Устройство для мокрой очистки газов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сонзз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 06,03,80 (21) 2890934/23-26 В 01 0 47/06 с присоединением заявки РЙ Государственный комитет(23) Приоритет Опубликовано 15 12 81 Бюллетень М 46 ио делам изобретений и открытий(53) УДК 621.928. ,97 (088.8) Дата опубликования описания 15.12.81 2) Авторы изобретения К, Серебряников и С. В. Серебряникова фрунзенский политехнический институт(7) Заявител ИСТКИ ГАЗОВ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОИ"Изобретение относится к техникеочистки газов от пыли и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, энергетической идругих отраслях промышленности, нуждающихся в очистке газов перед выбросомих в атмосферу.Известно устройство дпя мокрой очистки газа, включающее коагуляционную камеру, снабженную соосно установленнымиразгонными трубами подачи запыленногогаза, которые оснащены форсунками дпяраспыления жидкости, завихритепями,кольцевыми соплами, установленными коаксиально выходным торцам разгонныхтруб и выхлопной патрубок 11),Недостатком известного устр впяется низкая эффективность у ия пыли, особенно ее тонких фр саждение которых требует неопр ольших размеров коагупяционной ры, а также необходимость добав стройства - каппеуповитепя. Наиболее близким к предлагаемомуустройству по технической сущности идостигаемому результату является устройство для мокрой очистки газа, включающее направленные навстречУ друг другуразгонные канапы, выполненные сужающимися по длине, выходные отверстиякоторых расположены на расстоянии другот друга и в одной плоскости внутри.коагуляционной камеры, причем сопла,распыпяюшие жидкость, расположены всужающихся частях разгонных каналов.Коагуляционная камера снабжена выхлопными трубками, Запыленный газ направтзляется в разгонные каналы, где происходит сжатие его в сужающихся частях каналов. Распыление жидкости выполняетсяв сужающихся частях, в конце которых .происходит более тонкое дробление капельи сообщение им более высоких скоростейдвижения. Дисперсные фазы, пыли и жидкости интенсивно коагулируют в межторцовом пространстве внутри коагуляционной камеры, капли с осевшими на нихчастицами пыли выводятся из коагуляционной камеры посредством газоотводящих патрубков в капцеуловитель. Нескоагули= рованная и неуловленная на капли жидкости в зоне встречи струй тонкая фракция пыпи проходит стадию гравитационной сепарации в коагупяциокной камере 21.Недостатком этого устройства является низкая интенсивность улавливания пыли, особенно тонких фракций пыли в коагуляционной камере, так как по своей форме и конструктивному оформлению камера обеспечивает осаждение пыли только за счет гравитационных сил, а повышение эффективности гравитационного осаждения частиц пыли требует неоправданного увеличения размеров камеры.Возникновение сносящего эффекта периферийных слоев направленных навстречу друг другу газовых потоков происходит в результате расширения турбулентного газового потока при выходе его из разгонного канала в камеру, имеюшую существенно большие размеры, чем размеры канада, и трения об относительно неподвижный газ, находящийся в коагуцяционной камере. Недостаточно очищенный газ из струй выводится в коагуляционную камеру и не допускается в зону встречи газовых потоков, где происходит наибо- . лее интенсивная коагуляция твердой и жидкой дисперсных фаз, поэтому неоправданы потери кинетической энергии газовых потоков, выходящих иэ зоны встречи струй, когда энергия пульсаций потоков мала для коагуляции жидкой и твердой дисперсных фаэ вследствие низких скоростей газовых потоков относительно их дисперсных фаз, но общая скорость очищаемого газа достаточна для организации циклонной сепарации твердой и жидкой дисперсных фаз непосредственно в объеме коагуляционной камеры. Также необходимо добавочное устройство - каплеуловитель, как правило, имеющий большие размеры и высокое гидравлическое сопротивление из-а развитых поверхностей трения газа о насадку.