Устройство для очистки газа

 

Изобретение относится к устройствам для высокоэффективной очистки газа от микроскопической пыли и токсичного газа, может найти применение, например, в теплонергетической, горнодобывающей, химической, металлургической промышленности и позволяет повысить интенсификацию процессов пылегазоочистки. Устройство для очистки газа содержит корпус, который выполнен в виде эллиптического цилиндра со шламосборником, снабжен двумя криогенными емкостями с распределителями, каждый из которых представляет собой трубу с щелею, по образующей, размещенную на торцовой поверхности пористого элемента из металлических сеток, и вихревой камерой с распределителем, тангенциальными соплами, шламосборником и ультразвуковым генератором, установленным сверху и вокруг вихревой камеры. Распределители криогенных емкостей расположены в фокусах эллиптического цилиндра, а распределитель вихревой камеры - между ними, причем металлические сетки вихревой камеры выполнены в виде двух слоев, первый слой по ходу газа выполнен с размером ячеек 0,4 <SP POS="POST">.</SP> 10<SP POS="POST">-3</SP> м, второй с размером 0,55 <SP POS="POST">.</SP> 10<SP POS="POST">-3</SP> м, а металлические сеткикриогенной емкости выполнены в виде двух слоев с размером ячеек 0,013 <SP POS="POST">.</SP> 10<SP POS="POST">-3</SP> м. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51;. Ь 01 D 46/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕЛ != НИЯ

К А BT0PCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 437 71, 2 О/31-26 (22) 18, 02, 88 (46) 1"-. 01. 90. Бюл. Ц 2 (71) K захский политехнический институт им. В. И . Ленина (72) А.Н.Генбач и А.А.Генбач (53) 62;.565,93 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 892153, кл. Р 2 J 5/00, 1ОВО. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ Г Зй (57) Изобретение относится к устройств-ам для высокоэффективной очистки газа от микроскопической пыли и токсичного ;аза, может найти применени|;, нагример, в теплоэнергети| еской, горно-добывающей, химической, металлурги,:ск||й промышленности и позволяет повысить интенсификацию процессов пылегазоочистки. Устройство для очистки г,.за содержит корпус, которь и вып 1 в виде эллиптическогo цилиндра со шламосборником, снабжен.:э0» 1535596 А 1

2 двумя криогенными емкостями с распределителями, каждый из которых представляет собой трубу со щелью по образующей, размещенную на торцовой г|с|аерхности пористого элемента из мета::лических сеток, и вихревой камерой с распределителем, тангенциальными соплами, шламосборником и ультразвук,BblM генератором, установленны сверху и вокруг вихревой камеры.

Распределители криогенных емкостей ра| -сложены в фокусах эллиптического ци;индоа, а распределитель вихревой камеры — между ними, причем металлические сетки вихревой камеры выполнены в виде двух слоев, первый слой по ходу | аза выполнен с размером ячеек

0,4х10 зм, второй — с размером 0,55х х," и, а металлические сетки криоге: !in . «мкости выполнены в виде двух слоев с размером ячеек 0,013х х 1л .и. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1535596

Изобретение относится к высокоэффективной очистке газа (воздуха) от микроскопической пыли (фракции размером менее 5x10 м) и токсичного

5 газа и может найти применение, например, в теплоэнергетической, горнодобывающей, химической, металлургической промышленности для улавливания сажи, окислов углерода, серы, азота, сероводорода и других газов.

Целью изобретения является интенсификация пылегазоочистки, На фиг.1 изображена схема устройства для очистки газа; на фиг, 2 разрез А-A на фиг,1; на фиг, 3 - распределитель криогенной жидкости, поперечный разрез.

Устройство состоит из корпуса, выполненного в виде эллиптического цилиндра 1, в фокусах которого установлены криогенные емкости 2, образующие каналы с криогенной жидкостью (например, жидким воздухом), выполненные, например, в виде элементов 25 из мелкоячеистой металлической сетки (две последовательно установленные сетки с ячейками на просвет 0,013х х 10 м). Подвод криогена происходит от распределения 3 с патрубком 4.

Ультразвуковой генератор 5 выполнен в виде свистка Хартмана, располагается вокруг вихревой камеры 6, выполненной, например, в виде пористого элемента из металлических сеток (две последовательно установленные сетки с ячейками 0,4х10 3 м и 0,55 х х 10 м соответственно) и содержащей сопла 8 и распределитель 9 пенообразующего раствора. Загрязненный газ 40 подводится к патрубку 10, а пенообразующий раствор - к патрубку I1. Очищенный и сжиженный газы отводятся из патрубка 12, а удаление шлама происходит из шламосборника 13 вихре- вой камеры и шламосборника 14 эллиптического цилиндра.

Устройство для очистки газа работает следующим образом.

Загрязйенный пылью и токсичными газовыми компонентами газ подается через патрубок 10 в вихревую камеру

6 (фиг.1), расположенную в межфокусном пространстве эллиптического цилиндра 1 и состоящую из металличес55 ких сеток 7. Пенообразующий раствор, например ПО-12, через патрубок 11 подается в распределитель 9 v. насыщает пористую структуру 7. Пылегазовый поток на входе в вихревую камеру 6 и в ее пространстве подвергается воздействию ультразвуковой энергии посредством ультразвуKQBol о генератора 5 типа свистка Хартмана.

