Устройство для очистки газов

 

Использование: очистка газов, возможно при производстве асфальта. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, в котором установлены последовательно соединенные между собой сепарационные камеры, при этом каждая камера заполнена абсорбирующей жидкостью. Камера содержит дно 7, крышку 8, перегородку 9, установленную на крышке с образованием канала 12, корпус 1 имеет входной и выходной патрубки для газов Во входной камере в качестве жидкости применена вода, в следующих - нефтепродукт, например масло , в последней камере - водный раствор каустической соды. В каждой камере под перегородкой установлен отбойник 16, образующий с ней щель 17. Параметры элементов устройства находятся в соотношениях: ,8-2,2, ,1-1,4, Fi/F2 1, 8-2.2, где а - высота уровня абсорбирующей жидкости в камере, м; b - высота канала, м; с - ширина ще/1и. м; d - величина погружения перегородки в жидкость, м; FI - площадь поверхности жидкости в отсеке входа в камере, м : Fa - площадь щели, м . 4 ил. (л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 01 D 47/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4938490/26 (22) 23,05.91 (46) 07.07,92. Бюл. ¹ 25 (76) И.В. Бирюков, А.В. Бирюков и В.И. Би- рюкова (53) 621.928.97(088.8) (56) Патент США N 3815332, В 01 О 47/02, 1974.

Патент США N 4400355, В 01 D 47/16, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ (57) Использование, очистка газов, возможно .при производстве асфальта, Сущность изобретения: устройство содержит корпус

1, в котором установлены последовательно соединенные между собой сепарационные камеры, при этом каждая камера заполнена абсорбирующей жидкостью. Камера содер„„5Q„„1746870 АЗ жит дно 7, крышку 8, перегородку 9, установленную на крышке с образованием канала

12, корпус 1 имеет входной и выходной патрубки.для газов, Во входной камере в качестве жидкости применена вода, в следующих — нефтепродукт, например масло, в последней камере — водный раствор каустической соды. В каждой камере под перегородкой установлен отбойник

16, образующий с ней щель 17. Пара- . метры элементов устройства находятся в соотношениях, а/b=1,8 — 2,2,, с/d=1,1-1,4, F>/F2=1;8-2.2, где а — высота уровня абсорбирующей жидкости в камере, м: Ь вЂ” высота канала, м; с — ширина щеКи, м; d — величина погружения перегородки в жидкость, м; Fi — площадь поверхности жидкости в отсеке входа в камере, м ; Fg — площадь щели, м2.

4 ил.

1746870

Изобретение относится к устройствам для очистки газов и может быть использовано при производстве асфальта.

Известно устройство для очистки газов, содержащее корпус с камерами, снабженное перегородками, Между дном и перегородками имеются щели-каналы, а на дне закреплен отбойник с наклоном в сторону выхода газа, при этом высота отбойника выше уровня жидкости. Отбойник выполняет функцию разделительной перегородки, так как его высота выше уровня жидкости и разделяет камеру на две половины, Однако параметры размеров элементов устройства не оговорены, поэтому без предварительныхх экспериментальных поисков невозможно определить оптимальные характеристики элементов.

Известно также устройство для очистки газов, которое содержит корпус, в котором установлены последовательно соединенные между собой сепарационные секции с камерами, заполненные абсорбирующей жидкостью. Корпус снабжен входным и выходным патрубками для газа. В каждой камере имеется перегородка, закрепленная на крышке корпуса и образующая с дном канал. При этом перегородка расположена ниже уровня жидкости..

Однако устройство обладает низкой безопасностью в работе и сложностью в обслуживании, так как применена агрессивная жидкость — серная кислота, оно дорого за счет применения дорогой серной кислоты и требует применения специальных вентиляционных систем, предназначенных для работы с серной кислотой, а также характеризуется низкой эффективностью работы. так как используются не вязкие жидкостиабсорбенты, а текучие,(серная кислота) и низким сроком службы серной.кислоты. В описании устройства, не указаны оптимальные соотношения размеров его элементов, что не позволяет достичь максимальной эффективности очистки газов.

