RU2071811C1

RU2071811C1 - Wet gas cleaning apparatus

Info

Publication number: RU2071811C1
Application number: RU94036117A
Authority: RU
Inventors: О.И. Квасенков; П.А. Горшенин
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1997-01-20

Abstract

FIELD: industrial ecology control. SUBSTANCE: apparatus has housing 1 with channels 2,3,4,5 for supplying and discharge of gaseous and liquid phases, respectively, drum 8 mounted on drive shaft 7 so as to define gap 6 in housing 1. Drum 8 has perforations formed as supersonic nozzles and bead 10 made in end part of inner surface, and perforated stator 13 embracing portion of drum 8 adjacent to gas supply zone. Openings 14 of stator 13 are provided with swirlers and positioned in common plane with perforations of drum 8. Openings 14 are extending along axial circles with nonuniform and odd peripheral pitch. EFFECT: increased efficiency, simplified construction, wider operational capabilities and enhanced reliability in operation. 3 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию промышленной экологии. The invention relates to equipment for industrial ecology.

Известно устройство для мокрой газоочистки, содержащее установленный в корпусе с образованием зазора на полом приводном валу перфорированный барабан с буртиком в торцовой части на внутренней поверхности, соосно установленный в перфорированном барабане с образованием кольцевого канала на полом приводном валу каплеулавливающий барабан, выполненные в корпусе по разные стороны буртика каналы подачи газа и отвода жидкости, и каналы подачи жидкости в кольцевой канал и отвода газа из полости приводного вала (1). A device for wet gas cleaning is known, comprising a perforated drum with a shoulder in the end portion on the inner surface mounted in the housing to form a gap on the hollow drive shaft, coaxially mounted in the perforated drum to form an annular channel on the hollow drive shaft, a dropping drum made in the housing on opposite sides flange gas supply and liquid removal channels, and liquid supply channels to the annular channel and gas removal from the cavity of the drive shaft (1).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность газоочистки. The disadvantage of this device is the low efficiency of gas cleaning.

Техническим результатам изобретения является повышение эффективности газоочистки за счет интенсификации массообмена. The technical results of the invention is to increase the efficiency of gas purification due to the intensification of mass transfer.

Технический результат достигается тем, что устройство для мокрой газоочистки, содержащее установленный в корпусе с образованием зазора на полом приводном валу перфорированный барабан с буртиком в торцовой части на внутренней поверхности, соосно установленный в перфорированном барабане на полом приводном валу каплеулавливающий барабан, выполненные в корпусе каналы подачи газа и отвода жидкости, и каналы подачи жидкости и отвода газа, согласно изобретению, снабжено установленным в зазоре со стороны канала подачи газа и охватывающим перфорированный барабан перфорированный барабан перфорированным статором, отверстия которого снабжены завихрителями, при этом отверстия перфорации барабана выполнены в виде сверхзвуковых сопел и размещены с отверстиями статора в одинаковых плоскостях по основным окружностям с неравным и некратным окружным шагом, при этом каплеулавливающий барабан выполнен пористым и размещен в перфорированном барабане с образованием кольцевого канала, канал подачи жидкости сообщен с кольцевым каналом, каналоотвода газа с полостью приводного вала, каналы подачи газа и отвода жидкости разнесены по разные стороны буртика. The technical result is achieved by the fact that the device for wet gas cleaning, comprising a perforated drum installed in the housing with a gap on the hollow drive shaft with a shoulder in the end portion on the inner surface, a droplet-collecting drum coaxially mounted in the perforated drum on the hollow drive shaft, feed channels made in the housing gas and liquid outlet, and channels for supplying liquid and gas, according to the invention, is equipped with a gap installed on the side of the gas supply channel and covering perforated drum perforated drum with a perforated stator, the holes of which are provided with swirls, while the perforation holes of the drum are made in the form of supersonic nozzles and are placed with the stator holes in the same planes along the main circles with an uneven and non-multiple circumferential pitch, while the droplet-collecting drum is made porous and placed in a perforated a drum with the formation of an annular channel, the fluid supply channel is in communication with the annular channel, the gas duct with the cavity of the drive shaft, ka The gas supply and liquid discharge channels are spaced on opposite sides of the shoulder.

