Газопромыватель
Изобретение относится к области очистки газов от взгонов металла, тонкодисперсной, лиофобной, олеофобной и других взвешенных частиц пыли, а также для нейтрализации серного ангидрида, оксидов азота и углерода, трития, криптона-85 и других токсичных газов, с помощью мокрых пылеуловителей. Газопромыватель состоит из бункера, каплеуловителя с дефлектором-успокоителем и промывочной шахты. В промывочной шахте наклонно или горизонтально установлены металлические полки из магнитного материала, при намагничивании которого создаются магнитные поля. Магнитный материал представляет собой магнитомягкое перфорированное железо, при намагничивании которого создаются фокусирующие магнитные поля высокой энергии, а гидравлическое сопротивление газопромывателя составляет не более 100 мм вод. столба. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки газов и понизить гидравлическое сопротивление газопромывателя. 2 ил.
Устройство относится к области очистки газов от взгонов металла, тонкодисперсной, лиофобной, олеофобной и других взвешенных частиц пыли, а также для нейтрализации серного ангидрида, окидов азота и углерода, трития, криптона-85 и других токсичных газов с помощью мокрых пылеуловителей, и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности.
Известны газопромыватели по авторскому свидетельству SU 341508 и по патенту JP 42-2677, 1964, состоящие из вертикального корпуса с входным и выходным патрубками, внутри которого расположены в шахматном порядке по высоте наклонные полки.
К недостаткам известных газопромывателей следует отнести недостаточную эффективность его действия при очистке газов от тонко дисперсной, олеофобной пыли, взгонов металла, высокое гидравлическое сопротивление, достигающее 300 и более мм вод. столба, полки немагнитны и стационарно закрепляются и, следовательно, гидравлическое сопротивление аппарата также фиксируется стационарно, шахта устанавливается вертикально.
Предложенный газопромыватель устраняет указанные недостатки.
Газопромыватель для очистки газов от пыли и нейтрализации токсичных газов состоит из бункера, каплеуловителя с дефлектором-успокоителем и промывочной шахты. В промывочной шахте наклонно или горизонтально установлены металлические полки из магнитного материала, при намагничивании которого создаются магнитные поля. Магнитный материал представляет собой магнитомягкое перфорированное железо, при намагничивании которого создаются фокусирующие магнитные поля высокой энергии, а гидравлическое сопротивление газопромывателя составляет не более 100 мм вод. столба.
Выполнение полок газопромывателя из магнитомягкого перфорированного железа, при намагничивании которого создаются фокусирующие магнитные поля высокой энергии, позволяет повысить эффективность очистки газов и уменьшить гидравлического сопротивления газопромывателя до 100 мм вод. столба и менее.
На фиг.1 изображен вихревой газопромыватель и сечение А-А каплеуловителя.
На фиг.2 изображена наклонная полка газопромывателя, выполненная с возможностью перемещения.
Газопромыватель состоит из вертикальной промывочной шахты 3, к нижней части которой присоединен заполненный жидкостью бункер 1. К промывочной шахте 3 присоединен каплеуловитель 6 с дефлектором-успокоителем большой высоты. В промывочной шахте 3 установлены наклонные и горизонтальные полки 4, 8 с возможностью перемещения вдоль оси плоскости полок. Полки 4, 8 выполнены магнитными или с магнитными наконечниками. Магнитный материал представляет собой магнитомягкое перфорированное железо, при намагничивании которого создаются фокусирующие магнитные поля высокой энергии. Магниты могут быть выполнены как на основе постоянных магнитов, так и электромагнитными (в импульсном режиме). В бункере 1 устанавливают магнитный индуктор 7 для омагничивания раствора жидкости и шибер 5. Каплеуловитель 6 с дефлектором-успокоителем снабжен магнитными лопатками 9, 11. На фиг.1 в сечении А-А каплеуловителя 6 позицией 10 обозначена крестовина центровки. Газопромыватель выполнен вертикальным, однако промышленная эксплуатация иногда требует выполнения газопромывателя наклонным.
Газопромыватель работает следующим образом.
