Скруббер для очистки дымовых газов с рециркуляцией жидкого абсорбента

Полезная модель относится к контактным массообменным реакционным сепарационным аппаратам для очистки дымовых и промышленных газов, содержащих неорганические компоненты, образующие кислые водные растворы, органические вещества и пыль. Скруббер для очистки дымовых газов от вредных газообразных примесей и мелкодисперсных твердых частиц содержит вертикальный корпус 1 с установленным в верхней части устройством для орошения дымовых газов жидким абсорбентом и с емкостью 4 в нижней части для его сбора, а также с боковым патрубком 5 для подвода очищаемых газов, расположенным в нижней части корпуса 1 над указанной емкостью 4 в направлении сверху вниз под острым углом к вертикали. Отличие: внутри бокового патрубка 5 в его продольном направлении установлен по меньшей мере один жидкостно-газовый инжектор 6, подключенный по напорной стороне с помощью циркуляционного насоса 8 к емкости 4 для сбора жидкого абсорбента. При этом боковой патрубок 5 в плане может быть расположен тангенциально по отношению к корпусу 1 скруббера; внутри корпуса 1 между устройством для разбрызгивания жидкого абсорбента и емкостью 4 для его сбора в продольном направлении сверху вниз может быть дополнительно установлен по меньшей мере один жидкостно-газовый инжектор 9, подключенный по напорной стороне параллельно с инжекторами 6, 7, расположенными в боковом патрубке 5. 1 нез., 17 зав. п. ф-лы, 3 ил.

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к контактным массообменным реакционным сепарационным аппаратам для очистки дымовых и промышленных газов, содержащих неорганические компоненты, образующие кислые водные растворы, органические вещества и пыль.

Уровень техники

Известен скруббер для очистки дымовых газов от вредных газообразных примесей и мелкодисперсных твердых частиц, содержащий вертикальный корпус с установленным в верхней части устройством для орошения дымовых газов жидким абсорбентом и с емкостью в нижней части для его сбора, а также с боковым патрубком для подвода очищаемых газов, расположенным в нижней части корпуса над указанной емкостью в направлении сверху вниз под острым углом к вертикали (RU 2394630, B01D 47/06, 2010 - ближайший аналог). К недостаткам указанного известного скруббера можно отнести сравнительно низкую производительность или при заданной производительности газоочистки большие габариты с соответствующим увеличением металлоемкости и высокий расход жидкого абсорбента в связи с недостаточно интенсивным массообменом между ним и абсорбируемыми веществами очищаемого газа.

Раскрытие полезной модели

Задачами полезной модели является повышение производительности скруббера при заданных габаритах или при заданной производительности уменьшение его габаритов и уменьшение расхода жидкого абсорбента, а достигаемые технические результаты - повышение интенсивности массообмена между жидким абсорбентом и очищаемым газом, а также возможность многократного использования жидкого абсорбента.

Указанные задачи и достигаемые результаты обеспечиваются тем, что в скруббере для очистки дымовых газов от вредных газообразных примесей и мелкодисперсных твердых частиц, содержащем вертикальный корпус с установленным в верхней части устройством для орошения дымовых газов жидким абсорбентом и с емкостью в нижней части для его сбора, а также с боковым патрубком для подвода очищаемых газов, расположенным в нижней части корпуса над указанной емкостью в направлении сверху вниз под острым углом к вертикали, согласно полезной модели внутри бокового патрубка в его продольном направлении установлен по меньшей мере один жидкостно-газовый инжектор, подключенный по напорной стороне с помощью циркуляционного насоса к емкости для сбора жидкого абсорбента. При этом угол наклона к вертикали патрубка для подвода очищаемого газа может составлять 3085°; боковой патрубок в плане предпочтительно расположен тангенциально по отношению к корпусу скруббера; внутри корпуса между устройством для орошения дымовых газов жидким абсорбентом и емкостью для его сбора в продольном направлении сверху вниз дополнительно может быть установлен по меньшей мере один жидкостно-газовый инжектор, подключенный по напорной стороне параллельно с инжекторами, расположенными в боковом патрубке; для инжекторов, расположенных в боковом патрубке, выходной срез по меньшей мере нижнего инжектора может быть погружен в указанную жидкость или нижняя точка указанного среза расположена над поверхностью жидкости в емкости на расстоянии 0,51,5 м; устройство для орошения дымовых газов жидким абсорбентом может быть выполнено в виде перекрывающей все поперечное сечение корпуса провальной барбатажной тарелки с установленной над ней по меньшей мере одной разбрызгивающей форсункой.

