RU2465037C1 - Fibrous filter - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to cleaning air of gases and aerosol particles and may be used in plating and etching shops. Proposed filter comprises casing accommodating cartridge with filtration web fitted through assembly hole, sprinkling assembly with hydraulic sprayers to circulate sprinkling solution and drain branch pipes arranged upstream and downstream of aforesaid cartridge. Filtration web is made up of filtration material folds laid on mesh carcass and pressed by grate. Aerosol high-rate fibrous filter made up of vertical crimps is fitted inside the casing downstream of gas inlet branch pipe. Sprinkling assembly is arranged between aerosol high-rate fibrous filter and cartridge with filtration web. Sais assembly consists of one or several pyramidal risers made on casing and provided with fine-spray atomisers fitted at pyramid center. Pyramid side faces are inclined in compliance with atomiser spray angle. Casing bottom under sprinkling assembly is inclined toward drain branch pipes from aforesaid cartridge. Vertical louvre drop catcher is arranged in casing downstream of cartridge. Drain branch pipe is arranged downstream of louvre drop catcher and, like branch pipes of cartridge with filtration web, is recessed to fluid level in settling tank arranged under casing to make a hydraulic lock. For this, settling tank is furnished with feed union with fluid control float valve and overflow union.

EFFECT: higher filtration efficiency, reduced corrosion of vent system.

1 dwg

Description

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.The invention relates to the purification of air from gaseous components and aerosol particles and can be used in technological processes of industrial and sanitary cleaning of aspiration air from bathtubs of electrochemical coatings and etching.

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].Known fiber filter type FVG-S-C for wet air purification from gaseous hydrogen cyanide and aerosol particles of hydrocyanic acid salts, comprising a housing with a cassette with a filter wall mounted through a mounting hatch, made in the form of vertically arranged folds of filter material superimposed on a mesh frame and pressed by a grate, an irrigation unit with hydraulic nozzles operating in the irrigation solution recirculation mode and drain pipes located before and after the filter cartridge rubbing baffle [Gas-cleaning equipment. Catalog. TSINTIHIMNEFTEMASH. M., 1988, pp. 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.The disadvantages of the known fiber filter type FVG-S-C, adopted as a prototype, are: the presence of the upper part of the body cavity of the empty zones, where the spray torch does not fall by the hydraulic nozzles of the liquid reagent, i.e. not all of the cleaned gases are irrigated, which reduces the absorption efficiency of air purification from gaseous impurities. In case of significant concentrations of aerosol particles in the cleaned air, the filtering material of the cartridge with the filtering partition is rapidly clogged, i.e. the hydraulic resistance of the fibrous filter increases and, consequently, its throughput for cleaned gases decreases, which leads to a decrease in suction and, therefore, air purification from the working area. In addition, in FVG-S-Ts type fibrous filters, secondary ablation of the irrigation solution with dissolved products dissolved in it from the back of the fibrous material of the cartridge with the filter baffle to the elements of the aspiration wind system where the fiber filter is built in, often occurs due to “flooding” and bubbling in the pores of the fibrous material, which reduces the efficiency of capture and increases the corrosion of the elements of the ventilation system.

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.The technical result of the proposed fiber galvanic filter is to increase the efficiency of cleaning aspiration air from bathtubs of electrochemical coatings and etching and to reduce the corrosion effect on the elements of the ventilation system.

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.The specified technical result is achieved by the fact that in the fiber galvanic filter, which includes a housing with a cassette with a filter baffle installed through the mounting hatch, made in the form of vertically arranged folds of filter material superimposed on a mesh frame and pressed by a grate, an irrigation unit with hydraulic nozzles and drain pipes, aerosol high-speed fibers are installed before and after the cartridge with the filtering partition, in the housing after the inlet pipe for the gases to be cleaned a vertical filter, made in the form of vertical corrugations, between which and a cartridge with a filter baffle there is an irrigation unit made in the form of one or several pyramidal add-ons on the body, at the tops of which nozzles with a fine spray nozzle are installed, the side faces of the pyramids are inclined in accordance with the angle spray nozzles, the bottom of the housing under the irrigation unit has a slope towards the drain pipes from the cartridge with a filter baffle, in the housing after the cartridge with a filter baffle A vertical louvre droplet eliminator is installed, after which a drain pipe is installed, which, like the drain pipes from the cartridge with a filter baffle, is recessed under the liquid level in the settling tank located under the housing, where they form a water seal, for which the settling tank is equipped with a recharge nozzle with float valve for fluid level control and overflow fitting.

