Аппарат для очистки многокомпонентных газовых смесей

Аппарат для очистки многокомпонентных газовых смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, вклю чающий последовательно установленные камеру смешения с распыливающим . устройством, диффузор, контактную камеру , разделительную камеру, патрубки ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и полного поглощения вредных примесей за счет создания организованного движения частиц , многократного их столкновения, снижения гидравлического сопротивления и ликвидации застойных зон, он снабжен турбулизатором, установленным между диффузором и разделительной камерой и выполненным в виде последователнно сочлененных сферических или коническо-цилиндрических камер, увеличиванвдихся по ходу движения газа. 2. Аппарат по п. 1, отличающий с я тем, что он снабжен перфорированными решетками с разме-. I щенной на них насадкой, установленными в контактной камере. (Л 3.. Аппарат по п. 2, о т л и ч аю щ и и с я тем, что решетки установлены наклонно.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5П В 01 D 53/18; В 01. D 47/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ у"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- " - .. -а - - —, З (21) 3457297/23»26 (22) 24.06.82 (46) 23.10.83. Вюл. Ф 39 (72) П.М.Жаров, Б.А.Васильев, В.М.Кузьмин и В.И.Сарже (71) Государственный научно-исследовательский институт кварцевого стекла (53) 66.071.7.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .

9 434969, кл, В 01 2 47/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

В 242137, кл. В 01 Х) 53/18, 1967. (54)(57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ МНОГОКОМПОНЕНтНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, вклю+ чающий последовательно установленные камеру смешения с распыливающим устройством, диффузор, контактную камеру, разделительную камеру, патрубки ввода и вывода фаз, о т л и ч аÄÄSUÄÄ 1049091 А ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и полного поглощения вредных примесей за счет создания организованного движения частиц, многократного их столкновения, снижения гидравлического сопротивления и ликвидации застойных зон, он снабжен турбулизатором, установленным между диффузором и разделительной камерой и выполненным в виде последовательно сочлененных сферических или коническо-цилиндрических камер, увеличивающихся по ходу движения газа.

2. Аппарат по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что он снабжен перфорированными решетками с разме-. щенной на них насадкой, установлен- Я ными в контактной камере.

3.. Аппарат пю и. 2, о т л и ч аю шийся тем, что решетки установлены наклонно. С:

1049091

Изобретение относится к аппаратам химической технологии, а более кон кретно к аппаратам для очистки газа в технологических процессах получения кварцево1 о стекла, и предназначен для очистки воздушных выбросов 5 и жидких стоков любых технолоГических процессов, сопровождающихся выделением газообразного хлористого водорода, хлора и других агрессивных газов. 10

Известны аппараты нейтрализации . НС(— газов и хлора пенного типа (11, Однако такие аппараты имеют большое гидравлическое сопротивление, что ограничивает их производительность. Кроме того, эффективность их работы резко снижается при работе на газовых смесях с низким содержанием очишаемых компонентов, .что делает их непригодными для очистки печных газов в техпроцессах получения особо чистого кварцового стекла.

Известен аппарат для очистки многокомпонентных газовых смЕсей, включающий последовательйо установленные камеру смешения с юаспылнваю25 щим устройством, диффузор,контактную. камеру, разделительную камеру, патрубки ввода и вывода фаэ (2 .

Однако известный аппарат не позволяет производить достаточно 3() полную очистку газовых выбросов. вследствие того, что в его конструкции отсутствуют элементы, интенсифицкрующие процессы поглощения вредных компонентов, содержащихся в. газовых 35 выбросах. В результате чего при орошении жидкйм поглотителем общего ! газового потока, больших его скоростях и малом содержании вредных примесей время контакта последних с нейтрилизующим агентом недостаточно для их нейтрализации, Кроме того, присутствие в газовых выбросах одновременно нескольких различного рода вредных газообразных примесей (HC8, Д, 0, Nt,0,„), обладающих различной 45 природой и химической активностью требует применения различных нейтрализующих агентов, оптимальных для каждого иэ них в отдельности. Поэтому отсутствие в аппарате устройств, 50 позволяющих испольэовать в процессе различного рода нейтрализующие агенты, существенно снижают эффективность работы указанного аппарата, в котором хорошо улавливается НС вЂ” 55 газ, хуже хлор — газ и практически не улавливаются окислы азота и атомарный .кислород, Целью изобретения является интейсификация процесса и полное погло- 60 . щение вредных примесей за счет создания организованного движения частиц, многократного их столкновения, снижения гидравлического сопротивления и ликвидации застойных зон. 5

Указанная цель достигается тем, что аппарат для,очистки многокомпонентных газовых смесей, включающий последовательно установленные камеру смешения с распыливающим устройством, диффузор, контактную камеру,.разделительную камеру, патрубки ввода и вывода фаз, снабжен турбулизатором, установленным между диффузором и разделительной камерой и выполненным- в виде последовательно сочлененнйх сферических или коническо-цилиндрических камер, увеличивающихся по ходу движения газа.

Целесообразно аппарат снабжать перфорированными решетками с разме" .щенной на Них насадкой, установленными в контактной камере, Целесообразно решетки устанавливать наклонно.