Целью изоОретения является снижение эксплуатационных затрат, повышение эффективности очистки газов, содержащих нефтепродукты, за счет последовательной обработки газов водой, нефтепродуктом (маслом, битумом и т,п.) и водным раствором каустической соды, Поставленная цель достигается тем, что устройство для очистки газов, преимущественно асфальтового производства, содержащее корпус, в котором установлены последовательно соединенные между собой сепарационные секции с камерами, при этом каждая камера частично заполнена абсорбирующей жидкостью, имеет дно, крышку и перегородку, установленную на крышке и образующую с дном канал, разделяющую камеру на отсек входа и отсек выхода, а корпус снабжен входным и выходным пат5 рубками для газов, каждая камера снабжена отбойником, установленным под перегородкой на дне камеры. ниже. уровня жидкости, с наклоном в сторону выходного патрубка и размещенным с образованием

10 щели с перегородкой, при этом параметры элементов камер находятся в соотношениях — = 1 8— - 2,2; — = 1,1 — 1,4; — = 1,8 — 2,2, а,с,F> 2 где а — высота уровня абсорбирующей >кид15 кости в камере, м; Ь вЂ” высота канала, м; с— ширина щели, м; d — величина погружения перегородки в абсорбирующую жидкость (d=-а — b), м; F1 — площадь зеркала жидкости в отсеке входа и камере, м; Fz — площадь

2, 20 щели, м .

Такое выполнение устройства повышает эффективность очистки газов, содержащих нефтепродукты, снижает эксплуатационные затраты путем последо25 вательной обработки газов водой, нефтепродуктом (маслом, битумом и т.п.) и водным раствором каустической соды.

На фиг, 1 представлено устройство, продольный разрез: на фиг. 2 — разрез А-А на

30 фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1: на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1 с последовательно соединенными сепарационными секциями с камерами 2 — 5. Каждая

35 камера имеет стенку 6, дно 7 и крышку 8, а также перегородку 9. Корпус снабжен входным патрубком 10 и выходным патрубком

11. Между перегородкой и дном располагается канал 12. Входная камера 2 заполнена

40 водой 13, Средние камеры 3 и 4 заполнены нефтепродуктом 14 (масла или битумы), а выходная камера 5 заполнена водным раствором каустической соды 15. На дне каждой камеры установлены отбойники 16, расположенные под углом к выходу и образующие с перегородками 9 щели 17. Каждая камера разделена перегородкой 9 на отсек

18 входа газа и отсек 19 выхода газа.

Устройство работает следующим обра50 зом.

Очищаемый газ подают под избыточным давлением во входной патрубок 10. Гаэ подают в камеру 2, и иэ отсека 18 входа через канал 12 и щель 17 он проходит через

55 жидкость в отсек 19 выхода. Газ проходит через жидкость(воду) в виде мелких пузырьков и, контактируя с жидкостью, очищается от примесей, Вода препятствует проникновению в последующие камеры искр, кото1746870

30

55

Примеры выполнения устройства для граничных значений параметров. рые могут находиться в газе. Далее газ попадает в камеру 3, заполненную нефтепродуктом (маслом, битумом и т.п,), Кинематика процесса очистки такая же, как и в камере

2, однако масло, являясь вязкой средой, абсорбирует примеси с большим эффектом, чем вода, Камера 4 работает аналогично камере 3, и далее газ поступает на окончательную очистку в камеру 5. В этой камере гаэ не только очищается от примесей; но и обеззараживается от биологических включений.

Перегородки 9, опущенные ниже уровня жидкости, позволяют проводить процесс очистки за счет прохождения газа через жидкость, так как пузырьки. газа следуют через канал 12. Отбойники 16 направляют пузырьки в требуемом направлении в отсеках выхода, а щель 17 создает необходимое гидравлическое сопротивление. Оптимальные параметры, соответствующие заявленным соотношениям, позволяют вести процесс очистки с максимальной эффективностью. В этом случае не происходит выплесков жидкости из камер и движение газа через жидкость спокойное, Таким образом, газ практически полностью (в среднем на 98%) очищается от примесей, нефтесодержащих элементов и выходя в атмосферу не загрязняет ее. Отфильтрованные примеси, например сажа, являются ценным сырьем, легко отделяются от абсорбирующей жидкости и могут иметь в дальнейшем самостоятельное широкое применение.

Пример, Оптимальные параметры 3 следующие: — = 2,0; — = 1,25; — = 2,0, а с, F<

b d Fz

Эти параметры обеспечиваются следующими размерами элементов устройства, приведенными в табл. 1. . Такие параметры дают наилучшие результаты.

Характеристика устройства.

Материал конструкции Ст3

Производительность устройства, нм ч 15 тыс.

Вредные вещества в газе сажа температура газа, С на входе .190 на выходе 80

Концентрация вредных вешеств в очищаемом газе, г/нм на входе 160 на выходе 3

КПД очистки, % 98

Давление газа на выходе, Па 39

Обоснование выбранных соотношений приведены в табл, 2. а

Ь вЂ” — 1,8-2,4 — при соотношении менее

1,8 фильтрующий слой жидкости невелик и эффект осаждения загрязнений снижается.

