ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ СКУББЕР

ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ СКРУББЕР,
Полезная модель относится к мокрой очистке газа от мелкодисперсных примесей, особенно образующих с водой вязкие суспензии, и может быть использована в химической, нефтехимической, металлургической, энергетической и других отраслях промышленности.
Известен скруббер для мокрой очистки газа от пыли, содержащий цилиндрический корпус, вдоль продольной оси которого расположен трубопровод с распределительными насадками для подачи воды (см, Перри Д.Г, Справочник инженера-химика. Л,, 1969г.),
В верхней трети корпуса установлена отражательная тарелка для предотвращения выноса из скруббера неотсепарированной жидкости и пылевых включений. Запыленный газ поступает в скруббер через установленный на входе тангенциальный патрубок, осуществляющий закрзгчивание потока.
Недостатком данного устройства является неинтенсивная турбулизация газового потока,  следствие, плохое перемешивание газового потока с орошающей жидкостью, приводящее к снижению эффективности очистки загрязненных газовых потоков.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту и выбранным в качестве прототипа является двухступенчатый скруббер (СМ, Двзгхступенчатый скруббер: Опыт изобретателей, рационализаторов и новаторов производства, ЦВТИ, Об,12,61г.).
Скруббер имеет первую полую цилиндрическую степень большего диаметра, содержащую тангенциальный патрубок подвода запыленных газов и патрубок, по которому отводится образовавшаяся пульпа, В средней части первой ступени по окружности расположены форсунки для подачи воды, В нижней части второй ступени находится
9S
М.Кл. В01Д 47У06
направляющий аппарат, представляющий собой две относительно подвижные створки, выше которого по кругу расположен ряд форсунок для подачи воды во вторую ступень.
Загрязненный газ с помощью тангенциального патрубка закручивается по винтовой траектории и поступает в первзлю ступень скруббера, где предварительно смачивается и очищается от наиболее крупных частиц за счет действия центробежной силы.
Во второй ступени очищаемый газ дополнительно закручивается и очищается за счет действия центробежных сил.
Недостатком прототипа является слабая интенсивность перемешивания газа с жидкостью и каплезшос жидкости и, следовательно, низкая степень очистки загрязненного газа.
Технической задачей данной полезной модели является интенсификация массообмена за счет развития поверхности контракта фаз и предотвращение каплеуноса образующейся суспензии.
Согласно предлагаемой полезной модели в известном двзгхступенчатом скруббере, содержащем первую ступень с патрубками подвода газов и вывода жидкости, а также форсзшками для ввода жидкости, и вторую ступень, представляющую собой сепарационнзпо камеру с направлающим аппаратом, над которым расположена форсзшка для ввода жидкости, а в верхней части находится патрубок вывода газов, в отличие от прототипа направляющий аппарат выполнен в виде цилиндрического лопастного завихрителя со сквозным осевым отверстием и периферическим выводом жидкости, а над форсункой находится отражательная тарелка, расстояние от высшей точки которой до завихрителя составляет 1/4 диаметра завихрителя.
Выполнение направляющего аппарата в виде цилиндрического лопастного завихрителя с периферическим выводом жидкости позволяет
существенно увеличить центробежную силу, действующз/то на частицы пыли в потоке очищаемого газа, и формировать на стенках скруббера устойчивую равномерно стекающую пленку жидкости. Наличие сквозного центрального отверстия в завихрителе и присутствие отражательной тарелки над форсунками обеспечивают интенсивную турбулизацию среды в области завихрителя. Таким образом, достигается эффективный массообмен за счет развития поверхности контакта фаз очищаемого газа и жидкости. Одновременно исключается налипание частиц вязкой суспензии к завихрителю и его забивание.
Расстояние между тарелкой и завихрителем определяется в- диаметра завихрителя, исходя из следующих причин:
При расположении тарелки на расстоянии, превышающем- - диаметра завихрителя, сопротивление двухфазному потоку в процессе прохождения через центральноеотверстие завихрителя и щель между завихрителем и тарелкой становится меньще, чем через внутренние каналы завихрителя. Поток, минуя завихритель, устремляется к выходному патрубку. Эффективность очистки при этом значительно снижается, т,к стадия центробежной очистки практически исключается.