Выполнение турбулизатора в виде последовательно .сочлененных сферических (или коническо-цилиндрических) камер, а также расположение его в аппарате. между диффуэором и разделительной камерой, обусловлено физикохимическими процессами, происходящими при очистке многокомпонентных газовых смесей, кбторая проходит в несколько этапов.

На первом этапе очистка осуществляется в турбулнзаторе, где происходит процесс поглощения газообразных вредностей каплями жидкости, содержащими растворенный нейтралиэующий агент.

Форма турбулизатора позволяет не просто турбулизовать поток жидкости и газа, но придать хаотическому движению частиц организованный характер и за небольшой промежуток времени нахождения в нем обеспечивать многократное ых. столкновение, Это происходит потому, что частицы жидкости, обладая более высокой плотностью и несживаемостью, двигаются в общем потоке прямолинейно, образуя

"факел" распыла, в то время как поток смеси газов вследствие своей сжимаемости (помимо общего направления движения вдоль оси турбулизатора) под действием реакции стенок турбулизатора приобретает синусоидальную форму с узлами пучности вблизи горловин.

Обладая высокой кинетической энергией и химической активностью частицы вредного компонента легко вступают в реакцию. . Число камер турбулиэатора подбирается таким образом, чтобы время контакта фаэ было не меньше времени, необходимого для прохождения реакции нейтрализации.

Увеличение диаметра горловин турбулизатора в направления движения газожидкостной смеси необходимо для снижения гидравлического сопротивле1049091 ния потоку н исключения застойных зон.

Расположение турбулизатора между диффуэором и камерой разделения дает воэможность образовать гаэожидкостный поток переменного сечения как в самом 5 турбулизаторе, так и после выхода иэ него прн прохождении потока через слои насадки (твердого сорбента).

Это позволяет проводить очистку газа на последующих этапах в ярко выражен- 10 ном турбулентном режиме и исключает воэможность образования застойных зон °

На фиг. 1 изображен аппарат -для очистки многокомпонентных газовых .смесей; на фиг. 2 — технологическая. схема очистки газовых выбросов в технологических процессах получения кварцевого стекла; на фиг. 3 - турбулизатор сферической формы; на . фиг. 4 - турбулизатор коническо-цилиндрической .формы.

Аппарат,для очистки многокомпонентных газовых смесей состоит иэ.. форсунок 1,,камеры 2 смешения, диффуэора 3, турбулизатора 4, контактной камеры 5, перфорированных решеток. 6, насадка 7, разделительной камеры 8,,легкосъемного днища 9, конфузора 10, патрубок 11 .для ввода газов, люков 12, предназначенных для 30 загрузки-выгрузки твердого сорбента.

Технологическая схема очистки газовых выбросов в процессах получения кварцевого стекла, включающая .аппарат для очистки многокомпойеитных35 газовых смесей (фиг. 2) состоит из аппарата для очистки многокомпонент-.. ных газовых смесей, свечной .трубы 13, вытяжного вентилятора 14, циркуляционного насоса 15 и отстойника 16.

Каждая камера турбулизатора имеет горловины, увеличение которых .подчиняется определенному закону, . например линейному с углом ж раскрытия. Закон изменения горловины турбулиэатора должен соответствовать углу раскрытия факела гаэожидкостного потока в рабочем режиме. С целью равномерного тонкого распределения жидкой фазы на задней крышке камеры смешения устанавливаются форсункн в количестве 6-4 штук.

Аппарат работает следующим образом.

-Газо>кидкостный поток разгоняется (ускоряется) в диффузоре 3, а затем замедляется в турбулизаторе 4, в результате чего частицы жидкости и газа движутся по сложной траектории и многократно сталкиваются друг с другом. Обладая высокой энергией при встрече с частицами нейтралнзующей жидкости н твердого сорбента, молекулы вредных газов вступают в хими-. ческую реакцию, образуя ратворимые в воде соединения, которые по мере накопления в аЕлективных сорбентах периодически удаляются или регенерируются.

Процесс хемосорбции на твердом сорбенте осуществляется в момент прохождения потока через слои кускового сорбента,(например, пирита), причем смачивание его поверхности частицами нейтрализующей жидкости создает благоприятные условия для прохождения химической реакции (нейтрализации).

Одновременно с процессом хемосорбции происходит разделение потоков газа, жидкости и твердых приме-, сей. Жидкость, пройдя отстойник 16, дополнительно .очищается от твердых взвешенных частиц и при помощи циркуляционного насоса 15 возвращается в камеру 2 смешения, Длительность непрерывной работы аппарата определяется химической емкостью сорбентов и подбирается в соответствии с основным технологическим процессом.

1049091 одмейтруизуХоож

tm acr одисмку

Мю

О ища

ЮМи и

mu

&ul Фл амюиыис ю

Фиг. 1

1049091 (Я (д

Фсгг.. У

Составитель Г. Урусова

Редактор И. Шулла Техред А.Бабинец корректор Л.Патай

Заказ 8282/5 Тираж б88 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5

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