Устройство для обработки газа
Изобретение может быть использовано для очистки низконапорного газа от примесей, например для улавливания аммиака из сантрубы в производстве карбамида. Цель изобретения состоит в повышении производительности и эффективности очистки за счет увеличения поверхности контакта фаз, снижения брызгоуноса и гидравлического сопротивления. Для этого осевой патрубок 4 жидкости установлен выходным концом по ходу движения газа и снабжен струйным промывателем 7 с камерой 11 всасывания. Конический насадок 19 соединен со струйным промывателем и выполнен из набора однонаправленных лопастей, последовательно соединенных друг с другом внутренним концом одной лопасти между концами соседней лопасти. Насадка струйного промывателя перфорирована сквозными щелями, изолированными друг от друга и размещенными под углом к радиусу насадка в одностороннем направлении. При этом щели соединены с осевой полостью. Все это в работе обуславливает увеличение коэффициента эжекции. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР Цт;.;Т; ":„;$8 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ грягЯ С/РЬ (21) 4343667/23-26 (22) 15.12.87 (46) 30.06.90. Бюл. М 24. (71) Гродненское производственное объединение "Азот" им. С.О.Притыцкого (72) А.А.Лакомкин, В.В.Агеев, А.В.Путята и В.А.Антропов (53) 621.928.97 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 654272, кл. В 01 D 47 00, 1976, опублик. Авторское свидетельство СССР М 1318265, кл. В 01 0 47/06, 1985, опублик. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГАЗА (57) Изобретение может быть использовано для очистки низконапорного газа от примесей, например для улавливания аммиака из сантрубы в производстве карбамида. Цель изобретения состоит в повышении производительности и эффективности очистки за „„Я „„1574251 А1 счет увеличения поверхности контакта фаз, снижения брызгоуноса и гидравлического сопротивления. Для этого осевой патрубок жидкости 4 установлен выходным концом по ходу движения газа и снабжен струйным промывателем 7 с камерой всасывэния 11. Конический насадок 19 соединен со струйным промывателем и выполнен из набора одно на и равлен н ых лопастей, последовательно соединенных друг с другом внутренним концом одной лопасти между концами соседней лопасти. Насадка струйного промывателя перфорирована сквозными щелями, изолированными друг от друга и размещенными под углом к радиусу насадка в одностороннем направлении. При этом щели соединены с осевой полостью. Все это в работе обуславливает увеличение коэффициента эжекции. 1 з,п, ф-лы, 5 ил. 1574251 25 45 Изобретение относится к аппаратам для осуществления процессов тепломассообмена, мокрой очистки газов и может применяться для очистки ниэконапорного газа от примесей, например, для улавливания аммиака из сантрубы в производстве карбамида. Цель изобретения — повышение производительности и эффективности процесса эа счет увеличения поверхности контакта фаз, снижения брызгоуноса и гидравлического сопротивления. Н а фиг,1 и редставле но устройство для промывания газа, разрез; на фиг,2 — конический насадок, разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — струйный промыватель, разрез; на фиг.4 и 5 — варианты исполнения насадка сопла соответственно с прямолинейными и зигзагообразными щелями, разрез Б-Б на фиг,3. Устройство для обработки газа содержит корпус 1, внутри которого установлен кольцевой коллектор 2 с форсунками 3, установленными на коллекторе с равномерным шагом и обращенные выходом вверх по ходу газа. К коллектору 2 подключен осевой патрубок 4 посредством трубок 5, при этом необходимое число трубок 5 выбирается из условия равенства их площади проходного сечения соответствующей площади осевого патрубка 4. К выходному концу 6 осевого патрубка 4 подключен струйный промыватель 7, включающий сопла 8 с насадкой 9 и с цилиндрической осевой полостью 10, камеру 11 всасывания, камеру 12 смешивания и выходной диффузор 13. Насадка 9 перфорирована сквозными щелями 14, изолированными одна от другой и размещенными под углом к радиусу насадка в одностороннем направлении,.при этом щели 14 соединены с осевой полостью 10. Щели 14 могут быть выполнены с зигзагообразными профилем в поперечном сечении, насадка 9 может быть выполнена иэ неметаллических материалов, Камера 11 всасывания выполнена в виде двух усеченных конусов 15 и 16, установленных вершиной вверх и соединенных один с другим продольными ребрами 17, а большие основания концов размещены на одной высоте и образуют кольцевую щель 18 для входа очищаемого газа в струйный промыватель. Вершина конуса 15 соединена с выходным конусом 6 осевого патрубка 4, а вершина конуса 16- с камерой 12 смешивания, выполненной в виде полого цилиндра, соединенной с выходным диффузором 13. Коаксиальный конический насадок 19 выполнен из набора однонаправленных плоских лопастей 20, последовательно соединенных друг с другом по одному из обрезов, так что внутренний конец каждой лопасти закреплен между концами соседней лопасти, Конический насадок 19 частично заглублен в диффузор 13 и жестко закреплен на нем в местах контакта. В верхней части устройства размещен узел отвода жидкости, выполненный в виде конфузора 21 со штуцером 22. Устройство для обработки газа, содержащее струйный промыватель, работает следующим образом. Низконапорный восходящий поток загрязненного газа, например, с аммиаком из сантрубы производства карбамида, проходит через коллектор 2 и ускоряется в зоне истечения жидкости из форсунок 3 и одновременно обрабатывается жидкостью иэ форсунок, образующей при распаде струй мелкодисперсный факел распыла с