Пенный аппарат

 

Изобретение относится к пенным аппаратам мокрой очистки газов от твердых и газообразных веществ. Пенный аппарат содержит корпус 1 с патрубками ввода 2 и вывода 3 газа и ввода 4 и вывода 5 орошающей жидкости , провальную тарелку 6 с наклонными пластинами 7, над которой расположен стабилизатор 9 в виде цилиндра с наклонными пластинами 12 с целью повышения эффективности процесса в широком диапазоне скоростей по газу. Наружная стенка стабилизатора выполнена в виде герметичной полости 11, наклонные пластины 12 стабилизатора 9 направлены в сторону, противоположную пластинам 7 тарелки 6. Стабилизатор установлен на направляющей оси 8 верхней части пенного аппарата с возможностью вращения и выполнен из тангенциально расположенных пластин с углом наклона к оси корпуса 2 - 85. Ширина герметичной полости стабилизатора 0,05-0,2D, а высота равна О,08-0,18D, где D - диаметр корпуса пенного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 2 нл, 2 табл. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (511 4 В 01 D 47/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4060487/23-26 (22) 21.04.86 (46) 23.02.88. Бюл. М 7 (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (72) Л.M.Черемисинов, Б.Ф.Уфимцев, О.С.Ковалев, .А.В,Дымшиц и С.З.Маргулнс (53) 621.928.97 (088.8) (56) Авторское свидетельство .СССР

1(1053859, кл, В 01 D 47/04, опублик.

1982. (54) ПЕННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к пенным аппаратам мокрой очистки газов от твердых и газообразных веществ. Пенный аппарат содержит корпус 1 с патрубками ввода 2 и вывода 3 газа и ввода 4 и вывода 5 орошающей жидкости, провальную тарелку 6 с наклонными пластинами 7, над которой расположен стабилизатор 9 в виде цилиндра с наклонными пластинами 12 с целью повышения эффективности процесса в .широком диапазоне скоростей по газу.

Наружная стенка стабилизатора выполнена в виде герметичной полости 11, наклонные пластины 12 стабилизатора

9 направлены в сторону, противоположную пластинам 7 тарелки 6. Стабилизатор установлен на направляющей оси

8 верхней части пенного аппарата с возможностью вращения и выполнен из тангенциально расположенных пластин с углом наклона к оси корпуса 2— о

85 . Ширина герметичной полости стабилизатора 0,05-0,2D, а высота равна 0,08-0, 18D, где D — диаметр корпуса пенного аппарата. 1 з,п. ф-лы, 2 ил, 2 табл.

1375297

Изобретение относится к пенным аппаратам для мокрой очистки газов оТ твердых и газообразных частиц и может быть использовано для прове5 дения процессов тепломассообмена между газом и жидкостью в химической и нефтеперерабатывающей промышленности, энергетике, в черной и цветной металлургии. 10

Цель изобретения — повышение эфФективности процесса в широком диапазоне скоростей по газу.

На фиг. 1 показан пенный аппарат, разрез;на фиг. 2 — стабилизатор. 15 . Пенный аппарат включает корпус 1, снабженный патрубкамн ввода 2 и вывода 3 rasa и патрубками для ввода 4 и вывода 5 орошающей жидкости. Внут ри корпуса установлена провальная 20 тарелка 6 с наклонными пластинами 7.

Корпус снабжен вертикальной осью 8, на которой установлен стабилизатор 9 с возможностью свободного вращения вокруг оси и перемещения по высоте, 25 ограничителем 10, который в процессе эксплуатации при резком изменении скорости газа ограничивает высоту подъема стабилизатора. Наружная стенка стабилизатора 9 выполнена в виде 30 герметичной полости 11, а наклонные пластины 12 стабилизатора 9 направлены в сторону, противоположную на клонным пластинам 7 тарелки 6.

Пенный аппарат работает следующим образом.

Газ, входя через патрубок 2 вво1да, попадает на провальную тарелку 6 с наклонными пластинами 7, где, встречаясь с орошающей жидкостью, подаю- щ щейся через патрубок 4, формирует газожидкостный слой. Гаэожидкостный слой, ударяясь в пластины 12 стабилизатора 9, поднимается, вращается и изменяет направление движения в противоположную сторону. Стабилизатор, установленный на направляющей оси 8 верхней части аппарата, приходит во вращение, перемещаясь при этом по высоте. В результате в верхней части газожидкостного слоя происходит отделение газовой фазы от жидкой, которая, опускась в периферийном кольцевом пространстве между коРпусом аппаРата и герметичной полостью наружной стенки стабилизатора, снова попадает в газожидкостный слой, обеспечивая интенсивную циркуляцию орошающей жидкости. Часть жидкости по мере необходимости отводится через патрубок 5, а очищенный газ выводится через патрубок 3. При этом стабилизатор выполнен из тангенциально расположенных пластин с углом о наклона 2 — 85

При уменьшении угла наклона пласо тин стабипизатора менее 2 или увео личении более 85 резко снижается высота газожидкостного слоя, что ведет к проскоку неочищенного газа.

