Аппарат для обработки газов

СОюз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 759112(51) Ч 01 О 53/18 01 О 45/12 Гооуд рствевиый комитетССЕРам изобретеиийоткрытий 21)Приорит о(53) УД К 66.074.3 (088.8) ликовано 30,08.80, Бюллетень яе 32 Дата опубликования описания 30.08.80) Заявитель 4) АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГАЗОВ бретенмож Изо ие относится к массобменной технике и ет быть использовано в химической,нефтехимической, а также в смежных отрасляхна стадии обработки загрязненных газов, например фторсодержацтих.Известен аппарат для обработки газов, склонных к коагуляции газовых компонентов привзаимодействии их с жидкостью и образованиюосадка. Аппарат включает корпус, вихревуюкамеру, вращающийся ороситель, снабженныйтрубами с отверстиями, вал, сепарационнуюкамеру, тангенциальный патрубок для вводаочищаемого газа, патрубки вывода очищенногогаза и жидкости и перегородку 111,При вращении труб вокрут камеры истекающая из отверстий жидкость орошает завихряющие элементы, чем обеспечивается, во-первых,прямоточная подача жидкости в зону массооб.мена, и, во-вторых, предотвращается забивкатангенциальных эавихрителей осадком и загрязнениями.Однако в известном аппарате при определе.нин соотногцения нагрузок наступает режимуносэ газом капель жидкости, которые отделить в сепараторе не представляется возможным.Этот недостаток ограничивает производительность вихревого аппарата, оказывает отрицательное влияние на ход технологического процесса.Далее, в известном аппарате стенки корпусаостаются неорошаемыми, что в случае обработ.ки газов, склонных к коагуляции, напримерфторсодержащих, приводит к образованиюслоя осадка по стенке аппарата.При работе известного аппарата в режимерецикла жидкости в вихревую камеру по врзщающимся трубам оросителя постоянно подаст.ся циркулирующая жидкость. Подпитка чистымпоглоттетелем может быть осуществлена путем сговвода в циркулирующую жидкость. Отсутствиеввода чистого логлотителя в зону мзссообмс.на при работе аппарата с циркуляцией жидкости существенно снижает разделяющую способ.ность аппарата,Цель изобретения - увеличение производи.тельности аппарата, повьидсние эффекгивностиего работы, снижение брыэгоуноса, а гакжспредотвращение вьиигдсиия осадка на стенкахкорпуса,3 7591Эта цель достигается тем, что сепарационнаякамера снабжена роторным брызгоотделителем,выполненным в виде цилиндра с горизонталь.ным диском, отводящими трубками, установленными в верхней его части, и пластинами,расположенными на наружной поверхности5цилиндра в нижней его части, а патрубок вывода газа установлен внутри цилиндра поддиском.Целесообразно перегородку выполнить кони.ческой, а вал полым и с отверстиями в нижнейчасти,Кроме того, целесообразно, чтобы вращаю.щийся ороситель был снабжен дополнительнымитрубами с отверстиями, направленными к стенке корпуса.15На фиг. 1 представлен аппарат для обработкигазов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - Ана фиг. 1,Аппарат включает корпус 1, разделенный20конической кольцевой перегородкой 2 на верх.нюю рабочую 3 и нижнюю сепарационную 4 ка.меры, На перегородке 2 установлена вихреваякамера 5 с нижним отверстием для выводажидкости и газа. Ороситель б включает вра 25щающийся полый вал 7, нижняя часть которогос отверстиями 8 заходит внутрь вихревой камеры 5, жестко закрепленный на валу стакан,с монтированными на нем трубами 9, отверстия10 в которых направлены на эавихряющие30элементы камеры, и дополнительные трубы 11с отверстиями 12, направленными к стенкеи крышке аппарата. Вал оросителя заключенв подшипники 13 и 14, Для подвода жидкостив трубы 9 предназначен патрубок 15,цля пода.35чи жидкости внутрь камеры 5 используетсяпатрубок 16, заходящий в полый вал 7. Вводв рабочую камеру 3 аппарата обрабатываемогогаза осуществляется по тангенциальному патрубку 17 круглого или прямоугольного сечения.40В сепарационной камере 4 аппарата установ.