SU1082462A1 - Foam apparatus for cleaning gas - Google Patents

Abstract

1. ПЕННЫЙ АППАРАТ дл  очистки газа включающий корпус с патруб ками дл  подвода и отвода газа, труб чатьИ ороситель дл  подачи жидкости и сливной штуцер, провальную тарелку из продольных элементов и paз 4eщeнный на ней стабилизатор пенного сло , отличающийс  тем, что, с целью снижени  гидравлического сопротивлени , упрощени  конструкции аппарата и повышени  зффективности его работы, стабилизатор выполнен из взаимно перекрывающихс  р дов продольных элементов, ороситель установлен на стабилизаторе, при этом трубы оросител , продольные элементы стабилизатора и тарелки установлены с равным шагом и смещены на половину шага относительно параллельных р дов, в ка)1цт.ой трубе ооосител  выполнены с двух сторон горизонтальные отверсти  смещенные на одинаковые рассто ни  относительно отверстий в соседних трубах.1. A foamy gas cleaning apparatus comprising a housing with gas inlets for supplying and discharging gas, tubing and a spray for supplying a liquid and a drain fitting, a failed plate of longitudinal elements and a foam layer stabilizer 4 on it, characterized in that, in order to reduce hydraulic resistance, simplifying the design of the apparatus and improving the efficiency of its operation; the stabilizer is made of mutually overlapping rows of longitudinal elements; the irrigator is mounted on a stabilizer, while the irrigator pipes, longitudinal lementy stabilizer and plates are installed at regular intervals and displaced by half a pitch with respect to the parallel rows in Single) 1tst.oy pipe ooositel formed on both sides of the horizontal openings offset by the same distance with respect to the openings in adjacent pipes.

Description

2. Аппарат поп.1, отличающийс  тем, что элементы нижнего р да стабилизатора расположены перперпендикул рно к элементам татрубы оросител  усперпендикул рно к верхнего р да стабили2. The apparatus of claim 1, characterized in that the elements of the lower stabilizer row are perpendicular to the elements of the irrigation tatrub and are perpendicular to the upper stabilizer row

Изобретение относитс  к оборудованию дл  обработки газов и жидкостей и может быть использовано в процессах очистки газов от пыли,тумана и абсорбции газовых компонентов .The invention relates to equipment for the treatment of gases and liquids and can be used in processes for the purification of gases from dust, mist and absorption of gas components.

Известен пенный аппарат с тарелкми провального типа, выполненными и колосников или труб со свободным сечением пор дка 0,16-0,25 .A foam apparatus with a sinking-type dish plate, made of grates or pipes with a free section of the order of 0.16-0.25 is known.

В таких аппаратах смывание налипшей пыли или отложений солей осуществл етс  путем организованной утечки жидкости через отверсти  тарелки 1 .In such devices, the washing of adhering dust or salt deposits is carried out by the organized leakage of liquid through the apertures of the tray 1.

Однако при скорост х газа более 2 м/с в крупногабаритных аппаратах с провальными тарелками возникает волновой режим, при котором ухудшаетс  структура пенного сло  и снижаетс  эффективность их работы.However, at gas velocities of more than 2 m / s in large-sized apparatus with failed plates, a wave mode occurs, at which the structure of the foam layer deteriorates and their efficiency decreases.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  пенный аппарат, включающий корпус с патрубками дл  подвода и отвода газа, трубчатый ороситель дл  подачи жидкости и сливной штуцер, провальную тарелку из продольных элементов и размещенный на ней стабилизатор пенного сло .Closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a foam apparatus, including a housing with nozzles for supplying and discharging gas, a tubular irrigator for supplying a liquid and a drain fitting, a failed plate of longitudinal elements and a foam layer stabilizer placed on it.