высокоразвитой поверхностью контакта фаз, при этом происходит отмывка газа. В осевой. зоне устройства загрязненный газ движется в восходящем направлении и вовлекается через кольцевую щель 18 в струйный промыватель 7. Жидкость поступает в струйный промыватель из коллектора 2 посредством трубок 5 и осевого патрубка 4. Благодаря симметричному подключению трубок 5 к осевому патрубку 4 создаются одинаковые условия промывки газа форсунками, что исключает преждевременную сепарацию капель в устройстве, например на патрубке 4, и способствует повышению эффективности очистки. Жидкость в струйном промывателе 7 поступает в сопло 8 и происходит через насадку 9, двигаясь через осевую цилиндрическую полость 10 и щели 14. Благодаря выполнению щелей 14 изолированными происходит истечение жидкости из насадка 9 в виде несмешивающихся между собой струй, что существенно увеличивает поверхность контакта гаэг и жидкости в камере 11 всасывания. Размещение щелей 14 под углом к радиусу насадка обуславливает удлинение щели (rio сравнению с радиальным исполнением), что увеличивает поверхность контакта газа и жидкости, которая еще более увеличивается при выполнении щелей зигзагообразными, Выполнение щелей 14 однонаправленными образует одинаковые условия работы всех струй, что обеспечиаает равномерную работу промывателя и равномерное поступление газа из осевой зоны устройства для промывания газа в струйный промыватель. Благодаря соединению щелей 14 с осевой цилиндрической полостью 10 образуется устойчивая форма эжектирующей струи типа "лепесток", что предотвращает преждевременный распад струй и обеспечивает высокую эжекционную способность струйного промывателя. Газ, увле1574251 ченный жидкостной струей в камере 11 всасывания, интенсивно перемешивается с ней в камере 12 смешивания, где происходит эмульгирование газа в жидкости с развитой поверхностью контакта фаз и происходит 5 поглощение жидкостью загрязняющих примесей, содержащихся в газе, Далее жидкостно-гдзОВыЙ поток проходит ВыхОднОЙ диффузор 13 и натекает на конический- насадок 19 и растекается по лопастям 20. Бла- 10 годаря указанному способу соединения плоских лопастей один с другим образуется при выходе потока с насадка 19 конический жидкостный завихритель с перекрытием струй в плане, что устраняет 15 свободный проход газа вверх устройства. Соединение насадка 19 со струйным промыВателем 7 позволяет получить устойчивый жидкостной завихритель. При этом на жидKGcTHoM завихрителе осуществляется 20 осаждение капель жидкости из эоны форсуночной промывки и одновременно происходит транспортировка газа струями завихрителя к корпусу 1 устройства, что снижает гидравлическое сопротивление систе- 25 мы очистки и г овышает эффективность осаждения капель на корпусе 1, Струи жидкостного завихрителя, достигнув корпуса 1,растекаются по нему без дробления благодаря угловому контакту, стекают в виде 30 пленки в конфузор 21 и отводятся из устройства на циркуляцию. Газ, пройдя жидкостной завихритель в периферийной зоне устройства, подкручивается и воздействует центробежным полем на иевыделившиеся 35 капли жидкости, что приводит их к осаждению выше завихрителя и окончательно очищенный и освобожденный от жидкости газ покидает устройство. Преимущество устройства заключается в том, что создана дополнительная эона турбулентной высокоэффективной промывки с эжекцией газа и одновременной сепарацией жидкости без введения в устройство 45 сепарациониых элементов, что особенно важно для очистки низкоиапорного газа, т.е. когда гидравлическое сопротивление системы лимитирует производительность и эффективность процесса очистки газа, 50 8ариант струйного промывателя имеет параметры: длина насадка 18 мм, наружный диаметр насадка саппа 22 мм, диаметр осевой полости 5 мм, количество щелей 8, ширина щелей 1 мм, диаметр камеры смешивания 36 мм; ширина кольцевой щели камеры Всасывания 35 мм, диаметр меньшего конуса камеры всасывания 105 мм. Увеличение коэффициента эжекции составило 0 = 5-3 /3 х 100 $ = 67;ь. Следует ометить, что значительное увеличение коэффициента эжекции обеспечивается в данном случае не только за счет увеличения поверхности струй активной жидкости, но и за счет увеличения диаметра камеры смешивания в предлагаемом устройстве. Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет более эффективно утилизировать низконапорные хвостовые выбросы производств, что спообствует решению защиты окружающей среды от выбросов производства и позволяет получить экономический эффект от возврата уловленного продукта в производство. Формула изобретения 1, Устройство для обработки газа, содержащее корпус, форсунки, соединенные с коллектором подачи жидкости и ориентированные по ходу газа, струйный промыватель с камерой всэсывания, обращенной навстречу потоку газа, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения производительности и эффективности процесса, оно снабжено размещенным нэ выходе струйного промывателя коническим насадком из набора однонаправленных плоских лопастей, соединенных одна с другой по одному из обрезов, при этом коллектор подачи жидкости имеет центральное сопла с насадкой, ориентированное на вход струйного промывателя, а насадка выполнена со сквозными однонаправленными щелями, размещенными под углом к радиусу насадки и сообщенными с осевой полостью ее. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что щели насадки выполнены с зигзагообразным профилем в поперечном сечении, 1574251 1574251 Фиг. 4 b — б Составитель О.Бекер Техред М.Моргентал Редактор А,Долинич Корректор Н.Ревская Заказ 1739 Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
