Пенный аппарат

 

Изобретение относится к мокрой очистке газов и может быть использовано для проведения теплои массообменных процессов. Цель изобретения - увеличение производительности аппарата и повышение экономичности его работы за счет снижения удельного орошения при сохранении высокой эффективности и низкого брызгоуноса. Для достижения цели между корпусом 1 и горизонтальной перегородкой 8 круглой формы, размещенной внутри корпуса, расположено примыкающее к стенкам корпуса плоское кольцо 9, а в кольцевой щели 11 между перегородкой и кольцом 9 установлен стабилизатор стока жидкости 10, выполненный в виде обечайки, верхний срез которой расположен выше уровня перегородки на 0,3-0,6 ширины кольцевой щели 11. Стабилизатор обеспечивает стабилизацию стока /провала/ жидкости через щель, тем самым устраняя колебания высоты пенного слоя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

1 (21) 4321961/23-26 (22) 24.09.87 (46) 30.04.90. Бюл. № 16 (71) Волжский филиал Ленинградского государственного научно-исследовательского и проектного института основной химической промышленности (72) Н. Д. Афанасьев, О. С. Ковалев, К. М. Литвиненко и Н. P. Хайрулин (53) 621.928.97 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1053859, кл. В 01 D 47/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1212515, кл. В 01 D 47/04, 1984. (54) ПЕННЫИ АППАРАТ (5?) Изобретение относится к мокрой очистке газов и моЖет быть использовано для проведения тепло- и массообменных процесÄÄSUÄÄ 1560274 А 1 (51)5 В 01 D 47/04

2 сов. Цель изобретения — увеличение производительности аппарата и повышение экономичности его работы за счет снижения удельного орошения при сохранении высокой эффективности и низкого брызгоуноса. Для достижения цели между корпусом 1 и горизонтальной перегородкой 8 круглой формы, размещенной внутри корпуса, расположено примыкающее к стенкам корпуса плоское кольцо

9; а в кольцевой щели 11 между перегоропкой и кольцом 9 установлен стабилизатор стока жидкости 10, выполненный в виде обечайки, верхний срез которой расположен выше уровня перегородки на 0,3 — 0,6 ширины кольцевой щели 11. Стабилизатор обеспечивает стабилизацию стока (провала) жидкости через щель, тем самым устраняя колебания высоты пенного слоя, 2 ил.

1560274

25

Изобретение относится к технике мокрой очистки газов и может быть использовано для проведения тепло- и массообменных процессов между газом и жидкостью, а также для очистки газов в химической промышленности и других областях народного хозяйства.

Цель изобретения — увеличение производительности аппарата и повышение экономичности его работы за счет, снижения удельного орошения при сохранении высокой эффективности и низкого брызгоуноса.

На фиг. 1 показан пенный аппарат, разрез; на фиг. 2 — разрез Л вЂ” А на фиг. 1.

Пенный аппарат содержит корпус 1 с входным патрубком 2 подвода и выходным патрубком 3 отвода газа, орошающее устройство 4, усеченный конус 5, сборник жидкости 6, стабилизатор пенного слоя 7, горизонтальную перегородку 8, плоское кольцо 9 и стабилизатор стока жидкости 10, выполненный в виде обечайки, размещенной в кольцевой щели 11 между перегородкой 8 и кольцом 9.

Аппарат работает следующим образом.

Внутрь корпуса 1 через входной патрубок 2 подают загрязненный примесями газ.

Сверху на перегородку 8 и расположенный на ней усеченный конус 5 через орошающее устройство 4 подают жидкость. Проходя кольцевую щель 11 между перегородкой 8 и плоским кольцом 9, газ вступает во взаимодействие с жидкостью с образованием в рабочем пространстве над перегородкбй и кольцом газожидкостного пенного слоя с высокоразвитой поверхностью контакта газовой и жидкой фаз, в котором происходит очистка газа от примесей или другие тепло- и массообменные процессы. Стабилизатор пенного слоя 7, выполненный в виде радиальных наклонных пластин, закручивает газожидкостный слой, что способствует его турбулизации и повышению поверхности газовой и жидкой фаз.

Плоское кольцо 9 является порогом, который позволяет снизить количество стекающей жидкости из рабочей зоны в сборник жидкости 6 за счет устранения пристеночного эффекта, благодаря чему уменьшается количество подаваемой жидкости через орошающее устройство 4.

Ста билизатор стока жидкости 10, выполненный в виде обечайки и расположенный в кольцевой щели между перегородкой и кольцом, способствует равномерному стоку обработанной жидкости, что позволяет уменьшить пульсирующие вертикальные колебания газожидкостного слоя и тем самым увеличить производительность аппарата за счет повышения скорости газа, сохранив при этом на высоком уровне эффективность очистки газов и малый брызгоунос. Обечайка размещена по высоте «газовой подушки» на перегородке и заглублена в пенный слой.

Пройдя газожидкостный слой, газ, очищенный от примесей, через выходной патрубок 3 выбрасывают в атмосферу или отводят на технологические нужды, а обработанная жидкость, протекая через кольцевую щель 11, попадает в сборник жидкости 6 и выводится из процесса.

