Скрубер вентурі

Изобретение относится к мокрой очистке газов и может быть использовано в черной металлургии. Известен полый скруббер, включающий цилиндрический корпус с патрубками для входа и выхода газа и расположенные в нем каплеуловитель, форсунки с соударяющимися струями, сборный желоб с отводящими патрубками и водоотбойные щиты [1]. Недостаток известного скруббера заключается в невысокой степени очистки газов, содержащих мелкодисперсные частицы. Наиболее близким по совокупности признаков к изобретению является скруббер Вентури [2], содержащий трубу Вентури, связанную с цилиндрическим каплеупловителем, оснащенным тангенциальным подводящим и отводящим патрубками, форсунку, установленную в каплеуловителе над подводящим патрубком. В ряде случаев, при эксплуатации скруббера возникает каплеунос из-за того, что пленка жидкости, осевшей на стенку каплеуловителя, под воздействием газового потока в верхней части каплеуловителя попадает в отводящий патрубок. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать конструкцию скруббера Вентури путем установки в каплеуловителе форсунки с соударяющимися струями, что приведет к снижению эффективности пылеуловителя. Для решения поставленной задачи в скруббере Вентури, содержащем трубу Вентури, цилиндрический каплеуловитель с тангенциальным подводящим и отводящим патрубками, форсунку, установленную в каплеуловителе над подводящим патрубком, согласно изобретению, каплеуловитель снабжен каплеотбойным кольцом, установленным на расстоянии L = 2,5 - 3D от форсунки, где D диаметр цилиндрического каплеуловителя, выполненной с соударяющимися струями и углом раскрытия факела жидкости 70 - 90°. Подводящий патрубок каплеуловителя, выполнен с прямоугольным сечением, при этом отношение площади поперечного сечения каплеуловителя к площади поперечного сечения подводящего патрубка составляет 4 - 6, а соотношение ширины подводящего патрубка к его высоте составляет 1 : 3. Для устранения каплеуноса в верхней части каплеуловителя под отводящим патрубком установлено каплеотбойное кольцо, которое препятствует попаданию пленки жидкости и капель в пристенном слое в отводящий патрубок. Установленная по оси газохода форсунка образует факел распыленной жидкости, капли которого коагулируют на себе мелкие капли из газового потока и затем отбрасываются к стенке каплеуловителя и стекают вниз. Тем самым снижается каплеунос и повышается эффективность очистки из-за сокращения выброса капель жидкости, содержащих уловленные частицы пыли. На чертеже (фиг.) изображен скруббер Вентури. Скруббер состоит из трубы Вентури 1, каплеуловителя 2, соединенного с трубой Вентури патрубком с тангенциальным входом 3, и тангенциальным выходом патрубка 4. Внутри каплеуловителя размещены форсунка с соударяющимися струями 5 и каплеотбойное кольцо 6. Скруббер Вектури работает следующим образом. Загрязненный газ проходит через трубу Вентури 1, где происходит коагуляция частиц пыли с каплями жидкости, сорбция газообразных вредностей. Отработанная жидкость стекает вниз, а газ с содержащимися в нем мелкими каплями жидкости через тангенциальный входной патрубок поступает в каплеуловитель. Под действием центробежной силы капли жидкости отбрасываются к стенке и стекают вниз. Образующийся при работе форсунки 5 полый конический факел орошающей жидкости содержит более крупные частицы жидкости, которые коагулируют с мелкими частицами жидкости в газовом потоке и, достигнув стенок каплеуловителя, стекают вниз. Очищенный газ удаляется через выходной патрубок 4. Каплеотбойное кольцо 6 служит для предотвращения выноса пленки жидкости в тангенциальный выходной патрубок каплеуловителя при больших скоростях движения газа. Были проведены исследования процесса очистки газа на пилотной установке. Установлено, что сепарация капель жидкости газового потока при тангенциальном входе газа в каплеуловитель возрастает с увеличением скорости газа во входном патрубке. Результаты исследований приведены в таблице. Начальное содержание капель жидкости на входе 300мг/м. Оптимальная скорость газа находится в пределах 16 - 30м/с. При скорости менее 16м/с эффективность улавливания снижается. При скорости более 30м/с начинает происходить отрыв части пленки жидкости от стенок каплеуловителя. Учитывая, что усредненная скорость движения газа в поперечном сечении каплеуловителя составляет 4 - 5м/с, можно утверждать, что отношение площади сечения каплеуловителя к площади входного патрубка прямоугольного сечения находится в пределах 4 - 6. Отношение ширины входного патрубка к его высоте составляет 1 : 3. Уменьшение соотношения ведет к увеличению габаритов, а увеличение соотношения приводит к тому, что большая часть газа попадает в центр каплеуловителя, где воздействие центробежной силы минимально и, соответственно, ухудшается сепарация капель из газового потока. Процесс очистки газа от капель жидкости под действием факела жидкости и центробежных сил в основном заканчивается на расстоянии L = 2,5D от форсунки. Поэтому каплеотбойное кольцо устанавливается на расстоянии L = 2,5 + 3D от форсунки. Верхний предел ограничивается лишними габаритами и затратами материалов. Угол раскрытия факела орошающей жидкости находится в пределах a = 70 - 90°. При угле раскрытия менее 70° работа форсунки неустойчива. При угле раскрытия более 90° увеличивается отражение капель факела жидкости от стенок в газовый поток, что увеличивает каплеунос. Скруббер Вентури прост в изготовлении и эксплуатации, отличается уменьшенным каплеуносом и повышенной эффективностью очистки газов. Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР №1574252, кл. B01D47/06, 1990. 2. Авторское свидетельство СССР №1284583, кл. B01D47/00, 1987 (прототип).