Устройство для мокрой очистки газов от твердых частиц

 

Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки от твердых частиц, может быть применено в целлюлозно-бумажной, теплоэнергетической отраслях промышленности и промышленности строительных материалов и обеспечивает повышение эффективности устройства. Устройство содержит вертикальный скруббер Вентури 1, каплеуловитель 2 и осветлительную емкость 3. Все они расположены по общей оси. Осветлительная емкость 3 заполнена жидкостью таким образом, чтобы нижняя кромка каплеуловителя 2 находилась ниже уровня жидкости. По периметру осветлительная емкость 3 снабжена периферийным водосборным желобом 4 с водосливной кромкой 5 и штуцером 6 для подпитки устройства свежей водой. В центральной части осветлительной емкости 3 под уровнем жидкости размещена конусообразная диафрагма 7 по общей оси с вертикальным скруббером Вентури 1 и каплеуловителем 2. Она прикреплена к нижней части диффузора 8 скруббера Вентури. Скрубер Вентури 1 имеет патрубок 9 входа запыленного газа и форсунку 10, через которую производится орошение запыленного газа жидкостью. Каплеуловитель 2 снабжен патрубком 11 для вывода очищенного газа, осветлительная емкость 3 снабжена щтуцером 12 для удаления шлама и штуцером 13 для отвода осветленной жидкости. Наличие конусообразной диафрагмы позволяет разделить объем жидкости на верхний осветленный слой, сливаемый через штуцер 13, и застойный слой внутри диафрагмы 7, в котором происходит осаждение твердых частиц. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1) 4 В 01 1> 47/10

ВЦЕСОЦЗЯ

HATE 7«3

El" БХ„. ;(1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4186467/23-26 (22) 27.01.87 (46) 07.05.89, Бюл. И- 17 (71) Ленинградский технологический .институт целлюлозно-бумажной промышленности и Ленинградский филиал Государственного института по проектированию газоочистных сооружений (72) Т.А.Винокурова, В.В.Бережной, В.З.Ильясов, А.В.Наумов, С.П.Пасечник и M.Ã.1 1вабский

: (53) 621. 928. 97 (088. 8) (56) Справочник по пыле- и эолоулавливанию. /Под ред. А.А.Русанова.

М.: Зн ер ro атомизд ат, 1 983, с ° 1 20.

Там же, с. 129.

„„SU„„1477453 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОКРОЙ ОЧИСТКИ

ГАЗОВ ОТ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к устройствам для мокрой очистки от твердых частиц, может быть приме ено в целлюлозно-бумажной, теплоэнергетической отраслях промышленности и промышленности строительных материалов и обеспечивает повышение эффективности устройства. Устройство содержит вертикальный скруббер Вентури 1, каплеуловитель 2 и осветлительную емкость 3. Все они расположены по обшей оси. Осветлительная емкость 3 заполнена жидкостью таким образом, р чтобы нижняя кромка каплеуловителя . ж

1477453 форсунку 10, через которую производится орошение запыленного газа жид2 находилась ниже уровня жидкости.

По периметру осветлнтельная емкость

3 снабжена периферийным водосборным желобом 4 с водосливной кромкой

5 и штуцером 6 для подпитки устройства свежей водой. В центральной части осветлительной емкости 3 под уровнем жидкости размещена конусообразная диафрагма 7 по общей оси с вертикальным скруббером Вентури 1 и каплеуловителем 2. Она прикреплена к нижней части диффузора 8 скруббера

Вентури. Скруббер Вентури 1 имеет патрубок 9 входа эапыпенного газа и костью. Каплеуловитель 2 снабжен пат-, рубком 11 для вывода очищенного газа, осветлительная емкость 3 снабжена штуцером 12 для удаления шлама и штуцером 13 для отвода осветленной жидкости. Наличие конусообразной диафрагмы позволяет разделить объем жидкости на верхний осветленный слой, еливаемый через штуцер 13 и застой) ный слой внутри диафрагмы 7, в котором происходит осаждение твердых частиц. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к охране окружающей среды от вредных выбросов в атмосферу и в водные объекты и может быть использовано в мокрой очистке газов от твердых частиц в целлюлозно-бумажной, теплознергети ческой отраслях промышленности и промышленности строительных материалов.