Перед пуском газопромывателя бункер 1 заполняют жидкостью (водой). Уровень залива бункера поддерживают автоматически при помощи регулятора уровня несколько ниже входного сечения шахты (в зависимости от скорости газа в рабочих сечениях газопромывателя). Газы, подлежащие очистке, подают в бункер 1 на зеркало жидкости 2, где они проходят в щель между жидкостью 2 и шибером 5. Газовый поток ударяется в слои жидкости 2, срывает и увлекает часть жидкости во взвешенном состоянии в вертикальную промывочную шахту 3. В вертикальной промывочной шахте 3 благодаря наличию расположенных в шахматном порядке наклонных и горизонтальных полок 4, 8, выполненных магнитными или с магнитными наконечниками, образуется ряд последовательных интенсивных чередующихся по направлению движения вихрей газожидкостной смеси. За счет ряда вихреобразований и газожидкостного контакта в шахте 3 происходит нейтрализация токсичных газов, а также смачивание, коагуляция, сепарация и выделение пылевых частиц из газового потока и отвод их в бункер 1. При намагничивании наклонных и горизонтальных полок 4, 8, выполненных магнитными или с магнитными наконечниками, образуются фокусирующие магнитные поля высокой энергии, через которые последовательно проходит газожидкостная смесь. Увеличение магнитной энергии за счет множества фокусирующих магнитных полей позволяет при значительно меньших энегрозатратах более качественно нейтрализовать токсичные отходы производства. Слабомагнитные и магнитные частицы пыли, которые присутствуют в очищаемых промышленных газах, намагничиваются, объединяются в крупные агрегаты и притягиваются к магнитным элементам. Интенсификация движения частиц в магнитном поле способствует соударению и объединению магнитных частиц с немагнитными. Проходя через магнитные поля, намагничивается также и сама жидкость, что увеличивает ее смачиваемую способность. Все это ведет к повышению эффективности и ускорению процессов нейтрализации токсичных газов, ускоряет переход пыли из лиофобного состояния в лиофильное, уменьшает гидравлическое сопротивление аппарата за счет перекрытия неплотности магнитными силовыми линиями между магнитными полками или полками с магнитными наконечниками. Автоматическое перемещение вдоль оси полок магнитных наконечников или магнитных полок позволяет оперативно регулировать скорость движения жидкостной смеси, гидравлическое сопротивление аппарата, неплотность магнитного поля между магнитными наконечниками за счет перераспределения магнитного потока магнитных силовых линий. Регенерация магнитных полок или магнитных наконечников, выполненных электромагнитными, от уловленной пыли производится автоматически путем смены полярности полюсов и смывания рабочей жидкостью. Очистка магнитных полок или магнитных наконечников, выполненных на основе постоянных магнитов, осуществляется струями жидкости или сжатым газом в противотоке запыленному газу через форсунки. Очищенный газ из шахты 3 попадает в каплеуловитель 6, где происходит доочистка газа от вынесенных из шахты 3 капель жидкости. Уловленные в каплеуловителе 6 капли жидкости возвращаются в бункер 1. Соединение промывочной шахты 3 и каплеуловителя 6, незначительно повышая сопротивление установки (10-20 мм вод. столба), обеспечивает более высокую надежность работы газопромывателя путем устранения ограничения в расходе газа по условиям каплеуноса. При больших расходах и скоростях газа, сопровождаемых большим уносом жидкости в каплеуловитель 6, последний начинает работать как центробежный скруббер с непрерывным возвратом циркулирующей жидкости и уловленной взвеси в бункер 1. В итоге увеличивается время контакта пылегазового потока с жидкостью и уменьшается опасность каплеуноса в трубопроводы за установкой. Уловленная осаждающаяся в бункере 1 пыль может быть удалена из бункера любым известным способом, например механическим, гидравлическим, пневматическим способом или при помощи эрлифта.
Ниже показано расположение магнитных полюсов на одной из полок газопромывателя и расположение магнитных полюсов на следующей полке. Подобное взаимное расположение полюсов намагниченных полок позволяет создавать фокусирующие магнитные поля высокой энергии. Указанная многополюсная магнитная система состоит из радиально расположенных рядов постоянных магнитов полярностью NSNSSNNSNSSNS в одном ряду первой полки и ряда постоянных магнитов второй полки с чередующейся полярностью по отношению к первому ряду.
NSNSSNNSNSSNS 1 ряд первой полки
SNSNNSSNSNNSN 2 ряд второй полки
При низкой частоте переменной напряженности магнитного поля до 5 Гц происходит только переориентация и частичный разрыв наиболее длинных магнитных флокул. Но этого недостаточно для полного улавливания немагнитных частиц, зажатых между магнитными флокулами. Магнитные системы газопромывателя (магнитные полки или магнитные наконечники) состоят из радиально расположенных рядов постоянных магнитов. Магнитные системы выполнены в виде прямоугольных призм, каждая из которых состоит из n пакетов полюсных пластин, которые примыкают друг к другу одноименными полюсами. Количество полюсов на магнитном элементе может быть различным, в зависимости от заказа изготовления (20, 17, 13, 10 и т.д.). Таким образом, на общей поверхности каждой призмы, обращенной к рабочей зоне, имеется множество полюсов чередующейся полярности, причем общая площадь полюсных пластин одной призмы составляет до 98% от всей площади торцевой поверхности призмы. В соседних рядах призмы обращены друг к другу одноименными полюсами, а границы раздела соседних полюсов в пластинах и, соответственно, в призмах параллельны радиусу округления магнитной системы.
Магнитные системы устанавливают в газопромывателе вниз магнитными полюсами для облегчения их очистки от уловленных компонентов в момент профилактических и ремонтных работ.
Газопромыватель для очистки газов от пыли и нейтрализации токсичных газов, состоящий из бункера, каплеуловителя с дефлектором-успокоителем и промывочной шахты, причем в промывочной шахте наклонно или горизонтально установлены металлические полки из магнитного материала, при намагничивании которого создаются магнитные поля, отличающийся тем, что магнитный материал представляет собой магнитомягкое перфорированное железо, при намагничивании которого создаются фокусирующие магнитные поля высокой энергии, а гидравлическое сопротивление газопромывателя составляет не более 100 мм вод.ст.
