Пылегазоочистительная установка

 

Изобретение предназначено для очистки отходящих газов от пыли и загрязняющих примесей кислотного типа (оксиды серы, окислы азота и др.), в частности дымовых газов, а также выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. Установка включает сепаратор, состоящий из корпуса с осадительной частью. На корпусе расположены входной патрубок и осевой патрубок. К корпусу присоединен пылесборник, представляющий собой емкость, заполненную сухим мелкодиспергированным реагентом со щелочными свойствами. Установка включает трубопровод, соединенный верхним концом с входным патрубком, а нижним концом - с нижней частью пылесборника, а также эжекционное устройство, нагнетающее газовую смесь в трубопровод. Изобретение обеспечивает расширение сферы использования конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки отходящих газов от пыли и загрязняющих примесей кислотного типа (оксиды серы, окислы азота и др.), в частности дымовых газов, а также выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.

Известны различные конструкции пылеуловителей для очистки воздуха от вредных частиц: а. с. СССР 827180, кл. B 04 C 5/081, опубл. 1981 г.; а.с. СССР 965526, кл. B 04 C 5/16, опубл. 1983 г.; пат. РФ 2006258, кл. B 01 D 45/12, опубл. 1994 г., пат. РФ 2016665, кл. B 04 C 1/00, опубл. 1994 г. Известные конструкции пылеуловителей не обеспечивают очистку отходящих газов от вредных веществ.

Известны устройства для очистки отходящих газов от вредных веществ дизельного двигателя: пат. США 4718926, кл. 55-523, опубл. 1988 г.; пат. РФ 2038124, кл. B 01 D 46/24, опубл. 1996 г. Данные устройства обладают недостаточно высокой эффективностью очистки, и кроме того, они не могут быть использованы для очистки дымовых газов от пыли.

Известны пылеуловительные установки для мокрой очистки газа.

Пылегазоочистительная установка, описанная в а.с. СССР 1057079, кл. B 01 D 47/06, опубл. 1983 г., содержит корпус, воздуховод, кольцевой трубопровод, распылитель, выходной патрубок с охладителем. Установка не обеспечивает полную очистку и нейтрализацию токсичных газов с испаряющейся жидкостью.

Пылегазоочистительная установка, защищенная патентом на изобретение РФ 2011405, кл. B 01 D 47/05, опубл. 1994 г., позволяет повысить нейтрализацию токсичных газов за счет охладителя и ввода воздухопровода внутрь корпуса, который снабжен отражателем в виде прямого усеченного конуса с заглушенным верхним торцом.

Указанные конструкции, используя принцип мокрой очистки газов, включают распылитель жидкости, охладитель, где пар и горячие газы конденсируются, а также сливной патрубок. Все это приводит к сложности конструктивного выполнения и эксплуатации устройства.

Прототипом изобретения по наибольшему количеству конструктивных признаков выбран высокоэффективный сепаратор со степенью очистки не менее 95%, обеспечивающий односторонний поток очищаемой газовой среды, содержащий корпус с осадительной частью, тангенциальный входной патрубок и осевой выходной патрубок, пылесборник, присоединенный снизу к корпусу (пат. РФ 2100099, кл. B 04 C 1/00, опубл. 1997 г.). Запыленный газовый поток по входному патрубку поступает в сепаратор со спиральным каналом. Вследствие движения по криволинейной траектории частицы пыли концентрируются из периферии канала, ограниченного рядом изогнутых по цилиндрической поверхности перегородок, смещенных одна относительно другой, и выводятся через щели из канала. Пыль вместе с частью газа поступает в пылесборник.

Недостатки прототипа: устройство, очищая отходящие газы от пыли, не обеспечивает их очистку от вредных веществ (окислов азота, оксидов серы и др.).

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в расширении сферы использования конструкции, а именно в возможности проведения эффективной сухой очистки отходящих дымовых газов, а также выхлопных газов ДВС как от пыли, так и от вредных химических веществ, обеспечивая высокие экологические показатели.

Сущность изобретения заключается в том, что пылегазоочистительная установка включает сепаратор, содержащий односторонний поток очищаемой газовой среды, пылесборник, присоединенный снизу к корпусу, при этом пылесборник представляет собой емкость, заполненную по крайней мере мелкодиспергированным реагентом со щелочными свойствами, сепаратор на входе сообщен через трубопровод с нижней частью пылесборника, а установка дополнительно снабжена эжекционным устройством, нагнетающим газовый поток, содержащий по крайней мере мелкодиспергированный реагент со щелочными свойствами, в корпус сепаратора через трубопровод и входной патрубок.

