RU179836U1

RU179836U1 - WET GAS CLEANING DEVICE

Info

Publication number: RU179836U1
Application number: RU2018107304U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Дмитриев; Оксана Сергеевна Дмитриева; Ильнур Наилович Мадышев; Айрат Адиевич Сагдеев; Андрей Николаевич Николаев; Рустам Саидович Гатин
Original assignee: Андрей Владимирович Дмитриев
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2018-05-25

Abstract

Устройство относится к аппаратам для мокрой очистки газов от мелкодисперсных твердых частиц и вредных газообразных примесей и может быть использовано в химической, металлургической, строительной, энергетической и других отраслях промышленности.Техническим результатом является снижение энергетических затрат процесса газоочистки за счет уменьшения гидравлического сопротивления проходу газа, а также существенное сокращение уноса капельной влаги из аппарата.Технический результат достигается тем, что устройство для мокрой очистки газов, содержащее корпус, входной патрубок, коллектор с форсунками для распыливания жидкости, выходной патрубок, осадительную камеру, снабженную несколькими разделительными перегородками, нижняя часть которых погружена в воду осадительной камеры. Разделительные перегородки представляют собой вогнутые отражающие элементы П-образной конструкции, действующие на принципе соударения, расположенные по меньшей мере двумя рядами на пути очищаемого потока газа с зазорами между П-образными элементами, причем в каждом последующем ряду отражающие элементы расположены между ними относительно предыдущего ряда. Для исключения проскока дисперсных частиц ширина и высота осадительной камеры составляют не менее 120% от диаметра корпуса.The device relates to apparatus for wet cleaning of gases from fine particulate matter and harmful gaseous impurities and can be used in chemical, metallurgical, construction, energy and other industries. The technical result is to reduce the energy costs of the gas cleaning process by reducing the hydraulic resistance to gas passage, and also a significant reduction in the entrainment of droplet moisture from the apparatus. The technical result is achieved by the fact that the device for wet cleaning ha s, comprising a housing inlet, a manifold with nozzles for spraying a liquid outlet, a settling chamber provided with several partition walls, the lower part of which is immersed in water settling chamber. The dividing walls are concave reflecting elements of a U-shaped structure, acting on the principle of collision, located at least two rows in the path of the gas stream to be cleaned with gaps between the U-shaped elements, and in each subsequent row the reflecting elements are located between them relative to the previous row. To exclude the breakthrough of dispersed particles, the width and height of the precipitation chamber are at least 120% of the diameter of the casing.

Description

Полезная модель относится к аппаратам для мокрой очистки газов от мелкодисперсных твердых частиц и вредных газообразных примесей и может быть использована в химической, металлургической, строительной, энергетической и других отраслях промышленности.The utility model relates to apparatus for wet cleaning of gases from fine particulate matter and harmful gaseous impurities and can be used in chemical, metallurgical, construction, energy and other industries.

Аналогом является аппарат для мокрой очистки газов, состоящий из газовой камеры с вертикально расположенными в ней последовательными рядами в шахматном порядке трубами, входного диффузора и выходного конфузора, входного и выходного патрубков для воды, водяной камеры, расположенной в нижней части аппарата [патент RU 2019270, B01D 47/14, от 15.09.1994]. Трубы выполнены в виде проницаемых пористых цилиндрических элементов с равномерным увеличением пористости снизу вверх, при этом в верхней части труб установлены проницаемые пористые сферические сегменты.An analogue is a device for wet cleaning of gases, consisting of a gas chamber with vertically arranged consecutive rows of pipes in a checkerboard pattern, an inlet diffuser and an outlet confuser, inlet and outlet pipes for water, a water chamber located at the bottom of the apparatus [patent RU 2019270, B01D 47/14, dated September 15, 1994]. The pipes are made in the form of permeable porous cylindrical elements with a uniform increase in porosity from the bottom up, while permeable porous spherical segments are installed in the upper part of the pipes.

