок,и каплеуловитель(2).

Недостатком такого центробежногомокрого пылеуловителя является не-. высокая интенсивность процесса очистки газов, обусловленная невысокой скоростью относительного движения частиц распыленной жидкости и частиц улавливаемой пыли из-за перекрестной промывки очищаемого газа жидкостью, относительно коротким временем контакта распыленной жидкости с газом, так как распыленная жидкость пересекает кольцевое пространство между дисками и корпусом крупнодисперсным распылом жидкости и сообщением частицам жидкости невысокой скорости движения в очищаемом газе за счет движения жидкости по поверхности вращающихся отдельно стоящих дисков, что не позволяет создать суммарное воздействие дисков на жидкость и более полно передать ей свой импульс количества движения.

Цель изобретения — интенсификация процесса очистки газов.

Поставленная цель достигается тем, что скруббер, включающий корпус с патрубками подвода и отвода газа, внутри которого установлен распылитель жидкости с патрубком подвода, выполненный из набора дисков, закрепленный на горизонтальном валу, распределительная гребе iка, состоящая из трубок и каплеуловитель, скруббер снабжен размещенными с зазором друг к другу коаксиаль-. но валу, распылительными кольцами, внешний диаметр и толщина которых увеличивается от середины к краям распылителя, а внутренний диаметр колец соответственно уменьшается, при этом вал установлен с зазором к стенкам корпуса и выполнен полым с отверстиями в месте крепления дисков, трубки одним концом прикреплены к валу, а другим помещены.между кольцами.

Диаметры дисков уменьшаются от центра к краям распылителя.

15 стержнями 14 образуются секторные ок.

У данной конструкции скруббер выполняет новую функцию, заключающуюся в возможности более широкой регулировки процесса очистки газов, заключающуюся в создании противоточно-прямоточного или прямоточного движения жидкости и газа.

На фиг. 1 схематично изображен пред75 лагаемый скруббер, продольный разрез, на фиг.2 — то же,поперечный разрез.

Скруббер включает в себя улиточный корпус 1 с патрубком 2 для танЗ0 генциального подвода газа и размещенных с обеих сторон двух осевых улиточных коллекторов 3, снабженных патрубками 4 для отвода газа. Внутри корпуса 1 установлен рас. пылитель жидкости 5, состоящий иэ йолого приводимого вала 6 с закрепленными на нем дисками 7, выполненными с переменным диаметром, который уменьшается от середины группы дисков 7 к краям. Вал б в границах груп40 пы дисков 7 выполнен перфорированным и его полость сообщается с полостью патрубка 8 для подвода жидкости во внутрь. Кроме этого, распылитель жидкости 5 снабжен размещенными со45 осно валу 6 с зазором друг к другу и охватывающими диски 7- распылительными кольцами 9. Кольца 9 выполнены с увеличивающимися от середины дисков 7 к краям распылителя 5 внешним

50 диаметром и шириной, а внутренний диаметр колец 9 в этих направлениях уменьшается. Таким образом, распылительные кольца 9 образуют над распылительными дисками 7 пространство

5 в виде кольцевой трубы Вентури, обращенной кольцевыми конфузором 10 в сторону корпуса 1, а кольцевым диффузором 11 — к валу 6. Кольца 9 нанизаны на болты 12, а зазор .между ними выдерживается посредством калиб60 ровочных шайб 13, которые также продеты на болты 12. Крайние кольца 9, к которым крепятся болты 12, в свою очередь закреплены на валу б при помощи стержней 14 и ступиц 15. Между

1011184!

О

40

55 на, при помощи которых полость кольцевой трубы Вентури сообщается с коллекторами 3. Внешняя кромка, ближняя к середине распылителя 5 распылительных колец 9, выполнена среэной под углом, равным половине угла раскрытия сторон кольцевого конфуэора 10, а внутренняя кромка, также ближняя к середине распылителя 5 распылительных колец 9, выполнена срезной под углом, равным половине угла ðàñкрытия сторон кольцевого диффузора 11 кольцевой трубы Вентури. К каждому кольцевому пространству между кольцами 9 подведена распределительная трубочка 16, которая своей полостью сообщается с полостью вала 6 и крепится к нему. В совокупности все трубочки 16 образуют распределительную гребенку для подачи жидкости в кольцевые пространства между кольцами 9.

