Аппарат для обработки газов
Патент 759112
Авторы
Аппарат для обработки газов
Иллюстрации
Реферат
СОюз СОветскик
Социалистических
Республик описание
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ it 759If2 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.10.78 (21) 2669410/23 — 26 с присоединением заявки № (23 )11р и о р и тет (51) Ч. Кл.
В 01 О 53/18
В 01 D 45/12
Гооудпрствевиый комитет по делам изобретений н открытий
Опубликовано 30,08.80 Бюллетень ¹ 32
Дата опубликования описания 30.08.80 (53) УДК66.074.3 (088.8) (72) Авторы изобретения
Б. Г. Холин, Jl. Г. Кирный, О. С. Чехов, Л. А. Хохлов и В. П. Влезько (71) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГАЗОВ
Изобретение относится к массобменной технике и может быть использовано в химической, нефтехимической, а также в смежных отраслях на стадии обработки загрязненных газов, например фторсодержацтих.
Известен аппарат для обработки газов, склон% ных к коагуляции газовых компонентов при взаимодействии их с жидкостью и образованию осадка. Аппарат включает корпус, вихревую камеру, вращающийся ороситель, снабженный трубами с отверстиями, вал, сепарационную камеру, тангенциальный патрубок для ввода очишаемого газа, патрубки вывода очищенного газа и жидкости и перегородку (11.
При вращении труб вокрут камеры истекаю- 4 шая из отверстий жидкость орошает завихряюшие элементы, чем обеспечивается, во-первых, прямоточная подача жидкости в зону массообмена, и, во-вторых, предотвращается забивка тангенциальных эавихрителей осадком и загряз- э0 нениями.
Однако в известном аппарате при определении соотношения нагрузок наступает режим уноса газом капель жидкости, которые отделить в сепараторе не представляется возможным.
Этот недостаток ограничивает производительность вихревого аппарата, оказывает oTpHLQTGJlbное влияние на ход технологического процесса.
Далее, в известном аппарате стенки корпуса остаются неорошаемыми, что в случае обработки газов, склонных к коагуляции, например фторсодержащих, приводит к образованию слоя осадка по стенке аппарата.
При работе известного аппарата в режиме рецикла жидкости в вихревую камеру по вра- щающимся трубам оросителя постоянно подается циркулирующая жидкость. Подпитка чистым поглойетелем может быть осуществлена путем crn ввода в циркулирующую жидкость. Отсутствие ввода чистого логлотителя B зону массообмсна при работе аппарата с циркуляцией жидкости существенно снижает разделяющую способность аппарата
Цель изобретения — увеличение производительности аппарата, повышение эффективности его работы, снижение брызгоуноса, а гакжс предотвращение выпадения осадка на стенках корпуса.
3 7591
Эта цель достигается тем, что сепарационная камера снабжена роторным брызгоотделителем, выполненным в виде цилиндра с горизонтальным диском, отводящими трубками, установленными в верхней его части, и пластинами, расположенными на наружной поверхности
5 цилиндра в нижней его части, а патрубок вывода газа установлен внутри цилиндра под диском.
Целесообразно перегородку выполнить конической, а вал полым и с отверстиями в нижней части, Кроме того, целесообразно, чтобы вращающийся ороситель был снабжен дополнительными трубами с отверстиями, направленными к стенке корпуса.
На фиг. 1 представлен аппарат для обработки газов, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.
Аппарат включает корпус 1, разделенный
20 конической кольцевой перегородкой 2 на верхнюю рабочую 3 и нижнюю сепарационную 4 камеры. На перегородке 2 установлена вихревая камера 5 с нижним отверстием для вывода жидкости и газа. Ороситель 6 включает вра2S щающийся полый вал 7, нижняя часть которого с отверстиями 8 заходит внутрь вихревой камеры 5, жестко закрепленный на валу стакан, с монтированными на нем трубами 9, отверстия
10 в которых направлены на эавихряющие
30 элементы камеры, и дополнительные трубы 11 с отверстиями 12, направленными к стенке и крышке аппарата. Вал оросителя заключен в подшипники 13 и 14. Для подвода жидкости в трубы 9 предназначен патрубок 15,для пода35 чи жидкости внутрь камеры 5 используется патрубок 16, заходящий в полый вал 7. Ввод в рабочую камеру 3 аппарата обрабатываемого газа осуществляется по тангенциальному патрубку 17 круглого или прямоугольного сечения.