Недостатком аналога является существенное снижение эффективности пылеулавливания при забивке микропор проницаемых трубчатых элементов, а также сложность и трудоемкость их регенерации. Кроме того, для организации непрерывного процесса газоочистки требуется установка дополнительных параллельно работающих аппаратов.The disadvantage of the analogue is a significant decrease in the efficiency of dust collection during driving of micropores of permeable tubular elements, as well as the complexity and complexity of their regeneration. In addition, for the organization of a continuous process of gas cleaning requires the installation of additional parallel operating devices.

Прототипом является устройство для мокрой очистки горячих дымовых газов, содержащее корпус, входной патрубок, выходной патрубок, осадительную камеру, снабженную несколькими перегородками, нижняя часть которых погружена в воду осадительной камеры, между которыми установлены коллекторы с форсунками для распыливания жидкости с пеноактивным веществом, и разделительные перегородки, погруженные в воду осадительной камеры, причем входной патрубок имеет продолжение в виде барботажной трубы, нижняя часть которой заглублена в воду и имеет перфорацию [патент RU 174061, B01D 47/02, B01D 47/06, от 28.09.2017].The prototype is a device for wet cleaning of hot flue gases, comprising a housing, an inlet pipe, an outlet pipe, a precipitation chamber equipped with several partitions, the lower part of which is immersed in the water of the precipitation chamber, between which collectors with nozzles for spraying liquid with a foam-active substance are installed, and separation partitions immersed in the water of the precipitation chamber, and the inlet pipe has a continuation in the form of a bubbler pipe, the lower part of which is buried in the water and has a Horace [patent RU 174061, B01D 47/02, B01D 47/06, from 09.28.2017].

Недостатками прототипа являются высокие потери давления газа, возникающие из-за необходимости преодоления значительной высоты столба жидкости в осадительной камере, а также высокий процент уноса капель жидкости с очищенным газом.The disadvantages of the prototype are the high loss of gas pressure that occurs due to the need to overcome a significant height of the liquid column in the settling chamber, as well as a high percentage of entrainment of liquid droplets with purified gas.

Задачей полезной модели является разработка устройства для мокрой очистки газов, в котором устранены недостатки аналогов и прототипа.The objective of the utility model is to develop a device for wet gas purification, which eliminates the disadvantages of analogues and prototype.

Техническим результатом является снижение энергетических затрат процесса газоочистки за счет уменьшения гидравлического сопротивления проходу газа, а также существенное сокращение уноса капельной влаги из аппарата.The technical result is to reduce the energy costs of the gas cleaning process by reducing the hydraulic resistance to the gas passage, as well as a significant reduction in the entrainment of droplet moisture from the apparatus.

Технический результат достигается тем, что устройство для мокрой очистки газов, содержащее корпус, входной патрубок, коллектор с форсунками для распыливания жидкости, выходной патрубок, осадительную камеру, снабженную несколькими разделительными перегородками, нижняя часть которых погружена в воду осадительной камеры. Разделительные перегородки согласно настоящей полезной модели представляют собой вогнутые отражающие элементы П-образной конструкции, действующие на принципе соударения, расположенные по меньшей мере двумя рядами на пути очищаемого потока газа с зазорами между П-образными элементами, причем в каждом последующем ряду отражающие элементы расположены между ними относительно предыдущего ряда. Для исключения проскока дисперсных частиц ширина и высота осадительной камеры составляют не менее 120% от диаметра корпуса.The technical result is achieved in that a device for wet cleaning of gases, comprising a housing, an inlet pipe, a manifold with nozzles for spraying liquid, an outlet pipe, a precipitation chamber provided with several separation walls, the lower part of which is immersed in water of the precipitation chamber. The dividing walls according to the present utility model are concave reflecting elements of a U-shaped structure, acting on the principle of collision, located at least two rows in the path of the gas stream to be cleaned with gaps between the U-shaped elements, and in each subsequent row the reflecting elements are located between them relative to the previous row. To exclude the breakthrough of dispersed particles, the width and height of the precipitation chamber are at least 120% of the diameter of the casing.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено предлагаемое устройство для мокрой очистки газов с косым срезом, на фиг.2 - поперечный разрез того же устройства.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where figure 1 shows the proposed device for wet cleaning of gases with an oblique cut, figure 2 is a cross section of the same device.