Расположение верхнего среза стабилизатора стока выбрано выше уровня перегородки на 0,3 — 0,6 ширины щели. Это обусловлено тем, что при расположении верхнего среза выше уровня перегородки на

0,7 ширины щели (выше верхнего зна-, чения заявленного интервала) увеличивается провал жидкости через щель, в результате чего резко снижается высота газожидкостного пенного слоя, а при расположении верхнего среза выше уровня перегородки на 0,2 ширины щели (ниже нижнего значения заявленного интервала) утечка жидкости через щель практически прекращается, высота газожидкостного слоя начинает расти, т.е. происходит захлебывание аппарата.

Зависимость высоты газожидкостного слоя от расположения стабилизатора стока.при скорости газов в полном сечении аппарата — 3,8 м/с, плотности орошения

0,1 л/м газа при диаметре аппарата 0,5 м представлена в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что при высоте расположения верхнего среза стабилизатора в пределах заявленного интервала, высота газожидкостного слоя составляет 600—

1050 мм, при этом аппарат стабильно работает, практически-отсутствуют вертикальные колебания газожидкостного слоя. При снижении отношения высоты расположения верхнего среза стабилизатора стока к ширине кольцевой щели ниже 0,3 аппарат захлебывается, наступает нерабочий режим, в котором аппарат эксплуати ровать нельзя.

При увеличении отношения выше 0,6 резко снижается высота газожидкостного слоя, в этом режиме аппарат эксплуатировать возможно, однако эффективность очистки будет незначительной.

Сравнительная оценка предлагаемого аппарата и известного (прототип) по улавливанию тумана фосфорной кислоты представлена в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что предлагаемый аппарат выгодно отличается от известного. Эффективность и брызгоунос известного аппарата в значительной степени зависят от скорости газа и удельного орошения. Оптимальным для него являются: скорость газа — 2,5 м/с при удельном орошении 0,1 л/м газа. При увеличении скорости газа выше 2,5 м/с в пенном слое появляются вертикальные колеба1560274 ния, что приводит к возрастанию брызгоуноса и за счет этого снижается эффективность, так 1(BK в брызгах содержится уловленный продукт. Поэтому в этих режимах эксплуатация аппарата неэффективна. по сравнению с прототипом) . Более высокая производительность предлагаемого аппарата и низкое удельное орошение в совокупности повышают экономичность его работы по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Таблица

Отношение высоты расположения верхнего среза стабилизатора стока к ширине кольцевой щели

0,7

0,5 0,6

0,3

0,2

Высота газожидкостного слоя, Захлебы- 800-1050 700-900 600-700 200 †2 мм вание

Таблица2

Пр едл а r а емый апп ар ат

Параметры процесса

Пенный аппарат (прототип) 500

500 500 500

Диаметр аппарата,мм

Отношение высоты,расположения верхнего среза стабили0,3

0,6

4,0

2,5

2,5

4,0

0,1

О, 1**

0,1

0,1

450

500

550

800

68,4

0,9

71,5

0,10

88,5

О, 10

90,3

О, 12

> Наступает нерабочий режим из — за резкого снижения эффективности и возрастания брызгоуноса

** Наступает нерабочий режим из-за резкого снижения эффек— тивности.

Предлагаемый аппарат при минимальном брызгоуносе стабильно работает при скоростях газа 2,5 — 4,0 м/с и удельном орошении 0,1 — 0,4 л/м газа, эффективность очистки при этом поддерживается стабильно на достаточно высоком уровне. Стабилизатор стока достаточно равномерно позволяет осуществлять отвод отработанной жидкости из газожидкостного слоя (провал) в сборник жидкости,за счет этого исключаются вертикальные колебания в слое. Таким образом предлагаемый аппарат позволяет эффективно работать на повышенных скоростях газа и минимальном орошении. 3а счет увеличения скорости на столько же повышается производительность аппарата (на 40Я по сравнению с прототипом). Низкое орошение позволяет уменьшить мощность и производительность насоса, осуществляющего подачу орошающего раствора (в 2 раза затора стока к ширине кольцевой цели

Скорость газа в полном сечении аппара— та, м/с

Удельное орошение, л/мз газа

Высота газожидкостного слоя, мм

Эффективность улавливания тумана, 7.

Брызгоунос, г/м

Пенный аппарат, содержащий цил1(ндрический корпус, патрубки подвода и вывода газа, стабилизатор пенного слоя, орошающее устройство, сборник жидкости, горизонтальную перегородку с усеченным конусом, размещенную внутри корпуса с кольцевой щелью, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности аппарата н повышения экономичности его работы за счет снижения удельного орошения и брызгоуноса, он снабжен плоским кольцом, прикрепленным к стенке корпуса на уровне горизонтальной перегородки и стабилизатором стока жидкости, размещенным в кольцевой щели между перегородкой и кольцом, и выполненным в виде обечайки, верхний срез которой расположен выше уровня перегородки на 0,3 — 06 ширины кольцевой щели.

1560274

10 фиг. 2

Составитель О. Беккер

Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 938 Тираж 560 Подписное

BHHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Г1роизводственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 10) !