КАВИТАЦИОННО-ВИХРЕВОЙ АБСОРБЕР

Полезная модель относится к аппаратам для очистки газов абсорбентами от вредных примесей и твердых пылевидных частиц перед их использованием в технологических процессах или перед выбросом в атмосферу, а также для извлечения целевых компонентов из газовой смеси жидкими поглотителями. Полезная модель может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других видах промышленности.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели (прототипом) является устройство для очистки газа, включающее цилиндрический корпус, разделенный на кавитационно-вихревую камеру, содержащую патрубок для подвода жидкой фазы, форсунку для ее распыления, а также тангенсальное закручивающее устройство для ввода очищаемого газа и вихревую камеру, содержащую аксиальное закручивающее устройство, выполненное в виде шнека, патрубок для вывода газожидкостной смеси, согласно полезной модели, камеры аппарата разделены кольцевидной перегородкой. (Патент РФ на полезную модель №66218 Заяв. 02.05.2007, опубл. 10.09.2007).
Основным недостатком конструкции является необходимость дальнейшей сепарации газожидкостного потока.
Задачей полезной модели является разделение газожидкостной смеси на выходе из кавитационно-вихревого абсорбера.
Указанная задача решается за счет того, что кавитационно-вихревой абсорбер, включающий цилиндрический корпус, разделенный кольцевидной перегородкой на кавитационно-вихревую камеру, содержащую патрубок для подвода жидкой фазы, форсунку для ее распыления, а также тангенсальное закручивающее устройство для ввода очищаемого газа и вихревую камеру, содержащую аксиальное закручивающее устройство, выполненное в виде шнека, согласно полезной модели, вихревая камера в своем объеме содержит каплеотбойное устройство и патрубки вывода очищенного газа и жидкости, соответственно, в верхней и нижней части аппарата.
Также аксиальное закручивающее устройство вихревой камеры аппарата может быть выполнено в виде нескольких шнеков на одной оси, расположенных последовательно, либо в виде перфорированного шнека.
На чертеже представлен общий вид аппарата.
Кавитационно-вихревой абсорбер, включающий цилиндрический корпус 1, разделенный кольцевидной перегородкой 6 на кавитационно-вихревую камеру, содержащую патрубок для подвода жидкой фазы 2, форсунку для ее распыления 3, а также тангенсальное закручивающее устройство для ввода очищаемого газа и вихревую камеру 4, содержащую аксиальное закручивающее устройство 5, выполненное в виде шнека, согласно полезной модели, вихревая камера в своем объеме содержит каплеотбойное устройство 7 и патрубки вывода очищенного газа 8 и жидкости 9, соответственно, в верхней и нижней части аппарата.
Также аксиальное закручивающее устройство вихревой камеры аппарата 5 может быть выполнено в виде нескольких шнеков на одной оси, расположенных последовательно, либо в виде перфорированного шнека.
Предлагаемый кавитационно-вихревой абсорбер работает следующим образом.
Очищаемый газ через патрубок 4 тангенциально подается в кавитационно-вихревую камеру, где взаимодействует с мелкодисперсной кавитирующей жидкой фазой, которая поступает в корпус аппарата 1 через патрубок 2 и распыляется форсункой 3. Процесс массообмена в этой камере протекает под действием вихревого эффекта. При прохождении через кольцевидную перегородку 6, разделяющей камеры аппарата, поток подвергается временному сжатию, вследствие чего происходит перераспределение газожидкостной смеси по поперечному сечению кавитационно-вихревого абсорбера.
Далее смесь поступает в вихревую камеру аппарата, в которой расположено аксиальное закручивающее устройство, выполненное в виде шнека 5, благодаря которому возрастает скорость движения среды за счет увеличения ее тангенсальной составляющей, что приводит к повышению турбулизации потока и, соответственно, к интенсификации массообменных процессов. Использование в качестве закручивающего устройства вихревой камеры аппарата нескольких шнеков на одной оси, расположенных последовательно с возможным изменением шага и направления вращения потока позволяет создать зоны локального
повышения турбулизации газожидкостного потока с увеличенной скоростью процесса массопередачи, а перфорация закручивающего устройства 5 снижает гидродинамическое сопротивление вихревой камеры аппарата. Далее газожидкостная смесь попадает в каплеотбойное устройство 7, где происходит отделение капельной жидкости, которая выводится из аппарата через патрубок 9 расположенный в нижней части аппарата. Очищенный газ выводится из кавитационно-вихревого абсорбера через патрубок 8, и поступает, если это необходимо, на тонкую сепарацию.
Таким образом, заявляемый кавитационно-вихревой абсорбер позволяет разделить газожидкостную смесь на выходе из аппарата, что дает возможность более широко использовать данное устройство при многоступенчатом процессе очистки газа.