Экспериментально установлено, что пористый элемент, собранный из двух слоев металлической сетки с размером ячейки первого слоя 0,4х10 з м и размером ячейки второго по ходу газа слоя 0,55 х 10 и, обеспечивает интенсивное выдувание газовых пузырей с образованием пенного многофазного потока, в котором с высокой эффектив. ностью под действием акусти еского поля происходит коагуляция пылино < мел;<их фракций, особо опасных для организма человека. Облегченный рост газовых пузырей от вершины конуса к его основанию в пористом элементе с данными размерами ячеек металлической стенки способствует интенсификации тепломассообменных процессов, а следовательно, к росту эффективности улавливания в пенном потоке микроскопической пыли за счет повышения коэффициента захвата пылинок пеной в объеме и на поверхности пористой структуры. Распределитель 9 пенообразующего раствора обеспечивает экономный его подвод к элементу

7, а за счет использования совместного действия капиллярных и массовых сил повышается устойчивость многофазного пульсирующего пограничного слоя и интенсификация процессов пеногенерации и пылеулавливания в нем.

Очищенный от пыли газовый поток выбрасывается через тангенциальные сопла 8 вихревой камеры 6 в рабочее пространство эллиптического цилиндра 1, а шлам собирается в шламосборнике 13 вихревой камеры 6, Возбужденный энергией ультразвуковой волны, генерируемой ультразвуковым генератором 5, газовый поток отразится с очень высоким коэффициентом отражения от внутренней поверхности элгиптического цилиндра 1 и сконцентрируется в фокусах Г, и F., представляющих собой емкости 2 с криогенной жидкостью, например жидким воздухсм, содержащие металлические сетки с мелким размером ячеек сетки 0,013 х х 10 м, К торцам криогенной емкости

2 через патрубок 4 и распределитель

3 (фиг.3) подводится криогенная жидкость (жидкий воздух), в которую

1535596 ристого элемента с крупным размером ячеек се ки позволяет увеличить период между регенерациями, а значит, упростить эксплуатацию, повысить на5 дежность, срок службы установки. Достигается экономический и социальный эффект по оздоровлению воздушной среды на рабочих местах и в биосфере.

1. Устройство для очистки газа, содержащее корпус с металлическими сетками, криогенной емкостью патрубками запыленного, очищенного газов и криогена, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации пылегазоочистки, корпус выполнен в виде эллиптического цилиндра с патрубком пенообразующей жидкости и патрубком отвода сжиженного газа, расположенными на его торце, и со шламосборником и снабжен дополнительной криогенной емкостью, причем каждая криогенная емкость снабжена распределителем, выполненным в виде трубы со щелью по образующей, расположенной на торцовой поверхности элемента из металлических сеток, и вихревой камерой с распределителем, тангенциальными соплами, шламосборником и ультразвуковым генератором, установленным сверху и вокруг вихревой камеры, распределители криогенных емкостей расположены в фокусах эллиптического цилиндра, а распределитель вихревой камеры установлен между ними.

2. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что металлические сетки вихревой камеры выполнены в виде двух слоев, причем первый по ходу газа слой выполнен с размером ячеек 0,4 х 10 з,,а второй слой - с размером ячеек 0,55 х 10 м, металличе-3 ские сетки криогенной емкости выполнены в виде двух слоев с размером ячеек 0,013 х 10 и.

-з

35 барботирует очищаемый газ, и происходит сжижение токсичных газовых компонентов. Металлическая сетка выбирается экспериментально с ячейками размером 0,013 х 10 м. При больших размерах ячеек (пор) будет наблюдаться провальный режим работы, а при меньших — неоправданно возрастает газодинамическое сопротивление по потоку очищаемого газа, Формула и з о б р е т е н и я

Оптимальньм размером flop структуры, обеспечивающим устойчивый процесс барботажа с>ннжаемого газового потока в жидкий воздух, будет структура с ячейками 0,013 х 10 З м. Для большей устоичивости устанавливают два слоя 2 х 0,013 пористого материала. В такой структуре за счет транспирации сжижаемого газа и его барбота- 20 жа произойдет ожижение ядовитых газов с высокой эффективностью (99,91).

Сжиженные токсичные для организма человека газовые компоненты и очищенный газ удаляются через патрубок 12, при- 25 чем сжиженные газы могут использоваться для нужд предприятия, а очищенные газы выбрасываются в атмосферу, шлам собирается в шламосборнике 14 и удаляется для утилизации ° 30

Таким образом, устройство для очистки газа позволяет с высокой эф- фективностью осаждать мелкие фракции пыли в пенном потоке и очищать газ от токсичных газовых компонентов с эффективностью до 99,9ь, с высокой эффективностью использовать энергию ультразвуковой волны в эллиптическом цилиндре, при ем интенсификация процессов тепломассопереноса при генера- 40 ции пены и пылегазоочистке позволяет сократить расход пенообразующего раствора в 1,5-2 раза, утилизировать сжиженные газы, сократить гидравлическое сопротивление сетчатых 45 структур в 1,9-2,3 раза„ а газодинамическое — в 2>7 раза, в несколько раз снизить материалоемкость, габариты, массу установки. Применение r1o1535596

Составитель Л.Юл„";ашева

Редактор Я.Лежнина Техред л.герд окова Корректор С.Шекмар

Заказ 70 Тираж 546 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, >i(-35, паушскэя наб., д. 4/5

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