Скруббер

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов от механических примесей и веществ в парогазовом состоянии в технологическом процессе или перед выбросом их в атмосферу и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.Известно устройство для очистки газов, включающее корпус, снабженный подводящим и отводящим газопроводами и установленным внутри цилиндроконическим ротором с пустотелым, перфорированным и приводным валом, который соединен с оросительным устройством. Угол при вершине кони- о ческой части ротора составляет 60-90, и цилиндрическая часть выполнена перфорированной, Вал снабжен отбойными пластинами 1Недостатком известного устройства является невысокая степень очистки газов, вследствие перекрестной промывки очищаемого газа, невысокой турбулизации газа в рабочем объеме аппарата и грубодисперсного распыла промывной жидкости.Наиболее близким к предлагаемому по технической .сущности и достигаемому результату является скруббер, .,включающий корпус с патрубками подвода и отвода газа, внутри которого установлен" распылитель жидкости с патрубком подвода, выполненный иэ на бора дисков, закрепленный на гориэон. тальком валу, распределительная гребенка, состоящая иэ трубок,и каплеуловитель 2.Недостатком такого центробежного- мокрого пылеуловителя является невысокая интенсивность процесса очистки газов, обусловленная невысокой скоростью относительного движения частиц распыленной жидкости и частиц улавливаемой пыли из-за перекрестной промывки очищаемого газа жидкостью, относительно коротким временем контакта распыленной жидкости с газом, так как распыленная жидкость пересекает кольцевое пространство между дисками и корпусом крупнодисперсным распылом жидкости и сообщением частицам жидкости невысокой скорости движения в очищаемом газе за счет движения жидкости по поверхности вращающихся отдельно стоящих дисков, что не позволяет создать суммарное воздействие дисков на жидкость и более полно передать ей свой импульс количества движения.Цель изобретения - интенсификация процесса очистки газов.Поставленная цель достигается тем, что скруббер, включающий корпус с патрубками подвода и отвода газа, внутри которого установлен распылитель жидкости с патрубком подвода, выполненный из набора дисков, закрепленный на горизонталь ном валу, распределительная гребе - ка, состоящая из трубок и каплеуловитель, скруббер снабжен размещенными с зазором друг к другу коаксиально валу, распылительными кольцами, внешний диаметр и толщина которых увеличивается от середины к краям распылителя, а внутренний диаметр колец соответственно уменьшается, при этом вал установлен с зазором к стенкам корпуса и выполнен полым с отверстиями в месте крепления дисков, трубки одним концом прикреплены к валу, а другим помещены.между кольцами.Диаметры дисков уменьшаются от центра к краям распылителя. 51015 стержнями 14 образуются секторные ок 65 У данной конструкции скруббер выполняет новую функцию, заключающуюся в возможности более широкой ре гулировки процесса очистки газов,заключающуюся в создании противоточно-прямоточного или прямоточногодвижения жидкости и газа.На фиг. 1 схематично изображен пред лагаемый скруббер, продольный разрез, на фиг.2 - то же,поперечныйразрез.Скруббер включает в себя улиточный корпус 1 с патрубком 2 для танЗ 0 генциального подвода газа и размещенных с обеих сторон двух осевых улиточных коллекторов 3, снабженных патрубками 4 для отвода газа. Внутри корпуса 1 установлен распылитель жидкости 5, состоящий иэполого приводимого вала б с закрепленными на нем дисками 7, выполненными с переменным диаметром, которыйуменьшается от середины группы дисков 7 к краям. Вал б в границах груп пы дисков 7 выполнен перфорированными его полость сообщается с полостьюпатрубка 8 для подвода жидкостиво внутрь, Кроме этого, распылительжидкости 5 снабжен размещенными со осно валу б с зазором друг к другуи охватывающими диски 7- распылительными кольцами 9. Кольца 9 выполненыс увеличивающимися от середины дисков 7 к краям распылителя 5 внешним 50 диаметром и шириной, а внутреннийдиаметр колец 9 в этих направленияхуменьшается. Таким образом, распылительные кольца 9 образуют над распылительными дисками 7 пространство 5 в виде кольцевой трубы Вентури, обращенной кольцевыми конфузором 10в сторону корпуса 1, а кольцевым диф.