Устройство для пылегазоулавливания

 

Изобретение относится к высокоэффективной очистке газа. Цель - повышение эффективности улавливания микроскопической пыли и абсорбции ядовитых газов компонентов. Устройство содержит расположенный в воздухопроводе 1 капиллярно-пористый фильтрующий элемент 3, щелевой распылитель 5 пенообразующей жидкости. Последний установлен по образующей воздухопровода и связан с элементом 3. Устройство имеет шламосборник 14, акустический генератор с подключенным к нему посредством штанги 12 вибратором 11. На противоположных сторонах элемента 3 расположены перфорированные пластины 6, закрепленные посредством пластины 9 к вибратору 11. Элемент 3 выполнен из эластичного полиуретана, гидравлический диаметр пор и капилляров которого в ненагруженном состоянии равен 0,14<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-3</SP>м. В момент расширения микроканалов пор и капилляров прилипшие микроскопические частички сдуваются и удаляются в виде шлама в шламосборник 14, из которого пылинки и ядовитые газовые компоненты могут утилизироваться. Поры и капилляры восстанавливаются за счет внутренних упругих сил сжатия и расширения и за счет внешнего воздействия вибратора 11. Утечки пенообразующего раствора исключаются за счет конструктивного оформления распылителя 5, на выходе которого элемент 3 зажимается между пластинами 6. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1601392 А 1

gg (И) Д1)У Е 21 F 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4465224/31-03 (22) 24.05.88 (46) 23.10.90. Вюл. К 39 (71) Казахский политехнический институт им. В. И. Ленина (72) А. Н. Генбач и А, А. Генбач (53) 622.807(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1456608, кл. Е 21 F 5/00, 1987. (54) УС .ГР011СТВ0 ДЛЯ ПЫЛЕГАЭОУЛАВЛИВА;НИЯ (57) Изобретение относится к высокоэффективной очистке газа. Цель — повьтшение эффективности улавливания микроскопической пыли и абсорбции ядовитых газовых компонентов, Устройство содержит расположенный в воздухопроводе 1 капиллярно-пористый фильтрующий элемент . 3, щелевой распылитель 5 пенообразующей жидкости. Последний установлен по образующей воздухопровода и связан с элементом 3. Устройство имеет шламосборник 14, акустический генератор с

2 подключенным к нему посредством штанги 12 вибратором 11. На противополож ных сторонах элемента 3 расположены перфорированные пластины 6, закреплен-ные посредством пластины 9 к вибрато ру 11, Элемент 3 выполнен из эластич— ного полиуретана, гидравлический диаметр пор и капилляров которого в ненагруженном состоянии равен 0,14 х х 10 м. В момент расширения микроканалов пор и капилляров прилипшие микроскопические частички сдуваются и удаляются в виде шлама в шламосборник

14, из которого пылинки и ядовитые газовые компоненты могут утилизироваться. Поры и капилляры восстанавливаются за счет внутренних упругих сил сжатия и расширения и за счет внешнего воздействия вибратора 11, Утечки пеноббразующего раствора исключаются эа счет конструктивного оформления распылителя 5, на выходе которого эле-. мент 3 зажимается между пла" òèíàìè 6.

2 з.п. ф-лы, 3 ил.

16073)2

Изобретение относится к высокоэффективной очистке .газа (воздуха) от

Микроскопической пыли (фракции,размером менее 5 10 м) и ядовитых газовых

6 компонентов, например при сжигании

Ыплива в теплоэнергетической, металдургической, химической промышленности, при переработке и транспортировке материала в горнодобывающей промыш 1О ,бренности.

Цель изобретения — повышение эффеквности улавливания микроскопической, ши и абсорбции ядовитых газовых компонентов. 15

На фиг, 1 изображено устройство фля пылегазоподавления, продольный азрез; на фиг. 2 — капиллярно-поритый фильтрующий элемент в свободном . 2p ненагруженном) состоянии, поперечный азрез; на фиг. 3 — капиллярно-пориСтый фильтрующий элемент при воздействии на него акустических колебаний, поперечный разрез. 25

Устройство состоит из воздухопро— вода 1 и патрубка 2 отвода очищенного т

Газа, которые разделены капиллярнопористым фильтрующим элементом 3, выполненным, например, из эластичного полиуретана или эластичного композиционного материала с комплексом заданных свойств, причем капилляры и поры

4 (фиг. 2 и 3) имеют повышенный гидравлический диаметр, равный в нена35 груженном (свободном) состоянии 0,14 х х 10 м. Целевой распылитель 5, выполнен в виде кольца со щелью по образующей трубы, заполнен пенообразующим раствором и сообщен с фильтрую- 40 п7им элементом 3, причем последний закреплен между перфорированными пластинами 6 болтовыми соединениями 7 с прижимными отворотами 8. Пластины 6 содержат отверстия, продольный и поперечный шаги которых равны между собой и составляют не менее ста гидрав— лических диаметров пор и капилляров капиллярно-пористого элемента 3, I!a свободном участке капиллярно-пористого фильтрующего элемента 3 установлена гибкая пластина 9, выполненная из упругого материала, и закреплена винтами 10 к перфорированным пластинам

6 Пластина 9 присоединена к вибрато55 ру 17, например цилиндрическому, который подключен посредством штанги 12 к акустическому генератору (не показан), выполненному, например, типа,свистка Гартмана, задающему вибрато-! ру 11 режим работы по кинематической схеме 13 с возвратно-поступательным

:движением так, что частота колебания имеет период, не превышающий продолжительность нахождения микрочастиц.