На фиг. 1 изображено устройство для мокрой газоочистки, общий вид; на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1, на фиг. 3 увеличенный фрагмент фиг. 1. In FIG. 1 shows a device for wet gas cleaning, General view; in FIG. 2, section A A in FIG. 1, in FIG. 3 is an enlarged fragment of FIG. one.

Устройство для мокрой газоочистки содержит установленный в корпусе 1 с каналами 2, 3, 4, 5 подачи и отвода газа и жидкости соответственно с образованием зазора 6 на полом приводном валу 7 барабан 8 с перфорацией в виде сверхзвуковых сопел 9 и буртиком 10 в торцовой части на внутренней поверхности, соосно установленный в перфорированном барабане 8 с образованием кольцевого канала 11 на полом приводном валу 7 пористый барабан 12 и перфорированный статор 13, охватывающий барабан 8, отверстия 14 которого снабжены завихрителями 15 и расположены с соплами 9 барабана 8 в одинаковых плоскостях по соосным окружностям с неравным и некратным окружным шагом. Канал 2 подачи газа сообщен с зазором 6 в зоне расположения статора 13, канал 3 отвода газа сообщен с полостью вала 7, канал 4 подачи жидкости сообщен с кольцевым каналом 11, а канал 5 ее отвода с зазором 6 за буртиком 10. A device for wet gas cleaning contains installed in the housing 1 with channels 2, 3, 4, 5 for supplying and discharging gas and liquid, respectively, with the formation of a gap 6 on the hollow drive shaft 7, drum 8 with perforation in the form of supersonic nozzles 9 and a shoulder 10 in the end part on the inner surface coaxially mounted in the perforated drum 8 with the formation of the annular channel 11 on the hollow drive shaft 7, the porous drum 12 and the perforated stator 13, covering the drum 8, the holes 14 of which are provided with swirlers 15 and are located with nozzles 9 Araban 8 in the same plane on coaxial circles with unequal and aliquant circumferential step. The gas supply channel 2 is connected with a gap 6 in the area of the stator 13, the gas outlet channel 3 is in communication with the shaft cavity 7, the liquid supply channel 4 is in communication with the annular channel 11, and its channel 5 with the gap 6 behind the shoulder 10.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Сбросные газы подают через канал 2 в зазор 6 на статор 13, а очищающую жидкость через канал 4 в кольцевой канал 11 на внутреннюю поверхность вращаемого на приводном валу 7 перфорированного барабана 8, по которой они распределяются в виде пленки с толщиной, равной, высоте буртика 10. При периодическом совпадении отверстий 14 статора 13 со сверхзвуковыми соплами 9 барабана 8 газ поступает в пленку жидкости, закручиваясь завихрителями 15 и ускоряясь в соплах 9 до сверхзвуковой скорости истечения. На выходе из сопел 9 происходит турбулентный срыв струй газа, особенно интенсивный в момент перекрытия сопел 9 статором 13, сопровождающийся образованием и схлопыванием кавитационных полостей с ультразвуковой частотой. Закрученный сверхзвуковой поток газа имеет бочкообразную форму и создает регулярные скачки уплотнения с ультразвуковой частотой до дробления на отдельные пузырьки, всплывающие в пленке жидкости под действием сил инерции и архимедовой силы выталкивания и при противодействии сил трения и поля центробежных сил. В таких условиях происходит турбулизация течения пленки жидкости за счет образования спутных потоков, а в пузырьках газа наблюдаются пульсации объема и тороидальные потоки, что приводит к ускоренному обновлению поверхности контакта фаз и уменьшению толщины пограничного ламинарного слоя. В условиях полного перемешивания жидкости, когда критерий Био стремится к бесконечности, при граничных условиях первого рода и характерных для данного устройства числах Рейндольса, равных 100 1000, осредненные по времени числа Шервуда составляют 50 80. Массообмен такой интенсивности позволяет в условиях поперечно-поточного контакта фаз очистить газ от токсичных примесей за один проход через пленку жидкости. Очищенный газ проходит в полость пористого барабана 12, на поверхности которого происходит сепарация выносимых из пленки брызг, поступает в полость вала 7 и выводится из нее по каналу. 