RU2049241C1 - Device for purifying exhaust gases - Google Patents
Device for purifying exhaust gases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2049241C1 RU2049241C1 SU5036809A RU2049241C1 RU 2049241 C1 RU2049241 C1 RU 2049241C1 SU 5036809 A SU5036809 A SU 5036809A RU 2049241 C1 RU2049241 C1 RU 2049241C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- neutralizing liquid
- heat exchanger
- gas
- liquid
- regulator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Particles Using Liquids (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетическому машиностроению, преимущественно для очистки отработавших газов энергетических установок котельных, дизельных, а также может быть использовано в химическом машиностроении для очистки отходящих газов химического производства, вентиляционных установок. The invention relates to power engineering, mainly for the purification of exhaust gases from power plants of boiler plants, diesel, and can also be used in chemical engineering for purification of waste gases from chemical production, ventilation plants.
Известно устройство для очистки отработавших газов, содержащее прямоточно-пенный скруббер, трубопровод подвода и отвода отработавших и очищенных газов, бункер с нейтрализующей жидкостью, трубопроводы подвода и отвода нейтрализующей и отработавшей жидкости, регулятор подачи нейтрализующей жидкости (поплавковый клапан), теплообменник. A device for cleaning exhaust gases containing a straight-through foam scrubber, a pipe for supplying and removing exhaust and purified gases, a hopper with a neutralizing liquid, pipelines for supplying and removing a neutralizing and spent liquid, a regulator for supplying a neutralizing liquid (float valve), a heat exchanger.
Недостатком этого устройства является то, что оно имеет большой расход нейтрализующей жидкости, ограниченный диапазон изменения расхода газа. The disadvantage of this device is that it has a large flow rate of a neutralizing liquid, a limited range of gas flow rates.
Цель изобретения повышение эффективности устройства для очистки отработавших газов в широком диапазоне изменения расхода очищаемых газов при постоянстве гидравлического сопротивления очистки газов, содержащих широкий спектр фракции твердых и газообразных компонентов, например, сажи, пепла, золы, химические газовые компоненты, несгоревшие частицы топлива и др. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device for treating exhaust gases in a wide range of changes in the flow rate of the gases being cleaned with constant hydraulic resistance of cleaning gases containing a wide range of fractions of solid and gaseous components, for example, soot, ash, ash, chemical gas components, unburned fuel particles, etc.
Сущность изобретения заключается в том, что известное устройство для очистки отработавших газов дополнительно снабжено теплообменником, ускоряющим конусом с дренажной трубной, камерой отделения плавящей фракции, причем между верхней частью ускоряющего конуса и корпуса пенно-газового скруббера установлены сепаратор жидкости, а дренажная трубка ускоряющего конуса проходит через дополнительный теплообменник, размещенный в верхней части активной камеры пенно-газового скруббера, и своим концом погружена в нейтрализующую жидкость, а бак с этой жидкостью и камера отделения плавающей фракции выполнены в виде сообщающихся сосудов, причем в верхней части этой камеры размещен патрубок слива плавающей фракции. The essence of the invention lies in the fact that the known device for purifying exhaust gases is additionally equipped with a heat exchanger, an accelerating cone with a drainage tube, a chamber for separating the melting fraction, and a liquid separator is installed between the upper part of the accelerating cone and the foam-gas scrubber body, and the drainage tube of the accelerating cone passes through an additional heat exchanger located in the upper part of the active chamber of the foam-gas scrubber, and at its end immersed in a neutralizing liquid, and the tank with this liquid and the separation chamber of the floating fraction is made in the form of communicating vessels, and in the upper part of this chamber a discharge pipe of the floating fraction is placed.
Устройство для очистки снабжено блоком управления регулятором уровня нейтрализующей жидкости, датчиками расхода (скорости) отработавших и температуры очищенных газов, расположенных соответственно на входе и выходе пенно-газового скруббера, причем выходы датчиков соединены с входами блока управления, а выход его соединен со входом регулятора уровня нейтрализующей жидкости. The cleaning device is equipped with a control unit for regulating the level of the neutralizing liquid, flow rate (velocity) sensors for the exhaust gas and temperature of the purified gases located respectively at the inlet and outlet of the foam-gas scrubber, and the outputs of the sensors are connected to the inputs of the control unit, and its output is connected to the input of the level controller neutralizing fluid.