При выполнении расстояния между тарелкой и завихрителем меньше одной четверти диаметра завихрителя возрастание кинетической энергии частиц двухфазного потока и его турбулизация от соударения с тарелкой оказываются недостаточны для преодоления сил сцепления между частицами потока и завихрителем, В этом случае избежать забивания завихрителя не удается.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации показали, что предлагаемый скруббер неизвестен и его конструкция не следует явным образом из изученного уровня техники, то есть соответствует критерию новизна.
Предлагаемый скруббер может быть широко использован на предприятиях химической, металлургической, фармацевтической и энергетической промышленности и легко изготовлен на стандартном оборудовании, широко выпускаемом отечественной и зарубежной промышленностью. Следовательно, предлагаемая полезная модель соответствует критерию промьшленная применимость.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором представлен общий вид заявляемого скруббера в разрезе.
Скруббер содержит корпус (на чертеже не обозначен), состоящий из первой ступени I и второй ступени 2, разделенных диафрагмой 3 со сквозным отверстием 4,
Первая ступень I содержит патрубок 5 для подвода очищаемого газа, форсунку б для подачи воды, патрубок 7 вывода образовавшейся суспензии.
Вторая ступень 2 представляет собой сепарационную камеру, в центре которой на трубчатой опоре 8, установленной на диафрагме 3, закреплен цилиндрический лопастной завихритель 9 потока с периферическим выводом жидкости и сквозным осевым отверстием 10,
Над завихрителем 9 на трех закрепленных на нем стойках II установлена коническая отражательная тарелка 12, обращенная вогнутой поверхностью к завихрителю 9, Расстояние от вершины конуса до завихрителя 9 равно одной четверти диаметра завихрителя.
Между отражательной тарелкой 12 и завихрителем 9 расположена форсунка 13, представляющая собой трубку с отверстиями.
В верхней части второй ступени 2 имеется патрубок 14 для вывода очищенного газа, перед которым расположена форсзшка 15,
У основания трубчатой опоры 8 имеется несколько отверстий 16 для стока образовавшейся суспензии из второй ступени 2 в первую ступень I.
Скруббер работает следующим образом.
Запыленный воздух подается через патрубок 5 в нижнюю часть первой ступени I и смачивается водой, поступающей из форсунки 6. Взвешенные в газовом потоке твердые частицы захватываются мелкодисперсной капельной жидкостью и уносятся газовым потоком во вторую ступень 2 скруббера - через трубчатую опору 8 на лопастной завихритель 9,
При достижении двзпсфазным потоком спиральных лопастей завихрителя 9 происходит закрутка потока. По действием центробежных сил жидкая фаза с уловленными твердыми частицами, а также неуловленные крупные твердые частицы выводятся на внутреннюю поверхность второй ступени 2 скруббера и далее через отверстия 16 в первую ступень I к патрубку 7 вывода образовавшейся суспензии.
Часть увлажненного запыленного воздуха проходит через сквозное отверстие 10 завихрителя 9, дополнительно смачивается водой из форсунки 13 и, ударяясь о тарелку 12, вместе с водой частично отбрасывается на внутреннюю поверхность второй ступени. Это обеспечивает более равномерное распределение пленки жидкости по внутренней поверхности скруббера, что увеличивает поверхность контакта фах и площадь зоны захвата твердых частиц, отброшенных на внутреннюю поверхность,
Другая часть жидкости и увлажненного газа отбрасывается обратно в область завихрителя, за счет этого между завихрителем 9 и тарелкой 12 создается зона интенсивной турбулизации, что способствует эффективному перемешиванию фаз и повышает степень улавливания твердых частиц жидкостью, а также препятствует налипанию твердых частиц к поверхностям лопастей завихрителя его образующейся суспензией.
-Ч
нию с прототипом обеспечивает интенсивный массообмен очищаемого газа с жидкостью и позволяет предотвратить каплеунос жидкости и обеспечивает эффективную очистку загрязненного газа от твердых включений.
Заявитель - автор: Авторы:
А,И, Криворуков
А,А, Трифонов
.Н. Косьяненко