Абсорбер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 048 ц 4 В 01 Р 47 0 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ15нститут химического союзный научно-исс ический институт Э. Ф. Шургальский ма 8.8) омышлен 81, с. 402 х выбросо отраслей юзной ко аш, 1983,я очистка гав на предппромышленнференции. с. 43. рия- носстроистваь газов мок именено во(57) Изобретение относится к для абсорбции и пылеочистки рым способом и может быть п всех отраслях промышленности с целью повышения эффективности массообмена и расширения производительности по газу. В абсорбере между камерой 6 орошения с многокаскадным распределителем 7 жидкости и сепарационной камерой 8 с волнообразными жалюзийными пластинами 9 размещена вогнутая перегородка 1 О с обечайкой 11, причем соотношение площадей поперечного сечения камер орошения и сепарации составляет 2,0 - 2,4. Газовый поток, сталкиваясь с системой пространственных пленок распределителя 7 жидкости, изменяет направление движения на радиальное, набегает на перегородку 10 торообразной формы и отбрасывается ею на поверхность последней по ходу газа пленки. То же самое происходит и с частью жидкости. Все это обес- Ы печивает большую сепарационную способность аппарата. 3 ил.50 стабилизируется их положение и повышается сепарационная способность. Часть жидкости, увлекаемая потоком газа на вогнутую перегородку, также отбрасывается на поверхность пленки и улавливается ею, что сниИзобретение относится к устройствам для абсорбции и пылеочистки газов мокрым способом и может быть применено во всех отраслях промышленности для высокоэффективной очистки газов, например химической и микробиологической.Целью изобретения является повышение эффективности массообмена и расширение диапазона производительности по газовому потоку.На фиг. 1 абсорбер, общий вид; на фиг. 2 - график эффективности пылеулавливания в абсорбере и скруббере в зависимости от соотношения площадей поперечного сечения камер орошения и сепарации; на фиг. 3 - график эффективности газоочистки в зависимости от Ф-фактора при соотношении размеров Рь,./Рь.=2,2.Абсорбер содержит корпус 1 с патрубками ввода 2 и 3 и вывода 4 и 5 соответственно газового потока и орошающей жидкости, последовательно расположенные камеру 6 орошения, в которой установлен многокаскадный распределитель 7 жидкости, и камеру 8 сепарации с установленными в ней волнообразными жалюзийными пластинами 9, вогнутую перегородку 10 и обечайку 11. При этом соотношение площадей поперечного сечения камер орошения и сепарации лежит в пределах 2,0 - -2,4.Абсорбер работает следующим образом.Орошающий раствор через патрубок 3 под давлением подается в каскадный распределитель 7 жидкости, откуда он выходит в виде системы плоских пространственных пленок, перекрывающих поцерсчное сечение камеры 6 орошения, внутри которой и установлен распределитель 7 жидкости. Газовый поток через патрубок 2 поступает в камеру 6 орошения, сталкиваясь с системой пространственных пленок орошающего раствора, и изменяет направление движения на радиальное. Двигаясь вдоль поверхности пленок, в пристенной зоне газ прорывает пленки, в результате чего происходит интенсивное дробление жидкости, причем плотность орошения в этом месте в несколько раз превышает среднее значение по всему поперечному сечению аппарата. При этом происходит осаждение аэрозолей на поверхностях пленок и каплях жидкости и поглощение раствором вредных газовых примесей.Проходя через систему пленок в оросительной камере, газ набегает на вогнутуюперегородку 10 торообразной формы и отбрасывается назад на поверхность последней по ходу газа пленки. Такое движение газового потока создает противодавление обратной стороны пленок, в результате чего 10 15 20 25 30 35 40 45 жает вторичный брызгоунос. Затем газовый поток через обечайку 11 поступает в камеру 8 сепарации, где происходит сепарация капель и неуловленных ранее твердых частиц на вертикальных волнообразных жалюзийных пластинах 9.Соотношение площадей поперечных сечений камер орошения 6 и сепарации 8, равное 2,О - 2,4, обуславливается тем, что при невысоких скоростях газового потока происходит его очистка на поверхностях жидкостных пленок и пристенной зоне камеры орошения за счет инерционного и барботажного механизмов. С возрастанием расхода газа начинается диспергирование пленочных завес и в действие вступает механизм осаждения и зацепления каплями жидкости. При дальнейшем увеличении скорости газа пространственньье пленки принимают куполообразную форму и диспергиру.отся на крупььодисперсньье капли. Г 1 ри этом часть газа мсокет проскакивать без контакта с пленками. В этом случае газ турбулизируется вогнутой перегородкой и, отражаясь от последней пленки, входит в вертикальные волнообразные жалюзи, образующие длинные изогнутьье каналы, по которым газ выходит из аппарата уже очищенным. При прохождении газожидкостной смеси по каналам происходит инерционное и диффузионное осаждение капель жидкости и аэрозолей на стенки каналов. Пленочный отвод жидкости по вертикальным пластинам редотвраьцает втори нный брызгоунос. Эффективность осаждения капель жидкости и твердых частиц па стекающие пленки возрастает с увеличением скорости газового потока, так как усиливается его турбулизация. Причем наиболее эффективный режим работы жальозийного сепаратора наступает, когда несколько снижается эффективность действия пространственных жидкостных пленок, и таким образом общая эффективность очистки газового потока не снижается.