Стабилизатор пенного сло  существенно улучшает структуру пены и равномерность работы тарелки, поско льку кинетическа  энерги  газового потока используест  на дополнительное дробление газовых пузырьков при их трении о стабилизатор, а не на раскачивание пенного сло  2j .The foam layer stabilizer significantly improves the foam structure and the uniformity of the plate operation, because the kinetic energy of the gas stream is used for additional crushing of gas bubbles when they are rubbing on the stabilizer, and not on swinging the foam layer 2j.

К недостаткам такого аппарата можно отнести сравнительно высокое гидравлическое сопротивление тарелк и большую трудоемкость изготовлени  стабилизатора пенного сло , представл ющего собой сотовую решетки из вертикально расположенных пластин с размерами  чеек до 40«40 мм.The disadvantages of such an apparatus include the relatively high hydraulic resistance of the plates and the greater labor intensity of the manufacture of a foam layer stabilizer, which is a honeycomb lattice of vertically arranged plates with cell sizes up to 40 40 mm.

Цель изобретени  - снижение гидравлического сопротивлени , упрощение конструкции аппарата и повышени эффективности его работы. .The purpose of the invention is to reduce the hydraulic resistance, simplify the design of the apparatus and increase its efficiency. .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в пенном аппарате дл  очистки газа, включающем корпус с патрубкам дл  подвода и отвода газа, трубчаты ороситель дл  подачи жидкости и сливной штуцер, провальную тарелкуThis goal is achieved by the fact that in a foam gas cleaning apparatus, comprising a housing with nozzles for supplying and discharging gas, a sprinkler for supplying a liquid and a drain fitting, a failed plate

, из продольных элементов и размещенный на ней стабилизатор пенного сло , стабилизатор выполнен из взаимно перекрещивающихс  р дов продольных, of longitudinal elements and a foam layer stabilizer placed on it, the stabilizer is made of mutually intersecting rows of longitudinal

элементов, ороситель установлен непосредственно на стабилизаторе, при этом трубы оросител , продольные элементы стабилизатора и тарелки установлены с равным шагом и смещены наelements, the sprinkler is installed directly on the stabilizer, while the irrigator pipes, the longitudinal elements of the stabilizer and the plates are installed with equal pitch and shifted to

0 половину шага относительно параллельных р дов, в каждой трубе оросител  выполнены с двух сторон горизонтальные отверсти , смещенные на одинаковые рассто ни  относительно отверстий0 half step relative to parallel rows, in each pipe of the irrigator horizontal holes are made on both sides, offset by equal distances relative to the holes

г в соседних трубах.g in adjacent pipes.

Элементы нижнего р да стабилизатора расположены перпендикул рно к элементам тарелки,-а трубы оросител  установлены перпендикул рно к элементам верхнего р да стабилизатора.The elements of the lower row of the stabilizer are perpendicular to the elements of the plate, and the irrigator pipes are installed perpendicular to the elements of the upper row of the stabilizer.

0 На фиг.1 изображен пенный аппарат, вертикальный разрез, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на Фиг.2, на фиг.4 - то же, вариант} на фиг.5 - разрез В-В на0 Figure 1 shows a foam apparatus, a vertical section; in Figure 2, section AA is shown in Figure 1; on fig.Z - section bb in figure 2, figure 4 - the same option} in figure 5 - section bb In

5 фиг.З.5 fig.Z.

Пенный аппарат состоит из пр моугольного корпуса 1, в котором гори-зонтально установлена провальна  тарелка 2 из цилиндрических телThe foam apparatus consists of a rectangular case 1 in which a horizontal plate 2 of cylindrical bodies is horizontally mounted.