фузором 11. - к валу 6. Кольца 9 нанизаны на болты 12, а зазор между ни.ми выдерживается посредством калиб ровочных шайб 13, которые также продеты на болты 12. Крайние кольца 9,к которым крепятся болты 12, в своюочередь закреплены на валу б при помощи стержней 14 и ступиц 15. Между10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на, при помощи которых полость кольцевой трубы Вентури сообщается с коллекторами 3. Внешняя кромка, ближняяк середине распылителя 5 распылительных колец 9, выполнена среэной подуглом, равным половине угла раскрытия сторон кольцевого конфуэора 10,а внутренняя кромка, также ближняяк середине распылителя 5 распылительных колец 9, выполнена срезнойпод углом, равным половине угла раскрытия сторон кольцевого диффузора11 кольцевой трубы Вентури. К каждому кольцевому пространству междукольцами 9 подведена распределительная трубочка 16, которая своей полостью сообщается с полостью вала 6и крепится к нему. В совокупностивсе трубочки 16 образуют распределительную гребенку для подачи жидкости в кольцевые пространства междукольцами 9.Корпус 1 снабжен сливным патрубком 17. Патрубки 4 осевых коллекторов 3 сообщаются с каплеуловителем 18 и снабжены сливными патруб-.ками 19.Предлагаемый скруббер работаетследующим образом.Запыленный газ по тангенциальному патрубку 2 поступает вовнутрькорпуса 1, где равномерно распределяется в его периферийной части инаправляется в кольцевой конфузор 10кольцевой трубы Вентури, образованный распылительными кольцами 9.Распылитель 5 жидкости приводится во вращательное движение. Через .патрубок 8 вовнутрь вала 6 подаетсяпромывная жидкость под избыточнымдавлением или эа счет разрешения,создаваемого в полости вала 6 вращающимися дисками 7. Внутри вала 6жидкость делится на две части. Одна часть жидкости поступает по распределительным трубочкам 16 в кольцевые пространства между распределительными кольцами 9, другая частьжидкости, через перфорацию стенкивала 6 поступает в кольцевые пространства между дисками 7.В пространствах между кольцами 9жидкость разгоняется в радиальномнаправлении эа счет вязкого тренияо вращающиеся поверхности двух соседних колец 9 и более полно получивимпульс количества движения, с высокой скоростью движения выбрасывается в пространство кольцевогоконфузора 10. При этом скорость сброса жидкости с кромок колец 9,находящихся ближе к краям распылителя 5, вьые, чем у центральных, таккак внешний диаметр и ширина колец 9увеличивается, а внутренний диаметруменьшается. Следовательно, в конфуэоре 10 при распылении жидкостиобразуются кольцевые высококачественные факелы. В кольцевом конфузоре 10 запыленный гаэ движется в сторону кольцевой горловины и скорость движенияего при этом возрастает. Поэтомупромывная жидкость диспергируетсянавстречу движению очищаемого газа. С распылительных колец 9, которые размещены ближе к горловине,жидкость сбрасывается со сравнительно невысокой скоростью навстречу газу, который движется с высокой скоростью С крайних колец 9жидкость Сбрасывается с высокойскоростью навстречу газу, которыйимеет сравнительно невыСокую скорость движения в начальном участкекольцевого конфузора 10. В результате этого во всей полости кольцевого конфузора 10 частицы жидкости имеют высокую скорость движенияпо отношению к взвешенным в газемеханическим примесям, а жидкостьпри взаимодействии с газом распыляется до тонкодисперсного состояния,По мере продвижения очищаемогогаза от периферийной к центральнойчасти кольцевого конфузора 10 счетная и весовая концентрация частицраспыляемой жидкости в единице обаема очищаемого газа возрастает эасчет того, что на пути движения газак кольцевой горловине в него диспергируется жидкость из нескольких коль.цевых факелов.В кольцевой горловине поток газа приобретает высокую скорость дви-.жения и,увлекая за.собой частицыжидкости, дробит их вторично, придает высокие скорости движения. На входе в кольцевой диффузор 11 очи.