БРЫЗГОУЛОВИТЕЛЬ

Полезная модель брызгоуловителя может быть использована в производстве серной кислоты при очистке газа от капель серной кислоты на выходе из сушильной башни или моногидратного абсорбира.
Известны волокнистые брызгоуловители с вертикальными фильтрующими элементами, в которых используются волокна толщиной 20-25 микрон, при этом скорость газа в фильтрующих элементах составляет 0,2-0,3 м/с. Процесс выделения капель из газового потока в волокнистом брызгоуловителе достаточно сложен и включает броуновское движение и прямое касание с волокном. Недостатком известного волокнистого брызгоуловителя является высокое гидравлическое сопротивление, достигающее в процессе эксплуатации 250-300 мм вод. ст. Еще одним отрицательным свойством, присущим волокнистому брызгоуловителю, является вторичный брызгоунос, вызванный перемещением ранее высадившихся капель жидкости в слои фильтрующих элементов, граничивших с выходом газа из них, что, естественно, снижает эффективность работы брызгоуловителя в целом.
Наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели является  брызгоуловитель, содержащий корпус и размещенный в нем пакет параллельных пластин с расположенными в шахматном порядке трапецеидальными отверстиями с козырьками (SU 1210880 A, опубликован 15.02.1986).
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение гидравлического сопротивления брызгоуловителя, а также повышение эффективности его работы.
Указанный результат достигается тем, что заявляемый брызгоуловитель состоит из вертикальных труб и стержней, закрепленных в трубных решетках и выполненных в восьми коаксиальных рядах при размещении труб и стержней в рядах в шахматном порядке, при этом первые четыре ряда по направлению движения газа перпендикулярно их осям выполнены из металлических труб, тогда как последующие ряды выполнены из стержней из неметаллических материалов. Газовоздушный поток, содержащий капли серной кислоты, поступает перпендикулярно к осям труб со скоростью 5-6 м/с к первым двум рядам труб, представляющих практически сплошную поверхность, и соударяясь с ней «в лоб», за счет инерционных сил идет высаждение капель жидкости на поверхности этих труб. При этом действуют следующие факторы, повышающие эффективность осуществления процесса выделения капель из газа:
образующаяся на поверхности этих труб жидкостная пленка способствует высаждению и удержанию капель жидкости на поверхности труб;
резкое изменение направления движения газового потока при соударении его с одним рядом труб и поступлением на следующий ряд труб исключает вероятность уноса выделившихся на трубах капель жидкости;
значительная поверхность труб, включающая половину диаметра труб, умноженную на их высоту, а также вертикальное размещение труб позволяет снизить количество жидкости высаждающейся на единице площади, что, естественно, облегчает эвакуацию жидкости с труб брызгоуловителя;
после прохождения нескольких рядов, состоящих из металлических труб, степень очистки газа от капель серной кислоты достигает 98-99%, при этом в газе могут присутствовать следы частиц жидкости размером менее микрона. Для полного завершения процесса очистки газа от этих частиц аналогично металлическим трубам установлены стержни из неметаллического материала, при прохождении которых осушенный в сушильной башне газ и освобожденный от капель серной кислоты, за счет трения о них вызывает образование заряда статического электричества, который обеспечивает высаждение мельчайших частиц жидкости на них благодаря электрическому притяжению. Таким образом, заявляемый брызгоуловитель имеет степень эффективности очистки газа от капель серной кислоты из газа, превышающую 99%, при этом гидравлическое сопротивление брызгоуловителя, имеющего в своем составе 8 рядов максимум, составляет не более 100 мм вод. ст., что существенно меньше гидравлического сопротивления волокнистого брызгоуловителя, достигающего 250-300 мм вод. ст.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
на фиг. 1 показан фронтальный разрез брызгоуловителя;
на фиг. 2 показан вид брызгоуловителя сверху.
Заявляемый брызгоуловитель состоит из вертикальных труб 1 и стержней 2, закрепленных в трубных решетках 3 и расположенных в нескольких коаксиальных рядах при размещении труб и стержней в рядах в шахматном порядке, при этом первые ряды выполнены из металлических труб, тогда как последующие несколько рядов включают стержни из неметаллического материала.
Заявляемый брызгоуловитель работает следующим образом. Осушенный газ, выходящий из сушильной башни или моногидратного абсорбера, поступает для выделения брызг серной кислоты перпендикулярно к осям к первым рядам труб со скоростью 5-6 м/с и, соударяясь с ними, за счет инерционных сил идет высаждение значительного количества брызг на поверхности труб от их общего объема (до 80-85%). Далее, поток газа резко меняя направление движения при касании с первым рядом труб, поступает в соприкосновение со следующим рядом труб, на которых также продолжает действовать эффект инерционных сил, способствующих дальнейшему высаждению брызг кислоты из газа.
Данный процесс повторяется на последующих рядах труб, при этом высаждению брызг из газа в значительной степени благоприятствует образующаяся на поверхности труб жидкостная пленка, задерживающая брызги на поверхности труб, а также определяющая легкость эвакуации жидкости из брызгоуловителя, что, в конечном итоге, обеспечивает степень выделения брызг на нескольких рядах металлических труб в диапазоне 98-99%. Пройдя несколько рядов металлических труб, газовый поток поступает на несколько рядов неметаллических стержней, на которых за счет трения осушенного газа о них, содержащего следы частиц жидкости размером менее микрона, образуются заряды статического электричества, которые обеспечивают высаждение мельчайших частиц жидкости на стержнях за счет электрического притяжения и, тем самым, достижения степени очистки газа от брызг кислоты более 99%. Следуют отметить, что практически эффективность высаждения брызг серной кислоты из газового потока при прохождении межтрубного пространства трубного пучка внешнего теплообменника контактного узла подтверждается быстрым ростом гидравлического сопротивления первых рядов межтрубного пространства за счет образования сульфатов железа при протекании реакции взаимодействия выделяющейся серной кислоты из газа со сталью труб этого теплообменника.