УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Заявляемая полезная модель относится к средствам очистки газов, а именно, к устройствам для мокрой очистки газов от дисперсных и газообразных примесей в пенном режиме контакта с поглощающей жидкостью, и может быть использована в различных отраслях промышленности, например в газовой, химической, нефтяной, пищевой и т.п.
Известно устройство для обработки газа в пенном режиме контакта с поглощающей жидкостью в виде модуля, включающего четыре контактных камеры [патент РФ №2067019, В01D 47/02, 1996 г. - аналог].
Недостатком данного устройства является невысокая производительность по очищаемому газу и нестабильность режима его обработки из-за ограниченного числа контактных камер и линейной их компоновки в модуле.
Наиболее близким по количеству существенных признаков и достигаемому техническому результату является устройство для очистки технологических выбросов, представляющее собой пятикамерный модуль с шахматным расположением контактных камер в прямоугольном корпусе [патент РФ №42766, В01D 47/06, 2004 г. - прототип].
Недостатками данного устройства являются нестабильность режима очистки и ограничения по объему очищаемого газа, обусловленные с формой конструктивного исполнения его корпуса, количеством и размещением контактных камер внутри корпуса, а также с формой входного патрубка, что приводит к неравномерному распределению газа по контактным камерам и, как следствие, нестабильному образованию высокотурбулизированной динамической пены в их объеме.
Технической задачей заявленной полезной модели является повышение эффективности работы устройства за счет конструктивного исполнения, направленного на улучшение его гидродинамических показателей для обеспечения стабильности режима очистки газа с одновременным увеличением объема очищаемого газа.
Решение данной технической задачи достигается за счет того, что устройство для очистки газов, содержащее корпус, частично заполненный водой, с патрубками ввода и вывода газовоздушного потока, с вертикально расположенными в нем рабочими контактными камерами и сепарационным блоком, в котором металлический корпус выполнен в виде цилиндра и состоит из трех соосно, установленных и герметично соединенных между собой блоков: технологического с размещенной внутри горизонтально металлической перегородкой, с выполненными в ней отверстиями, в которых вертикально смонтированы рабочие камеры, представляющие собой семикамерный модуль, причем одна из контактных камер размещена в центре технологического блока вдоль его вертикальной оси, а шесть других расположены по окружности равноудалено как друг от друга, так и от контактной камеры, размещенной в центре технологического блока, при этом входной патрубок, выполненный в форме прямоугольной усеченной пирамиды, ось которой направлена перпендикулярно вертикальной оси корпуса на равном удалении от смежных, по отношению к входному патрубку, контактных камер, а боковые поверхности патрубка направлены по касательной к цилиндрической поверхности корпуса, внутренний объем входного патрубка разделен продольными направляющими перегородками с образованием диффузорных каналов с углом расширения 3-11°, нижней своей частью технологический блок соединен с блок-поддоном, оснащенным регулятором подачи и поддержания уровня жидкости и патрубком слива жидкого шлама, а верхней своей частью технологический блок соединен с сепарационным блоком с входным патрубком и размещенным внутри вторичным пластинчатым сепаратором. При этом входной патрубок смонтирован на корпусе технологического блока ниже горизонтальной перегородки, выходной патрубок установлен сверху на сепарационном блоке соосно вертикальной оси корпуса устройства, а патрубок слива жидкого шлама установлен в нижней части поддона соосно вертикальной оси устройства.
