Устройство для мокрой очистки газа

Авторы патента:

АБДИЕВ ХИКМАТУЛЛА ЕРГЕШЕВИЧ

МОЛОКАНОВ ЮРИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ

ШАУБЕРТ ГЕОРГИЙ ГЕОРГИЕВИЧ

ЮНУСОВ УЧКУН ИСМАИЛОВИЧ

ШАЙХИСЛАМОВ МАРАТ ШАЙМЕРДЕНОВИЧ

B01D47/02 - пропусканием газа, воздуха или пара над жидкостной ванной или через нее

B01D47 - Отделение дисперсных частиц от газов, воздуха или паров с использованием жидкости в качестве отделяющего агента (B01D 45/10 имеет преимущество; ректификационные колонны и их конструктивные элементы B01D 3/16)

B01D3/32 - ректификационные колонны с прочими отличительными особенностями

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗА, содержащее корпус с . патрубками ввода и вь1вода газа и жидкости , контактную тарелку, выполненную с отверстиями, сепарационное устройство, состоящее из конической тарелки и контактного патрубка с уменьшающимся по ходу газа сечением, снабженного профилирукжщми лопастями , конусно-цилиндрическую вставку, кольцевую перегородку, отличающееся тем, что, с целью интенсификации массообменного процесса за счет увеличения поверхности контакта газа с жидкостью, обеспечения стабильной работы при переменных 178473

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1178473 б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р ф (е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3708250/23-26 (22) 11.03.84 (46) 15.09.85. Бюл. Р 34 (72) Х.Е.Абдиев, 10.К.Молоканов, Г.Г.Шауберт, У.И.10нусов и M.m.1àéхисламов (71) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промышленности (53) 66.074.5(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 487656, кл. В 01 D 47/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 4 13954, кл. В 01 D 3/32, 1972. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОЙ

ОЧИСТКИ ГАЗА, содержащее корпус с . патрубками ввода и вывода газа и жидкости, контактную тарелку, выполненную с отверстиями, сепарационное устройство, состоящее из конической тарелки и контактного патрубка с уменьшающимся по ходу газа сечением, снабженного профилирующими лопастями, конусно-цилиндрическую вставку, кольцевую перегородку, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации массообменного процесса за счет увеличения поверхности контакта газа с жидкостью, обеспечения стабильной работы при переменных (51)4 В 01 D 47/02 47/00 3/32 нагрузках по газу, уменьшения гидравлического сопротивления, контактный патрубок выполнен в виде частично входящих друг в друга с зазором относительно боковой поверхности усеченных конусов, профилирующие лопасти размещены в кольцевом зазоре между конусами, устройство снабжено патрубком.ввода двухфазного потока, размещенным на входе в контактный патрубок, и прямолинейными лопастями, расположенными между нижним конусом контактного патрубка и патрубком ввода двухфазного потока, при этом верхний конус контактного патрубка снабжен регулирующим органом, выполненным в виде стакана с тангенциальными каналами и установленными с возможностью перемещения, а патрубок ввода двухфазного потока смещен относительно оси аппарата на

0,05-0,06 его диаметра.

2. Устройство по п. 1, о т л ивЂ” ч а ю щ е е с я тем, что прямолинейные лопасти расположены под углом 40-45 к горизонтали.

3. Устройство по и. 1, о т л ивЂ” ч а ю щ е е с я тем, что контактная тарелка снабжена струенаправляю щими козырьками, установленными у отверстия в периферийной ее части.

1178473

Изобретение относится к технике мокрой очистки газа и может найти применение в химической и Других отраслях промышпенности.

Цель изобретения вЂ” интенсифика- 5 ция массообменного процесса за счет увеличения поверхности контакта газа с жидкостью, оебспечение стабильной работы при переменных нагрузках по газу и уменьшение гидравлического сопротивления.

На фиг. 1 схематически показано устройство для мокрой очистки газа, продольный разрез; на фиг..2 вЂ” разрез

A-Л на фиг. 1; на фиг.. 3 вЂ” разрез

Б-Б на фиг. 1.

Устройство для мокрой очистки газа содержит цилиндричсекий корпус 1, контактную тарелку 2 провального типа с отверстиями и струенаправлен- 20 ными козырьками, установленными у отверстий по периферии тарелки 2, сепарационное устройство, состоящее из конической тарелки 3 и контактного патрубка 4, выполненного в виде усеченных конусов убывающего диаметра, профилирующие лопасти 5, установленные в кольцевом зазоре между усеченными конусами, и прямолинейные лопасти 6,- расположенные между 30 нижним усеченным конусом и патрубком 7 ввода двухфазного потока контактного патрубка 4 и направленные под углом 40-45 к горизонтали. Патрубок 7 контактного патрубка 4 смещен относительно центральной оси аппарата на 0,05-0,06 его диаметра.

Контактный патрубок 4 содержит регулирующий орган 8, представляющий собой стакан с тангенциальными кана- 40 лами 9 в виде продольных щелей. Устройство снабжено также конусно-цилиндрической вставкой 10, многорядной сетчатой кольцевой перегородкой 11, патрубками 12 и .13 для ввода и отво- 45 да жидкости.и патрубком 14 для отвода газа.

