Скруббер

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р>944619 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.01.81(21) 3240599/23-26

151) М Nn з с присоединением заявки ¹

В 01 D 47/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230782. Бюллетень № 27 )53)УДК621.928. .97(088.8) Дата опубликования описания 23.07 ° 82

; - =..юг-,д,.,„.

A.Ì. Орлов, М.М. Гиршгорн, В.Э. Радзевич, Б. С. . Горина

В.С.Баулин, 3.Я.Воронова и В.Т.Бурмако

I (72) Авторы изобретения

Проектный институт Проектхимэащита МинистеРства, монтажных и специальных строительных работ "СССР. — .- -:-(71) Заявитель (54) СКРУББЕР изобретение относится к темнике тепломассообмена газовоздушных смесей и жидкостей, а именно к скрубберам, служащим для укрепления технологических растворов, например осадительной и пластификационной ванн в производстве вискозных волокон, и может найти широкое применение в химической промышленности.

Известен насадочный скруббер, включающий корпус с патрубками подвода и отвода жидкости н газа $17.

Недостатком этого устройства является отсутствие использования низкопотенциального тепла гаэовоэдушной смеси и выпаренной влаги, т.е. невысокая эффективность устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является скруббер, содержащий корпус с патрубками для ввода и вывода технологического раствора газового потока и орошающей жидкости, насадку, испаритель технологического раствора, в центральной части которого выполнено отверстие с отбортовкой и утилиза рр низкопотенциального тепла f27.

Однако в известном скруббере типа, утилизатор обеспечивает улавливание .низкопотенциального вторичного тепла и влаги газовоздушной смеси лишь на 40-50%. Кроме, этого, конструкция диафрагм выпарной части не обеспечивает равномерной плотности поверхности стекающего жидкостного слоя технологлческого раствор, что снижает производительность скруббера по выпарке.

Цель изобретения — повышение степени газа и утилизации тепла и воды.

Поставленная цель достигается тем, что в скруббере, содержащем корпус с патрубками для ввода и вывода технологического раствора, газового потока и орошающей жидкости, насадку, испаритель технологического раствора, в центральной части котогого выполнено отверстие с отбортовкой и утилизатор низкопотенциального тепла, утилизатор выполнен из установленных горизонтально и параллельно друг другу верхней, средней и нижней диафрагм, при этом верхняя диафраг.ма выполнена с центральным отверстием с диаметром равным 0,25-0,40 диаметра корпуса, средняя снабжена сборни-, ком подогретой воды, установленным

944619 в центральной ее части и распределительной решеткой, размещенной между корпусом и сборником воды, а нижняя диафрагма выполнена в виде усеченного конуса с углом наклона образующей 7-10 и с центральным ото

5 верстием, диаметр которого равен

0,4-0,7 диаметра корпуса.

Испаритель снабжен кольцевым выступом, выполненным с радиальными отверстиями в нижней части °

Патрубок ввода газового потока снабжен насадкой, выполненной из нескольких рядов полутруб из корроэионностойкого материала, установленных в шахматном порядке.

Корпус под патрубком на 1/3 высоты выполнен расширяющимся, при этом диаметр патрубка равен 1/2-1/3 диаметра корпуса.

Верхняя диафрагма установлена в основании патрубка, а нижняя — в 20 основании расширяющейся части корпуса.

На чертеже изображен предлагаемый скруббер, общий вид.

Скруббер содержит корпус 1, состоящий из нижней, выпарной и верх-. ней, утилизационной, частей. Опыт.ным путем установлено, что для увеличения поверхности контакта газовоздушной смеси и умягченной холодной воды необходимо утилизационную часть корпуса расширить, причем оптимальными размерами являются диаметр D, 1 Ф равный 1- диаметра основного кор- З5

1 пуса и высота h, равная — высоты корпуса скруббера. В корйусе 1 скруббера установлены патрубок 2 для ввода газовоздушной смеси, штуцеры 3 для подачи технологического раствора 4Q из ванны, штуцеры 4 для ввода умягченной воды, штуцер 5 для выхода укрепленного технологического раствора и штуцеры 6 для отвода подогретой умягченной воды. 45