щенной газ,. расширяясь, теряет своюскорость движения, а частицы жидкостив силу инерционной способности продолжают двигаться с высокой скоростьюдвижения,Та часть жидкости, которая, пройдя через перфорацию вала 6 поступила в кольцевые пространства между дисками 6, также приобретает высокие скорости движения в радиальном направлении между дисками 7 и сбрасывается в полость кольцевого диффузора 11. Скорость сброса жидкости со средних дисков 7 выше, чем с крайних,так как они выполнены переменногд диаметра, который уменьшается от середины к краям дисков 7. Диски 7 наибольшего диаметра размещены напротив кольцевой горловины, и поэтому кольцевые факелы из расйыленной жидкости, образованные этими дисками 7, дви жутсянавстречу частицам жидкости,поступающим состороны кольцевой горловины. Следовательно, в активной зоне кольцевого диффуэора,11третий раз в полости кольцевой трубы Вентури. Одновременно происходит увеличение счетной и весовой концентрации жидкой дисперсной фазы потока в единице объема очищенного газа, а частицы жидкости и пыли имеют высокиеотносительные скорости движения,Вместе с этим, поток очищаемого газа в полости диффузора 11 делится на две части дисками 7, каждая иэ которых на оси распылителя 5 изменяет направление своего движения на 90". После поворота гаэ проходит сквозь секторные окна кр."йних колец 9 и поступает в осевые улиточные коллектора З.,Так как в полости кольцевой трубы Вентури поток газа из-за вращения распылителя 5 приобретает вращательное движение, то в улиточных, коллекторах 3 газ получает раскрутку и, пройдя патрубки 4, поступает в каплеуловители 18.В полости распылителя 5 на наружной поверхности дисков 7 в диффузоре 11 (в результате поворота потока газа на 90 ф) происходит сепарация частиц жидкости на диски 7, а осажденная жидкость за счет вязкого трения о поверхности вращающихся дисков 7 вторично распыляется в .полость диффузора 11.Следовательно, высокоинтенсивное осаждение взвешенных в газе примесей на частицах распыленной жидкости происходит во всей полости кольцевой трубы Вентури, а также на смоченные вращающиеся поверхности дисков 7 и распылительных колец 9.Очистка газа в скруббере при прямоточном движении промывной жидкости и очнщаемого газа.В этом случае кольцевой конфузор 10 кольцевой трубы Вентури выполняет функции диффузора 11, а диффузор 11 - конфузора 10. Каплеуловитель 18 размещается в гаэоходе эа патрубком 2. Запыленный гаэ направляется по патрубкам 4 в осевые улиточные коллектора 3, а затем, пройдя через секторные окна, образованные крайними распылительными кольцами 9 и стержнями 14 - в кольцевой диффузор 11. Из диффуэора 11 гаэ направляется в кольцевую горловину и кольцевой конфузор 10, после в улиточный корпус 1. В корпусе 1 очищенный гаэ концентрируется в его периферийной части и тангенциально отводитсячерез патрубок 2 в каплеуловитель 18.Промывная жидкость поступает в рас.пылитель 5 и распыляется в нем анало гично описанному.При прямоточном режиме работыскруббера высокая скорость сбросараспыляемой жидкости с колец 9 идисков 7 создает эффект эжекции га О за в полость распылителя 5, что снижает его гидравлическое сопротивление, а значит и затраты на очисткугазов. Прямоточное движение жидкости и газа в скруббере создается условиями для самостоятельной транспортировки очищаемого газа. Хорошопроисходит увеличение размера частиц пыли за счет развитого процесса конденсации влаги на их поверхность. Но наряду с эч;им интенсивностьсоударения между частицами жидкости.и пыли ниже, чем при противоточнопрямоточном режиме очистки газов.Хроме того, возможно применениепредлагаемОгО скруббера Для Очисткигазов от пылей с различными физикохимическими свойствами. Это достигается путем регулирования процессаочистки газа в скруббере за счетизменения тонкости дробления промывЗ 0 ной жидкости путем уменьшения илиувеличения числа оборотов распылителя 5, диаметра и количества колец 9и дисков 7, изменения зазора междукольцами 9 и дисками 7, изменения 35 скорости движения газа в кольцевойтрубе Вентури и ее геометрии.Причем изменение режима очистки газа, т.е. противоточно-прямоточногоили прямоточного движения жидкостии газа, а также распыление в кольцевойтрубе Вентури воды или жидкого реагента позволяет улавливать пыль илитоксичные вещества в парогазовомсостоянии.Технические преимущества предлагаемого изобретения заключаются ввысокоэффективной очистке газов отаэрозолей с размером частиц 1-0,1 мкмза счет возможности создания работыаппарата в режиме "захлебывания" 50 в снижении размеров(т.е. Компактйость)и гидравлического сопротивления газоочистного аппарата, Последнее создает экономию энергозатрат в объеме5-8 руб. в год на очистку 1 СОО мосгаза,1011184 ВНИИПИ Заказ 2620/ Тираж 686 Подписно Филиал ППП "Пат г.Ужгород,ул.Пр Утная,4