В устройстве в качестве нейтрализующей жидкости могут использоваться отработавший раствор моющих средств банно-прачечных хозяйств или другие нейтрализующие средства. The device can be used as a neutralizing liquid spent solution of detergents bathing and laundry facilities or other neutralizing agents.
В предлагаемом устройстве производится дополнительное охлаждение (отбор тепла), регулируется уровень нейтрализующей жидкости, отдельно удаляется плавающая фракция от очищенных газов, используется отработавший раствор моющих средств банно-прачечных хозяйств. In the proposed device, additional cooling (heat removal) is performed, the level of neutralizing liquid is regulated, the floating fraction from purified gases is separately removed, the spent solution of detergents of bath-laundry facilities is used.
На фиг. 1 представлено устройство для очистки отработавших газов; на фиг. 2 структурная схема блока управления регулятором; на фиг. 3 пояснения к диапазону изменения уровня жидкости. In FIG. 1 shows an exhaust gas purification device; in FIG. 2 block diagram of the control unit of the regulator; in FIG. 3 explanations for the range of fluid level changes.
Устройство для очистки отработавших газов (фиг. 1) содержит бак 1 с нейтрализующей жидкостью, теплообменник 2, центробежный завихритель 3, газо-пенный скруббер 4, активную камеру 5 скруббера, регулятор 6 уровня нейтрализующей жидкости, сепаратор 7, дополнительный теплообменник 8, ускоряющий конус 9, дренажную трубку 10, отделитель 11 плавающей фракции, камера 12 отделения плавающей фракции, патрубок 13 слива плавающей фракции, газо-пенная полость 14 скруббера, блок 15 управления регулятором уровня, датчик 16 температуры очищенных газов, входы 17 и 18, выход 19 блока управления регулятором и другие элементы устройства, обеспечивающие его работоспособность и описанные в тексте описания работы устройства. The exhaust gas purification device (Fig. 1) contains a
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
В исходном состоянии бак 1 заливается нейтрализующей жидкостью через технологическую горловину 20 или патрубок 21 регулятора 6 до исходного уровня жидкости, контролируемого визуально уровнемером (не показано). Патрубок 22 центробежного завихрителя подсоединен к газопроводу от источника отработавших газов (к дизелю, котельной и т. д.) к патрубку 23 подводится вода для отбора тепла от нейтрализующей жидкости с помощью основного теплообменника 2, а патрубок 24 соединен с патрубком 25 дополнительного теплообменника 8. С выхода 26 этого теплообменника вода с отобранной из устройства теплотой отводится для утилизации. При подаче отработавших газов, например, котельной, через патрубок 22 на вход центробежного завихрителя 3, выполненного в виде улитки. Газы ускоряются и сталкиваются со слоем нейтрализующей жидкости бака 1. Газовый поток разбивается на мелкие пузыри, вспенивает жидкость и выбрасывается вверх по активной камере 5, в которой образовавшаяся газопаровая смесь с пеной жидкости продолжает вращательное движение. В этой газопаровой пене происходит основная реакция нейтрализации отработавших газов, например, по реакции
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O;
2CaOH + 2CO2 2CaCO3 + H2
2NaOH + 2NO2 2NaNO3 + H2
2CaOH + 2SO2 2CaSO3 + H2
Эти реакции идут интенсивно в силу развитого контакта между газовой и жидкостной фазами в газопаровой (в дальнейшем газопенная смесь), которая по пути движения проходит через дополнительный теплообменник 8, расположенный выше активной камеры 5 и выполненный в виде, например, спирали Архимеда. Горячие газы с температурой 300-600оС в активной камере 5 охлаждаются до температуры нейтрализующей жидкости tоог tж + (5-10)оС, с которой газопаровая пена омывает дополнительный теплообменник 8, отдает часть тепла охлаждающей жидкости. Температура нейтрализующей жидкости tж в баке 1 определяется в основном температурой воды, подаваемой в теплообменник 2. Охлажденная газопенная смесь в нижней части газопенного скруббера 4 в полости 14 расширяется, пузыри пены лопаются, пары конденсируются на пленках пены, образуя капли жидкости. Такая смесь, двигаясь вверх по спирали, ускоряется вследствие наличия ускоряющего конуса 9 и специальной формы корпуса газопенного скруббера 4. При этом происходит сепарация капель влаги и твердых частиц за счет центробежной силы, капли скатываются вниз, увлекая твердые частицы по стенке газопенного скруббера 4. На выходе очищенная газовая смесь попадает в сепаратор 7, где дополнительно сепарируется от влаги и твердых частиц, которая стекает по внутренней стенке ускоряющего конуса 9 и через дренажную трубку 10 попадает в бак 1. Очищенные отработавшие газы через патрубок 27 выбрасываются в атмосферу.In the initial state, the