Цель изобретения — повышение эф. фективности устройства.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - траектория движения твердой частицы, где a - положение верхней части конусообразной диафрагмы при

: величине критерия подобия 1-1,4; Рпри.величине критерия подобия 1,41,7; 6 — при величине критерия подобия 1,7 и более.

Устройство содержит вертикальный скруббер Вентури 1, каплеуловитель

2 и осветлительную емкость 3. Все они расположены пе общей оси. Осветлительная емкость 3 заполнена жидкостью. таким образом, чтобы нижняя кромка каплеуловителя 2 находиласЬ ниже уровня жидкости. По периметру осветлительная емкость 3 снабжена периферийным водосборным желобом 4 с водосливной кромкой 5 и штуцером 6 для подпитки устройства свежей водой, В центральной части осветлительной емкости 3 под уровнем жидкости размещена конусообразная леуловителем 2. Она прикреплена к

5 нижней части диффузора 8 скруббера

Вентури. Скруббер Вентури 1 имеет патрубок 9 входа запыленного газа и форсунку 10, через которую производится орошение запыленного газа жидкостью. Каплеуловитель 2 снабжен патрубком 11 для вывода очищенного газа, осветлительная емкость 3 снаб15

2 диафрагма 7 в виде обратного усечен;ного конуса по общей оси с верти кальным скруббером Вентури 1 и капжена штуцером 12 для удаления шлама и штуцером 13 для отвода осветленной жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Газы, содержащие твердые частицы, через патрубок 9 поступают в скруббер Вентури 1 и орошаются жидкостью через форсунку 10, При этом образуется гаэокапельный поток и твердые частицы осаждаются на каплях. Газокапельный поток выходит из диффузора 8 скруббера Вентури и двигается к поверхности жидкости в осветлительной емкости 3. В пространстве между выходным отверстием диффузора 8 и поверхностью жидкости в осветлительной емкости 3 скорость га-. зов снижается пропорционально увеличению поперечного сечения устройства, скорость капель жидкости, содержащих твердые частицы, меняется незначительно.

1477453

После контакта с поверхностью жидкости газы двигаются вверх через каплеуловитель 2 и выходят иэ устройства через патрубок 11.

5 . Капли поглощаются поверхностью жидкости в осветлительной емкости 3.

Основная часть жидкости в осветлительной емкости движется горизонтально в верхнем слое над конусообразной ди- 10 афрагиой " от общей оси устройства к периферии. Обогнув сверху конусообразную диафрагму 7, поток жидкости поворачивает вниз, расширяется, огибает нижнюю кромку каплеуловителя

2, вновь поворачивает вверх, переливается через водосливную кромку 5 в периферийный водосборный желоб 4 и уходит из устройства через штуцер

13. Водосливная кромка 5 периферийно- 20 го водосборного желоба 4 обеспечивает равномерный отбор осветленной

:воды по всему периметру осветлительной емкости 3, что позволяет иметь одинаковые скорости движения жидкос- 25 ти в горизонтальном верхнем слое, огибающем конусообразную диафрагму.

Твердые частицы при контакте капель с поверхностью жидкости продол- 30 жают двигаться по инерции сверху вниз со скоростью, зависящей от скорости движения капель у поверхности жидкости, от размера и плотности час" тиц, от вязкости жидкости, Пройдя

35 с высокой скоростью верхний, горизонтально движущийся слой жидкости, частицы попадают в ту часть осветлительной емкости 3, которая ограничена конусообразной диафрагмой 7. В этой 40 части осветлительной емкости 3 частицы осаждаются в почти неподвижной жидкости, что сопособствует их быстрому и полному осаждению на внутреннюю поверхность конусообразной ди45 афрагмы 7.

Твердые частицы осаждаются на внутренней поверхности конусообразной диафрагмы 7, если траектория их движения пересечет эту поверхность, в противном случае они пройдут в горизонтальном слое жидкости над конусообразной диафрагмой 7 ° Траекторию движения твердых частиц определяет суммарный вектор их скорости, которЬ и складывается из трех составляющих векторов, как это показано на фиг.3: U - инерционной составляющей скорости движения частицы;.Ч - roриэонтальной составляющей скорости движения жидкости; W — вертикальной составляющей скорости движения жидкости. Все три составляющие суммарного вектора скорости непрерывно изменяются.