В сепарационной камере 4 аппарата установлен роторный брызгоотделитель 18, выполненный в виде цилиндра 19 с горизонтальным диском 20. Верхняя часть 0илиндра снабжена трубками 21 для транспортировки жидкости в кольцевой карман 22, образованный обечайкой
23 и корпусом 1. Нижняя часть цилиндра снабжена пластинами 24, Патрубок вывода газа
25 установлен внутри цилиндра 19 под диском 20 и является частью газохода 26.
Ротор брызгоотделителя крепится на вал 27 при работе брызгоотделителя в режиме самовращения или на вал 7 при вращении ротора от привода. Вал 27 монтирован в выносном подшипниковом узле 28, установленном вне газохода 26.
Лля предохрачения узла 28 от воздействия газа, обладающего агрессивными свойствами, предусмотрена трубка 29 для подачи в полость
12 ф узла 28 в небольшом избытке инертного газа.
Для вывода жидкости иэ кольцевого карма на 22 и бтсепарированной жидкости предусмат риваются соответственно патрубки 30 и 31.
Аппарат работает следующим образом.
С помощью привода (например редукторавариатора) вал 7, с закрепленными на нем стаканом, трубами 9 и 11 оросителя 6 приводится во вращательное движение. Поступающая по патрубку 15 жидкость попадает в трубы 9, истекает затем через отверстия 10 на завихряющие элементы камеры 5, установленной на конической перегородке 2.
Обрабатываемый газ, поступающий через тангенциальный патрубок 17 в рабочий отсек
3, проходит через завихряющие элементы вихре вой камеры 5 и увлекает вместе с собой жидкость, истекающую из отверстий 10 вращающихся труб 11 оросителя 6. В вихревой камере образуется вращающийся пенный слой газожидкостной смеси, где проходит основной процесс массообмена между газом и жидкостью.
Потоками компонентов, поступающими в камеру, проконтактировавшая газожидкостиая смесь вытесняется из вихревой камеры и выводится через отверстие в нижней части вихревой камеры, Попадая в сепарационный отсек 4, нисходя/ щие завихренные потоки газа и жидкости, обладая определенным моментом количества движения, приводят во вращение ротор брызгоотделителя. Из верхней части цилиндра жидкость по трубам 21 транспортируется в кольцевой карман 22, откуда по патрубку 30 выводится из аппарата, а при работе аппарата в режиме циркуляции жидкости вновь подается на орошение. Пластинами 24 вращающегося брызгоотделителя 18 газу сообщается завихренное движение в нижней части сепарационного отсека 4, при этом иэ потоков очищенного газа жидкость в виде капель отбрасывается на стенку обечайки 23, стекает по днищу аппарата и выводится по патрубку 31. Очищенный газ проходит через зазор, образованный диском и патрубком 25, и по газоходу 26 направляется на дальнейшую переработку или выбрасывается в атмосферу.
Во время работы аппарата в подшипниковый узел 28 по трубке 29 постоянно подается в небольшом избытке инертный газ, в результате чего повышается надежность и долговечность узла вращения. В гех процессах, где подача инерта недопустима, подшипниковый у ел можно выполнить из антикоррозионных ма ериалов.
При врагцении трубы (труб) 11 оросителя 6 истекающая из отверстий 12 жидкость омывает стенку корпуса 1, предотвращая образоваwe слоя осадка на корпусе и производя пред варительную обработку газа, поскольку стен759112 6 ля 6 и ротора брызгоотделителя, что достигается использованием общего вала 7, вращающегося от привода (на фнг. 1 не показан).