Краткое описание фигур чертежа

На фиг.1 схематично изображен скруббер согласно полезной модели в продольном разрезе; на фиг.2 - то же, вид в плане в варианте с аксиальным присоединением бокового патрубка к корпусу; на фиг.3 - то же в варианте с тангенциальным присоединением бокового патрубка к корпусу.

Подробное описание полезной модели

Скруббер для очистки дымовых газов от вредных газообразных примесей и мелкодисперсных твердых частиц содержит вертикальный корпус 1 (фиг.1-3) с установленным в верхней части устройством для орошения дымовых газов жидким абсорбентом, выполненным в данном примере в виде форсунки 2 и провальной барбатажной тарелки 3 (фиг.1). В нижней части корпуса 1 предусмотрена емкость 4 для сбора жидкого абсорбента. Корпус 1 имеет также боковой патрубок 5 (фиг.1-3) для подвода очищаемых газов, расположенный в нижней части корпуса 1 над емкостью 4 (фиг.1) в направлении сверху вниз под острым углом к вертикали. Внутри указанного патрубка 5 в его продольном направлении установлено в данном примере два - верхний и нижний жидкостно-газовых инжектора соответственно 6 и 7, расположенных параллельно (фиг.1) или под углом (на чертеже не показано) к его оси и подключенных по напорной стороне с помощью циркуляционного насоса 8 к емкости 4 для сбора жидкого абсорбента. Угол наклона к вертикали бокового патрубка 5 в данном примере составляет 35°. В плане (фиг.2, 3) боковой патрубок 5 расположен аксиально по отношению к корпусу 1 скруббера (фиг.2) или тангенциально (фиг.3). Внутри корпуса 1 между барбатажной тарелкой 3 устройства для разбрызгивания жидкого абсорбента и емкостью 4 для его сбора в продольном направлении сверху вниз дополнительно установлены в данном примере два жидкостно-газовых инжектора 9, 10, подключенных по напорной стороне параллельно с инжекторами 6, 7, расположенными в боковом патрубке 5. Для последних выходной срез 11 по меньшей мере нижнего инжектора 6 может быть погружен в собирающийся в емкости 4 жидкий абсорбент (на чертеже не показано). По другому варианту (фиг.1) нижняя точка указанного среза 11 нижнего инжектора 7 расположена над поверхностью жидкости в емкости 4 на расстоянии L=0,51,5 м. Для прокачивания очищаемых газов через скруббер служит дымосос 12. Линия 13 предназначена для непрерывного или периодического сброса из емкости 4 части загрязненного жидкого абсорбента.

Работа скруббера согласно полезной модели

До начала работы скруббера емкость 4 заливают жидким абсорбентом, в качестве которого может быть использована вода или водный раствор реагента, состав которого зависит от вида очищаемых газов. Очищаемые газы вводятся в скруббер через боковой патрубок 5. Ввод в скруббер жидкого абсорбента осуществляется из емкости 4 циркуляционным насосом 8 через инжекторы 6, 7, расположенные в боковом патрубке 5, и инжекторы 9, 10 - внутри корпуса 1 скруббера, а также с помощью устройства для орошения, осуществляющего взаимодействие абсорбента с очищаемыми газами на заключительной стадии процесса, где используется чистый абсорбент. На первых двух стадиях очистки с участием инжекторов 6, 7 и 9, 10 используется рециркуляция абсорбента из емкости 4, что позволяет экономить его расход. Часть накопленного в емкости 4 отработавшего жидкого абсорбента непрерывно или периодически отводится на сброс по линии 13, а очищенный газ выводится через дымосос 12 в дымовую трубу.

Скруббер согласно полезной модели позволяет осуществлять интенсифицированную очистку загрязненных газов одновременно в прямотоке, противотоке, перекрестном токе и в условиях вихревого закрученного потока при многократной инверсии фаз, ускоряющей процессы массообмена.

1. Скруббер для очистки дымовых газов от вредных газообразных примесей и мелкодисперсных твердых частиц, содержащий вертикальный корпус с установленным в верхней части устройством для орошения дымовых газов жидким абсорбентом и с емкостью в нижней части для его сбора, а также с боковым патрубком для подвода очищаемых газов, расположенным в нижней части корпуса над указанной емкостью в направлении сверху вниз под острым углом к вертикали, отличающийся тем, что внутри бокового патрубка в его продольном направлении установлен по меньшей мере один жидкостно-газовый инжектор, подключенный по напорной стороне с помощью циркуляционного насоса к емкости для сбора жидкого абсорбента.

2. Скруббер по п.1, отличающийся тем, что угол наклона к вертикали патрубка для подвода очищаемого газа составляет 3085°.