Сущность полезной модели заключается в том, что конструктивное исполнение устройства с размещением внутри технологического блока семикамерного модуля, когда одна из контактных камер размещена в центре блока, а шесть других контактных камер расположены по окружности равноудалено как друг от друга, так и от контактной камеры, размещенной в центре технологического блока, при этом входной патрубок выполнен в форме прямоугольной усеченной пирамиды ось которой направлена перпендикулярно вертикальной оси корпуса на равном удалении от смежных по отношению к входному патрубку контактных камер, а боковые поверхности направлены по касательной к цилиндрической поверхности корпуса устройства, при этом внутренний объем патрубка разделен продольными перегородками, образующими диффузорные каналы с углом раскрытия 3-11°. Такое конструктивное исполнение заявляемого устройства с расположением контактных камер в цилиндрическом корпусе в сочетании с заявленным исполнением входного патрубка, по сравнению с устройством по прототипу, позволяет повысить стабильность режима пенообразования в контактных камерах за счет более равномерного распределения объемов очищаемого газа между контактными камерами устройства, при этом оборудование внутреннего объема входного патрубка продольными перегородками, образующими диффузорные каналы с углом расширения 3-11° обусловлено обеспечением режима безотрывного слаботурбулизированного его входа в корпус устройства, что дополнительно повышает стабильность равномерного подвода газа к контактным камерам, а компоновочное решение с использованием семикамерного модуля обеспечивает дополнительно увеличение объема очищаемого газа, что является новым техническим результатом заявляемого устройства.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - принципиальная схема устройства для очистки газов;
на фиг.2 - сечение технологического блока устройства на уровне входного патрубка;
Устройство для очистки газа, включает технологический блок-1 с входным патрубком 2, блок-поддон 3 с патрубком для слива жидкого шлама 4, оборудованный регулятором подачи и поддержания уровня жидкости 5, сепарационный блок 6, снабженный выходным патрубком 7, который содержит вторичный сепаратор 8. Все три блока герметично соединены, например при помощи фланцев. Технологический блок 1 представляет собой металлический цилиндрический корпус, с размещенной внутри горизонтальной перегородкой 9 с выполненными в ней отверстиями, в которых вертикально смонтированы рабочие контактные камеры 10, оснащенные в нижнем торцевом сечении лопаточным закручивателем 11, а в верхнем торцевом сечении центробежным сепаратором капельной жидкости 12. Рабочие контактные камеры, размещенные внутри технологического блока 1, представляют собой семикамерный модуль, при этом одна из контактных камер размещена в центре блока, а шесть других контактных камер расположены по окружности равноудалено как друг от друга, так и от контактной камеры, размещенной в центре технологического блока. Ниже горизонтальной перегородки 9, для направления потока очищаемого газа к входным сечениям контактных камер, технологический блок 1 оснащен входным патрубком 2, предназначенным для входа очищаемого газа и выполненным в форме прямоугольной усеченной пирамиды, ось которой направлена перпендикулярно оси корпуса технологического блока 1. При этом входной патрубок 2 расположен на равном расстоянии между 2-мя смежными по отношению к входному патрубку контактными камерами 10, а боковые поверхности входного патрубка 2 направлены по касательной к цилиндрической поверхности корпуса технологического блока 1. Внутренний объем входного патрубка 2 разделен продольными направляющими перегородками 13, образующими диффузорные каналы 14 с углом раскрытия 3-11°.
Нижней частью технологический блок 1 соединен с блоком-поддоном 3, частично заполненным поглощающей жидкостью и оборудованный регулятором подачи и поддержания уровня жидкости 5, а также слива жидкого шлама 4. Верхней частью технологический блок 1 соединен с сепарационным блоком 6, с выходным патрубком 7, установленным в верхней части сепарационного блока соосно вертикальной оси устройства, внутри сепарационного блока размещен вторичный пластинчатый сепаратор 8, предназначенный для дополнительного осушения воздуха.
Устройство работает следующим образом.
Подлежащий очистке газ, при движении через входной патрубок 2, разделяется продольными перегородками 13 на равные по объему потоки, которые диффузорными каналами 14 направляются в свободные проходы между смежными контактными камерами 10, а также поверхностью корпуса технологического блока 1, и равномерно заполняя его межкамерное пространство, опускаются к поверхности жидкости в блоке-поддоне 3. Дальнейшее движение равных объемов газа через лопаточные закручиватели 11, вызывает интенсивную инжекцию поглощающей жидкости внутрь контактных камер 10, где образуется высокотурбулизированный устойчивый слой динамической пены. Затем очищенный газ с каплями уносимой жидкости проходит через центробежные сепараторы 12, где происходит их первичное разделение. После этого, очищенный газ дополнительно осушается во вторичном сепараторе 8 и отводится через выходной патрубок 7, а отсепарированная жидкость сливается обратно в блок-поддон 3 по отводящему трубопроводу (на чертежах не показано).
Таким образом, конструктивное исполнение заявленного устройства позволяет обеспечить стабильность режима работы с одновременным увеличением объема очищаемого газа, что в результате повышает эффективность работы устройства в целом.