С целью компенсации потерь на трение в узле
28, а также аэродинамических BOTcpb трубки
21 выполнены спиралевидными.
В случае использован.т привода для враще-: ния ротора с разгонными пластинами(выше рассмотрена работа аппарата при самовращении п ротора брызгоотделителя) возможно дополнительное раскручивание газа в сепарационной камере, повышающее в отдельных процессах эффективность брызгоотделнтеля. Работа аппарата при этом аналогична описанной.
5 ка корпуса является поверхностью массообмена. Стекающая со стенки корпуса жидкость направляется ло конической перегородке 2 в вихревую камеру и попадает во вращающийся газожидкостный слой.
Выполнение перегородки конической (меньшим основанием конуса вниз) позволяет не только направить потоки омывающей, спадавшей жидкости в основную зону массообмена и уменьшить рецикла жидкости, но и способствует выравниванию толщины слоя вращаю шегося в камере газожидкостного пенного слоя
Это выравнивание слоя жидкости в камере связано с увеличением скорости вращающегося газа в нижней части рабочего отсека 4.
При работе аппарата в режиме циркуляции жидкости выводимая из аппарата по патрубку
30 жидкость снова подается на орошение по патрубку 15. При достижении необходимой конti центрации часть жидкости уводится из аппарата, 21 а чистый поглотитель вводится в вихревую камеру через патрубок 16, вращающийся вал 7 и отверстия 8. Увеличение градиента концентраций фаз в зоне массообмена способствует новышению эффективности процесса. 25
Предлагаемая конструкция аппарата позволяет производить процесс массообмена в вихревой камере при различных соотношениях между газом и жидкостью. При работе аппарата с увеличенным расходом абсорбента раскрутка ротора брызгоотделителя осуществляется в основном нисходящим завихренным потоком жидкости. С другой стороны, при увеличении производительности аппарата по обрабатываемому газу частота вращения ротора брыэгоотделителя определяется степенью закрутки газо-— вого потока в камере. При использовании энергии завихренных нисходящих потоков газа и жидкости для вращения ротора брызгоотделителя снижаются энергетические затраты на вращение газового потока в сепарационном отсеке.
Проведение процесса брызгоотделения в завихренном потоке газа позволит увеличить производительность аппарата по обрабатываемому газу без уноса жидкости из аппарата.
Вращение роторного брызгоотделителя осушествляется за счет использования энергии завихренных нисходящих потоков жидкости и газа, покидающих вихревую камеру. Следует также указать на возможность обеспечения синхронного вращения орошающих труб ороситеФормула изобретения
1. Аппарат для обработки газов, включающий корпус, вихревую камеру, вращающийся ороситель, снабженный трубами с отверстиями, вал, сепарацнонную камеру, тангенциальный патрубок ввода обрабатываемого газа, патрубки вывода очищенного газа и жидкости и перегородку, отличающийся тем, %To, с целью увеличения производительности аппарата, новы щения его эффективности и снижения брызгоуноса, сепарационная камера снабжена роторным брызгоотделителем, выполненным в виде цилиндра с горизонтальным диском, отводящими трубками, установленными в верхней его части, и пластинами, расположенными на наружной поверхности цилиндра в нижней его части, а патрубок вывода газа установлен внутри ципиндра под диском.
2. Аппарат по л. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что перегородка выполнена конической.
3 Аппарат по пп. 1,2, отличающий. с я тем, что, вал выполнен полым и с отверстиями в нижней части.
4.Аппаратно пп.1,2,3, отличаюШ и и с я тем, что, с целью предотвращения выпадения осадка на стенках корпуса вращающийся ороситель снабжен дополнительными трубами с отверстиями, направленными к стенке корпуса.
Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе
1. Заявка Р 2184959/26 (121839), 28. 10.75.
759112
4 и1 2
Составитель Л. Эпштейн
Техред А. Кепанская
Корректор И. Муска
Редактор И. Ковальчук
Заказ 5949/2
Тираж 809 Подписное
UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4