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.Distinctive features of the present invention, a galvanic fiber filter, is that the air is first cleaned with an aerosol high-speed fiber filter [Handbook for dust and ash collection. Edited by A.A. Rusanov. M., Energoatomizdat, 1983, pp. 162-165], made in the form of vertical corrugations, which will allow for small dimensions to clean the suction air from aerosol particles of electrolytes more than 1 μm and thereby protect the cartridge with the filtering partition from fast overgrowing, which leads to a decrease in the degree of capture on it of gaseous components from the cleaned air. The pyramidal nodes of irrigation due to the inclination of the side faces in accordance with the angle of the spray pattern of nozzles operating in the mode of recirculation of the irrigation solution provide such a spray of the irrigation reagent in which the entire volume of the gases being cleaned is washed, which increases the efficiency of air purification from gaseous impurities, when this, due to the inclination of the bottom of the housing, the liquid, without accumulating, is sent to the drain pipes of the cartridge with a filter baffle, which reduces the breakdown and ablation of films. Deepening the drain pipes to the liquid level, in order to create a water lock, which is formed by supplying the sump tank with a make-up nozzle with a float valve of the level regulator and a make-up nozzle, which allows the spent irrigation reagent to be removed from the device body without air leaks through the drain nozzles, and eliminates bubbling . A cassette with a filter baffle picks up droplets carried by the stream of cleaned air sprayed by the absorbent nozzles and is a wetted contact fiber nozzle to absorb harmful gaseous impurities from the cleaned air. A vertical louvre droplet eliminator with a drain pipe installed after it captures small aerosol particles that are torn off by the air stream from the back of the cartridge with a filter baffle due to the secondary spray nozzle and, at a small size, removes trapped liquid through the drain pipe and the water trap, which increases the efficiency of air purification by reducing slip, and also protects the elements of the ventilation system from corrosion and leakage.

На чертеже изображен фильтр волокнистый гальванический с узлом орошения, общий вид.The drawing shows a galvanic fiber filter with an irrigation unit, a General view.

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.The filter consists of a housing 1, in which an aerosol high-speed fiber filter 3, made in the form of vertical corrugations, a cartridge with a filter baffle 4, made in the form of vertically arranged folds of fibrous filter material, and a vertical louvre droplet 5 are installed along the cleaned gases through mounting hatches 2 Mounting hatches 2 are hermetically sealed with covers (not shown in the drawing). Between the aerosol high-speed fiber filter 3 and the cartridge with the filter baffle 4 there is an irrigation unit made in the form of one or more pyramidal add-ons 6 on the housing 1 (one is shown in the drawing), at the tops of which nozzles 7 are installed with a finely dispersed spray torch, with side faces the pyramids are tilted in accordance with the angle of the spray nozzle. At the same time, the bottom of the housing 8 underneath them has an inclination toward the drain pipes 9 located before and after the cartridge with the filter baffle 4. After the cartridge with the filter baffle 4, a vertical louvre droplet eliminator 5 is placed, after which the drain pipe 10 is installed, which together with the drain pipes 9 buried under the liquid level in the tank sump 11, located under the housing 1, where they form a water trap 12, for which the tank sump 11 is equipped with a recharge nozzle 13 with a float valve of the fluid level regulator 14 and a fitting overflow ohm 15.

Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.