3. Скруббер по п.1 или 2, отличающийся тем, что боковой патрубок в плане расположен тангенциально по отношению к корпусу скруббера.

4. Скруббер по п.1 или 2, отличающийся тем, что внутри корпуса между устройством для орошения дымовых газов жидким абсорбентом и емкостью для его сбора в продольном направлении сверху вниз дополнительно установлен по меньшей мере один жидкостно-газовый инжектор, подключенный по напорной стороне параллельно с инжекторами, расположенными в боковом патрубке.

5. Скруббер по п.3, отличающийся тем, что внутри корпуса между устройством для орошения дымовых газов жидким абсорбентом и емкостью для его сбора в продольном направлении сверху вниз дополнительно установлен по меньшей мере один жидкостно-газовый инжектор, подключенный по напорной стороне параллельно с инжекторами, расположенными в боковом патрубке.

6. Скруббер по п.1 или 2, отличающийся тем, что для инжекторов, расположенных в боковом патрубке, выходной срез по меньшей мере нижнего инжектора погружен в указанную жидкость или нижняя точка указанного среза расположена над поверхностью жидкости в емкости на расстоянии 0,51,5 м.

7. Скруббер по 3, отличающийся тем, что для инжекторов, расположенных в боковом патрубке, выходной срез по меньшей мере нижнего инжектора погружен в указанную жидкость или нижняя точка указанного среза расположена над поверхностью жидкости в емкости на расстоянии 0,51,5 м.

8. Скруббер по п.4, отличающийся тем, что для инжекторов, расположенных в боковом патрубке, выходной срез по меньшей мере нижнего инжектора погружен в указанную жидкость или нижняя точка указанного среза расположена над поверхностью жидкости в емкости на расстоянии 0,51,5 м.

9. Скруббер по п.5, отличающийся тем, что для инжекторов, расположенных в боковом патрубке, выходной срез по меньшей мере нижнего инжектора погружен в указанную жидкость или нижняя точка указанного среза расположена над поверхностью жидкости в емкости на расстоянии 0,51,5 м.

10. Скруббер по п.1 или 2, отличающийся тем, что устройство для орошения дымовых газов жидким абсорбентом выполнено в виде перекрывающей все поперечное сечение корпуса провальной барбатажной тарелки с установленной над ней по меньшей мере одной разбрызгивающей форсункой.

11. Скруббер по п.3, отличающийся тем, что устройство для орошения дымовых газов жидким абсорбентом выполнено в виде перекрывающей все поперечное сечение корпуса провальной барбатажной тарелки с установленной над ней по меньшей мере одной разбрызгивающей форсункой.

12. Скруббер по п.4, отличающийся тем, что устройство для орошения дымовых газов жидким абсорбентом выполнено в виде перекрывающей все поперечное сечение корпуса провальной барбатажной тарелки с установленной над ней по меньшей мере одной разбрызгивающей форсункой.

13. Скруббер по п.5, отличающийся тем, что устройство для орошения дымовых газов жидким абсорбентом выполнено в виде перекрывающей все поперечное сечение корпуса провальной барбатажной тарелки с установленной над ней по меньшей мере одной разбрызгивающей форсункой.

14. Скруббер по п.6, отличающийся тем, что устройство для орошения дымовых газов жидким абсорбентом выполнено в виде перекрывающей все поперечное сечение корпуса провальной барбатажной тарелки с установленной над ней по меньшей мере одной разбрызгивающей форсункой.

15. Скруббер по п.7, отличающийся тем, что устройство для орошения дымовых газов жидким абсорбентом выполнено в виде перекрывающей все поперечное сечение корпуса провальной барбатажной тарелки с установленной над ней по меньшей мере одной разбрызгивающей форсункой.

16. Скруббер по п.7, отличающийся тем, что устройство для орошения дымовых газов жидким абсорбентом выполнено в виде перекрывающей все поперечное сечение корпуса провальной барбатажной тарелки с установленной над ней по меньшей мере одной разбрызгивающей форсункой.

17. Скруббер по п.8, отличающийся тем, что устройство для орошения дымовых газов жидким абсорбентом выполнено в виде перекрывающей все поперечное сечение корпуса провальной барбатажной тарелки с установленной над ней по меньшей мере одной разбрызгивающей форсункой.

18. Скруббер по п.9, отличающийся тем, что устройство для орошения дымовых газов жидким абсорбентом выполнено в виде перекрывающей все поперечное сечение корпуса провальной барбатажной тарелки с установленной над ней по меньшей мере одной разбрызгивающей форсункой.