Устройство для мокрой очистки газа работает следующим образом.

Жидкая фаза через патрубок 12 поступает на тарелку 2, где взаимодействует с запыленным газовым потоком. Направление газового потока формируется следующим образом. Газ вводится через отверстия со струе- у направляющими козырьками контактной тарелки 2 под углом в слой жидкости и направляется в ее центральную часть, где встречается с основныь газовым потоком, поступающим через отверстия центральной части тарелки и имеющим более высокую скорость.

Часть сформированного газового пото" ка, захватывая собой мелкодисперсную жидкую фазу, направляется через патрубок 7 ввода двухфазного потока в контактный патрубок, выполненный в виде усеченных конусов, и образует прямую газожидкостную струю. Другая часть потока, направляемая прямолинейными лопастями 6, расположенными под углом 40-45 к горизонтали, образует закрученную струю.

В результате взаимодействия закрученного периферийного и струйного осевого потока в кольцевом патрубке возникает автоколебательный процесс, который проявляется в следующем.

Осевой поток, закручиваемый по мере своего продвижения периферийным вихрем, отклоняется от оси и совершает вокруг нее регулярное процессионное движение. При этом границы периферийного вихря периодически деформируются и в нем возникают интенсивные пульсации скорости и давления.

Газожидкостный поток проходит через кольцевое пространство, образованное нижним усеченным конусом контактного патрубка 4, и патрубком

7, направленный профилирующими лопастями 5, приобретает центробеж,ное вращение. При этом его жидкая фаза в виде веерообразной пленки отбрасываются к поверхности кольцевой сетчатой перегородки 11, проникнув через нее, оседает на внутренней стенке корпуса 1, по которой стекает на дно тарелки 3 и отводит- ся через патрубок 13. Газовая фаза выводится из аппарата через патрубок 14.

При увеличении нагрузки по газу: регулирующий орган 8 перемещается через меньшее основание верхнего усеченного конуса контактного патрубка и газожидкостный поток проходит через его тангенциальные каналы 9, выполненные в виде продольных щелей. Таким образом поддерживается постоянная скорость газожидкостного потока в контактном патрубке 4 и кольцевом пространстве. При резком

1178473 падении нагрузки по газу предлагаемое устройство из режима пневмотранспорта может перейти в режим провала жидкости, благодаря большому живому сечению отверстий в 5 центральной части контактной тарелки

2, чем предотвращается ее забивание или зарастание твердой фазой, Зто свидетельствует о том, что устройство работает в широком диана- 10 зоне нагрузок.

Высокая эффективность очистки газ@ (99,5%) достигается за счет !

)увеличения поверхности контакта фаз и значительной интенсификации массообмена B газожидкостном потоке, достигнутой в результате выполнения элементов контактного патрубка в виде конусов убывающего по ходу газа диаметра, позволяющего сохранить 2б постоянной скорость газового потока по всей длине патрубка и наличием автоколебательного процесса, обусловленного смещением патрубка 7 относительно оси аппарата на 0,050,06 его диаметра. При увеличении смещения входного отверстия более

0,06 его диаметра наблюдается резкое

Таблица 1

Угол наклона лоПлотность ороше0,0 0,05 0,06 0,1 0,15 0,2 в ко.лонне ! пастей, ния, М3 /M2 ч тактном пат1000. 1,8 9,4

1500 3,0 13 5

2000 3,7 18, 1

2500 5,0 20

3000 6,0. 25

4000 7,5 30

5000 10 35

88 88

45 96 98 0 98 0 96

То же

То же 97 вЂ” " вЂ” 98

98ь 3 98 2 98 2

""-98,4

90,2 вЂ” " вЂ” 99,0

99,2 99,2 99, 1

99,2 99,2 99,1

-"-99,0

"-98,8

Объем Скорость газа,, газа, м/с ,„Э /„ в конразделение двух потоков в контактном патрубке, чем ухудшается процесс массообмена.

При уменьшении смещения входного отверстия относительно оси аппарата не достигается необходимой амплитуды прецессионного движения приосевого потока,что снижает эффективность массообмена в газожидкостном потоке, о чем наглядно свидетельствуют данные табл. 1, Наиболее оптимальным углом наклона прямолинейных лопастей к горизоно тали является угол 40-45 . При уменьшении значения угла наклона уменьшается живое сечение аппарата и увеличивается гидравлическое сопротивление, а при большем значении угла наклона прямолинейных лопастей происходит проскок газового потока и плохая закрутка потока.

В табл. 2 представлены данные, доказывающие наличие высокой степени очистки в предложенном интервале угла наклона прямолинейных лопастей к горизонтали.

Смещение входного отверстия, доли к диаметру

Степень очистки, %

98,2 98,0 96,9 89,3 89

98,8 98,6 98,5 9 1

99 99,1 98,9 93! 178473

1 сч !

g о о о

i o о е а

И М Э aI о ж yv

E М оо О л л

00 00 Oi

Ch Ch Oi