В качестве реагента со щелочными свойствами целесообразно использовать соединения щелочного металла или соединения щелочноземельного металла. Так, в случае, если отходящие газы загрязнены двуокисью серы, то гидрооксид кальция (натрия) или карбонат кальция (натрия) вступает в реакцию с двуокисью серы и образуется сульфит кальция (натрия), величина частиц щелочного реагента не должна превышать 50 мкм.

Совокупность указанных признаков позволяет совмещать процесс улавливания пыли со стадией очистки отработанных или дымовых газов от токсичных веществ, и использовать тем самым измененную конструкцию в качестве пылегазоочистительной установки. Заявляемая установка эффективна для очистки от пыли и вредных веществ при использовании высокоэффективного сепаратора, обеспечивающего односторонний поток очищаемой газовой среды, со степенью очистки не менее 95%. Конструкция такого сепаратора описана, например, в патенте РФ N 2100099. Сеператор содержит корпус со спиральным каналом, ограниченным рядом изогнутых по цилиндрической поверхности перегородок, смещенных одна относительно другой с образованием между их смежными краями пылеотводящих щелей, а также средство изменения направления течения газа.

На чертеже изображена пылегазоочистительная установка, вид сбоку.

Установка включает сепаратор, состоящий из корпуса 1 с осадительной частью 2. На корпусе 1 расположены входной патрубок 3 и осевой выходной патрубок 4. К корпусу 1 в нижней его части присоединен пылесборник 5, представляющий собой емкость (камеру), заполненную сухим мелкодисперсионным (пылевидным) щелочным реагентом. Установка включает трубопровод 6, соединенный верхним концом с входным патрубком 3, а другим концом - с нижней частью пылесборника 5, а также эжекционное устройство 7, нагнетающее газовую смесь, содержащую щелочной реагент в трубопровод 6. Возможно использование вентилятора, связанного с эжекционным устройством 7 (не показано).

Пылегазоочистительная установка работает следующим образом. Дымовые газы, содержащие вредные химические вещества, загрязняющие атмосферу, в частности окислы азота (NO_x), двуокись серы (SO₂) и твердые примеси, попадают в установку через входной патрубок 3 в корпус центробежного сепаратора 1, имеющего осадительную часть 2. В это же время эжекционным устройством 7 в корпусе 1 сепаратора, сообщенном с трубопроводом 6 через входной патрубок 3, создается зона пониженного давления. Газовый поток, прошедший осадительную часть 2, поступает в пылесборник 5, т.е. в емкость, заполненную мелкодиспергированным реагентом со щелочными свойствами, например, гидрооксидом натрия, калия или карбонатом натрия, калия. Дополнительно емкость может быть заполнена другими веществами, например, активированным углем. Захватив щелочной реагент, газовый поток по трубопроводу 6 эжекционным устройством 7 нагнетается в корпус сепаратора 1 через входной патрубок 3 и смешивается с новым газовым потоком, поступающим на очистку в центробежный сеператор. Благодаря контакту с реагентом со щелочными свойствами ядовитые вещества, содержащиеся в газовом потоке, нейтрализуются, и очищенный от пыли и ядовитых химических веществ газовый поток выходит в атмосферу через выходной патрубок 4. Часть газового потока, содержащая щелочной реагент, вновь проходит через осадительную часть 2 сепаратора и поступает в пылесборник 5. Цикл повторяется. Происходит оседание пыли, а также нейтрализация загрязняющих вредных химических веществ.

Эффективность очистки газового потока от пыли достигает 92-95% при нейтрализации вредных химических веществ, например, окиси серы не менее 80%.

Формула изобретения

Пылегазоочистительная установка, включающая сепаратор, содержащий корпус с осадительной частью, входным и выходным патрубками, обеспечивающий односторонний поток очищаемой газовой среды, пылесборник, присоединенный снизу к корпусу, отличающаяся тем, что в ней пылесборник представляет собой емкость, заполненную, по крайней мере, мелкодиспергированным реагентом со щелочными свойствами, при этом сепаратор на входе сообщен через трубопровод с нижней частью пылесборника, а установка дополнительно снабжена эжекционным устройством, нагнетающим газовый поток, содержащий, по крайней мере, мелкодиспергированный реагент со щелочными свойствами, в корпус сепаратора через трубопровод и входной патрубок.

РИСУНКИ

Рисунок 1