Уловленные микроскопические пылинки и капельки, и абсорбированные ядовитые газовые компоненты в виде шлама соби— раются в шламосборнике 14, а очищенHbIH газ отводится из патрубка 2 пылегазоуловителя, Устройство пылегазоулавливания работает следующим образом.

Пылегазовый поток 15 (фиг. 1) подают через воздухопровод 1 на капиллярно-пористый фильтрующий элемент 3, имеющий повышенные размеры пор и капилляров 4. Пенообразующий раствор пи-тает фильтрующий элемент 3, расположенный в объеме распылителя 5. За счет действия массовых (гравитационных и сил давления) и капиллярных сил в объеме и на поверхности капиллярно-пористого элемента 3 создается весьма устойчивая пленка жидкости в многофазном пограничном слое, которая обеспечивает высокоинтенсивное протекание тепломассообменных процессов, причем оптимизация гидравлического диаметра пор и капилляров 4 позволяет достигнуть сокращения расходов раствора при наибольшей эффективности очистки, сохраняя минимальные газогидродинамические сопротивления. Высокая эффективность пылеулавливания и абсорбции ядовитых газовых компонентов объясняется повышенной коагулирующей способностью газомеханической пены в порах и капиллярах 4 капиллярно-пористого материала 3 типа эластичного полиуретана

ППУ-ЗФ либо композиционного материала типа ППУ-202-1 (фиг. 2 и фиг. 3), причем поры и капилляры 4 изменяют свою геометрию с частотой акустических колебаний вибратора, при этом период колебаний не превышает продолжительности нахождения микрочастиц и микрокапелек, либо микробъемов пенообразующего раствора, абсорбирующего ядовитые газовые компоненты. 3а счет этого происходит эффективное управление микрогазогидродинамикой процессов в микроканалах, увеличивается время пребы вания частиц и повышается вероятность осаждения микропылинок и микрокапелек на стенки пор и капилляров 4, а также улучшаются процессы абсорбции ядови16013 тых газовых компонентов за счет их вынужденного сближения и касания со стенками каналов (фиг. 3). Определяющим в механизме улавливания микроско5 пической пыли и абсорбции ядовитых газовых компонентов является увеличение времени пребывания частиц, капелек и газовых компонентов в микроканалах пор и капилляров 4 капиллярно-по- 10 ристого элемента 3. В этих условиях превалирующим является диффузионный микропроцесс, когда микропыпинки испытывают непрерывное воздействие молекул.газа, находящегося в броуновском движении, причем подвижность чаа стиц увеличивается явлением термофореза, обусловленного разностью температур между скелетом пористого материала 3, пенного потока и частицами 20 пыли, что позволяет управлять процессами микрогазодинамики пылинок, изменяя их траектории и существенно уве личивая вероятность их сближения и прилипания к стенкам каналов пор и 25 капилляров 4. Положительную роль играет явление диффузиофореза, вызванное увеличившимся градиентом концентрации компонентов пенного потока за счет повышения интенсивности теплооб- 30 менных процессов испарения пленок пенообразующего раствора в объеме и на поверхности пористого элемента 3. Существенный вклад в интенсификацию про-. цессов внесен вибрацией, которая вы зывает деформацию размеров пор и ка пилляров 4 °

В момент расширения микроканалов пор и капилляров 4 прилипшие микроско.-. пические частички сдуваются и удаляют-4g ся в виде шлама в шламосборник 14, из которого пылинки и ядовитые газовые компоненты могут утилизироваться. Поры и капилляры 4 восстанавливаются за счет внутренних упругих сил сжатия и 45

92 расширения и за счет внешнего воздейст-вия вибратора 11. Утечки пенообразующего раствора исключаются за счет конструктивного оформления распылителя

5, на выходе из которого капиллярнопористый элемент 3 зажимается между перфорированными пластинами 6 прижимными отворотами 8 болтовых соединений

7, Очищенный газ отводится через "пат-рубок 2 в атмосферу, Формула изобретения

t. Устройство для пьшегазоулавливания, включающее расположенный в воздухопроводе капиллярно-пористый фильтрующий элемент, щелевой распылитель пенообразующей жидкости, установленный по образующей воздухопровода и связанный с фильтрующим элементом, и шламосборник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности улавливания микроскопической пыли и абсорбции ядовитых газовых компонентов, оно снабжено акустическим генератором с подключенным к нему посредством штанги вибратором, при этом фильтрующий элемент снабжен перфорированными пластинами, размещенными на его противоположных сторонах и закрепленных посредством упругой пластины, сообщенной с вибратором.

2, Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что фильтрующий элемент выполнен из эластичного полиуретана, гидравлический диаметр пор и капилляров которого в ненагруженном состоянии равен 0,14 . 10 м.

3. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что поперечный и продольный шаги между отверстиями перфорированных пластин составляет не менее 100 гидравлических диаметров пор и капилляров фильтрующего элемента.

1601392 — э».

Составитель И, Федяева

Редактор С. Патрушева Техред И.Дндык Корректор З. Гирняк

У

Заказ 3260 Тираж 375 Подписное

3НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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