Цифрами на фиг.1 и фиг.2 изображены:The numbers in figure 1 and figure 2 depict:

1 - входной патрубок; 2 - корпус; 3 - выходной патрубок; 4 - конический диффузор; 5 - осадительная камера; 6 - коллектор подачи воды; 7 - центробежные форсунки; 8 - разделительные перегородки.1 - inlet pipe; 2 - case; 3 - outlet pipe; 4 - conical diffuser; 5 - precipitation chamber; 6 - a collector of water supply; 7 - centrifugal nozzles; 8 - dividing partitions.

Устройство для мокрой очистки газов содержит входной патрубок 1, соединенный с корпусом 2 и выходным патрубком 3 посредством переходного конического диффузора 4 и осадительной камеры 5 квадратного или прямоугольного сечения. Входной патрубок 1 снабжен оросителем воды в виде коллектора 6 с центробежными форсунками 7. В осадительной камере 5, нижняя часть которой заполнена водой, установлены разделительные перегородки 8, представляющие собой вогнутые отражающие элементы П-образной конструкции, действующие на принципе соударения и служащие для улавливания твердых дисперсных частиц и вредных газообразных примесей. П-образные отражающие элементы 8 расположены по крайней мере двумя рядами, при этом для обеспечения равнопроточности устройства зазор между отражающими элементами 8 в каждом ряду равен его ширине. Кроме того, П-образные элементы 8 в каждом последующем ряду расположены между ними относительно предыдущего ряда. В днище осадительной камеры 5 выполнен патрубок (на чертеже не показан), предназначенный для вывода суспензии, содержащего твердые дисперсные частицы и вредные газообразные примеси.A device for wet cleaning of gases contains an inlet pipe 1 connected to the housing 2 and an outlet pipe 3 by means of a transition conical diffuser 4 and a precipitation chamber 5 of square or rectangular cross-section. The inlet pipe 1 is equipped with a water sprinkler in the form of a collector 6 with centrifugal nozzles 7. In the sedimentation chamber 5, the lower part of which is filled with water, dividing walls 8 are installed, which are concave reflecting elements of a U-shaped design, acting on the principle of impact and serving to capture solid dispersed particles and harmful gaseous impurities. U-shaped reflective elements 8 are arranged in at least two rows, and in order to ensure equidistance of the device, the gap between the reflective elements 8 in each row is equal to its width. In addition, the U-shaped elements 8 in each subsequent row are located between them relative to the previous row. A nozzle (not shown in the drawing) is made in the bottom of the precipitation chamber 5, which is designed to discharge a suspension containing solid dispersed particles and harmful gaseous impurities.

Предлагаемое устройство для мокрой очистки газов работает следующим образом.The proposed device for wet cleaning of gases works as follows.

Подлежащие очистке газы подаются через входной патрубок 1, где они обрабатываются жидкостью, поступающей от коллектора 6 в центробежные форсунки 7. В результате равномерного распыления жидкости в газовый поток образуется пылекапельно-газовая смесь.The gases to be cleaned are supplied through the inlet pipe 1, where they are treated with the liquid coming from the manifold 6 to the centrifugal nozzles 7. As a result of uniform spraying of the liquid into the gas stream, a dust-gas mixture is formed.

