УСТАНОВКА КОМБИНИРОВАННОЙ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ

Полезная модель относится к устройствам очистки отходящих газов и вентиляционных выбросов от газообразных загрязнителей.
Известны устройства очистки воздуха от газообразных загрязнителей с использованием насадочных абсорбентов, широко используемых в промышленности (В.Г.Айзенштейн, М.К.Захаров и др. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. Книга 2 под ред. В.Г.Айзенштейна. Москва, «Логос». Высшая школа. 2003 г., 1760 с., рис.11.5 стр.914) - [1]. Насадочный абсорбер содержит корпус колонны, слой насадка, распределитель жидкости, патрубки входа загрязненного и выхода очищенного воздуха, подвода свежего абсорбента и отвода отработанного абсорбента.
Известен насадочный абсорбер (А.С.Тимонин. Инженерно-экологический справочник. Калуга, 2003 г. Том 1, 917 с. Рис.3.5, стр.666-667) - [2], принятый за прототип. Насадочный абсорбер состоит из колонны, в которой помещена опорная решетка. На этой решетке уложен слой насадка, который укладывается правильными рядами со смещением в соседних рядах. Движение газа и жидкости в насадочных абсорберах осуществляется противотоком, при этом очищаемый газ подается через патрубок в нижней части насадочной колонны и, проходя через слои насадка, очищенный, удаляется через патрубок в верхней части колонны, а жидкость поступает через распределитель жидкости в верхней части колонны и удаляется через патрубок отвода отработанной жидкости внизу колонны. В качестве насадка используют различной формы пустотелые элементы, выполненные из керамики, фарфора, пластмасс, металла.
Недостатки прототипа следующие: высокая чувствительность к равномерности орошения, низкая степень очистки, избирательность процесса и отсутствие регулирования подачи абсорбирующей жидкости.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности очистки: повышение степени очистки, расширение диапазона улавливания загрязнителей, регулирование подачи абсорбционной жидкости.
Технический результат достигается тем, что в установке комбинированной очистки отходящих газов, содержащей колонну, опорные решетки, слой насадка, патрубки подвода загрязненного и отвода очищенного воздуха, магистраль подвода и отвода абсорбента с распылителем, новым является то, что распылитель суспензии выполнен в виде цилиндрического корпуса с патрубком подвода абсорбента, с крышкой, имеющей выходное отверстие для распыла суспензии, а внутри корпуса распылителя суспензии имеется стакан со шнеком, на валу вращения которого, вне стакана, установлен лопаточный вентилятор.
Перед лопаточным вентилятором на валу установлен конический отражатель.
Между корпусом распылителя суспензии и стаканом установлены поворотные лопасти, имеющие наклон, аналогичный наклону лопаток лопаточного вентилятора.
Стакан имеет автоматический затвор подачи гранул адсорбента, связанный по каналу обратной связи с магистралью подачи абсорбента.
Слой насадка выполнен из пористого адсорбента, содержащего ионообменные группы.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1 - Фиг.2, где:
Фиг.1 - Установка комбинированной очистки отходящих газов.
Фиг.2 - Распылитель суспензии.
Здесь: 1 - цилиндрическая колонна; 2 - патрубок подвода абсорбента в распылитель; 3 - верхнее днище колонны; 4 - патрубок подвода гранулированного адсорбента; 5 - патрубок отвода очищенного воздуха; 6 - магистраль подвода гранулированного адсорбента в распылитель; 7 - распылитель суспензии; 8 - стакан; 9 - шнек; 10 - решетка; 11 - лопаточный
вентилятор; 12 - крышка с выходным отверстием для распыла суспензии; 13 - конический отражатель; 14 - поворотные лопасти; 15 - опоры шнека; 16 - штуцер подвода абсорбента; 17 - канал обратной связи; 18 - автоматический затвор подачи гранул адсорбента; 19 - опорные решетки; 20 - слой насадка; 21 - нижнее днище колонны; 22 - патрубок слива суспензии; 23 - патрубок подвода загрязненного воздуха.
