Устройство для очистки газов

 

Изобретение относится к технике очистки газов от аэрозолей смолистых веществ методом газожидкостной сепарации с предварительной коагуляцией частиц. Устройство для очистки газа может быть использовано в электродной, электроугольной и других отраслях промьшшенности, С целью повьшения степени коагуляции и интенсификации процесса очистки газа устройство для очистки газа снабжено центральной разгонной трубой 6, в которой установлены завихритель 7 для создания турбулизированного потока и регулируемая диа (Л с 3 «г Фг/&/ Ж ю

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) . А1 (59 4 В 01 D 45 08

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4042660/23-26 (22) 13,12,85 (46) 23.12.87. Бюл. И 47 (72) В. И, Андреев, В, М, Назаришин, Л, П. Базилевский, Б, В, Ковальчук, В. Н. Исаев, Э, В, Горбатенко, А, Т, Остапенко и Я, П, Лернер (53) 66.074. 1(088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 946608, кл, В 01 D 45/00, опуб» лик, 1982, Авторское свидетельство СССР (656646, кл. В 01 D 47/06, опублик. 1979, Авторское свидетельство СССР

В 659173, кл, В 01 D 47/06, опублик. 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ! (57) Изобретение относится к технике очистки газов от аэрозолей смолистых веществ методом гаэожидкостной сепарации с предварительной коагуляцией частиц, Устройство для очистки газа может быть использовано в электродной, электроугольной и других отраслях промьппленности, С целью повьппения степени коагуляции и интенсификации процесса очистки

rasa устройство для очистки газа снабжено центральной разгонной трубой 6, в которой установлены завихритель 7 для создания турбулиэированного потока и регулируемая диа"

1360779

1 о

1О

20

35

40 фрагма 8, с помощью которой получают оптимальное соотношение объемнЪго расхода газового потока, Боковые разгонные трубы 5 выполнены по профилю показательной функции, диаметр каждой из них равен внутреннему диаметру центральной разгонной трубы, а торцы боковых разгонных

Изобретение относится к технике очи" стки газов, содержащих аэрозоли, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности в электродной промышленности, Цель изобретения — интенсификация и стабилизация процесса очистки газа, На фиг, 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - профи" лирование боковых разгонных торцов; на фиг, 3 — вид А на фиг, 2, Устройство для очистки газа содержит термостатирующую обечай«у 1, которая является продолжением гаэо хода, Внутри обечайки 1 соосно установлен корпус 2 с встроенными коагуляционной зоной (коагулятором) 3 и эавихритель-сепаратором 4., Из термостатирующей обечайки 1 в коагуляционную зону (коагулятор) 3 входят боковые разгонные трубы 5, выполненные по профилю показательной функции вида у = а-х -е, где а>0; Ocb <1; ь с 40, и центральная разгонная труба 6 с эавихрителем 7 и регулируемой диафрагмой 8, Слив сепарата, а также конденсата из корпуса 2 осуществляется по обогреваемым птарубкам 9, Через выходной патрубок 10 осуществляется выход очищенного газа. Сечение корпуса 2 с встроенными коагулятором 3 и сепаратором 4 в 1,81,2 раза меньше свободного сечения термостата, Диаметры боковых раэгонных труб 5 равны диаметру центральной разгонной трубы Ъ и равны 1/3 диаметра корпуса, Расстояние между плоскостями торцов разгонных труб 5 по их горизонтальным осям равно диаметру центральной разгонной трубы 6, сами торцы профилированы наклонными полуцилиндрами, при этом угол наклотруб профилированы с наклоном к оси аппарата, Для стабилизации процесса очистки газа корпус 2 устройства с встроенным коагулятором 3 и сепаратором 4 установлен соосно в термостат 1, обогреваемый потоком очищен ного газа, 1 з,п, ф-лы, 3 ил,, 2 табл.

2 на составляет с осью корпуса 10-15 .

Устройство для очистки газа работает, следующим образом, Загрязненный газовый поток поступает в термостатирующую обечайку 1 устройства и через разгонные трубы

5 и 6 направляется в зону коагуляции (коагулятор) 3, В результате столкновения струй и интенсивной турбулиэации происходит резкий рост капелькоагуляция, величина которой в зависимости от скорости соударяющихся потоков, химического состава и температуры аэрозоля может достигать 15 крат.

Обеспечение максимальной степени коагуляции применительно к конкретным условиям осуществляется регулированием скоростей очищаемого газа в разгонных трубах 5 и 6 за счет изменения сечения диафрагмы 8, Поток с укрепленными каплями обтекает сепаратор 4, приобретает вращательное движение, благодаря которому происходит отделение капель на термостатируемых (потоком очищаемого газа) стенках корпуса 2 „ стекающих в жидком состоянии по патрубку 9 в сборник смолы (не показан), Термостатирование корпуса 2 стабилизирует процессы коагуляции и сепарации капель смолистых веществ, жидкотекучесть (вязкость) и упругость паров которых зависят от температуры.

Благодаря влиянию центробежных, инерционных сил и сил соударения происходит эффективная коагуляция капель с 1,5 — 2,5 мкм до 40 — 60 мкм, которая усиливается физическими свойствами смолистых веществ, в частности вязкостью и поверхностным натяжением. Несколько повышенное давление в зоне коагуляции уменьша° з

1360779 ет упругость паров капель, чем ста- билизирует процесс коагуляции и последующей очистки. Сепарация укруп« ненных капель осуществляется в об» ласти невысоких скоростей, чем значительно снижается вторичный каплеунос и достигается высокая эффективность очистки газа.