лен роторный брызгоотделитель 18, выполнен.ный в виде цилиндра 19 с горизонтальнымдиском 20. Верхняя часть Оилиндра снабженатрубками 21 для транспортировки жидкости вкольцевой карман 22, образованный обечайкой23 и корпусом 1, Нижняя часть цилиндра снабжена пластинами 24, Патрубок вывода газа25 установлен внутри цилиндра 19 под диском 20 и является частью газохода 26.Ротор брызгоотделителя крепится на вал 27при работе брызгоотделителя в режиме само.вращения или на вал 7 при вращении ротораот привода, Вал 27 монтирован в выносномподшипниковом узле 28, установленном внегазохода 26.Для предохрачения узла 28 от воздействиягаза, обладающего агрессивными свойствами,предусмотрена трубка 29 для подачи в полость 12 фузла 28 в небольшом избытке инер 1 нога газа,Для вывода жидкости иэ кольцевого кармана 22 и бтсепарированной жидкости предусматриваются соответственно патрубки 30 и 31,Аппарат работает следующим образом.С помощью привода (например редукторавариатора) вал 7, с закрепленными на нем ста.каном, трубами 9 и 11 оросителя б приводится во вращательное движение. Поступающаяпо патрубку 15 жидкость попадает в трубы 9,истекает затем через отверстия 10 на завихря.ющие элементы камеры 5, установленной наконической перегородке 2.Обрабатываемый газ, поступающий черезтангенциальный патрубок 17 в рабочий отсек3, проходит через завихряющие элементы вихревой камеры 5 и увлекает вместе с собойжидкость, истекающую из отверстий 10 вращающихся труб 11 оросителя 6. В вихревой камере образуется вращающийся пенный слойгазожидкостной смеси, где проходит основнойпроцесс массообмена между газом и жидкостью.Потоками компонентов, поступающими в камеру, проконтактировавшая газожидкостиая смесьвытесняется из вихревой камеры и выводитсячерез отверстие в нижней части вихревой камеры,Попадая в сепарационный отсек 4, нисходя/щие завихренные потоки газа и жидкости, об.ладая определенным моментом количества движения, приводят во вращение ротор брызгоотделителя. Из верхней части цилиндра жидкостьпо трубам 21 транспортируется в кольцевойкарман 22, откуда по патрубку 30 выводитсяиз аппарата, а при работе аппарата в режимециркуляции жидкости вновь подается на орошение. Пластинами 24 вращающегося брызгоотделителя 18 газу сообщается завихренноедвижение в нижней части сепарационного отсека 4, при этом иэ потоков очищенного газажидкость в виде капель отбрасывается на стен.ку обечайки 23, стекает по днищу аппарата ивыводится по патрубку 31. Очищенный газпроходит через зазор, образованный дискоми патрубком 25, и по газоходу 26 направляется на дальнейшую переработку или выбрасыва.ется в атмосферу.Во время работы аппарата в подшипниковыйузел 28 по трубке 29 постоянно подается внебольцгом избытке инертный газ, в результатечего повышается надежность и долговечностьузла вращения. В гех процессах, где подачаинерта недопустима, подшипниковый узел можно выполнить иэ антикорроэионных материалов.При врагцении трубы (труб) 11 оросителя 6истекающая иэ отверстий 12 жидкость омывает стенку корпуса 1, предотвращая образова.ние слоя осадка на корпусе и производя предварительную обработку газа, поскольку стен759112 6ля 6 и ротора брызгоотделителя, что достигается использованием общего вала 7, вращаю.щегося от привода (на фнг. 1 не показан).С целью компенсации потерь на трение в узле28, а также аэродинамических потерь трубки21 выполнены спиралевидными.В случае использован.