В нижней, выпарной, части корпуса по ее окружности установлена диафрагма-испаритель 7, имеющая центральное отверстие и два кольцевых высту-. па 8, один из которых обрамляет отверстие диафрагмы, а второй расположен межцу ним и корпусом, образуя два кольцевых канала на выпарной диафрагме, причем высота внутреннего бортика на 20-30% превышает высоту обрамляющую., 55

Для отбора капель технологического раствора в средней части скруббера по всему объему установлена насадка 9 из кислотостойких фарфоровых колец размером от 150 ° 150 до 50 ° 50, 60 уложенных последовательно по высоте в 22 ряда. Насадку устанавливают на колосники 10, расположенные в замок и выполненные из крупноразмерной кислотостойкой керамики. Колос- 65 ники закреплены на опорном арочном своде 11, представляющем собой арки длиной .3-6 м (7 штук). Такая конструкция насадки позволяет осуществ.пять быстрый монтаж и демонтаж при засульфачивании колец Рашига.

Диафрагма выпарной части и опорный арочный свод выполнены из химстойкого силикатполимербетона, это позволяет обеспечить требуемую химстойкость указанных конструкций и их долговечность.

В верхней утилизационной части скруббера. установлен двухступенчатйй утилизатор низкопотенциального вторичного тепла и влаги газовоздушной смеси.

Первой ступенью утилизатора является крыша-диафрагма 12 с центральным отверстием. Бортик 13, обрамляющий отверстие, предназначен для распределения холодной умягченной воды, подаваемой в кольцевой канал 14, образованный стенкой корпуса и бортиком диафрагмы. Второй ступенью является диафрагма 15, состоящая из арочного свода 16 с отверстиями для прохождения газовоздушной смеси, цилиндрического, расположенного по центру, сборника 17 с выводной трубой 18 для отвода нагретой воды и горизонтальной распределительной решетки 19 по внешнему кольцу между сборником и стенкой корпуса. Стенка сборника выполнена высотой 800 мм и служит своеобразным порогом при переливах нагретой воды. Третья ступень утилиэатора, вспомогательная диафрагма 20 с центральным отверстием для прохождения гаэовоздушной смеси установ- лена между насадкой и диафрагмой ступени и предотвращает вынос воды из утилизационной части в выпарную, поэтому днище ее выполнено выпуклым по отношению к выпарной части, и верхняя поверхность диафрагмы образует с горизонтальной плоскостью угол наклона 7-10О. Увеличение угла наклона вызывает затруднения при устройстве диафрагмы и проведении работ по антикоррозийной защите корО пуса, а величина угла наклона ниже 7 не позволяет улавливать проливы со !

1 ступени утилизатора.

Все диафрагмы утилизатора и опорный арочный свод н ступени выполнены из полимербетона, что обеспечивает довольно долгий срок безремонтной эксплуатации скруббера.

Узкая часть крыши скруббера представляет собой конфузор, внутри которого имеется насадка 21 для отбоя капель воды, выполненная из пластмассовых полутруб, уложенных по аркам 22.

В этой части скруббера осуществляется выброс охлажденной газовоздушной смеси. Скорость ее на выходе из

944619

10

1. Скруббер, содержащий корпус с патрубками для ввода и вывода тех- нологического раствора, газового

15 потока и орошающей .жидкости, насадку, испаритель.технологического

/ раствора, в центральной части которого выполнено отверстие с отбортовкой и утилизатор ниэкопотенциального тепла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повыаення степени очистки газа и -утилизации тепла и воды, утилизатор выполнен из установленных горизонтально и паРаллельно друг другу веРхней, средней и нижней диафрагм, при этом верхняя диафрагма выполнена с центральным отверстием с диаметром равным 0,25-0,40 диаметра, корпуса, средняя снабжена сборником подогретой воды, установленным в центральной ее части и распределительной решеткой, размещенной между корпусом и сборником воды, а нижняя диафрагма выполнена р виде усеченногс конуса с углом наклона образующей 7-10 .и с центральным отверстием, диаметр которого равен 0,4-0,7 диаметра корпуса.