Зависимость высоты газожидкостного слоя и гидродинамического сопротивления от угла наклона пластин представлена в табл. 1.

Стабилизатор располагается в верхней части пенного слоя за счет герметичной пол .ти и обеспечивает высоту пенного слоя до 800-1000 мм в диапазоне изменения скоростей газа 4-15 м/с, а поверхности контакта фаз (ПКФ) 300-600 м /м .

Основное назначение герметичной полости стабилизатора заключается в обеспечении взвешенного состояния стабилизатора; в уплотнении верхней части газожидкостного слоя за счет гомогенизации, что не имеет место в известных конструкциях стабилизато ров; в обеспечении снятия диффузион-: ных торможений на границе раздела фаз при массообмене за счет увеличения скорости газа в плоскости стабилизатора и гемогенизации структуры слоя; в обеспечении стабильной работы аппарата в широком диапазоне изменения скоростей газа.

Изменение устойчивости диапазона работы пенного аппарата обеспечивается конструктивными размерами герметичной стенки стабилизатора. Оптимальные размеры высоты полости обуславли-, вают обеспечение оптимальных свойств газожидкостного слоя. Высота герметичной полости, определяющая ее объем, создает условия "взвешенного" состояния стабилизатора, которое в зависимости от интенсивности ороше- ния изменяет вертикальное положение стабилизатора, при этом всегда происходит уплотнение газожидкостного слоя в широком диапазоне интенсивности орошения без ухудшения его структуры, Ширина герметичной полости, оказывая определенное влияние на ее объем, позволяет регулировать вертикальный поток газа, прорывы газа при малой подаче орошения, выравнивает

1375297 газожидкостный слой по внутренней части стабилизатора, способствует всплыванию стабилизатора при интенсивном орошении, при этом увеличение обьема газожидкостного слоя не приводит к ухудшению его структуры.

В табл. 2 приведено обоснование размеров герметичной полости стабилизатора. 10

Как видно из табл. 2, при уменьшении ширины и высоты герметичной полости соответственно менее 0 05 и 0,08 D и при увеличении этих параметров соответственно более 0,2 и

018D, где D — диаметр корпуса аппарата, структура газожидкостного слоя при повышенной производительности аппарата резко ухудшается, что харак териэуется величиной ПКФ, которая уменьшается по сравнениь с оптимальным режимом в 3-5 раэ.

Устойчивая работа предлагаемого пенного аппарата наблюдается. в широком диапазоне (скорость обработки газа от 4 до 1 м/с, подача жидкой фазы 5 - 260 м /м ч, что важно

3 при эксплуатации аппарата в промышленных условиях.

Основными преимуществами предлага- 30 емого.пенного аппарата перед известным устройством являются повышение производительности в 2-2,2 раза, Таблица 1

Показатели

400 . 550 750 7б0 730 450 180-200

Гидродинамическое сопротивление, Па

800 1000 1200 1300 1400 1850

2400.400 л

/Таблица 2

О 22В/0 ° 2D

0,08 0,120 0,12 0,15D

0,2 О, /О, i

350/380 < 450/420 - «00/540 480/500 70/100

Ш(Ф,м /и

100/60

П р и м е ч а н и е, D - диаметр корпуса аппарата.

Высота гаэожидкостного слоя, мм 50-130 повышение линейной скорости газового потока до 15 м/с, расширение диапазона устойчивой работы пенного аппарата при изменении нагрузок по газовой и жидкой фазам.

Формула изобретения

1. Пенный аппарат, включающий корпус, патрубки ввода и вывода газа и орошающей жидкости, провальную тарелку с наклонными пластинами, над которой расположен стабилизатор в виде наклонных пластин, соединенных с наружной цилиндрической стенкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса в широком диапазоне скоростей по газу, аппарат снабжен направляющей осью, а стабилизатор установлен на ней с воэможностью свободного вра щения, при этом наружная стенка стабилизатора выполнена в виде герметичной полости, а пластины стабилизатора выполнены с наклоном, противоположным наклону пластин провальной тарелки.

2. Аппарат по п.1 о т л и ч а юшийся тем, что ширина герметичной полости стабилизатора равна (0,05-0,2)0, а высота равна 0,08-0,18D, где D - диаметр корпуса аппарата.

1375297 еаза.2

Составитель Е.Калантярян

Техред М.Ходанич Корректор М.Пожо

Редактор Н.Гереши

Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 719/8

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4