Газоочиститель

845 1 1005Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки газов от твердых частиц посредством контактирования их с находящейся внутри корпусаорошающей жидкостью и может быть использовано для очистки уходящих газов . технологических аппаратов, напримербарабанных сушилок.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому 16результату является газоочиститель,включающий вертикальный цилиндричес"кий корпус с жидкостью, тангенциальный патрубок подвода газа и днище 11.Основной трудностью, связанной с 13работой и эксплуатацией этого устройства, является предотвращение оседания уловленных частиц на стенах,и днище корпуса, поскольку этот процесс приводит к зарастанию аппаратаотложениями и выходу его из строя,При правильно выбранном уклонеднища твердые частицы "стекают" понему и могут выводиться из нижнейточки устройства в виде пульпы с за- дданным соотношением твердой и жидкойфаз.Однако имеются случаи, когда сгу.щать твердую фазу, для чего служитконическое 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, так 35 же мелкодисперсные глинистые соединения в количестве до б 4 от веса хлористого калия и летучую золу топлива, количество которой не нормируется,40Мокрые 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, сом 45 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 производствен- ф ных отходов, поскольку при малом количестве стоков и большом содержании в них полезного продукта становнтся рентабельной их переработка в технологическом. процессе для извле- И чения полезного компонента.В этой орошающей жидкости глинистые шламы и летучая зола не растворяются, а хлористый калий растворяется медленно и некоторое 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 твердойфазы, что вредно для производства,ни избежать ее осаждения на днище,что приводит к выходу газоочистителяиз строя.Целью изобретения является повышение надежности работы устройствапутем 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 Р к горизонтали, а патрубок подвода газа расположен над уровнем жидкости со стороны высокой точки днища под углом5-15 к поверхности жидкости.Выбор углов наклона произведенисходя из того, чтобы без примененияспециальных механических устройстви с минимальными затратами обеспечить непрерывное перемещение орошающей жидкости во избежание осажденияв аппарате нерастворившихся уловленных частиц,Перемешивание жидкости достигается за счет ее вращения вокруг осиаппарата, 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 предотвращениеосаждения твердой фазы.На фиг, 1 изображен газоочисти.тель, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.Газоочиститель состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1с крышкой 2 и плоским днищем 3, наклоненным под углом 12-22. Корпусимеет на боковой поверхности два отверстия, в одном из них установленпатрубок 4 подвода неочищенного газа с расположенной внутри него трубой 5 для подачи свежей орошающейжидкости, заканчивающейся распылиявляется прОдуктом сгорания топлива, как правило, мазута, 3 кг летучей эолы на каждую тонну сожженного топли" ва.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 газоочистителя 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, чтои соударяющийся с нею гаэ. щательное движение жидкости сопровождается волнением на ее поверхнос-и.Первая волна образуется вдоль радиу"са, расположенного перпендикулярнодвижению газа, и движется вдоль стенок, одновременно вращаясь вокруг осицилиндрического корпуса. Также образуются последующие волны, которыеследуют друг эа другом. В результатеволнения, жидкости и вращения над наклонным плоским днищем в ней происходит непрерывное интенсивное перемешивание всех слоев, создаются вертикальные течения и в итоге предотвращается осаждение нерастворимыхчастиц на днище и стенки корпуса.После достижения установленнойвеличины концентрации уловленных ве"ществ в орошающей жидкости з газо"очиститель начинают подавать водучерез трубу 5 в патрубке 4. Форсунка,установленная на трубе, распылйвает воду, что способствует улавливаниюпыли,Образующаяся в газоочистителе избыточная жидкость вместе со взвешенными в ней нерастворившимися частицами поступает в сосуд 9 постоянногоуровня и оттуда сливается наружу,.Подачу свежей воды и соответст"венно слив из аппарата производят втаком количестве, чтобы концентрацияорошающей жидкости оставалась все-время в установленных пределах. 3 1005845 4тельной форсункой, в другом установлена труба 6 для слива отработанной жидкости. Патрубок 4 наклонен под углом 5-15 О,Крышка и днище имеют по оси аппарата отверстия, через которые проходит труба 7, которая своими концамивыступает иэ корпуса, а внутри негоимеет на стенке отверстия 8. Она пред.назначена для отвода обеспыленного 10газа.Труба 6 присоединена к сосуду 9постоянного уровня со сливной трубой 10. Посредством сосуда 9 в корпусе гаэоочистителя устанавливается 15и поддерживается номинальный уровень орошающей жидкости. ,жидкость в газоочистителе начинаетГазоотделитель работает следующимобразом.В корпус 1 заливают воду или не- .26 Кроме того, как установлено, вранасыщенный раствор хлористого калиядо номинального уровня и подают неочищенный газ в патрубок 4, откуда онпопадает внутрь газоочистителя и тампринимает вращательное движение благодаря тангенциальному присоединениюпатрубка 4.Выйдя из патрубка 4, неочищенныйгаз, кроме того, контактирует с жидкостью, и при этом твердые частицы, Звсодержащиеся в газе, захватываютсяжидкостью под воздействием инерционных сил и эФфекта смачивания.Эффективность улавливания твердыхчастиц зависит от интенсивности массообмена в реакционной зоне и можетбыть повышена посредством установкина входе газа в жидкость специальныхприспособлений, например погруженныхколпаков с карманами для тангенциаль Оного выхода газа.Уловленный хлористый калий, если,его концентрация в орошающей жидкостидалека от насыщения, в основном растворяется, Однако растворение его протекает медленно из-за того, что впроцессе производства, например флотационного обогащения руды, на его поверхности. оседают гидрофобные вещества: производные нефти, высокомолекулярные соединения аминов и т.п, В результате часть уловленного продуктавсегда остается в жидкости во взвешенном состоянии.Кроме того, в твердом хлористом 55 Угол наклона патрубка входа газакалии 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,5 100585Кинетическая энергия газа передаетсяжидкости наиболее эффективно при угле наклона газового патрубка 5- 10и заглублении его нижней кромки на50 мм по отношению к уровню. Приуменьшении угла кинетическая энергия газа используется с меньшей эффективностью, так как струя газа.скользит вдоль поверхности жидкости,но зато снижается брызгообразованиепри ударе струи о поверхность. Этообстоятельство может быть полезноиспользовано при работе с агрессивными жидкостями.При увеличении угла возрастаетбрызгообразование, эффективность использования кинетической энергии газа снижается из-за потерь при ударео жидкость, однако улучшается перемешивание жидкости. При испытаниях 20на опытно-промышленном образце газоочистителя было установлено, чтоувеличение угла с 10 до 15 ф приводитк увеличению аэродинамического со"противления устройства на 50-: . З70 мм вод.ст., однако в целом величина сопротивления остается в допустимых пределах 250-300 мм вод.ст.Таким образом, увеличение угла до154 полезно, если требуется интен- ЭОсифицировать перемешивание жидкостиво избежание осаждения находящихсяв ней взвесей,Испытания газоочистителя с угломнаклона 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 интенсификация вращения и перемешивания жидкос.ти - 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 12-224 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.Величина 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 (увеличение 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. Рж 686 Подписное Фаф ВНИИПИ Заказ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная