аппарат для очистки газов

Формула изобретения

АППАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ в режиме восходящего движения газожидкостного потока, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, входной вертикальный газоход с диффузором, отражатель обтекаемой формы, средство для распыления жидкости, трубопровод подачи жидкости, отличающийся тем, что он снабжен контактной решеткой, расположенной над отражателем, который размещен аксиально внутри диффузора и выполнен в форме полусферы с центральным отверстием для выхода жидкости, при этом средство для распыления жидкости установлено в вертикальном газоходе, а диаметр отражателя больше меньшего диаметра диффузора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике очистки газов от загрязняющих примесей с использованием жидкости в качестве отделяющего агента и может быть использовано в промышленности строительных материалов, например на асфальтосмесительных установках, химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства.

Известен аппарат для очистки газов, представляющий собой пенный газоочиститель, включающий корпус, внутри которого размещена тарелка провального типа и стабилизатор пенного слоя, представляющий собой сотовую структуру [1]

Недостатком данного устройства является высокое гидравлическое сопротивление тарелки (малая скорость прохождения газа) и большая трудоемкость изготовления сотовой решетки.

Известно также устройство для мокрой очистки газа, включающее корпус, снабженный желобом и чашей с размещенными внутри них перфорированными трубопроводами [2]

Недостатком данного устройства является проскок неуловленных компонентов очищаемого газа из-за неравномерности смачивания поверхности чаши поглощающей жидкостью.

Наиболее близким известным решением по технической сущности и достигаемому эффекту (прототип) является аппарат для очистки газов в режиме восходящего движения газожидкостного потока, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, входной вертикальный газоход с диффузором, отражатель обтекаемой формы, средство для распыления жидкости, трубопровод подачи жидкости [3]

Недостатком данного устройства является низкая удельная производительность из-за необходимости ограничения скорости при прохождении газа в контактной зоне, так как при высоких скоростях газового потока происходит проскакивание неочищенных порций газа через распылительную завесу, что снижает эффективность очистки, а также большой расход жидкости.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы аппарата за счет увеличения степени очистки в условиях пенного режима, производительности и удельного уменьшения расхода жидкости.

Технический результат достигается путем использования в аппарате для очистки газов, содержащем корпус, входной и выходной патрубки для подвода и отвода газа, входной вертикальный газоход с диффузором, отражатель обтекаемой формы, средство для распыления жидкости, трубопровод подачи жидкости, контактной решетки над отражателем, который размещен аксиально внутри диффузора и выполнен в форме полусферы с центральным отверстием для выхода жидкости, при этом средство для распыления жидкости установлено в вертикальном газоходе, а диаметр отражателя больше меньшего диаметра диффузора.

Установка устройства для подачи и распыления жидкости в нижней части диффузора является наиболее благоприятным решением для диспергации поглотительной жидкости и смешения ее с загрязненным газом, поступающим в аппарат с большой скоростью.

Выбор полусферической формы контактного элемента обусловлен необходимостью создания устойчивой однородной пленки поглотительной жидкости на поверхности формы и исключения нежелательных завихрений газового потока, препятствующих взаимодействию улавливаемых частиц и компонентов газовой смеси с пленкой поглотительной жидкости, покрывающей контактный элемент. Расположение контактного полусферического элемента прямо на входе в коническую часть диффузора обусловлено необходимостью создания благоприятного режима обтекания контактного элемента полусферической формы с позиции оптимизации по степени очистки и более плавного внедрения газоводяного потока в водяную пленку контактного элемента полусферической формы. На дисперсионную решетку изобретения подается увлажненный газ и в результате столкновения с решеткой повышается дробление водяной составляющей, что способствует лучшему соединению с загрязняющими элементами очищаемого газа. Многократное использование поглотительной жидкости в замкнутой системе сепаратор осадительная камера значительно снижает удельный расход жидкости.

На чертеже представлен общий вид аппарата для очистки газа.