Корпус 1 снабжен сливным патрубком 17. Патрубки 4 осевых коллекторов 3 сообщаются с каплеуловителем 18 и снабжены сливными патруб-. ками 19.

Предлагаемый скруббер работает следующим образом.

Запыленный газ по тангенциальному патрубку 2 поступает вовнутрь корпуса 1, где равномерно распределяется в его периферийной части и направляется в кольцевой конфузор 10 кольцевой трубы Вентури, образованный распылительными кольцами 9.

Распылитель 5 жидкости приводит ся во вращательное движение. Через . патрубок 8 вовнутрь вала 6 подается промывная жидкость под избыточным давлением или эа счет разрешения, создаваемого в полости вала 6 вращающимися дисками 7. Внутри вала 6 жидкость делится на две части.. Одна часть жидкости поступает по распределительным трубочкам 16 в кольцевые пространства между распределительными кольцами 9, другая часть жидкости, через перфорацию стенки вала 6 поступает в кольцевые пространства между дисками 7.

В пространствах между кольцами 9 жидкость разгоняется в радиальном направлении эа счет вязкого трения о вращающиеся поверхности двух соседних колец 9 и более полно получив импульс количества движения, с высокой скоростью движения выбрасывается в пространство кольцевого конфузора 10. При этом скорость сброса жидкости с кромок колец 9, находящихся ближе к краям распылителя 5, вьые, чем у центральных, так как внешний диаметр и ширина колец 9 увеличивается, а внутренний диаметр уменьшается. Следовательно, в конфуэоре 10 при распылении жидкости образуются кольцевые высококачественные факелы.

В кольцевом конфузоре 10 запыленный гаэ движется в сторону кольцевой горловины и скорость движения его при этом возрастает. Поэтому промывная жидкость диспергируется навстречу движению очищаемого гаэа. С распылительных колец 9, которые размещены ближе к горловине, жидкость сбрасывается со сравнительно невысокой скоростью навстречу газу, который движется с высокой скоростью.. С крайних колец 9 жидкость сбрасывается с высокой скоростью навстречу газу, который имеет сравнительно невысокую скорость движения в начальном участке кольцевого конфузора 10. В результате этого во всей полости кольцевого конфузора 10 частицы жидкости имеют высокую скорость движения по отношению к взвешенным в газе механическим примесям, а жидкость при взаимодействии с газом распыляется до тонкодисперсного состояния

По мере продвижения очищаемого газа от периферийной к центральной части кольцевого конфузора 10 счетная и весовая концентрация частиц распыляемой жидкости в единице объема очищаемого газа возрастает эа счет того, что на пути движения газа к кольцевой горловине в него диспергируется жидкость из нескольких кольцевых факелов.

В кольцевой горловине поток газа приобретает высокую скорость дви-. жения и,увлекая за. собой частицы жидкости, дробит их вторично, придает высокие скорости движения. Ha входе в кольцевой диффузор 11 очищенной газ,. расширяясь, теряет свою скорость движения, а частицы жидкости в силу инерционной способности продол. жают двигаться с высокой скоростью движения.

Та часть жидкости, которая, пройдя через перфорацию вала 6, поступила в кольцевые пространства между дисками

6, также приобретает высокие скорости движения в радиальном направлении между дисками 7 и сбрасывается в полость кольцевого диффузора 11. Скорость сброса жидкости со средних дисков 7 выше., чем с крайних,так как они выполнены переменного диаметра, который уменьшается от середины к краям дисков 7. Диски 7 наибольшего диаметра размещены напротив кольцевой горловины, .и поэтому кольцевые факелы из расйыленной жидкости, образованные этими дисками 7, движутся навстречу частицам жидкости, поступающим со стороны кольцевой горловины. Следовательно, в активной зоне кольцевого диффуэора .11

;происходит соударение двух потоков

65 распыленной жидкости и дробление в

1011184 третий раз в полости кольцевой трубы Вентури. Одновременно происходит увеличение счетной и весовой концентрации жидкой дисперсной фазы потока в единице объема очищенного газа, а частицы жидкости и пыли имеют высокие относительные скорости движения.