0 {фиг.З) или наклонных пластин (фиг.4), позвол ющих регулировать свободное сечение и образующих чередующиес  каналы сужающейс  или расшир ющейс  конфигурации с шагом t и площадью0 (FIG. 3) or inclined plates (FIG. 4), which allow adjusting the free section and forming alternating channels of a narrowing or expanding configuration with step t and area

5 свободного сечени  пор дка 0,50 ,7 . На провальной тарелке 2 размещен двухр дный стабилизатор 3 пенного сло , выполненный с шагом t из одинаковых с тарелкой продольных элементов: цилиндрических тел (фиг.З) или регулируемых наклонных пластин (фиг.4), со свободными сечени ми каждого р да 0,5-0,7 . Продольные элементы нижнего р да стабилизатора 3 расположены под пр мым углом5 free sections of about 0.50, 7. On the collapsing plate 2 there is a two-strand stabilizer 3 of the foam layer, made in increments t of the same longitudinal elements with the plate: cylindrical bodies (Fig. 3) or adjustable inclined plates (Fig. 4), with free sections of each row 0.5. -0.7. The longitudinal elements of the lower row of the stabilizer 3 are located at a right angle.

5 к направлению продольных элементов провальной тарелки 2, элементы верхнего р да стабилизатора размещены параллельно элементам тарелки со смещением на половину oiara (0,5t)5 to the direction of the longitudinal elements of the failed plate 2, the elements of the upper row of the stabilizer are placed parallel to the elements of the plate offset by half oiara (0.5t)

0 относительно расположени  элементов тарелки 2. На стабилизаторе пенного сло  установлен ороситель 4 дл  подачи жидкости, выполненный из параллельно расположенных труб под пр мым0 relative to the arrangement of the elements of the tray 2. On the foam layer stabilizer, an irrigator 4 is installed to supply fluid, made of parallel-arranged pipes under the straight

