Способ очистки газового потока от аэрозоля соляной кислоты
Использование: производство соляной кислоты, кислотное травление. Сущность изобретения: газовый поток закручивают .и пропускают через вертикальный канал с разнотемпературными стенками. Градиент температур 100 - 130°С. Проводят нисходящий отвод конденсата. Затем газовый поток подают на абсорбцию водой. Остаточная концентрация соляной кислоты 2-24мг/м3. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ГЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ 00 4 (Л О Ю (21) 4878190/26 (22) 29,10.90 (46) 15.01,93. Бюл, ¹ 2 (71) Запорожский филиал Государственного научно-исследовательского института по промышленной и санитарной очлстке газов (72) В.И.Андреев и В.П.Приходько (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 1090429, кл. В 01 D 47/05, 1982. Авторское свидетельство СССР ¹ 1039530, кл. В 01 D 45/18, 1982, Авторское свидетельство СССР ¹ 285892, кл, В 01 D 45/18, 1964. Предлагаемое изобретение относится к технике очистки выбросов в атмосферу паровоздушных смесей, содержащих аэрозоли (туман) соляной кислоты и может быть использовано в различных отраслях пром ы шлен ности. В настоящее время очистка выбросов от аэрозолей осуществляется в основном волокнистыми фильтрами, электрофильтрами и скрубберами Вентури. Эффективность газоочистки такими методами довольно низкая и нестабильная с большими энергозатратами. Задачей предлагаемого изобретения является проведение предварительной деструкции аэрозоля кислоты с последующей абсорбцией элементов деструкции. Известен способ очистки газов от жидкой аэрозольной фракции, в котором очистка осуществляется путем пропускания потока, предварительно нагретого до температуры парообразования аэрозольных частиц, через охлаждаемую насадку, которая конденсирует пары. Т е. в извест <ом спосо„„р0 „„1787509 А1 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВОГО ПОТОКА ОТ АЭРОЗОЛЯ СОЛЯНОЙ КИСЛОТЫ (57) Использование: производство соляной кислоты, кислотное травление, Сущность изобретения; газовый поток закручивают.и пропускают через вертикальный канал с разнотемпературными стенками. Градиент температур 100 — 130 С. Проводят нисходящий отвод конденсата. Затем газовый поток подают на абсорбцию водой. Остаточная концентрация соляной кислоты 2 — 24 мг/M . 2 ил. бе используется принцип резкого закаливания нагретой среды. Недостатком известного способа очистки является низкая производительность при изменениях нагрузок и невысокая эффективность процесса газоочистки, .В другом устройстве газовый поток с аэрозольными частицами насыщается парами жидкости и проходит в закрученном канале с разнотемпературными станками, из которых наружная холодная, а внутренняя— горячая. Температурный градиент в устройстве составляет интервал в 65 — 70 С (75 С 5 С), а общая температура потока находится в пределах 25 — 28 С. За счет конденсационного эффекта и действия центробежных и термодиффузионных сил частицы аэрозоля осаждаются и отделяются от основной массы газа. Недостатком данного известного решения является паронасыщение газового потока и невысокая, не более 90% эффективность извлечения частиц аэрозо ля. 1787509 Наиболее близким к заявляемому является известный способ очистки газов от аэрозоля соляной кислоты путем деструкции при пропускании закрученного потока через зазор с разнотемпературными стен- 5 ками и последующей абсорбции. Способ не обеспечивает низкой остаточной концентрации примеси. 11ел ю предлагаемого изобретения являетс1снижение остаточной соляной кисло- 10 ты в очищенном газовом потоке, Поставленная цель достигается тем, что перед жидкостной абсорбцией закрученный газоаэрозольный поток подвергается воздействию в устройстве с разнотемпера- 15 турным кольцевым сечением. Между нагретой внутренней и охлаждаемой наружной поверхностями создается температурный градиент в 100 — 130 С, что вызывает обезвоживание и термофорез частиц, приводя- 20 щий к разрушению дисперсной системы. Такое решение задачи значительно отличается от известных технических решений аналогов и прототипа, Положительный эффект при использо- 25 вании предлагаемого изобретения проявляется в высокой степени газоочистки в серийных мокрых абсорберах (скрубберах). Существенным отличием предлагаемого способа очистки газового потока от аэро- 30 золей соляной кислоты являются следующие признаки: — высокий температурный перепад между нагретой и охлаждаемой поверхностями, дости га ю