ФИЛЬТР ВОЛОКНИСТЫЙ
FIBROUS FILTER

Изобретение относится к очистке воздуха от газообразных компонентов и аэрозольных частиц и может быть использовано в технологических процессах промышленной и санитарной очистки аспирационного воздуха от ванн электрохимических покрытий и травления.
Известен волокнистый фильтр типа ФВГ-С-Ц для мокрой очистки воздуха от газообразного цианистого водорода и аэрозольных частиц солей синильной кислоты, включающей корпус с установленной через монтажный люк кассетой с фильтрующей перегородкой, изготовленной в виде вертикально расположенных складок фильтрующего материала, наложенного на сетчатый каркас и прижатого решеткой, узел орошения с гидравлическими форсунками, работающими в режиме рециркуляции орошающего раствора, и сливными патрубками, расположенными до и после кассеты с фильтрующей перегородкой [Газоочистное оборудование. Каталог. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1988, стр.65-66].
Недостатками известного волокнистого фильтра типа ФВГ-С-Ц, принятого за прототип, являются: наличие верхней части полости корпуса пустых зон, куда не попадает факел распыла гидравлическими форсунками жидкого реагента, т.е. не весь объем очищаемых газов орошается, что снижает абсорбционную эффективность очистки воздуха от газообразных примесей. В случае значительных концентраций в очищаемом воздухе аэрозольных частиц происходит быстрое забивание фильтрующего материала кассеты с фильтрующей перегородкой, т.е. увеличивается гидравлическое сопротивление волокнистого фильтра и, следовательно, снижается его пропускная способность по очищаемым газам, что ведет к уменьшению отсоса и, следовательно, очистки воздуха из рабочей зоны. Кроме того, в волокнистых фильтрах типа ФВГ-С-Ц часто происходит вторичный унос орошающего раствора с растворенными в нем уловленными продуктами с тыльной стороны волокнистого материала кассеты с фильтрующей перегородкой в элементы аспирационной ветсистемы, куда встроен волокнистый фильтр, из-за «захлебывания» и барботажа в порах волокнистого материала, что снижает эффективность улавливания и увеличивает коррозию элементов вентсистемы.
Техническим результатом предлагаемого фильтра волокнистого гальванического является повышение эффективности очистки аспирационного воздуха от ванн электрохимических покрытий и травления и снижение коррозионного воздействия на элементы вентсистемы.
Указанный технический результат достигается тем, что в фильтре волокнистом гальваническом, включающем корпус с установленной через монтажный люк кассетой с фильтрующей перегородкой, выполненной в виде вертикально расположенных складок фильтрующего материала, наложенного на сетчатый каркас и прижатого решеткой, узел орошения с гидравлическими форсунками и сливные патрубки, размещенные до и после кассеты с фильтрующей перегородкой, в корпусе после входного патрубка для очищаемых газов установлен аэрозольный высокоскоростной волокнистый фильтр, выполненный в виде вертикальных гофр, между которым и кассетой с фильтрующей перегородкой размещен узел орошения, выполненный в виде одной или нескольких пирамидальных надстроек на корпусе, в вершинах которых установлены форсунки с заполненным факелом тонкодисперсного распыла, боковые грани пирамид наклонены в соответствии с углом факела распыла форсунок, дно корпуса под узлом орошения имеет наклон в сторону сливных патрубков от кассеты с фильтрующей перегородкой, в корпусе после кассеты с фильтрующей перегородкой размещен вертикальный жалюзийный каплеуловитель, после которого установлен сливной патрубок, который, как и сливные патрубки от кассеты с фильтрующей перегородкой, заглублен под уровень жидкости в баке-отстойнике, расположенном под корпусом, где они образуют гидрозатвор, для чего бак-отстойник снабжен штуцером подпитки с поплавковым клапаном регулятора уровня жидкости и штуцером перелива.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения, фильтра волокнистого гальванического, является то, что воздух вначале очищается на аэрозольном высокоскоростном волокнистом фильтре [Справочник по пыле- и золоулавливанию. Под редакцией А.А.Русанова. М., Энергоатомиздат, 1983 г., стр.162-165], выполненном в виде вертикальных гофр, что позволят при малых габаритах очищать аспирационный воздух от аэрозольных частиц электролитов более 1 мкм и тем самым защитить кассету с фильтрующей перегородкой от быстрого зарастания, которое приводит к снижению степени улавливания на ней газообразных компонентов из очищаемого воздуха. Пирамидальные узлы орошения за счет наклона боковых граней в соответствии с углом факела распыла форсунок, работающих в режиме рециркуляции орошающего раствора, обеспечивают такой распыл орошающего реагента, при котором в корпусе аппарата промывается весь объем очищаемых газов, что увеличивает эффективность очистки воздуха от газообразных примесей, при этом за счет наклона дна корпуса жидкость, не накапливаясь, направляется в сливные патрубки кассеты с фильтрующей перегородкой, что уменьшает срыв и унос пленок. Заглубление сливных патрубков под уровень жидкости, с целью создания гидрозатвора, который образуется за счет снабжения бака-отстойника штуцером подпитки с поплавковым клапаном регулятора уровня и штуцером подпитки, что позволяет выводить из корпуса аппарата отработанный орошающий реагент без подсосов воздуха через сливные патрубки, и исключает барботаж. Кассета с фильтрующей перегородкой улавливает уносимые потоком очищаемого воздуха капли распыляемого форсунками абсорбента и является смоченной контактной волокнистой насадкой для поглощения вредных газообразных примесей из очищаемого воздуха. Вертикальный жалюзийный каплеуловитель с установленным после него сливным патрубком при малых габаритах улавливает жидкие аэрозольные частицы, сорванные воздушным потоком с тыльной стороны кассеты с фильтрующей перегородкой из-за вторичного брызгоуноса и выводит через сливной патрубок и гидрозатвор уловленную жидкость из корпуса аппарата, что повышает эффективность очистки воздуха за счет снижения проскока, а также защищает от коррозии и протекания элементы вентсистемы.