т привода для вращения ротора с разгонными пластинами(вышсрассмотрена работа аппарата при самовращении 111 ротора брызгоотделителя) возможно дополщпельное раскручивание газа в сепарационнойкамере, повышающее в отдельных процессахэффективность брызгоотделителя. Работа аппарата при этом аналогична описанной.5ка корпуса является поверхностью массооб.мена. Стекающая со стенки корпуса жидкостьнаправляется ло конической перегородке 2 ввихревую камеру и попадает во вращающийсягазожидкостный слой,Выполнение перегородки конической (меньшим основанием конуса вниз) позволяет нетолько направить потоки омывающей, спадающей жидкости в основную зону массообменаи уменьшить рецикла жидкости, но и способствует выравниванию толщины слоя вращающегося в камере газожидкостного пенного слояЭто выравнивание слоя жидкости в камересвязано с увеличением скорости вращающегосягаза в нижней части рабочего отсека 4.При работе аппарата в режиме циркуляциижидкости выводимая из аппарата по патрубку30 жидкость снова подается на орошение попатрубку 15, При достижении необходимой кон.центрации часть жидкости уводится из аппарата, 21а чистый поглотитель вводится в вихревуюкамеру через патрубок 16, вращающийся вал 7и отверстия 8, Увеличение градиента концентраций фаз в зоне массообмена способствует но.вышению эффективности процесса, 25Предлагаемая конструкция аппарата позволяет производить процесс массообмена в вихревой камере при различных соотношениях междугазом и жидкостью. При работе аппарата сувеличенным расходом абсорбента раскруткаротора брызгоотделителя осуществляется восновном нисходящим завихренным потокомжидкости. С другой стороны, при увеличениипроизводительности аппарата по обрабатываемо.му газу частота вращения ротора брыэгоотде.лителя определяется степенью закрутки газо- -вого потока в камере, При использовании энергии завихренных нисходящих потоков газа ижидкости для вращения ротора брызгоотделителя снижаются энергетические затраты навращение газового потока в сепарационномотсеке,Проведение процесса брызгоотделения в за.вихренном потоке газа позволит увеличитьпроизводительность аппарата по обрабатываемому газу без уноса жидкости из аппарата,Вращение роторного брызгоотделителя осуществляется за счет использования энергиизавихренных нисходящих потоков жидкостии газа, покидающих вихревую камеру, Следуеттакже указать на возможность обеспечения синхронного вращения орошающих труб ороситеФормула изобретения 1. Аппарат для обработки газов, включающийкорпус, вихревую камеру, вращающийся ороситель, снабженный трубами с отверстиями, вал,сепарацнонную камеру, тангенциальный патрубокввода обрабатываемого газа, патрубки выводаочищенного газа и жидкости и перегородку,отличающийся тем,что,с цельюувеличения производительности аппарата, новыщения его эффективности и снижения брызгоуноса, сепарационная камера снабжена роторнымбрызгоотделителем, выполненным в виде ци.линдра с горизонтальным диском, отводящимитрубками, установленными в верхней его части,и пластинами, расположенными на наружнойповерхности цилиндра в нижней его части, апатрубок вывода газа установлен внутри цилиндра под диском,2. Аппарат по л. 1, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что перегородка выполнена конической,3. Аппарат по пп. 1, 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, вал выполнен полым и с отверстиями в нижней части,4.Аппаратно пп.1,2,3, отличаю.щ и й с я тем, что, с целью предотвращениявыпадения осадка на стенках корпуса вращающийся ороситель снабжен дополнительнымитрубами с отверстиями, направленными к стенке корпуса. Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Заявка Юф 2184959/26 (121839),28.10.75.759112 Муска аказ 5949/ Тираж 809 Подпи ИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 сное Филиал ПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Составитель Л. ЭпштейнРедактор И. Ковальчук Техред А. Кепанская Корректо