При соотношении более 2,2 фильтрующий слой имеет слишком большую толщину, для его прохождения необходимо создать большее давление газа, что увеличивает турбулентность его движения в жидкости и снижает эффективность фильтрации. с ! — = 1,1 — 1,4 — при соотношении менее

1,1 возрастает сопротивление движению газа, что увеличивает турбулентность потока в отсеке входа и снижает эффективность фильтрации. При соотношении более 1,4 эффективность работы отбойника в отсеке выхода снижается, что увеличивает турбулентность потока и снижает эффективность очистки.

Fi — = 1,8 — 2,2 — при значении соотноше г ния менее 1,8 снижается ламинарность потока газа в отсеке выхода, что снижает эффективность очистки, При значении более 2,2 снижается равномерность распреде.— ления пузырьков в камере, что снижает эффективность очистки.

Предлагаемое устройство более безопасно в работе, просто в обслуживании, так как исключено применение агрессивной среды — серной кислоты, более дешево за счет применения недефицитных и дешевых абсорбентов. Не нуждается в использовании в конструкции специальных дорогостоящих дефицитных материалов, используемых в случае применения серной кислоты (такие, как нержавеющая сталь), не требует применения специальных вентиляционных систем, предназначенных для работы с агрессивными средами. Эффективность работы устройства выше, так как используются вязкие жидкости (масла, битумы и т,д.), в которых загрязнения задерживаются с большим эффектом, чем в серной кислоте. Расширение ассортимента применяемых жидкостей обеспечивается тем, что нефтепродукты, раствор каустической соды, вода, являются недефицитными и дешевыми жидкостями. Срок службы таких жидкостей в установке значительно дольше, чем серной кислоты. Возможна их очистка и повторное использование. Могут быть применениы жидкости различных марок, в том числе бывшие в употреблении. Устройство позволяет достичь высокой степени очистки газов, КПД его работы в среднем 98%. Be1746870

Таблица 1

F1

0,31

-0,5

0.25

0,25

1,0

0,5

Таблицаг

Соотношения

Паранетри

Эффе ктивн, оиистки

0,2

Ь с 8 т, и ив и и

--18 а

0,9

0,5

-=11 с ,1 э

0,44 0,4

1,"0 0,55 — - t,8

F(Е Ф

2,2

0,5

0,23 с

1,4

0, 24 0, 17

2,2

0,5

Ъ

1,8

0,9

0,5

1,4

0,24 О,tl

-- t,8

Р<

t,0 0,55 а ь

2,2

0,5

0 23

0,44 0,4 98 с

1,4

F<

= 2>2

1,1 0,5 щества примесей газов, удаленные из обрабатываемого газа, могут быть использованы в дальнейшем, так как легко отделяются от жидкости. В то же время, такие вещества очень дорогие и дефицитные, например сажа, количество которой в газах всегда существенно. Таким образом, производится не . только очистка газов, но. и производится ценный продукт, имеющий большую стоимость — сажа.

Формула изобретения

Устройство для очистки газов, содержащее входной и выходной патрубки.для газа, корпус с последовательно соединенными между собой сепарационными камерами, каждая из которых частично заполнена абсорбирующей жидкостью, имеет дно, хрышку и разделена на отсеки входа и выхода перегородкой, установленной на крышке с образованием канала по отношению к дну; о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат, повышения эффективности очистки газов, co\ держащих нефтепродукты, за счет последовательной обработки газов водой, нефтепродуктом (маслом, битумом и т.п.) и водным раствором каустической соды, каж5 дая камера снабжена отбойником, установленным под перегородкой на дне камеры с образованием щели, ниже уровня жидкости с наклоном в сторону выходного патрубка, при этом параметры элементов камер нахо10 дятся в соотношениях — 1,8 — 2,2; — = 1,1-1,4; — = 1,8-2,2, а .с F>

Рг . где а — высота уровня абсорбирующей жид15 кости в камере, м;

Ь вЂ” высота канала, м; с — ширина щели, м;

d — величина погружения перегородки в абсорбирующую жидкость (d=a-b), м;

20 Р1 — площадь зеркала жидкости в отсеке входа в камере, мг;

F .— площадь щели. м, 1746870

Составитель О.Беккер

Редактор И;Ванюшкина Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик Заказ 2405 Тираж 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