Способ подготовки газа к очистке

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советския

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.07.80 (21) 2970563/23-26 с присоединением заявки J4 (51) M. Кл.

B 01 Х) 47/06

В 01 > 51/00 (23) Приоритет 1веударетекквй камятет

СССР пе делам язебретеяя» н открытяя (53) УД 1 621.928. .97 (088.8) Опубликовано 23.05.82. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 25.05.82

ЖЩфф рв

4a j g тч Щ 1 ФД

fig (72) Авторы изобретения

B. Л. Мепьцер, В. А. Бородупя, А. 10. Вапьдбер

Ордена Трудового Красного Знамени институ и массообмена им. А. В. Лыкова AH Бел (7l ) Заявитель (S4) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГАЗА К ОЧИСТКЕ

Изобретение относится к технике очистки газов от пыли и химических вредностей, а именно к способам подготовки (охпажденйя и увпажнения) эапыпенных газов перед аппаратами сухой

5 очистки, и может быть использовано в химической, нефтехимической, метаппургической и др. отраспях промышленности, нуждающихся в очистке высокотемпературных газов от пыли и хими IO ческих вредностей.

Известен способ охлаждения и увпажнения эапыпенного газа в полом скруббе ре с конфузорным подводом газов. Согласно этому способу дня дробпения жидIS кости испопьэуют энергию газового потока, подводимого в скруббер через насадок, представпяющий собой беэдиффузорную трубу Вентури. Дробпения капель жидкости осуществляют за счет достаточно высокой скорости газа на выходе иэ насадки flj.

Недостатком способа являются больс шие габариты скруббера, скорость газа в свободном сечении которого составпяет 6-8 м/с. I

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки газа к очистки путем охлаждения газа во встречных струях, включающий подачу жидкости.

Согпасно способу запыпенные высокотемпературные газовые потоки направляют во встречные разгонные трубы, в каждый иэ которых вводят жидкость с образованием двухфазной струи. Жидкость дробится и разгоняется до больших скорОстей потока газа, а затем в зазоре между торцамй встречных труб происходит соударение двухфазных струй, сопровождающееся копебатепьным двнже» нием и вторичным дробпением капель жидкости. Бпагодаря этому между высо котемпературным газом и каплями происходит теппо- и массообмен, сопровождающийся понижением температуры газа и и его увлажнением f2).

929176.Недостатками известного способа явпяются преждевременный вынос неиспарившихся квпепь жидкости из наибопее активной зоны встречи струй, снижающих эффективность теппообмена и не позволяющий решить задачу полного испарения капепь жидкости перед вводом газа в сухой пылеуповитепь. Кроме того, существует опасность зарвстания осевшей пыпью рвзгонных каналов, несущих вст- le речные струи, что не позволяет стабильно проводить процесс подготовки газа к очистке. цепь изобретения - повышение аффективности тецпо-массообмена между капля. И ми и газом и стабилизация процесса за счет предотвращения образования отпожений пыпи на стенках рвзгонных канапов.

Поставленная цель достигается тем, что20 согласно способу подготовки газа к очистке пу ем охлаждения газа во встречных струях, вкпючающему подачу жидкости, жидкость подают в одну из струй, при этом соотношение скоростей струй под- 2S держивают различным.

Кроме того, скорость двухфазной струи поддерживают бопьше однофазной, равной 1,1-2,0, что способствует дпи тельному удержанию капель жидкости Зв в зоне встречи струй, а скорость одно= фазной струи, поддерживают бопьше двух фазной. равной 1 1-2,0, что позволяет повысить перепад температур между каплями и газом в зоне встречи струй.

При атом жепатепьно скорости однофазной и двухфазной струй менять с частотой, предпочтитепьно 0,5-2 Гц, что обеспечивает повышенную стабильность процесса межфаэного теппо-массообмена. 6

Кроме того, возможен вариант, при котором начапьиое сечение однофаэной струи, истекающей в межтрубное пространство, увепичивают по сравнению с двухфазной струей в 1,1-1,5 раза.

Нв чертеже предстввпено устройство, реализующее способ.

Устройство содержит входной патрубок высокотемпературного газа 1, встреч- %0 ные разгонные трубы 2 и 3, форсунку 4 для распыпения жидкости, расположенную в трубе 2, камеру 5, в которую встроены .разгонные трубы 2 и 3. В зоне встречи струй одна из разгонных труб 3 может 5 быть выпопнена бопьшего диаметра трубы

6. Камера 5 снабжена отводным патрубком 7, Разгонные трубы 2 и 3 снабжены регулирующими вентипями 8 и 9, соединенными с командным аппаратом 10.