Предлагаемое устройство представляет собой цилиндрическую колонну 1 с верхним 3 и нижним 21 днищами, с патрубками подвода загрязненного воздуха 23, подвода абсорбента 2, подвода адсорбента 4 с магистралью 6 подвода гранулированного адсорбента, отвода очищенного воздуха 5. Внутри колонны имеются опорные решетки 19, между которыми имеется слой насадка 20, выполненного из пористого адсорбента, содержащего ионообменные группы.
В верхней части колонны 1 над слоем насадка 20 расположен распылитель 7, соединенный через автоматический затвор 18 с магистралью подвода гранулированного адсорбента 6. Распылитель 7 представляет собой цилиндрический корпус со штуцером подвода абсорбента 16, связанным каналом обратной связи 17 с автоматическим затвором подачи гранулированного адсорбента 18. Внутри распылителя коаксиально расположен стакан 8, в котором происходит приготовление суспензии из жидкого абсорбента и твердых гранул адсорбента. Внутри стакана 8 установлен шнек 9, вал которого установлен в подвижных опорах 15. На одном валу со шнеком 9 вне стакана 8 закреплен лопаточный вентилятор 11, перед которым установлен конический отражатель 13. Между корпусом распылителя 7 и стаканом 8 перед лопаточным вентилятором 11 с коническим отражателем 13 установлены поворотные лопасти 14, которые имеют наклон, аналогичный наклону лопаток вентилятора 11, и служат для закрепления стакана 8 и поворота абсорбента в направлении угла наклона лопаток вентилятора перед поступлением жидкости на лопаточный вентилятор 11.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. В патрубок 23 подается загрязненный воздух, который проходит через слой насадка 20 и частично адсорбируется в нем. Одновременно, в штуцер 16 поступает абсорбент (жидкость) и, проходя через поворотные лопасти 14, попадает на лопаточный вентилятор 11, который начинает вращать шнек 9. По сигналу канала обратной связи 17 открывается автоматический затвор подачи гранул адсорбента 18 и адсорбент начинает подаваться шнеком 9 через решетку 10 в зону смешения гранул с абсорбентом. Для создания лучшего смешения гранул адсорбента с жидким абсорбентом поступающий адсорбент коническим отражателем 13 отбрасывается в зону вращения лопаток вентилятора 11. Наличие конического отражателя 13 исключает закупоривание выходного отверстия для распыла суспензии в крышке 12. Сочетание на одном валу шнека 9 и лопаточного вентилятора 11 позволяет осуществлять саморегулирование состава образующейся суспензии, т.к. чем больше будет подаваться расход абсорбента через штуцер 16, тем интенсивнее будет вращаться лопаточный вентилятор 11, соответственно, увеличенное вращение шнека 9 вызывает увеличение поступления количества адсорбента, и суспензия через выходное отверстие в крышке 12, начинает распыливаться в полости корпуса цилиндрической колонны 1. Загрязненный воздух, частично очищенный в слое насадка, контактирует с распыленной суспензией и, подвергаясь абсорбции в жидкости и адсорбции в гранулах, очищенный, удаляется через патрубок 5. Стекающая вниз суспензия удаляется через патрубок 22 и затем после разделения направляется на регенерацию. После завершения цикла очистки подача абсорбента в патрубок 16 прекращается, и по каналу обратной связи 17 срабатывает автоматический затвор подачи гранул адсорбента 18.
Одновременно, с прекращением подачи абсорбента через патрубок 16 прекращается вращение вентилятора 11, останавливается шнек 9 и прекращается подача суспензии.
Пример реализации: отходящие газы производства слоистых пластиков содержат фенол и этанол. Для их улавливания по предложенной схеме адсорбционные насадки выполнены из ионообменного материала - полимера, содержащего аминогруппы. В качестве гранул адсорбента для суспензии используется синтетический анионит.
Таким образом, в одной установке производится комбинированная очистка отходящих газов, причем очистка проходит с высокой степенью очистки, при этом автоматически поддерживается необходимое оптимальное соотношение суспензии, расширяется диапазон улавливания загрязнителей.