2NaOH + CO 2 Na 2 CO 3 + H 2 O;
2CaOH + 2CO 2 2CaCO 3 + H 2
2NaOH + 2NO 2 2NaNO 3 + H 2
2CaOH + 2SO 2 2CaSO 3 + H 2
These reactions proceed intensively due to the developed contact between the gas and liquid phases in the gas-vapor (hereinafter gas-foam mixture), which along the path of movement passes through an
Газопенная смесь, расширяясь на выходе активной камеры 5, переливаясь через ее край, сливается в камеру 12 отделителя 11 плавающей фракции. В этой камере твердая фаза очищаемых газов разделяется на тяжелую тонущую и плавающую фракции. Тяжелая фракция медленно вместе с жидкостью опускается вниз. Жидкость проходит через теплообменник 2 и поступает в нижнюю часть активной камеры 5 скруббера, вновь вовлекается в процесс очистки газов. Тяжелая фракция оседает в нижней части бака 1, образуя грязежидкостную пульпу, которая сливается через патрубок 28. Плавающая фракция скапливается на поверхности 29 нейтрализующей жидкости и самотеком через патрубок 13 сливается в герметическую емкость. На входах или выходах патрубков 13, 20-28 может быть установлена по необходимости запорная арматура, обеспечивающая нормальное функционирование устройства. The gas-foam mixture, expanding at the outlet of the
Регулирование уровня 29 нейтрализующей жидкости производится с помощью регулятора 6, который поддерживает заданный уровень 29 в автоматическом режиме работы. В простейшем случае может быть регулятором прямого действия, например, типа поплавкового. Для создания благоприятных условий работы регулятора 6 смонтирована трубка 30, которая уравнивает давление в камере регулятора 6 и газопенной полости 14 скруббера 4. Жидкость в регулятор 6 подается через патрубок 21. Regulation of the
Устройство может быть снабжено автоматической системой управления, состоящего из блока 15 и датчиков 16 температуры очищенных газов и расхода (скорости) отработавших газов. Последний датчик может быть установлен в газопроводе, подключаемом к фланцу 22 завихрителя 3. The device can be equipped with an automatic control system consisting of a
Структурная схема блока 15 управления (фиг. 2) представляет двухконтурную схему регулирования уровня 29 жидкости. На вход первого внутреннего контура подаются сигнал управления по входу 31 от второго внешнего контура блока 15 управления, а на вход 17 сигнал от датчика 16 температуры очищенных газов. Сигнал рассогласования на выходе 32 сумматора 33 подается в первый контур 34 управления, который реализует ПИ-закон. Выход 19 блока 15 соединен с исполнительным механизмом 35, который воздействует на исполнительный орган 36. Эти два устройства с соответствующими элементами, обеспечивающими их работоспособность и не указанными на чертеже, составляют блок 6 регулирования уровня жидкости, подаваемой через вход 21. На вход 37 сумматора 38 второго контура подается сигнал уставки уровня 29 жидкости в баке 1, а на вход 18 сигнал от датчика расхода (скорости) отработавших газов. Сигнал рассогласования с выхода сумматора 38 подается на вход второго контура 39 управления, который также реализует ПИ-закон. При изменении расхода очищаемых отработавших газов, например, при изменении количества работающих котлоагрегатов, для сохранения условий образования газопенной смеси, необходимо изменить уровень 29 жидкости (фиг. 3). Так, при уменьшении расхода до величины Q1 < Q2, соответственно и скорости этого газового потока, для уменьшения динамического и статического сопротивления газовому потоку столб жидкости уменьшается до величины δ1< δ2. При этом второй контур 39 блока 15 управления выдает сигнал на закрытие ИО 36. За счет естественного влагоуноса уровень жидкости 29, например, уменьшился до величины h2-Δh, который может быть установлен также при переходе на другой режим работы энергоустановки (увеличение числа работающих котлоагрегатов).The block diagram of the control unit 15 (Fig. 2) is a dual-circuit
Изменение режима работы устройства по температуре очищенных газов приводит к тому, что на каждом статическом режиме уровня 29 жидкости, возможно его изменение на величину Δh, определяемую законом управления (ПИ-законом) внутреннего контура 34 и выражением
hit hi± Δh
Для дизеля, например, такое изменение будет обусловлено изменением нагрузки на дизель или изменением частоты вращения коленчатого вала, чему соответствует изменение уровня Δδ жидкости.Changing the operating mode of the device according to the temperature of the purified gases leads to the fact that at each static mode of the
h it h i ± Δh
For a diesel engine, for example, such a change will be due to a change in the load on the diesel engine or a change in the speed of the crankshaft, which corresponds to a change in the level Δδ of the fluid.