Вместе с этим, поток очищаемого газа в полости диффузора 11 делится на две части дисками 7, каждая иэ которых на оси распылителя 5 изменяет направление своего движения на

90". После поворота гаэ проходит сквозь секторные окна кр."йних колец

9 и поступает в осевые улиточные коллектора 3. Так как в полости кольцевой трубы Вентури поток газа из-за вращения распылителя 5 приобретает вращательное движение, то в улиточных, коллекторах 3 газ получает раскрутку и, пройдя патрубки 4, поступает в каплеуловители 18.

B полости распылителя 5 на наружной поверхности дисков 7 в диффузоре 11 (в результате поворота потока газа на 90 ) происходит сепарация частиц жидкости на диски 7, а осажденная жидкость за счет вязкого трения о поверхности вращающихся дисков 7 вторично распыляется в .полость диффузора 11.

Следовательно, высокоинтенсивное осаждение взвешенных в газе примесей на частицах распыленной жидкости происходит во всей полости кольцевой трубы Вентури, а также на смоченные вращающиеся поверхности дисков 7 и распылительных колец 9.

Очистка газа в скруббере при прямоточном движении промывной жидкости и очнщаемого газа.

В этом случае кольцевой конфузор

10 кольцевой трубы Вентури выполняет функции диффузора 11, а диффузор

11 — конфузора 10. Каплеуловитель 18 размещается в гаэоходе эа патрубком 2. Запыленный гаэ направляется по патрубкам 4 в осевые улиточные коллектора 3, а затем, пройдя через секторные окна, образованные крайними распылительными кольцами 9 и стержнями 14 - в кольцевой диффузор 11. Из диффуэора 11 гаэ направляется в кольцевую горловину и кольцевой конфузор 10, после в улиточный корпус 1. В корпусе 1 очищенный гаэ концентрируется в его периферийной части и тангенциально отводится через патрубок 2 в каплеуловитель 18.

Промывная жидкость поступает в распылитель 5 и распыляется в нем анало5 гично описанному.

При прямоточном режиме работы скруббера высокая скорость сброса распыляемой жидкости с колец 9 и дисков 7 создает эффект эжекции га1О за в полость распылителя 5, что снижает его гидравлическое сопротивление, а значит и затраты на очистку газов. Прямоточное движение жидкости и газа в скруббере создается усло. виями для самостоятельной транспортировки очищаемого газа. Хорошо происходит увеличение размера частиц пыли за счет развитого процесса конденсации влаги на их поверхность. Но наряду с э1.им интенсивность соударения между частицами жидкости .и пыли ниже, чем при противоточнопрямоточном режиме очистки газов.

1(роме того, возможно применение предлагаемого скруббера для очистки газов от пылей с различными физикохимическими свойствами . Это достигается путем регулирования процесса очистки газа в скруббере за счет изменения тонкости дробления промывной жидкости путем уменьшения или увеличения числа оборотов распылителя 5, диаметра и количества колец 9 и дисков 7, изменения зазора между кольцами 9 и дисками 7, изменения

35 скорости движения rasa в кольцевой трубе Вентури и ее геометрии.

Причем изменение режима очистки газа, т.е. противоточно-прямоточного или прямоточного движения жидкости

40 и газа, а также распыление в кольцевой трубе Вентури воды или жидкого реагента позволяет улавливать пыль или токсичные вещества в парогазовом состоянии.

Технические преимущества предлагаемого изобретения заключаются в высокоэффективной очистке газов от аэрозолей с размером частиц 1-0,1мкм за счет возможности создания работы аппарата в режиме "захлебывания" > в снижении размеров(т.е. компактйость) и гидравлического сопротивления газоочистного аппарата. Последнее создает экономию энергозатрат в объеме

5-8 руб. в год на очистку 1СОО мосгаза.

1011184

ВНИИПИ Заказ 2620/7

Тираж 686 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä,ул.Проектная,4