Аппарат содержит корпус 1, входной патрубок 2 для ввода и выходной 3 для вывода газа, вертикальный газоход 4 с диффузором 5, соединенным с цилиндрической камерой 6, патрубок 7 для вывода шлама, трубопровод 8 для подачи исходной поглотительной жидкости на поверхности отражателя 9 обтекаемой полусферической формы, дисперсионную контактную решетку 10, размещенное в газоходе 4 средство 11 для распыления отработанной поглотительной жидкости, поступающей из осадительной камеры 12, сепаратор 13 с закручивающим элементом 14 и переливной трубкой 15 для циркуляции поглотительной жидкости.

Аппарат для очистки газа работает следующим образом.

Газовый поток, подлежащий очистке, через входной патрубок 2 подается в вертикальный газоход 4, где взаимодействует с поступающей через средство 11 осветленной поглотительной жидкостью, находящейся в осадительной камере 12. Затем газожидкостный поток, проходя через диффузор 5, взаимодействует с пленкой свежей поглотительной жидкости, поступающей по трубопроводу 8, проходящему над дисперсионной контактной решеткой 10 и внутри полости отражателя 9 полусферической формы, через отверстие 16 в нижней его части на полусферическую поверхность отражателя 9, где первоначально радиально направленное и равномерное пленочное движение жидкости взаимодействует с восходящим газожидкостным потоком.

На поверхности контактного элемента отражателя 9 полусферической формы происходит поглощение части твердых частиц за счет смачивания и газообразных компонентов за счет растворения.

Далее газожидкостный поток поступает на дисперсионную решетку 10, на которой происходит дальнейшее взаимодействие загрязняющих элементов с жидкостью, диспергированной при прохождении через отверстия решетки 10, после газожидкостный поток подается через закручивающий элемент 14 в сепаратор 13, где происходит разделение очищенного газового потока и жидкого поглотителя с растворенными и уловленными компонентами. Загрязненная жидкость по переливной трубке 15 поступает в осадительную камеру 12, где происходит выделение осадка в виде шлама, который через патрубок 7 выводится из аппарата, а осветленная жидкость вновь поступает через средство 11 в восходящий газовый поток.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. Очистку воздуха от силикатной пыли осуществляли в аппарате с диаметром корпуса 0,5 м и производительностью по газу 10800 м³/ч. Пыль полидисперсная с медианой распределения 12 мкм. Линейная скорость газа в свободном сечении надрешеточного пространства 15 м/с. Контактный элемент отражатель полусферической формы диаметром 0,25 м. Меньший диаметр диффузора 0,2 м. Расход воды на поверхности контактного элемента 0,2-0,4 м³/ч. Свободное сечение диспергирующей решетки 30% Запыленность на входе в аппарат изменяли в пределах 800-100 мг/с³. Эффективность очистки составила 98,1-98,3% при удельной производительности по газовой смеси 50400 нм/м^2.ч.

П р и м е р 2. Условия эксперимента соответствовали примеру 1 при диаметре контактного элемента полусферической формы 0,12 м. В этих условиях степень очистки составила 81%

П р и м е р 3. Очистку воздуха от диоксида серы с концентрацией 0,3% проводили в том же аппарате по примеру 1. Запыленность газа изменяли в пределах 400-500 мг/м³. В качестве поглотительной жидкости использовали 1%-ный водный раствор карбоната натрия. Остальные параметры опыта аналогичны приведенным в примере 1. Эффективность очистки составила 97,9-98,5% Степень очистки от диоксида серы 96-97%

П р и м е р 4. Условия эксперимента соответствовали примеру 3 при диаметре контактного элемента отражателя полусферической формы 0,12 м. В этих условиях степень очистки от пыли составила 79,5-80,8% Степень очистки от диоксида серы 94-95%

П р и м е р 5. Условия эксперимента соответствовали примеру 3 при диаметре контактного элемента полусферической формы 0,3 м. В этих условиях степень очистки от пыли составила 98,9-99,2% Степень очистки от диоксида серы составила 96,8-97,2%

Таким образом, удельная производительность аппарата для очистки газа в соответствии с изобретением выше по сравнению с прототипом почти в пять раз при более высокой степени очистки. Кроме того, простота конструкции позволяет наладить серийное производство предложенного аппарата и использовать его в народном хозяйстве страны в настоящее время.