Бель изобретения - интенсификация и стабилизация процесса пылеулавливания путем создания в коагуляционной камере циклонной сепарации твердой и жидкой дисперсных фаз очишаемого газа.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для мокрой очистки газов, содержащем коагуляционную камеру с расположенными в ней разгонными каналами, направленными навстречу друг 90594другу, обдувные сопла, установленные кооксиально разгонным канапам, форсункидля распыла жидкости и выхлопныетрубы, коагуляционная камера выполненаиз попарно соединенных полуцилиндров,образующих замкнутый объем, и снабжена рассекателями, установленными в местах соединения полуцилиндров с возможностью возвратно-поступательного движе 1 О ния, а выхлопные трубы размещены поосям полуципиндров.Выхлопные трубы проложены по всейдлине камеры, а периферийная часть ихбоковой поверхности выполнена сетчатой.О По второму варианту исполнения устройства коагуляционная камера выполнена из двух тороидов беэ внутренней стенки, образующих замкнутый объем, и снабжена рассекателем, установленным врф месте соединения тороидов с возможностью возвратно-поступательного движения,а выхлопные трубы размещены по осямтороидов.Выхлопные трубы выполнены кольце 3 выми, а периферийная часть их боковойповерхности выполнена сетчатой.На фиг, 1 изображено предлагаемоеустройство, разрез А-А на фиг, 2; нафиг, 2-разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг, 3устройство в аксонометрии; на фиг. 4второй вариант устройства, разрез В-Вна фиг. 5; на фиг. 5 - разрез Г-Г на.фиг, 4; на фиг. 5 - устройство по второму варианту в аксонометрии,Устройство включает коагуляционнуюкамеру 1, выполненную иэ попарно соединенных друг с другом боковых стенокчетырех полуцилиндров 2, образующихзамкнутый объем, а пары полуципиндров2 раздвинуты на наибольший размер высоты разгонных каналов 3, По оси кам- дого полуцилиндра 2 установпены выхлопные трубы 4, Каждая пара полуцилищ- ров 2 снабжена рассекателями 5 газового потока. Разгонные каналы 3 выполнены в виде бездиффузорных труб Вентури, состоящих из конфузора 6 и горловины 7, Каналы 3 оснащены форсунками 8для распыления жидкости и обдувнымисоплами 9. Полуцилиндры 2 имеют установленные по оси каждого выхлопные трубы 4, которые выходят своими торцаминаружу с обеих сторон сквозь боковыестенки 10 полуцилиндров 2, Трубы 43имеют в границах полуцилиндра 2 сетчатую боковую стенку со стороны, противоположной центру камеры 1, В местах соединения друг с другом полуцилиндров 2889059 установлены рассекатели 5, которые имеют, например, треугольный профиль и оснашены приводами 11 для возвратно-поступательного перемещения внутрь камеры 1. Нижние полуцилиндры 2 имеют желоба 12 для сбора шлама и сливные патрубки 13. Выхлопные трубы 4 оснащены эпектровибраторами 14 для периодической регенерации сетчатой поверхности от осажденной пьпти.Устройство работает следующим образом,Запыленные газы направляются в разгонные каналы 3, сжимаются в конфузорах 6, где распыляется жидкость подаваемая через форсунки 8,Далее в горловине 7 происходит более тонкое дробление капель жидкости, которые приобре-.тают высокие скорости движения, что позволяет им интенсивно коагупировать счастицами пыли в межторцовом пространстве разгонных каналов 3 внутри камеры1 . Межторцовое,пространство принято называть зоной встречи струй запыленныхгазов. На выходе из зоны встречи струйпотока газов делятся рассекателями 5 надве части, каждая из которых подвергается циклонной сепарации, совершая круговые движения вокруг выхлопных труб 4.