Пенный аппарат
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
II i! 578091
Совхоз Советских
Социалистических
Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву 434969 (22) Заявлено 24,05.76 (21) 2365344, 23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 30.10.77. Бюллетсп1> ¹ 40
Дата опубликования описания 24.10.77 (51) М. Кл. - В 01D 471 04
Гасударственный камитет
Совета Министров СССР аа делам изааретеннв и открытий (53) УДК 621.928.97 (088.8) (72) Авторы изобретения
Э. Я. Тарат, О. С. Ковалев, И. П. Мухленов, А. Ф. Туболкин, 3. Ф. Фелль, Л. М. Черемисинов и В. И. Щепки
Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт имени Ленсовета и Ленинградский государственный научноисследовательский и проектный институт основной химической промышленности (71) Заявители (54) П ЕН Н Ы и А П ПАРАТ
Изобретение относится к устройствам для проведения процессов тепло-, массообмена между жидкостью и газом в химической, металлургической, нефтеперерабатывающей промышленности и энергетике, а также может быть использовано в любой другой отрасли народного хозяйства для технологической или санитарной очистки газов от твердых или газообразных веществ.
Известен пенный газоочиститель по основному авт. св. № 434969, в котором контактная ступень состоит из провальной тарелки со стабилизатором пенного слоя, выполненным в виде сотовой решетки из вертикально расположенных пластин. В этом газоочистителе можно увеличивать линейную скорость газа в полEIoM сечении аппарата значительно больше по сравнению с обычным пенным аппаратом прп отсутствии «волнового режима».
Однако и в таком аппарате при линсйных скоростях газа более 3 м/с имеет место в верхнем слое пены пульсирующая струйная зона, которая не позволяет в полной мере использовать всю толщину пенного слоя для активного массообмена и пылеулавливания, а также способствует брызгообразованию.
С целью увеличения эффективности тепло-, массообмена, повышения производительности аппарата и уменьшения брызгоупоса, прсдложенньш аппарат снабжен дополнительным стабилизатором, размещенным в верхней части пенного слоя, установленным с возможностью перемещения IIQ вертикали и выполнен5 ным из наклонных пластин с высотой, равной
0,1 — 0,4 высоты пенного слоя.
На чертеже показан описываемый аппарат, продольный разрез.
Аппарат содержит корпус 1 круглого пли
10 прямоугольного сечения, сцабженньш патрубками 2 и 3 для входа и выхода газа и штуцсром 4 для отвода отработанной жидкости.
Орошающая жидкость подается на тарелку через орошающее устройство 5. Тарелка б рас15 положена горизонтально внутри корпуса аппарата и служит для образования и поддержания слоя пены. 11а тарелке установлен стабилизатор 7 пс1шого слоя, выполненньш пз вертикально расположенных пластин. 11енный
20 аппарат содержит, кроме того, дополнительный стабилизатор 8 пульсирующсструйной зоны пены, который установлен непосредственно в верхнем слое пены, Стабилизатор этот представляет собой сотовую решетку с пластина25 ми, имеющими наклон по отношению к направлению газового потока. Высота стабилизатора пульсирующеструйной зоны пены, размер ячеек и угол наклона пластин подбираются в зависимости от заданных режимов рабо578091 ты аппарата, т. c . необходимой высоты IIc ttного слоя и линейной скорости газа в полном сечении аппарата в сочетании с удельным орошением и площадью свободного сечения рабочей тарелки. Этот стабилизатор может перемещаться в аппарате l10 направлению вверх или вниз с таким расчетом, чтобы верхний уровень его был утоплен в пену на глубину не менее, чем 0,1 высоты пенного слоя.
Пенный аппарат работает следующим образом.
Газ подается через патрубок 2, проходит через провальную тарелку б, на которой находится жидкость, подаваемая через орошающее устройство 5. При прохо>кдении газа через тарелку 6, иад которой установлено последовательно два стабилизатора 7 и 8 пены, и орошенип ес жидко«и>|о образуется ш>1сокоразвитый пенный слой, в котором процессы тепло-, массообмена и очистки газов происходят наиболес интенсивно. Очищенный газ выводится из аппарата через патрубок 3, а жидкость удаляется из аппарата через штуцер 4.
Основное назначение стабилизатора, расположенного в пенном слое непосредственно на тарелке, предотвратить появление невыгодного для процессов тепло-, массообмена волнового режима работы, а назначение второго дополнительного стабилизатора, располо>кенного в верхней части пенного слоя, предотвратить появление пульсирующеструйной зоны при высоких линейных скоростях газа в,полном сечении аппарата. Благодаря размещению дополнительного стабилизатора непосредственно в верхней пульсирующеструйной зоне пены на тарелке создается полноценный по всей высоте слой мелкоячеистой пены однородной структуры с высокоразвитой и непрерывно обновляющей поверхностью контакта фаз газ — жидкость.
Таким образом, стабилизация пены предот вращает появление пульсирующеструйной зоны и позволяет повысить линейную скорость газа, т. е. производительность аппарата при миItèìÿëû(ûx раcходаx жидкости. Кинетичc" скан энергия газового птока, которая в обычных пенных аппаратах тратится на раскачивание пены «образованием пульсирующе«труйной зонь, в предполагаемом аппарате расходует«я на образование дополнительной ме>кфазной повсрхностн, что в конечном итоге приводит к повышению эффективности аппарата на 10 — 15% по сравнению с известным.
10 Угол наклона верхнего стабилизатора способствует упорядочению циркуляционных потоков в верхнем слое пены, что приводит к уменьшению брызгоуноса из аппарата на 10 — 18%.
Как показала лабораторная проверка в устройстве могут применяться большие линейные скорости газового потока в полном сечении аппарата до 5 >м/с, ITo на 50 — 00% больше, чем макси мал1>но доп>> стимые cI
20 типов.
Учитывая весь комплекс гидродинамических фактов, наиболее рациональными размерами стабилизатора по высоте являются: нижний сотовый стабилизатор должен быть в пределах
25 от 0,3 до 0,5 высоты пенного слоя, а дополнительный перемещающийся по высоте стабилизатор должен быть выполнен из наклонных по отношению к направлению газового потока пластин высотой 0,1 — 0,4 высоты пенного слоя.
Формула изобретения
З5 Пенный аппарат по авт. св. № 434969, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения эффективности тепло-, массообмена, повышения производительности аппарата и уменьшения брызгоуноса, он снабжен дополнительным
40 стабилизатором, размещенным в верхней части пенного слоя, установленным с возможностью перемещения по вертикали и выполненным из наклонных пластин с высотой, равной
0,1 — 0,4 высоты пенного слоя, 57809i
Составитель О. Жучкова
Техрсд Н. Рыбкина
Редактор Т. Пилипенко
Корректоры: Е. Хмелева и Т. Добровольская
ПодtIHCI300
Типогра<)шя, пр. Сапунова, 2
Заказ 2321/5 Изд. Ко 854 Тираж 947
1-1ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5