щи и 130 С; 35 — непрерывный отвод пленки конденсата, способствующий высокому обезвоживанию системы и смешению равновесия пар-жидкость, сочетание таких существенных отличительных признаков способствует 40 максимальной деструкции аэрозоля, собственно, на две фазы, которые могут эффективно улавливаться известными методами. Сущность изобретения поясняется технологической схемой и примерами испыта- 45 ний. Принципиальная схема установки приведена на фиг.1. Установка для осуществления способа 50 подготовки газа к очистке от аэрозолей включает генератор тумана 1, реактор деструкции аэрозоля 2, абсорбер с насадкой 3 и приемник конденсата 4. Основным узлом технологической схемы является реактор термодеструкции, представляющий теплообменник с центральным нагревательным элементом и охлаждающей рубашкой. Способ подготовки газа и очистка от аэрозолей соляной кислоты осуществляется следующим образом: Аэрозоль (туман) соляной кислоты с потоком воздуха из генератора тумана 1 поступает в реактор деструкции 2, в котором создается температурный градиент в 100— 130 С между центральным нагревательным элементом и охлаждаемой стенкой корпуса, Происходит обезвоживание системы с резким перенасыщением паров и последующей их конденсацией возле охлаждаемой стенки корпуса, что приводит к изменению равновесия системы газ-жидкость и разрушению аэрозоля. Образованная пара-газовая смесь направляется для поглощения газовой фазы в абсорбер 3, а конденсат кислоты собирается в приемнике 4, Физический смысл процесса заключается в следующем, По мере прохождения аэрозольной системы в реакторе деструкции происходит локальное перенасыщение паровой фазы возле холодной стенки с последующей конденсацией паров и нарушением равновесия фаз. Одновременно вследствие значительной разности температур возникает термодиффузионный поток от горячей стенки к холодной, что способствует конденсации паров и смещению равновесия фаз до полного разрушения аэрозоля (тумана), Пример 1, Воздушный поток с концентрацией аэрозоля соляной кислоты (масс.) = 1,2 г/м с визуально наблюдаемым з туманом проходит через реактор деструкции при скорости потока в разнотемпературном зазоре порядка 0,8 — 0,85 м/с и нулевом градиенте температуры. На выходе из реактора и абсорбера наблюдается видимый туман при концентрации 740 мг/м, Пример 2, По условиям примера 1 поток аэрозоля проходит через реактор деструкции при градиенте температуры в 80 С между нагревателем и стенкой. После адсорбера концентрация соляной кислоты в потоке снизилась до 108 мг/м, визуально наблюдаемый туман исчез. Пример 3. По условиям примера 1 поток проходит реактор с градиентом температуры в 100 С. При этом концентрация соляной кислоты после абсорбера резко снизилась до 24 мг/м . Пример 4, По условиям примера 1, по градиенту температуры между стенками зазора в 120 С концентрация соляной кислоты на выходе из абсорбера снизилась и составила 9 мг/м, 1787509 Пример 5, При скоростных и концентрационных условиях примера 1 и градиенте температуры в 130 С концентрация соляной кислоты после абсорбера снизилась незначительно и составила 2,2 мг/м . Пример 6. При градиенте температуры в реакторе в 135 С на прежних входных условиях, концентрация соляной кислоты после абсорбера практически не изменилась и составила 2,0 мг/м . Графически, на фиг.2 представлены усредненные результаты зависимости термодеструкции аэрозоля через изменения концентраций соляной кислоты после абсорбера. Физический смысл ограниченного интервала градиента температуры, влияющего на распад аэрозоля, вероятно, связан с полем перенасыщения паровой фазы и частичной конденсацией соляной кислоты, Как следует из примеров заявленный способ обеспечивает снижение остаточной конденсации соляной кислоты до 2 — 24 з з мг/м против 108 мг/м в известном спосо5 бе, Формула изобретения Способ очистки газового потока от аэро10 золя соляной кислоты, включающий закручивание газового потока, пропускание егс через вертикальный канал с разнотемпературными стенками при нисходящем отводе конденсата и последующую абсорбцию во15 дой, отл ич а ю щи и с ятем, что, с целью снижения остаточной концентрации соляной кислоты в очищенном газовом потоке, используют канал с градиентом температур между стенками, равном 100 — 130 С, 20 i iai vv N0 1бО ФР 100 бд бЮ ЯУ ЮР фиг 2 Составитель И.Гришков Редактор О.Ходакова Техред М.Моргентал Корректор Н.Кешеля Заказ 24 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