3. Отсепарированные брызги по мере накопления и коагуляции сбрасываются с поверхности пористого барабана 12 в пленку под действием поля центробежных сил. Отработанная жидкость при ее непрерывной подаче переливается через буртик 10 и выводится из корпуса 1 по каналу 5. The waste gases are fed through the channel 2 to the gap 6 to the stator 13, and the cleaning liquid through the channel 4 to the annular channel 11 to the inner surface of the perforated drum 8 rotated on the drive shaft 7, over which they are distributed in the form of a film with a thickness equal to the height of the shoulder 10 With a periodic coincidence of the holes 14 of the stator 13 with supersonic nozzles 9 of the drum 8, the gas enters the liquid film, swirling by swirls 15 and accelerating in the nozzles 9 to a supersonic outflow speed. At the exit of the nozzles 9, a turbulent disruption of gas jets occurs, which is especially intense at the moment the nozzles 9 are blocked by the stator 13, accompanied by the formation and collapse of cavitation cavities with an ultrasonic frequency. The swirling supersonic gas flow has a barrel-shaped shape and creates regular shock waves with ultrasonic frequency before crushing into individual bubbles that pop up in the liquid film under the action of inertia forces and Archimedean buoyancy forces and when the friction forces and the centrifugal force field are counteracted. Under such conditions, turbulence of the liquid film flow occurs due to the formation of tangled flows, and volume pulsations and toroidal flows are observed in gas bubbles, which leads to an accelerated updating of the phase contact surface and a decrease in the thickness of the boundary laminar layer. Under conditions of complete mixing of the liquid, when the Bio criterion tends to infinity, under boundary conditions of the first kind and characteristic for this device Reindols numbers equal to 100 1000, time-averaged Sherwood numbers are 50 80. Mass transfer of this intensity allows under conditions of cross-flow contact of phases clean the gas of toxic impurities in one pass through a film of liquid. The purified gas passes into the cavity of the porous drum 12, on the surface of which the separation of spills carried out from the film takes place, enters the cavity of the shaft 7 and is removed from it through the channel. 3. The separated sprays as they accumulate and coagulate are discharged from the surface of the porous drum 12 into the film under the influence of a centrifugal force field. The spent liquid during its continuous supply is poured through the bead 10 and is discharged from the housing 1 through the channel 5.

Таким образом, устройство позволяет повысить эффективность газоочистки за счет интенсификации массообмена при контакте газовой и жидкой фаз. Thus, the device allows to increase the efficiency of gas purification due to the intensification of mass transfer upon contact of the gas and liquid phases.

Claims

A device for wet gas purification, comprising a perforated drum mounted in a housing on a hollow drive shaft with a shoulder in the end portion on the inner surface, arranged with respect to the housing to form a gap, and a droplet-collecting drum coaxial with the perforated drum, gas supply and liquid discharge channels made in the housing , channels for supplying liquid and gas outlet, characterized in that it is provided with a gap installed on the side of the gas supply channel with the perforated drum perforated with a stator, the holes of which are equipped with swirls, while the holes of the perforated drum are made in the form of supersonic nozzles and are placed with the stator holes in the same planes, along coaxial circles with an uneven and non-multiple circumferential pitch, the droplet-collecting drum is made porous and placed in the perforated drum with the formation of an annular channel , the gas supply and liquid discharge channels are spaced on opposite sides of the shoulder, the liquid supply channel is in communication with the annular channel, and the gas discharge channel with the drive cavity Foot shaft.