В процессе циклонной доочистки газов вкоагуляционной камере 1 твердая и жидкая дисперсные фазы интенсивно коагулируются, подвергаясь воздействию не топько центробежных сил, но и пульсационной нагрузки со стороны газового потока,так как очищенный газ удаляется из камеры 1 только со стороны сетчатой половины боковой поверхности выхлопных труб4, Очищенный газ выводится из аппаратапосредством выхлопных труб 4. Газы, подаваемые через обдувные сопла 9 в камеру 1, исключают появление отложенийна Разгонных каналах 3 и обеспечиваютстабилизацию циклонной сепарации пыпии капель жидкости. Уловленная на капляхжидкости пыль в виде шлама собираетсяв желоба 12 и выводится иэ аппарата через сливные патрубки 13, Следовательнов полуцилиндрах 2 камеры 1 образуютсяцилиндрические стационарные вихри, которые интенсивно обжимают периферийныеслои встречающихся потоков газов, снижая сносяший эффект на всей протяженности струй от горловины 7 до выхода изэоны встречи. Кроме этого, стационарныевихри обладают насосным эффектом, чтопозволяет несколько снизить гидравлическое сопротивление и улучшить аэродинамику аппарата. Погружением рассекатепей 5 в периферийные потоки газов, выходяших из эоны встречи посредством поступательного перемещения во внутрь камеры, представляется возможным воздейы 1ствовать на интенсификацию пульсационных процессов в зоне встречи струй, наэффект циклонной доочистки газов, на увеличение эффекта поджатия центральных потоков газов и на аэродинамику камеры.1 О По второму варианту исполнения разгонные каналы выполнень; круглого сечения (фиг. 4-6). Устройство включает камеру 1, состоящую из двух тороидов 2со срезанной внутренней стенкой, сдвину5 тых друг к другу боковыми поверхностями, Камера 1 снабжена двумя разгонными каналами 3 круглого сечения и двумякольцевыми выхлопными трубами 4, атакже кольцевым рассекателем 5 газово го потока, Разгонные канады 3 выполне-ны в виде бездиффузорных труб Вентури,состоящих из конфузора 6 и горловины 7.Каналы 3 имеют форсунки 8 для распыпения жидкости и обдувные сопла 9.Тороиды 2 имеют установленные пооси каждого кольцевые выхлопные трубы4, которые оснащены выхлопными патрубками 10 с сетчатой половиной боковойповерхности со стороны, противополож 30 ной центру камеры 1. В месте соединения тороидов 2 установлен кольцевой рассекатель 5, который выполнен, например,в виде 4-х или 6-ти дуг с треугольнымпрофилем и оснащен приводом 11, например, аналогичным приводу диафрагмы фотоаппарата, для возвратно-поступательного перемещения внутрь камеры 1. Внизукаждого тороида 2 имеется желоб 12для сбора шлама и спивные патрубки 13.40 Каждая кольцевая труба 4 оснащена эцектровибратором 14 для периодической регенерации сетчатой поверхности от осажденной пыли.Устройство по второму варианту ра 45 ботает следующим Образом.Запыленные газы направляются по разгонным каналам 3 в камеру 1 навстречудруг к другу. В конфузоре 6 распыляется промывная жидкость при помощи фор сунок 8. В зоне встречи струй происходит интенсивная коагуляция жидкой итвердой дисперсной фазы газовых потоков, На выходе из зоны встречи струйочишаемый газ делится рассекатепем 5 55 на две части, каждая нз которых подвергается циклонной сепарации, совершаякруговые движения вокруг кольцевых выхлопных труб 4. В процессе циклоннойдоочистки газов твердая и жидкая дисперсные фазы подвергаются пульсационной нагрузке, так как газы удаляются иэкамеры 1 только со стороны сетчатой половины боковой поверхности кольцевыхвыхлопных труб 4. Очищенный газ выводится из аппарата посредством выхлопных патрубков 10,В тороидах 2 камеры 1 образуютсятороидальные стационарные вихри, которые еще более интенсивно обжимают периферийные слои встречающихся газовыхпотоков и обладают большим насоснымэффектом, чем цилиндрические стационарные вихри коагуляционной камеры в слу,чае выполнения разгонных каналов прямоугольного сечения. Газы, подаваемые через обдувные