Устройство работает спедующим образом.

Высокотемпературный эапыценный газ, цоступвющий через входной патрубок 1, разделяют на два потока, которые через регулирующие вентили 8 и 9 направпяют в разгонные трубы 2 и 3.

В раэгонной трубе 2 через форсунку

4 вводят жидкость. При атом образуется двухфазная струя (струя газа, несущая частицы жидкости), которую направляют навстречу однофазной струе, истекающей из разгонной трубы 3, в которую не вводят жидкость. 3а счет регулирования вентилей 8 и 9 с помощью командного аппарата 10 создают соотношение ско ростей одно- и двухфазной струй в предепах 1,1-2,0. При превышении скорости двухфазной струи по сравнению с" однофазной, зона встречи струй смещается на 1-5 калибров в сторону однофазной струи, встреча струй происходит в разгонной трубе 3, а не в межторцовой зоне, что препятствует преждевременному выносу капепь из активной зоны устройства и обеспечивает их полное испарение до выноса в аппарат сухого улавпивания пыли.

При этом температура газа падает до заданной вепичины, а впажность соответственно возрастает. Поддерживание заданного соотношения скоростей струй может быть достигнуто за счет изменения диаметра одной из разгонных труб 6. Понижение скорости двухфазной струи по сравнению с однофазной, осуществляемое периодически, поэвопяет повысить интенсивность межфазового теппообмена и предотвратить зарастание стенок разгонных труб пыпью.

Пример 1, В устройстве с разгонными трубами диаметром 30 мм вводят запыленный воздух с температурой

450 С и подают в правую раэгонную трубу через струйную форсунку 4,5 г/с водопроводной воды, регулируя с помощью вентипей соотношение скоростей однофазной и двухфазной струй соответственно 44 и 35 м/с. При этом получено снижение температуры на выходе из устройства на 275 С, что соответствует 177 С, Эта температура достаточно низка, чтобы обеспечить бесперебойную работу сухих эпектрофиньтров. Попадание впвги, фиксируемое с помощью датчиков влажности, установпениых иа выходе нз устройства, 9291 не было отмечено, что .свидетельствует о полном испарении впаги в активной зоне устройства. Отпожение пыли на стенках раэгонных труб не набпюдапось.

Пример 2. В устройстве,с раэ- S гонными трубами диаметром 30 и 20 мм (большая труба на чертеже показана пунктирной линией) вводят запыпенный воздух (пыпь содержащая. порошок нитрата натрия с примесью ПАВ) с темпераО турой 425 С и подают в левую разгонную трубу через струйную форсунку .4,0 г/с водопроводной всщы. Соотношение скоростей однофазной и двухфазной струй поддерживают соответственно 25 15 и 41 м/с. При этом попучено снижение температуры на .выходе из устройства

230 С, что соответствует 195 С. Эта температура приемлема дпя работы электрофипьтров. Эффект испаритепьного охла- 2î ждения несколько ниже, что в спучае двух, но при этом удается обрабатывать стабипьно потоки, содержащие бопее агрессивные пыли.

Таким образом, предлагаемый способ позволит повысить эффективность теппообмена эа счет увеличения времени пребывания капепь жидкости в зоне встречи струй и достижения попного их испарения, а также стабипизировать процесс подготовки газа к очистке, 76 6, Формупа изобретения

1. Способ подготовки газа к очистке путем охпаждения газа во встречных струях, включакмпий подачу жидкости, о т п и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности и стабнпиэации процесса теппо-массообмеиа за счет предотвращения. образования отложений пыли на стенках раэгоннык ка напов, жидкость подают в одну из струй, при этом соотношение скоростей струй поддерживают раэпичным.i.-

2. Способ по п. 1, о т и и ч а ю шийся тем,,что скорость двухфазной струи по отношению к однофаэной поддерживают равной 1,1-2,0.

3. Способ по и.- 1в о Г и и ч а loшийся тем что скорость од нофа ной струи по отношению к двухфазной поддерживают равной 1,1-2,0.

4. Способ по пп. 1-3, о т и и ч аю шийся тем, что соотношение скоростей поочередно Изменяют с" частотой 0,5-2,0 Йь

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

34 413967, кп. В 019 51/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 659173, кп. В 01 Э 47/06, 1979 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 3348/8 Тираж 733 Подписное

Фнлиап ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4