Приььер. Исследования проводятся на экспериментальной установке, выполненной из оргстекла. Диаметр камеры орошения варьируется в пределах от 300 до 600 мм с интервалом в 50 мм. При этом соотношение площадей поперечного сечения камер орошения и сепарации меняется от 1,4 до 2,9. Скорость газового потока, выраженная через Ф-фактор (Р=оь;ьр, где соскорость газового потока; р - плотность газа) меняется в пределах от 0 до 15 кгпв/смф. В качестве орошающей жидкости используется вода, в качестве твердой фазы - кварцевый песок с медианным диаметром 40 мкм, в качестве вредной газовой примеси - аммиак.Содержание примесей в потоке воздуха и степень очистки газа определяются весовым методом с помощью фильтров АФА и газоанализатором.Обобщенные результаты экспериментальных данных представлены в виде графиков эффективности пылеулавливания в абсорбере и скруббере в зависимости от соотношения плоцг,адей поперечного сечения ка. мер орошения и сепарации (фиг. 2) и графиков эффективности газоочистки в зависимости от Ф-фактора при соотношении размеров Ри,/Гг=22 (фиг. 3).Кривая 1 (фиг. 2) характеризует работу скруббера. Максимальная эффективность работы аппарата достигается при соотношении площадей поперечных сечений камер орошения и сепарации равном 2, - 2,5. Вне этих пределов эффективность работы скруббера снижается.Кривая 2 показывает влияние соотношения площадей поперечных сечений каме) орошения и сепарации с установленной вогнутой перегородкой и обечайкой. При небольших соотношениях влияние вогнутой перегородки мало из-за ее небольших размеров и незначительной турбулизации набегающего потока. Кривая 2 практически совпадает с кривой 1. При достижении соотношения 2 - 2,4 кривая 2 резко возрастает и достигает максимума в интервале 2,2- 2,3. Это объясняется тем, что на вогнутую перегородку попадает практически весь газожидкостной поток, в результате чего происходит его интенсивная турбулизация, коагуляция капель и аэрозоля и их инерционное осажден не на вогнутой перегородке и пленках жидкости. Кроме того, в этом случае в оптимальном режиме работают волнообразные жалюзи, расположенные за перегородкой с обечайкой. При соотношении 2,4 кривая 2 резко падает и пересекает кривую эффективности 1 скруббера. Дальнейшее увеличение соотношения ведет к существенному снижению эффективности очистки в абсорбере. Это объясняется тем, что в связи с дальнейшим ростом размеров вогнутой перегородки падает скорость набегания на нее потока, ослабевает механизм осаждения и поглощения вредных примесей, а также за счет увеличения скорости на входе в сепаратор и в самих жалюзях начинается вторичный брызгоунос, так что снижается и его эффективность.Таким образом, соотношение плошадей поперечного сечения камер орошения и сепарации, лежащее в пределах 2,0- 2,4 предопределяет скачкообразное изменение эффективности газоочистки. Исследование эффективности работы абсорбера и скруббера в зависимости от производительности по газу показывает, что абсорбер (кривая 1 на фиг. 3) устойчиво и с высокой эффективностью работает в широком диапазоне нагрузок по газовому потоку, начиная с ф-фактора, равного 2. Стабильность его работы резко падает лишь при возрастании Ф-фактора свы.ше 13- 13,5, при котором начинается силь ный унос жидкости с твердыми частицами из сепарационной камеры.Скруббер (кривая 2 на фиг. 3) имеетдостаточно стабильную эффективность работы в диапазоне Ф фактора от 6 до 11.При остальных режимах работы его эффективность заметно снижается. Кроме того, и при работе в оптимальных для него диапазонах скруббер показывает более низкую эффективность (75 О 4) по сравнению с абсорбером.Таким образом, абсорбер обеспечиваетболее высокую эффективность очистки и устойчивую работу в более широком диапазоне расходов газа.Предлагаемый абсорбер позволяет исполь зовать его для пылегазоочистки, например,в металлургических и микробиологических процессах, где с течением времени могут значительно изменяться расходы газа. За счет установки таких устройств в значительной степени снижаются выбросы вредных веществ в атмосферу, а уловленные вещества использованы для выработки дополнительной продукции.Форлгу,га изобретения35Лбсорбер, содержащий корпус с последовательно установленными камерами орошения с каскадным распределителем жидкости и сепарации, патрубки ввода и вывода газового потока и жидкости, отличаюигцйся тем, что, с целью повышения эффективности массообмена и расширения диапазона производительности по газу, он снабжен вогнутой перегородкой с обечайкой, установленной между камерой орошения и 45 сепарационной камерой и обращенной в сторону каскадного распределителя жидкости, причем отношение плошадей поперечного сечения камер орошения и сепарации составляет 2,0 2,4.Составитель О. БеТехрел И. ВерееТираж 657го кочнтгта СССР по делква, Ж 35, аушскаяфиисское пзелприятие, г,ккерКорректор,1. ПатайПодписное1, изобретений и открытийаб., л, 4,5жорол,1 л. Проектная,