сопла 9 в камеру 1,исключают появление отложений на разгонных каналах 3 и обеспечивают стабилиэацию циклонной сепарации пыли и капельжидкости. Уловленная на каплях жидкостипыль в виде шлама собирается в желоба12 и выводится из аппарата через сливные патрубки 13. Роль и функция, выполняемая рассекателем 5, аналогичнаописанной выше в устройстве при выполнении разгонных каналов прямоугольногосечения,Преимущества предлагаемых устройствпо сравнению с известными заключаютсяв существенной интенсификации и стабилизации процесса пылеулавливания эасчет создания циклонной доочистки пылив.коагуляционной камере, интенсивногообжатия встречающихся центральных потоков газов по всей протяженности струи,возможности регулирования подвижнымирассекателями, эффекта обжатия струи,циклонной доочистки газов и аэродинамики камеры, отсоса очищенного газа черезсетчатую поверхность с тыльной. сторонывыхлопных труб, созда 1 ошего пульсационную нагрузку на твердую и жидкую дисперсные фазы, повышая эффективность ихкоагуляции, улучшении аэродинамическиххарактеристик аппарата созданием в камере стационарных вихрей и исключениемиз схемы очистки каплеуловителя.В случае необходимости очистки газаот пыли и парогаэовых примесей представляется необходимым распыление вразгонных каналах реагентов, способствующих удалению парогазовых примесей,Положительный эффект при широкомвнедрении предлагаемого устройства вовсе отрасли народного хозяйства заключается в создании высокоэффективных. иэкономичных устройств по очистке дымовых и вентиляционных выбросов, в снижении величин концентрации вредных веществ в приэемном слое атмосферноговоздуха промышленных площадок предприятий, а также в очищении совокупностивоздушных бассейнов городов.формула изобретения1. Устройство для мокрой очистки газов, содержащее коагуляционную камеру 1 Е с расположенными в ней разгонными каналами, направленными навстречу друг кдругу, обдувные сопла, установленныекоаксиально разгонным каналам, форсунки для распыла жидкости и выхлопные 1 трубы, отличающееся тем,что, с целью повышения интенсивности истабилизацйи процесса очистки газов, коагуляционная камера выполнена из попарно соединенных полуцилиндров, образуюрй ших замкнутый объем, и снабжена рассекателями, установленными в местах сое 1динения полуцилиндров с возможностьювозвратно-поступательного движения, авыхлопные трубы размещены по осям под луцилиндров.2, Устройство по и, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что выхлопные тру-.бы проложены по всей длине камеры, апериферийная часть их боковой поверхности выполнена сетчатой.3, Устройство для мокрой очистки газов, содержащее коагуляционную камерус расположенными в ней разгонными каналами, направленными навстречу друг кдругу, обдувные сопла, установленные коаксиально разгонным каналам, форсункидля распыла Йидкости и выхлопные трубы, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что,с целью повышения интенсивности и стабилизации процессов очистки газов, коагуляционная камера выполнена из двухтороидов без внутренней стенки, образующих замкнутый объем, и снабжена рассекателем, установленным в месте соединения тороидов с возможностью возвратно-поступательного движения, а выхлопные трубы размещены по.осям тороидов4. Устройство по п. 3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что выхлопные трубывыполнены кольцевыми, периферийная часть 6их боковой поверхности выполнена сетчатой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе .1, Авторское свидетельство СССРМо 659173, кл, В 01 Ь 47/06,27. 1 2.76.2, Авторское свидетельство СССРМ 656646, кл. В 01 47/06, 03.02,77,Зак илиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп, Проектная,808/12 Тираж ВНИИПИ Госуд по делам и 1 1303 5, Москврственного ретений и -35, Рау Подписное митета СССР открытий ская наб., д. 4/5