Вихревой аппарат для очистки высокотемпературных газов
В вихревом аппарате для очистки высокотемпературных газов обрабатываемый газ поступает в аппарат через расположенный тангенциально штуцер. Далее он по спирали движется в пространстве между спиральными ребрами и охлаждается, отдавая свое тепло хладагенту. Охлажденный в первой зоне аппарата газ поступает в пространство, образованное спиральными ребрами. В это же пространство через отверстия, расположенные в оросителе, разбрызгивается абсорбент, капли которого оседают на спиральных ребрах и движутся по ним вниз в виде пленки. Абсорбент подается в аппарат через штуцер. Хладагент поступает в аппарат через штуцер, движется в пространстве между корпусом и спиральными ребрами, поддерживая минимальную температуру стекающей пленки абсорбента и препятствуя ее испарению. Нагретый хладагент удаляется через штуцер, смешивается со свежим хладагентом и, через штуцер, подается в пространство между корпусом и спиральными ребрами. После охлаждения газа нагретый хладагент удаляется через штуцер. Очищенный газ удаляется через штуцер. Козырек обеспечивает дополнительную сепарацию абсорбента и газа после контакта. Отработанный абсорбент вытекает через штуцер. Таким образом, спиральные ребра поддерживают двухфазный поток газа и абсорбента в закрученном состоянии, что обеспечивает более эффективный тепломассообен, надежную сепарацию после контакта. Кроме того спиральные ребра образуют каналы для движения хладагента.
Техническим результатом является повышение эффективности тепломассообменных процессов.
Полезная модель относится к аппаратам для проведения физико-химических процессов, а именно процессов абсорбции, десорбции, пылегазоочистки, осушки, смешения и охлаждения газов, и может быть использовано в химической, нефтехимической и пищевой промышленности.
Известен вихревой аппарат для проведения физико-химических процессов с нисходящим потоком [см. патент RU 2287359 С2 МПК 7 В01D 53/18, B01D 47/06, В01D 3/30], имеющий корпус, крышку, днище, патрубки подвода и отвода фаз, вихревое контактное устройство, состоящее из верхнего основания, тангенциальных пластин, тарелки и сепаратора, распределители жидкости, снабженные форсунками и расположенные на крышке аппарата и на верхнем основании вихревого контактного устройства. По высоте тангенциальных пластин вихревого контактного устройства установлены горизонтальные дисковые перегородки. Дисковые перегородки и верхнее основание вихревого контактного устройства в области крепления тангенциальных пластин выполнены с кольцевыми щелями, а на внешнем и внутреннем срезах горизонтальных дисковых перегородок, внешнем срезе верхнего основания вихревого контактного устройства установлены кольцевые буртики. Недостатком устройства является то, что при диспергировании жидкости образуются капли разных диаметров. Крупные капли обладают высокой скоростью, из-за этого уменьшается время контакта фаз, а микрокапли уносятся газовым потоком, что ведет к потере жидкости. В результате снижается эффективность процесса.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вихревой аппарат с пористыми вращающимися распылителями [см. патент RU 76576 U1 МПК7 B01D 53/18]. Газ поступает в аппарат через расположенный тангенциально штуцер. Жидкость через распределительное устройство подается в пористые вращающиеся распылители. Вал с расположенными на нем пористыми вращающимися распылителями, приводится во вращение двигателем. Нижний конец вала крепится на опоре. При вращении вала с пористых вращающихся распылителей срывается монодисперсный поток капель, который, попав в закрученный поток газа, двигаясь к стенке аппарата, контактирует с газовым потоком. На внутренней стенке аппарата образуется стекающая вниз пленка жидкости, которая удаляется из аппарата через штуцер. Газ, проходя через слой капель, очищается от вредных газообразных и твердых примесей, после чего удаляется из аппарата. Недостатком устройства является то, что крутка потока теряется по высоте аппарата, следовательно, снижается сепарация жидкости после контакта. Кроме того обычно очищаемые промышленные газовые выбросы имеют высокую температуру, что приводит к испарению абсорбента.
В предлагаемом вихревом аппарате для очистки высокотемпературных газов обрабатываемый газ поступает в аппарат через расположенный тангенциально штуцер 4. Далее он по спирали движется в пространстве между спиральными ребрами 2 и охлаждается, отдавая свое тепло хладагенту. Охлажденный в первой зоне аппарата газ поступает в пространство, образованное спиральными ребрами 3. В это же пространство через отверстия 14, расположенные в оросителе 13, разбрызгивается абсорбент, капли которого оседают на спиральных ребрах 3 и движутся по ним вниз в виде пленки. Абсорбент подается в аппарат через штуцер 9. Хладагент поступает в аппарат через штуцер 7, движется в пространстве между корпусом 1 и спиральными ребрами 3, поддерживая минимальную температуру стекающей пленки абсорбента и препятствуя ее испарению. Нагретый хладагент удаляется через штуцер 8, смешивается со свежим хладагентом и, через штуцер 5, подается в пространство между корпусом 1 и спиральными ребрами 2. После охлаждения газа нагретый хладагент удаляется через штуцер 6. Очищенный газ удаляется через штуцер 11. Козырек 12 обеспечивает дополнительную сепарацию абсорбента и газа после контакта. Отработанный абсорбент вытекает через штуцер 10. Таким образом, спиральные ребра поддерживают двухфазный поток газа и абсорбента в закрученном состоянии, что обеспечивает более эффективный тепломассообен, надежную сепарацию после контакта. Кроме того спиральные ребра образуют каналы для движения хладагента.
1. Вихревой аппарат для очистки высокотемпературных газов для проведения массообменных процессов, включающий корпус, спиральные ребра, штуцера, козырек, ороситель с отверстиями, отличающийся тем, что спиральные ребра образуют каналы, которые поддерживают двухфазный поток газа и абсорбента в закрученном состоянии.
2. Вихревой аппарат для очистки высокотемпературных газов по п.1, отличающийся тем, что между спиральными ребрами и корпусом образуются каналы для движения хладагента.
