Устройство для мокрой газоочистки

 

Использование: в промышленной экологии. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 с каналами 2, 3, 4, 5 подачи и отвода газовой и жидкой фаз соответственно, установленный с образованием зазора 6 в корпусе 1 на приводном валу 7 барабан 8 с перфорацией в виде сверхзвуковых сопел и буртиком 10 в торцовой части внутренней поверхности и охватывающий барабан в зоне подачи газа, перфорированный статор 13, отверстия 14 которого снабжены завихрителями и расположены с соплами барабана в одинаковых плоскостях по соосным окружностям с неравным и некратным окружным шагом. 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию промышленной экологии.

Известно устройство для мокрой газоочистки, содержащее установленный в корпусе с образованием зазора на полом приводном валу перфорированный барабан с буртиком в торцовой части на внутренней поверхности, соосно установленный в перфорированном барабане с образованием кольцевого канала на полом приводном валу каплеулавливающий барабан, выполненные в корпусе по разные стороны буртика каналы подачи газа и отвода жидкости, и каналы подачи жидкости в кольцевой канал и отвода газа из полости приводного вала (1).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность газоочистки.

Техническим результатам изобретения является повышение эффективности газоочистки за счет интенсификации массообмена.

Технический результат достигается тем, что устройство для мокрой газоочистки, содержащее установленный в корпусе с образованием зазора на полом приводном валу перфорированный барабан с буртиком в торцовой части на внутренней поверхности, соосно установленный в перфорированном барабане на полом приводном валу каплеулавливающий барабан, выполненные в корпусе каналы подачи газа и отвода жидкости, и каналы подачи жидкости и отвода газа, согласно изобретению, снабжено установленным в зазоре со стороны канала подачи газа и охватывающим перфорированный барабан перфорированный барабан перфорированным статором, отверстия которого снабжены завихрителями, при этом отверстия перфорации барабана выполнены в виде сверхзвуковых сопел и размещены с отверстиями статора в одинаковых плоскостях по основным окружностям с неравным и некратным окружным шагом, при этом каплеулавливающий барабан выполнен пористым и размещен в перфорированном барабане с образованием кольцевого канала, канал подачи жидкости сообщен с кольцевым каналом, каналоотвода газа с полостью приводного вала, каналы подачи газа и отвода жидкости разнесены по разные стороны буртика.

На фиг. 1 изображено устройство для мокрой газоочистки, общий вид; на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1, на фиг. 3 увеличенный фрагмент фиг. 1.

Устройство для мокрой газоочистки содержит установленный в корпусе 1 с каналами 2, 3, 4, 5 подачи и отвода газа и жидкости соответственно с образованием зазора 6 на полом приводном валу 7 барабан 8 с перфорацией в виде сверхзвуковых сопел 9 и буртиком 10 в торцовой части на внутренней поверхности, соосно установленный в перфорированном барабане 8 с образованием кольцевого канала 11 на полом приводном валу 7 пористый барабан 12 и перфорированный статор 13, охватывающий барабан 8, отверстия 14 которого снабжены завихрителями 15 и расположены с соплами 9 барабана 8 в одинаковых плоскостях по соосным окружностям с неравным и некратным окружным шагом. Канал 2 подачи газа сообщен с зазором 6 в зоне расположения статора 13, канал 3 отвода газа сообщен с полостью вала 7, канал 4 подачи жидкости сообщен с кольцевым каналом 11, а канал 5 ее отвода с зазором 6 за буртиком 10.

Устройство работает следующим образом.

Сбросные газы подают через канал 2 в зазор 6 на статор 13, а очищающую жидкость через канал 4 в кольцевой канал 11 на внутреннюю поверхность вращаемого на приводном валу 7 перфорированного барабана 8, по которой они распределяются в виде пленки с толщиной, равной, высоте буртика 10. При периодическом совпадении отверстий 14 статора 13 со сверхзвуковыми соплами 9 барабана 8 газ поступает в пленку жидкости, закручиваясь завихрителями 15 и ускоряясь в соплах 9 до сверхзвуковой скорости истечения. На выходе из сопел 9 происходит турбулентный срыв струй газа, особенно интенсивный в момент перекрытия сопел 9 статором 13, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей с ультразвуковой частотой. Закрученный сверхзвуковой поток газа имеет бочкообразную форму и создает регулярные скачки уплотнения с ультразвуковой частотой до дробления на отдельные пузырьки, всплывающие в пленке жидкости под действием сил инерции и архимедовой силы выталкивания и при противодействии сил трения и поля центробежных сил. В таких условиях происходит турбулизация течения пленки жидкости за счет образования спутных потоков, а в пузырьках газа наблюдаются пульсации объема и тороидальные потоки, что приводит к ускоренному обновлению поверхности контакта фаз и уменьшению толщины пограничного ламинарного слоя. В условиях полного перемешивания жидкости, когда критерий Био стремится к бесконечности, при граничных условиях первого рода и характерных для данного устройства числах Рейндольса, равных 100 1000, осредненные по времени числа Шервуда составляют 50 80. Массообмен такой интенсивности позволяет в условиях поперечно-поточного контакта фаз очистить газ от токсичных примесей за один проход через пленку жидкости. Очищенный газ проходит в полость пористого барабана 12, на поверхности которого происходит сепарация выносимых из пленки брызг, поступает в полость вала 7 и выводится из нее по каналу. 3. Отсепарированные брызги по мере накопления и коагуляции сбрасываются с поверхности пористого барабана 12 в пленку под действием поля центробежных сил. Отработанная жидкость при ее непрерывной подаче переливается через буртик 10 и выводится из корпуса 1 по каналу 5.

Таким образом, устройство позволяет повысить эффективность газоочистки за счет интенсификации массообмена при контакте газовой и жидкой фаз.

Формула изобретения

Устройство для мокрой газоочистки, содержащее установленные в корпусе на полом приводном валу перфорированный барабан с буртиком в торцевой части на внутренней поверхности, размещенный по отношению к корпусу с образованием зазора и размещенный соосно с перфорированным барабаном каплеулавливающий барабан, выполненные в корпусе каналы подачи газа и отвода жидкости, каналы подачи жидкости и отвода газа, отличающееся тем, что оно снабжено установленным в зазоре со стороны канала подачи газа с охватом перфорированного барабана перфорированным статором, отверстия которого снабжены завихрителями, при этом отверстия перфорированного барабана выполнены в виде сверхзвуковых сопл и размещены с отверстиями статора в одинаковых плоскостях, по соосным окружностям с неравным и некратным окружным шагом, каплеулавливающий барабан выполнен пористым и размещен в перфорированном барабане с образованием кольцевого канала, каналы подачи газа и отвода жидкости разнесены по разные стороны буртика, канал подачи жидкости сообщен с кольцевым каналом, а канал отвода газа с полостью приводного вала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3