5 углом к направлению верхнего р да стабилизатора 3. Свободное сечение между трубами оросител  4 равно 0,50 ,7 ,направление труб оросител  параллельно элементам нижнего р да стабилизатора 3, трубы смещены по от ношению к ним на половину шага (0,5t В трубах оросител  4 выполнены с дву сторон горизонтальные отверсти  5 дл прохода орошающей жидкости-, смещенные на одинаковые рассто ни  относительно отверстий в соседних трубах оросител . В нижней части корпуса 1 расположен трубопровод 6 дл  подвода очищаемого газа с отражателем 7 и сливной патрубок 8 дл  отвода отработанной жидкости, В верхней части корпуса 1 расположен патрубок 9 дл  отвода очищенного газа, вокруг которого установлен инерционный сепаратор 10 дл  улавливани  капель с дренажной трубой 11. Аппарат работает следующим образом . Очищаемый газ поступает снизу через трубопровод 6 и, выйд  из него, огибает отражатель 7. Затем газ с приведенной к полному сечению корпуса 1 скоростью пор дка 1,5-3,5 м/с проходит .в продольные каналы провальной тарелки 2 и образует на ней слой подвижной пены при взаимодействии с водой, подаваемой перекрестным током из оросител  4. в дальйейшем газ проходит в поперечно расположенные продольные каналы нижнего р да .стабилизатора 3 пенного сло , затем в параллельные тарелки 2, продольные каналы верхнего р да стабилизатора и потом попадает в поперечно располо женные продольные каналы, образованные трубами оросител  4. Встреча  на своем пути в этих каналах завесу из струй жидкости, вы текающих из отверстий 5 оросител , газ равномерно перераспредел етс  по сечению аппарата. При взаимодействии со стру ми газ диспергирует жидкость на капли и пленки, создава  высокоразвитую поверхность фазового контак та . При этом в каналах стабилизатора происходит дополнительное дробление газовых пузырьков вследствие их трени  о цилиндрические тела или о наклонные пластины, что способствую по влению мелко чеистой Лены с 4 yfCOK развитой межфазной поверхностью и устран ет раскачивание и волнение пенного сло , т.е. обеспечиваетс  равномерна  работа всех каналов провальной тарелки. При очистке газа от пыли высокоразвита  поверхность контакта фаз и интенсивна  турбулизаци  газожидкостного сло  способствую эффективному переносу частиц пыли из газа и надежной их фиксации на повер ности жидких пленок пузырьков. Очище ный газ поднимаетс  из пенного сло  вверх, проходит через инерционный сепаратор 10 и выводитс  из аппарата через патрубок 9, а отсепарирован ные капли жидкости возвращаютс  в пенный слой по дренажной трубе 11. Отработанна  жидкост:ь из пенного сло  вместе с частицами уловленной пыли протекает сквозь каналы провальной тарелки 2 и выводитс  из корпуса аппарата через сливной патрубок 8. Выполнение провальной тарелки, стабилизатора пенного сло  и оросител  с равными свободными сечени ми позвол ет снизить гидравлическое сопротивление аппарата, поскольку суммарное свободное сечение тарелки, стабилизатора и оросител  в предлагаемой конструкции равно оптимальному свободному сечению провальной тарелки известного решени  и при этом устран етс  дополнительное гидравлическое сопротивление, оказываемое стабилизатором известной конструкции . Кроме того, коэффициент гидравлического сопротивлени  сечени  ситчатого типа, образуемого взаимно перпендикул рным положением продольных элементов, меньше коэффициента сопротивлени  провальной тарелки, выполненной из параллельно расположенных продольных элементов. Взаимно перпендикул рное расположение продольных элементов провальной тарелки и стабилизатора пенного сло , а также оросител  непосредственно на стабилизаторе устран ет волнение сло  пены, улучшает его структуру и повышает массообменные характеристики аппарата, так как образуемые  чейки секционируют поперечное сечение аппарата на элементарные объв мы и возникает дополнительна  турбулизаци  газожидкостного сло  при прохождении газа через поперечно расположенные р ды стабилизатора и оросител . Формируемые горизонтальными отверсти ми оросител  струи жидкости создают дополнительную зону контакта фаз, что позвол ет в целом повысить эффективность аппарата. Изобретение значительно упрощает конструкцию стабилизатора, поскольку отпадает необходимость использовани  большого числа пластин, образующих стабилизирующие  чейки в известной конструкции, что снижает трудозатраты при изготовлении аппарата . Предлагаемый пенный аппарат более прост в изготовлении, его стоимость и затраты на обслуживание меньше, чем дл  электрофильтров.5 angle to the direction of the upper row of the stabilizer 3. The free section between the pipes of the sprinkler 4 is 0.50, 7, the direction of the pipes of the sprinkler is parallel to the elements of the lower row of the stabilizer 3, the pipes are shifted in relation to them by half a step (0.5t The sprinkler 4 is made on both sides with horizontal openings 5 for the passage of irrigating liquid- displaced by equal distances relative to the openings in the adjacent sprinkler tubes. In the lower part of the housing 1 there is a pipeline 6 for supplying the gas to be purified with a reflector 7 and a drain connection 8 to dispose of the waste liquid. In the upper part of the housing 1 there is a pipe 9 for discharging the cleaned gas, around which an inertial separator 10 is installed to catch droplets with a drainage pipe 11. The apparatus works as follows: The gas to be purified enters from below through pipeline 6 and, coming out of it, around the reflector 7. Then the gas at a speed of 1.5-3.5 m / s reduced to the full cross section of the housing 1 passes through the longitudinal channels of the failing plate 2 and forms a layer of mobile foam on it when interacting with the water supplied with an electric current from the sprinkler 4. Next, the gas passes into the transversely located longitudinal channels of the lower row of the stabilizer 3 of the foam layer, then into the parallel plates 2, the longitudinal channels of the upper row of the stabilizer and then enters the transversely arranged longitudinal channels formed by the sprinkler tubes 4 Meeting on their way in these channels, a curtain of liquid jets flowing out of the orifice holes 5, the gas is evenly redistributed over the cross section of the apparatus. When interacting with the jet, the gas disperses the liquid into droplets and films, creating a highly developed surface of the phase contact. In this case, additional fragmentation of gas bubbles due to their friction on cylindrical bodies or on inclined plates occurs in the stabilizer channels, which contributes to the appearance of finely cellular Lena with 4 yfCOK developed interfacial surface and eliminates the wobble and swelling of the foam layer, i.e. it ensures uniform operation of all channels of the failed plate. When cleaning gas from dust, a highly developed contact surface of the phases and intense turbulization of the gas-liquid layer contribute to the efficient transfer of dust particles from the gas and their reliable fixation on the surface of liquid bubble films. The purge gas rises up from the foam layer, passes through the inertial separator 10 and is removed from the apparatus through the pipe 9, and the separated liquid droplets return to the foam layer through the drain pipe 11. The spent liquid: from the foam layer together with the particles of the collected dust flows through the channels of the failing plate 2 and are removed from the body of the apparatus through the drain nipple 8. Performing the failed plate, foam layer stabilizer and sprinkler with equal free sections allows to reduce the hydraulic resistance the device, since the total free section of the plate, stabilizer and sprinkler in the proposed design is equal to the optimal free section of the failed plate of a known solution and this eliminates the additional flow resistance exerted by the stabilizer of the known design. In addition, the hydraulic resistance coefficient of the cross section of the sieve type, formed by the mutually perpendicular position of the longitudinal elements, is less than the resistance coefficient of the collapsing plate made of parallel longitudinal elements. The mutually perpendicular arrangement of the longitudinal elements of the failed plate and foam layer stabilizer, as well as the irrigator directly on the stabilizer eliminates the agitation of the foam layer, improves its structure and improves the mass transfer characteristics of the apparatus, since the formed cells divide the cross section of the apparatus into elementary parts and additional turbulization occurs. gas-liquid layer when gas passes through transversely arranged rows of stabilizer and irrigator. The liquid jets formed by the horizontal holes of the irrigator create an additional zone of contact between the phases, which makes it possible in general to increase the efficiency of the apparatus. The invention greatly simplifies the design of the stabilizer, since there is no need to use a large number of plates that form stabilizing cells in a known construction, which reduces labor costs in the manufacture of the apparatus. The proposed foam apparatus is simpler to manufacture, its cost and maintenance costs less than for electrostatic precipitators.