2. Скруббер по п.l, о т л и ч а40 ю шийся тем, что испаритель снабжен кольцевым выступом, выполненным с радиальными отверстиями в нижней части.

3. Скруббер по пп.l и 2, о т л и45 ч а ю шийся тем, что патрубок вывода газового потока снабжен насадкой, выполненной иэ нескольких рядов полутруб из коррозионностойкого материала, установленных в шахматном порядке.

4. Скруббер по пп.1-3, о т л ич а ю шийся тем, что корпус под патрубком на 1/3 высоты выполнен расширяющимся, при этом диаметр патрубка равен 1/2-1/3 диаметра. корпуса.

5. Скруббер по пп.1-4, о т л и ч а ю шийся тем, что верхняя диафрагма установлена в основании патрубка, а нижняя — в основании расширяющейся части корпуса.

Источники информации, гринятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР н- 9 724155, кл. В 01 D 47/14, 3.04.78.

2. Авторское свидетельство СССР

65,9 480431, кл, В 01 Р 47/14, 10.10.73. конфузора должна быть не менее 12 м/с

Такую скорость обеспечивает .диаметр конфузора, величина которого составляет 1/3-1/2 от величины диаметра корпуса. При этом, уложенные по всему объему конфузора в несколько рядов пластмассовые химстойкие полутрубы образуют насадку, общая площадь поверхности контакта которой составляет величину 1000-1500 кратную величине диаметра конфузора. Такое соотношение обеспечивает высокоэффективный отбой капель вод.. на выходе и значительно снижает общий расход воды.

Скруббер работает следующим образом.

Раствор из осадительной ванны поступает через штуцеры 3 в кольцевые каналы диафрагмы 7, стекая с которой образует равномерный вертикальный жидкостной цилиндр. Через патрубок 2 с внешней стороны образующегося жидкостного цилиндра поступает гаэовоздушная смесь с температурой 600-1000 С. Проходя через раствор, гаэовоздушная смесь отдает ему свое тепло, выпаривая при этом воду. Нагретый упаренный раствор уда ляется иэ скруббера через штуцер 5, а выпарная влага и газовоэдушная смесь с каплями жидкости поступает в утилизационную часть скруббера сквозь отверстия арочного свода 11 и насадку 9.

В утилизационной части по противоточной схеме происходит Р-х ступенчатый процесс тепломассообмена между горячей гаэовоздушной смесью и холодной умягченной водой. Ra ступени» процесса для улавливания влаги и утилизации тепла через штуцеры 4 на диафрагму 12 подают умягченную воду с температурой около

20 С, которая, переливаясь через бор тик 13 по внутренней поверхности отверстия диафрагмы, образует вертикальный жидкостной цилиндр, сквозь который проходит насыщенная влагой газовоэдушная смесь с температурой до 80 С. При этом выпаренная жидкость конденсируется, стекая с умягченной водой в соосно расположенный цилиндрический сборник 17, откуда частично переливается на решетку 19 и частично отводится через выводную трубу 18. Ha )I ступени процесса на решетке в пенном подвижном слое происходит интенсивный тепломассообмен между жидкостью и газом. Проливы сквозь. отверстия арочного свода 16 улавливаются диаф рагмой 20. Одновременно здесь, над диафрагмой, происходит дополнительное улавливание тепла влаги - это 81 ступень процесса. Отвод конде сата и умягченной воды, нагретых до

50-60 С с расгщеделительной решетки и вспомогательной диафрагмы осу- ществляют через штуцеры б. Охлажденная до 30 С, газавоздушная смесь, проходя через насадку 21, где происходит отбой капель воды., выбрасывается в атмосферу.

Использование предлагаемого скруббера позволит значительно повысить степень очистки газа и улучшить утилизацию тепла и воды.

Формула изобретения

944619

1б

Составитель Н.Ковалева

Редактор Л.филиппова . Техред К.Мыцьо Корректор В. Бутяra

Заказ 5190/б Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4