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, N₂SO₄ 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.The cleaned air containing harmful gas impurities and aerosol particles of the electrolyte first pass through a small-sized aerosol high-speed fiber filter 3, made in the form of vertical pleats, where under the action of inertia from the cleaned stream, liquid and solid aerosol particles from 1 μm and above are deposited on the fibers . Liquid particles inside the vertical vertical fibrous layer merge into large droplets, which are pressed on the back side of the layer, flow down and are discharged through the drain pipe 9 along the inclined bottom 8 of the housing 1. Solid aerosol particles, water-soluble salts of the electrolyte, in order to avoid clogging of the fibrous material, require periodic regeneration by washing with warm water through the mounting hatch 2 so that the washing water, passing a layer of fibrous material, fall into the inclined bottom 8 of the housing 1 and are discharged through the drain pipe 9 and the water trap 12 to the sump tank 11 located under the housing 1. Next, the cleaned air is washed with a liquid reagent, a weak alkali solution, which is sprayed with hydraulic nozzles 7 of a finely dispersed spray nozzle filled with an irrigation torch, in order to clean it from harmful gaseous impurities, in one or more pyramidal nodes of irrigation 6. Moreover, in the stream, due to contact with small drops of irrigating alkaline reagent, chemical absorption of such gaseous substances occurs with high efficiency like HCl, HF, HCN, N ₂ SO ₄ , etc. The resulting compounds together with the liquid reagent solution flow down the walls of the housing 1 to the inclined bottom 8, from where they are sent through the drain pipe 9 and the water trap 12 to the settling tank 11 located under the housing 1. The final chemical absorption of gaseous impurities from the cleaned air occurs on the wetted fibers of the cartridge with a filter baffle 4, which traps droplets of an alkaline reagent from the stream. The cartridge with a filtering fibrous septum 4 operates as a mist eliminator and as a fibrous nozzle for wet cleaning of gases. The resulting liquid products flow down from the cartridge with the filter baffle 4 and are discharged through the drain pipes 9 and the water trap 12 to the settling tank 11 located under the housing 1. Next, the cleaned air stream passes through a vertical louvre droplet eliminator 5, where large droplets are carried away from the rear fiber the surface of the cartridge with a filter baffle 4. Precipitated liquid flows down and is discharged through a drain pipe 10 and a water trap 12 into a settling tank 11 located under the housing 1 and equipped to create a hydro the shutter 12 with a recharge nozzle 13 with a float valve of the liquid level regulator 14 and an overflow nozzle 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.Compared with the prototype, the technical and economic efficiency of the claimed device consists in increasing the efficiency of cleaning aspiration air from harmful aerosol particles and gaseous impurities in galvanic and pickling industries by 10-15%, as well as in reducing the corrosion effect on ventilation systems by 10-20%.

Claims (1)

Фильтр волокнистый, содержащий 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, работающими в режиме рециркуляции орошающего раствора и сливные патрубки, размещенные до и после кассеты с фильтрующей перегородкой, отличающийся тем, что в корпусе после входного патрубка для очищаемых газов установлен аэрозольный высокоскоростной волокнистый фильтр, выполненный в виде вертикальных гофр, между аэрозольным высокоскоростным волокнистым фильтром 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 регулировки уровня жидкости и штуцером перелива. A fibrous filter containing a housing with a cassette with a filter baffle installed through the mounting hatch, made in the form of vertically arranged folds of filter material superimposed on a mesh frame and pressed by a grate, an irrigation unit with hydraulic nozzles operating in the irrigation solution recirculation mode and drain pipes located up to and after the cartridge with a filter baffle, characterized in that in the housing after the inlet for the cleaned gases an aerosol high-speed water is installed a localized filter made in the form of vertical corrugations, between the aerosol high-speed fiber filter and the cassette with a filter baffle there is an irrigation unit made in the form of one or several pyramidal add-ons on the body, at the tops of which there are nozzles with a finely dispersed spray torch, the side faces of the pyramids are inclined into in accordance with the angle of the spray nozzle, the bottom of the housing under the irrigation unit has a slope towards the drain pipes from the cartridge with a filter baffle into the housing after the cartridge with the filtering partition there is a vertical louvre drop eliminator, after which a drain pipe is installed, which, like the drain pipes from the cartridge with the filtering partition, is buried under the liquid level in the settling tank located under the body, where they form a water seal, for which the tank The sump is equipped with a recharge nozzle with a float valve for adjusting the liquid level and an overflow nozzle.

Images