Блок 15 управления может быть реализован на базе субблоков комплекса КМ 2201 или аналогичных серийно выпускаемых изделий. В качестве датчиков могут быть использованы термосопротивления типа ТСМ или термопары типа ТХА, а датчиков расхода (скорости) мерные шайбы или другие аналогичные типовые датчики с вторичными преобразователями, например, типа "сапфир-22". The
В качестве исполнительных механизмов могут быть использованы серийно выпускаемые механизмы типа МЭОБ или МЭО. As actuators can be used commercially available mechanisms such as MEOB or MEO.
Введение дополнительных элементов в устройство и внесение изменений в компоновку в совокупности улучшают режим работы устройства при изменениях температурного режима и режима расхода отработавших газов, уменьшают выброс в атмосферу окислов, сажи, золы и других несгоревших частиц топлива, отделить плавающую фракцию, ухудшающую режим очистки отработавших газов. The introduction of additional elements into the device and making changes to the layout together improve the operating mode of the device with changes in the temperature regime and the regime of exhaust gas consumption, reduce the emission of oxides, soot, ash and other unburned fuel particles into the atmosphere, separate the floating fraction that degrades the exhaust gas treatment .
Использование отработавшего раствора моющих средств банно-прачечных хозяйств позволяет также утилизировать эти отходы производства, уменьшить расход чистой воды для работы устройства. The use of the spent solution of detergents in bath and laundry facilities also allows the disposal of these production wastes, and the reduction of clean water consumption for the operation of the device.
Введение блока автоматического управления улучшает режим работы устройства, улучшает условия эксплуатации энергоустановки. The introduction of an automatic control unit improves the operating mode of the device, improves the operating conditions of the power plant.
Охлаждение нейтрализующей жидкости позволяет уменьшить расход нейтрализующей жидкости, утилизировать теплоту, обычно выбрасываемую в атмосферу. The cooling of the neutralizing liquid allows to reduce the consumption of the neutralizing liquid, and to utilize the heat usually released into the atmosphere.
Очистка отработавших газов энергоустановки позволяет уменьшить длину (высоту) труб для выброса газов в атмосферу. Purification of exhaust gas from a power plant allows reducing the length (height) of pipes for the emission of gases into the atmosphere.