Для коагуляции, основанной на ,принципе встречных потоков, важное значение имеют профили осевой скорости газового потока на выходе из разгонных труб, Наиболее эффективны. струи с плоским "неразмытым" профилем скорости, который получается на прямых участках или на участках с достаточно большим радиусом кривизны„

Такому условию кривизны разгонной рубы лучше всего отвечает кривая показательной функции у = ах е " при а>О, О(Ьil и саО.

Влияние и степень коагуляции (отношение среднего диаметра частиц после коагуляции и до него) профиля разгонных труб иллюстрируется табл, 1.

Как видно из табл. 1 в идентичных условиях при выполнении разгонных труб по профилю показательной ,функции у = ахье ", где à >p, p bc. а1, с О, степень коагуляции выше на 15-2РХ.

Параметры а, Ь, с, входящие в формулу показательной функции, аналитически не связаны с конструктивными размерами элементов устройства и определяются исходя из следующих критериев: а) минимальным гидравлическим сопротивлением при минимальных размерах боковых раэгонных труб, компактностью устройства, уменьшением его материалоемкости и ,теплопотерь; б) технологическими воэ ! можностями пригибке труб из условия сохранения их круглого сечения.

Равенство диаметров труб 5 и 6 необходимо для полного перекрытия зоны коагуляции (зоны соударения встречных потоков), а влияние .соотношения диаметров труб 6 и 7 на степень коагуляции иллюстрируется табл. 2.

Таким образом, центральная разгонная труба предназначена для подачи части газового потока в зону коагуляции, а наличие диафрагмы в ней позволяет регулировать и получать оптимальные соотношения -объемного

Использование устройства позволит существенно снизить выбросы в атмосферу смолистых веществ, содержащих токсичные и канцерогенные ингредиенты.

1, Устройство для очистки газов, включающее корпус .с коагулятором, боковые разгонные трубы и эавихритель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации и стабилизации процесса очистки газа, оно дополнительно снабжено сепаратором и центральной разгонной трубой, установленной соосно корпусу и снабженной регулируемой диафрагмой, при этом эавихритель размещен в центральной раэгонной трубе, боковые разгонные трубы выполнены по профилю пока50 зательной функции, диаметр каждой из них равен диаметру центральной разгонной трубы, а торцы боковых разгонных труб выполнены профипированными с.наклоном к оси аппарата, 2, Устройство по п, 1, о т л и : 4 а ю щ е е с s; тем, что оно снабжено термостатирующей обечайкой, I (размещенной соосно снаружи корпуса.

I расхода (скорости) газового потока через центральную и боковые разгон ные трубы.

Выполнение боковых разгонных труб по профилю показательной функции значительно увеличивает степень коагуляции аэрозольных частиц.

Размещением эавихрителя в центральной раэгонной трубе достигается возможность создания сильно турбулизованного закрученного потока, интенсифицирующего процесс коагуляции аэрозолей, Профилирование торцов боковых разгонных труб (фиг, 2) нак" лонными цилиндрами с диаметрами, равными диаметру боковых разгонных труб, инициирует начало коагуляции и пленкообразования при низком гидравлическом сопротивлении, Термостатирование аэрозольной системы, представляющей смесь воздуха с капельно-жидкими частицами смолистых веществ, вязкость которых су25 щественно зависит от температуры, необходимо для стабилизации режима в коагуляции и сепарации. !

Формула изобретения

1360779

Таблица 1

Окруиность

Похаэательнвя функция

Эллипс

Вид профиля рвэгон ных труб уравнение функции (х-R) +у Ю э»

4х+а2 в Ь у-ex" ее ез

0,4 0,45 0,44 длина раэгоиной трубы, и

0,4

25 28 30 25, 28

25 28 . 30

25 30 25 30 25 30 25-30 25 30 25 30 25 30 25-30 25 30

l,5 2,5 1,5 2,5 1,5 2,5 1,5 2,5 1,5 2,5 t,5 2,5 t»5 2,5 1,5 2,5 1,5 2 5

13,0 14,0 12,5 . 10 5 11 5 IDO 110 11 2 !0,6

Степень коагуляции

Таблица 2

Соотношение диаметров центральной (D) и боковых (I1) разгонных труб

Линейная скорость rasa в центральной разгонной трубе, м/с.14

Линейная скорость rasa в боковых разгонных трубах, м/с

28

Концентрация аэрозоля смолистых веществ, МГ/М

2 5-30

25-30

25-30

Средний объемный диаметр частиц, мкм

1,5-2,5

Степень коагуляции

Величина параметров, входящих в,уравнение кривой

1Ь»нейнвя скорость

rass в раэгонной трубе, м/с

Концентрация аэро» эола смолистых веществ, мг/м»..

Средний объемный диаметр частиц; мхм а 16 в !8 а 20

Ь 0,7. b»0,9 b»0,8 с* -О 2с 0,4с0,3

R 12,7 R I4>4 R»I4 at3,3 а»15,7 а *11

Ь 12 b»I3 b 3,5

0,45 0,44 0,4 0,45 0,44,1,5-2,5 1,5-2,5

15 ° 13,5

1360779

Вид A

Составитель Е. Калантарян

Техред М.Дидык Корректор И. Муска

Редактор П, Гереши

Заказ 6175/1О Тираж 657

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР .,по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4