Наиболее неблагогриятные условия осаждения складываются из твердых частиц, находящихся в каплях в наружном слое гаэокапельного потока при критерии подобия верхнего большего основания конусообразной диафрагмы 7 выходному отверстию диффуsopa 8 скруббера Вентури от 1,0 до

1,7. При критерии подобия 1,4 и более частицы осаждаются на внутренней поверхности диафрагмы, однако при критерии подобия более 1,7 условия осаждения улучшаются незначительно, а размеры осветлительной емкости 3 неоправданно увеличиваются.

Изменение модулей скоростей V u

W может быть достигнуто изменением заглублення конусообразной диафрагмы 7 под слой жйдкости с помощью перемещения по высоте водосливной кромки 5.периферийного водосборного желоба 4.

Твердые частицы, осевшие на внутреннюю поверхность конусообразной диафрагмы 7, образуют слой шлама„ постоянно сползающий к нижнему отверстию конусообразной диафрагмы, постепенно уплотняясь. Наилучшие условия сползания и уплотнения шлама создаются при угле конусности диафо р агмы, р ав ном 90-60 ° Пройдя ч ере з нижнее отверстие конусообразной диафрагмы 7, шлак попадает в нижнвж часть осветлительной ежсости 3, где дополнительно уплотняется, Удаление шлама производят через штуцер 12.

Жидкость может повторно подаваться насосом в скруббер Вентури через форсунку 10. Диафрагма может быть выполнена пирамидальной с тем же критерием подобия в случае выполне-, ния трубы Вентури с прямоугольным сечением.

Пример. Дымовые газы известерегенерационной печи в количестве 5000 нм в 1 ч с содержанием

10 r/íè сухого газа пылевых частиц

9 (оксид и карбонат кальция) подают в предлагаемое устройство для мокрой очистки газов от твердых частиц..

Орошающую жидкость подводят к фор" сунке под давлением 0,6 МПа. Удель5 1477453 е ный расход жидкости 1,5 л/м" рабоче- движения частиц взвеси при контакте го газа. На выходе из устройства капель с поверхностью жидкости везамеряют концентрацию пыли в очи- . лика (благодаря распыливанию жидкосщенных газах, концентрацию взвеси

5 ти через форсунку) и на несколько в осветленной жидкости,.концентрацию порядков превышает скорость осаждешлама. ния этих частиц в воде под действием

В таблице представлена зависи- силы тяжести (как в обычных осветлимость эффективности пылеулавливания телях), что позволяет частицам с выдля определенных значений параметров. ð сокой скоростью пройти верхний ropusoHTBJIhHo движущийся слОЙ жидкОстие итерий подобия (" I

Показ атели работы

1,7

Эффективность пылеул авлив ания, Х

95,5 96,7 96,8

Расход свежей механически очищенной воды, м /ч

0,8 0,9 0,9

Концентрация шлама, кг/м 47,3 49,2 49,3

Эффективность осветления жидкости, 7 62 81 83

Характерная особенность работы осветлительной емкости с диафрагмой в предлагаемом устройстве состоит в том, что она является составной частью именно газоочистного аппарата, и это обусловливает определенные гидродинамичеекие процессы в емкости.

Инерционная составляющая скорости

Формула изобретения

15 1 ° УстРОЙство Для MQKpoH Очистки газов от твердых частиц, включающее вертикальный скруббер Вентури с форсункой для подачи жидкости, каплеуловитель и осветлительную емкость, наполненную жидкостью и снабженную штуцером для ввода воды, о т л и ч а.— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности устройства, осветлительная емкость снабжена пе25 риферийным водосборным желобом с водосливной кромкой и диафрагмой, размещенной соосно скрубберу Вентури, заглубленной в осветлительную емкость и выполненной в виде обратного

З1 усеченного конуса с большим основанием, геометрически подобным выходному отверстию диффузора скруббера

Вентури с критерием подобия 1,4-1,7, 2. Устройство.по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что водосливная кромка водосборного желоба освет-, лительной емкости выполнена с возможностью перемещения по вертикали.

1477453

Составитель О. Беккер

Редактор Н.Тупица Техред М.Дидык Корректор И. Муска

Заказ 21 88/1 0 Тираж 600 Под пи с ное

ВДИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", .г.Ужгород, ул. Гагарина, 101