Все это позволяет достичь поставленную цель повысить эффективность установки. All this allows you to achieve your goal to increase the efficiency of the installation.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5036809 RU2049241C1 (en) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Device for purifying exhaust gases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5036809 RU2049241C1 (en) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Device for purifying exhaust gases |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2049241C1 true RU2049241C1 (en) | 1995-11-27 |
Family
ID=21601607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5036809 RU2049241C1 (en) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Device for purifying exhaust gases |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2049241C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108343491A (en) * | 2018-03-09 | 2018-07-31 | 安徽德高矿山科技有限公司 | A kind of anti-explosion diesel engine waste gas treatment tank |
CN109133571A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广州新致晟环保科技有限公司 | The purification of exhaust gas for sludge drying and heat recovery system and method |
CN109141065A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广州新致晟环保科技有限公司 | Tail gas clean-up and heat recovery system and method for Treatment of Sludge |
CN109133572A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广州新致晟环保科技有限公司 | The purification of exhaust gas for sludge drying and heat recovery system and method |
CN109141066A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广州新致晟环保科技有限公司 | Tail gas clean-up and heat recovery system and method for Treatment of Sludge |
CN109141064A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广州新致晟环保科技有限公司 | Tail gas clean-up and heat recovery system and method for Treatment of Sludge |
-
1992
- 1992-04-10 RU SU5036809 patent/RU2049241C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1110914, кл. F 01N 3/04, 1984. * |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109133571A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广州新致晟环保科技有限公司 | The purification of exhaust gas for sludge drying and heat recovery system and method |
CN109141065A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广州新致晟环保科技有限公司 | Tail gas clean-up and heat recovery system and method for Treatment of Sludge |
CN109133572A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广州新致晟环保科技有限公司 | The purification of exhaust gas for sludge drying and heat recovery system and method |
CN109141066A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广州新致晟环保科技有限公司 | Tail gas clean-up and heat recovery system and method for Treatment of Sludge |
CN109141064A (en) * | 2017-06-15 | 2019-01-04 | 广州新致晟环保科技有限公司 | Tail gas clean-up and heat recovery system and method for Treatment of Sludge |
CN109133571B (en) * | 2017-06-15 | 2024-05-24 | 广州正晟科技有限公司 | Purification and heat recovery system and method for sludge drying waste gas |
CN109133572B (en) * | 2017-06-15 | 2024-06-04 | 广州正晟科技有限公司 | Purification and heat recovery system and method for sludge drying waste gas |
CN109141066B (en) * | 2017-06-15 | 2024-06-04 | 广州正晟科技有限公司 | Tail gas purification and heat recovery system and method for sludge treatment |
CN109141065B (en) * | 2017-06-15 | 2024-06-07 | 广州正晟科技有限公司 | Tail gas purification and heat recovery system and method for sludge treatment |
CN109141064B (en) * | 2017-06-15 | 2024-06-07 | 广州正晟科技有限公司 | Tail gas purification and heat recovery system and method for sludge treatment |
CN108343491A (en) * | 2018-03-09 | 2018-07-31 | 安徽德高矿山科技有限公司 | A kind of anti-explosion diesel engine waste gas treatment tank |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4312646A (en) | Gas scrubbing tower | |
US8741100B2 (en) | Liquid concentrator | |
US6517770B1 (en) | Temperature control device and temperature control method for high-temperature exhaust gas | |
US20140332454A1 (en) | Compact wastewater concentrator and pollutant scrubber | |
US1866193A (en) | Purification of furnace or other gases | |
US10005678B2 (en) | Method of cleaning a compact wastewater concentrator | |
AU2015203696A1 (en) | Compact wastewater concentrator and pollutant scrubber | |
DK151456B (en) | PROCEDURES FOR CLEANING OF GASES FROM INDUSTRIAL OVEN, INSIDE FROM WASTE COMBUSTION PLANT | |
RU2049241C1 (en) | Device for purifying exhaust gases | |
US5389264A (en) | Hydraulic energy dissipator for wet oxidation process | |
DK160599B (en) | METHOD AND APPARATUS FOR CLEANING OF ROEGGAS AND RECOVERY OF HEAT FROM THERE | |
US3224170A (en) | Gas purification apparatus | |
US3741235A (en) | Washing and purging apparatus for liquid seals | |
JP2010523316A (en) | Method and apparatus for separating sulfur dioxide from gas | |
US11383995B2 (en) | Apparatus and method for treating hydrogen sulfide and ammonia in wastewater streams | |
RU2389531C1 (en) | Kochetov's nozzle-type scrubber | |
RU2411061C1 (en) | Jet scrubber | |
SU878984A2 (en) | Apparatus for neutralizing i.c. engine waste gases | |
SU1200951A1 (en) | Apparatus for regeneration of heat and cleaning flue gases | |
RU2506116C1 (en) | Kochetov's packed scrubber | |
RU10113U1 (en) | WET GAS CLEANING DEVICE | |
RU2153920C2 (en) | Method and device for gas scrubbing | |
JPH07229325A (en) | Desulfurization stack | |
RU2142842C1 (en) | Universal foam-manufacturing apparatus | |
SU740267A1 (en) | Apparatus for burning and scrubbing gases |