На чертеже изображен фильтр волокнистый гальванический с узлом орошения, общий вид.
Фильтр состоит из корпуса 1, в котором по ходу очищаемых газов через монтажные люки 2 установлены аэрозольный высокоскоростной волокнистый фильтр 3, выполненный в виде вертикальных гофр, кассета с фильтрующий перегородкой 4, выполненная в виде вертикально расположенных складок волокнистого фильтрующего материала, и вертикальный жалюзийный каплеуловитель 5. Монтажные люки 2 герметично закрываются крышками (на чертеже не показаны). Между аэрозольным высокоскоростным волокнистым фильтром 3 и кассетой с фильтрующей перегородкой 4 расположен узел орошения, выполненный в виде одной или нескольких пирамидальных надстроек 6 на корпусе 1 (на чертеже показана одна), в вершинах которых установлены форсунки 7 с заполненным факелом тонкодисперсного распыла, причем боковые грани пирамид наклонены в соответствии с углом факела распыла форсунок. При этом дно корпуса 8 под ними имеет наклон в сторону сливных патрубков 9, расположенных до и после кассеты с фильтрующей перегородкой 4. После кассеты с фильтрующей перегородкой 4 размещен вертикальный жалюзийный каплеуловитель 5, после которого установлен сливной патрубок 10, который вместе со сливными патрубками 9 заглублены под уровень жидкости в баке отстойнике 11, расположенном под корпусом 1, где они образуют гидрозатвор 12, для чего бак-отстойник 11 снабжен штуцером подпитки 13 с поплавковым клапаном регулятора уровня жидкости 14 и штуцером перелива 15.
Фильтр работает следующим образом.
2
4
Очищаемый воздух, содержащий вредные газовые примеси, и аэрозольные частицы электролита проходят вначале через малогабаритный аэрозольный высокоскоростной волокнистый фильтр 3, выполненный в виде вертикальных гофр, где под действием сил инерции из очищаемого потока на волокнах осаждаются жидкие и твердые аэрозольные частицы размером от 1 мкм и выше. Жидкие частицы внутри волокнистого вертикального слоя сливаются в крупные капли, которые продавливаются на тыльную сторону слоя, стекают вниз и по наклонному дну 8 корпуса 1 выводятся через сливной патрубок 9. Твердые аэрозольные частицы, водорастворимые соли электролита, во избежание забивания ими волокнистого материала требуют периодической его регенерации путем промывки теплой водой через монтажный люк 2 таким образом, чтобы промывочные воды, пройдя слой волокнистого материала, попали в наклонное дно 8 корпуса 1 и были выведены через сливной патрубок 9 и гидрозатвор 12 в бак-отстойник 11, расположенный под корпусом 1. Далее очищаемый воздух, с целью очистки от вредных газообразных примесей, промывается жидким реагентом, слабым раствором щелочи, который распыляется гидравлическими форсунками 7 тонкодисперсного распыла с заполненным факелом орошения, в одной или нескольких пирамидальных узлов орошения 6. При этом в потоке, за счет контакта с мелкими каплями орошающего щелочного реагента, с высокой эффективностью происходит химическое поглощение таких газообразных веществ, как HCl, HF, HCN, NSO и др. Образовавшиеся соединения вместе с раствором жидкого реагента стекают по стенкам корпуса 1 на наклонное дно 8, откуда через сливной патрубок 9 и гидрозатвор 12 направляются в бак-отстойник 11, расположенный под корпусом 1. Окончательное химическое поглощение газообразных примесей из очищаемого воздуха происходит на смоченных волокнах кассеты с фильтрующей перегородкой 4, которая улавливает из потока капельки щелочного реагента. Кассета с фильтрующей волокнистой перегородкой 4 работает как туманоуловитель, так и как волокнистая насадка для мокрой очистки газов. Образовавшиеся жидкие продукты стекают вниз из кассеты с фильтрующей перегородкой 4 и выводятся через сливные патрубки 9 и гидрозатвор 12 в бак-отстойник 11, расположенный под корпусом 1. Далее очищаемый поток воздуха проходит вертикальный жалюзийный каплеуловитель 5, где осаждаются крупные капли, унесенные с тыльной волокнистой поверхности кассеты с фильтрующей перегородкой 4. Осажденная жидкость стекает вниз и выводится через сливной патрубок 10 и гидрозатвор 12 в бак-отстойник 11, расположенный под корпусом 1 и снабженный для создания гидрозатвора 12 штуцером подпитки 13 с поплавковым клапаном регулятора уровня жидкости 14 и штуцером перелива 15.
По сравнению с прототипом технико-экономическая эффективность заявленного устройства заключается в увеличении эффективности очистки аспирационного воздуха от вредных аэрозольных частиц и газообразных примесей в гальванических и травильных производствах на 10-15%, а также в снижении на 10-20% коррозионного воздействия на вентсистемы.