Газовая смесь со взвешенными твердыми частицами пыли и каплями жидкости через конический диффузор 4 вводится в осадительную камеру 5. Изменение направления потока газовой смеси, обусловленная наличием П-образных отражающих элементов 8 в осадительной камере 5, приводит к созданию центробежной силы. Таким образом, в осадительной камере 5 протекают тепломассообменные процессы в поле центробежных сил, вследствие которых происходит абсорбция вредных газов каплями жидкости, осаждение частиц пыли на каплях жидкости и под действием центробежной силы осаждение капель жидкости с уловленными газами и частицами пыли на поверхности П-образных отражающих элементов 8.A gas mixture with suspended solid dust particles and liquid droplets through a conical diffuser 4 is introduced into the precipitation chamber 5. A change in the direction of the gas mixture flow, due to the presence of U-shaped reflecting elements 8 in the precipitation chamber 5, creates a centrifugal force. Thus, heat and mass transfer processes take place in the precipitation chamber 5 in the field of centrifugal forces, as a result of which harmful gases are absorbed by liquid droplets, dust particles are deposited on liquid droplets and centrifugal forces precipitate liquid droplets with trapped gases and dust particles on the surface of U-shaped reflecting elements 8.

В результате газы очищаются от пыли и вредных газовых компонентов, а капли жидкости образуют на вертикальной поверхности П-образных отражающих элементов 8 нисходящую пленку жидкости, которая в виде суспензии стекает в нижнюю часть осадительной камеры 5 и удаляется через патрубок отвода суспензии. Очищенные газы, поступая в корпус 2, удаляются через выходной цилиндрический патрубок 3.As a result, the gases are cleaned of dust and harmful gas components, and liquid droplets form a descending liquid film on the vertical surface of the U-shaped reflecting elements 8, which flows in the form of a suspension into the lower part of the precipitation chamber 5 and is removed through the suspension outlet pipe. The purified gases entering the housing 2 are removed through the outlet cylindrical pipe 3.

В предлагаемом устройстве для мокрой очистки газов существенно снижается гидравлическое сопротивление проходу пылекапельно-газовой смеси, так как высота слоя жидкости в осадительной камере предлагаемого устройства в 5-6 раз меньше уровня жидкости в осадительной камере прототипа. Это связано с тем, что в предлагаемом устройстве вода в осадительной камере служит для создания гидрозатвора, т.е. для исключения прохода газовой смеси в патрубок вывода суспензии. Следовательно, для проведения процесса газоочистки не требуется преодолевать гидростатическое давление столба жидкости. Кроме того, при всплытии газовых пузырей к поверхности раздела газ-жидкость они вовлекают собой мелкие капли, обеспечивая повышенный процент уноса капельной влаги.In the proposed device for wet cleaning of gases, the hydraulic resistance to the passage of the dust-gas mixture is significantly reduced, since the height of the liquid layer in the precipitation chamber of the proposed device is 5-6 times less than the liquid level in the precipitation chamber of the prototype. This is due to the fact that in the proposed device, the water in the precipitation chamber serves to create a water seal, i.e. to exclude the passage of the gas mixture into the outlet pipe of the suspension. Therefore, to conduct the gas purification process, it is not necessary to overcome the hydrostatic pressure of the liquid column. In addition, when gas bubbles rise to the gas-liquid interface, they involve small droplets, providing an increased percentage of droplet entrainment.

Таким образом, можно заключить, что технические и технологические решения в виде разделительных перегородок П-образной конструкции и уменьшения высоты слоя жидкости в осадительной камере позволят снизить энергозатраты на проведение процесса газоочистки с предотвращением каплеуноса и сохранением высокой эффективности улавливания мелкодисперсных твердых частиц пыли и вредных газообразных примесей.Thus, it can be concluded that technical and technological solutions in the form of U-shaped dividing walls and a decrease in the height of the liquid layer in the precipitation chamber will reduce the energy consumption for the gas cleaning process to prevent droplet dropping and maintain high efficiency in capturing fine particulate dust particles and harmful gaseous impurities .

Claims

A device for wet cleaning of gases, comprising a housing, an inlet pipe, a manifold with nozzles for spraying liquid, an outlet pipe, a precipitation chamber provided with several partitions, the lower part of which is immersed in the water of the precipitation chamber, characterized in that the separation partitions are concave reflective elements P -shaped structures operating on the principle of collision, located at least two rows in the path of the gas stream being cleaned with gaps between the U-shaped elements, m in each subsequent row, the reflecting elements are located between them relative to the previous row, in addition, the width and height of the precipitation chamber are at least 120% of the diameter of the casing.