O.StO.St

4 (риг. 24 (rig. 2

ОМOM

В.AT.

еe

иг.з O.Si r / Ig.z O.Si r /

(риг. If B-S(rig. If B-S

СРиг. s 5-S ЧSrig s 5-s h

Claims (2)

1. ПЕННЫЙ АППАРАТ для очистки газа, включающий корпус с патруб- и сливной штуцер, провальную тарелку из продольных элементов и размещенный на ней стабилизатор пенного слоя, отличающийся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления, упрощения конструкции аппарата и повышения эффективности его работы, стабилизатор выполнен из взаимно перекрывающихся рядов продольных элементов, ороситель установлен на стабилизаторе, при этом трубы оросителя, продольные элементы стабилизатора и тарелки установлены с равным шагом и смещены на половину шага относительно параллельных рядов, в каждой трубе ооосителя выполнены с двух сторон горизонтальные отверстия с смещенные на одинаковые расстояния iPut.f , SU,„ 10824621. FOAMING APPARATUS for gas purification, including a housing with a nozzle and drain fitting, a dip plate of longitudinal elements and a foam layer stabilizer placed on it, characterized in that, in order to reduce hydraulic resistance, simplify the design of the apparatus and increase its efficiency, the stabilizer is made of mutually overlapping rows of longitudinal elements, the sprinkler is mounted on the stabilizer, while the sprinkler pipes, the longitudinal elements of the stabilizer and plates are installed with equal pitch and are shifted by half step relative to parallel rows, in each drain pipe there are horizontal holes on both sides with equal distances offset iPut.f, SU, „1082462 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что элементы нижнего ряда стабилизатора расположены перперпендикулярно к элементам тарелки , а тановлены элементам затора .2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the elements of the lower row of the stabilizer are perpendicular to the elements of the plate, and tanovlen elements of the mash. трубы оросителя перпендикулярно верхнего ряда ус — к стабили-sprinkler pipes perpendicular to the upper row