Адсорбер для хемосорбційної очистки газів

1. Адсорбер для хемосорбционной очистки газов от фтористого водорода е псевдоожиженном слое сорбента, включающий полый цилиндрический корпус с конусообразным днищем и газораспределительной решеткой, расположенный над ней блок фильтров-пылеосадителей, патрубок для подачи очищаемых газов, установленный ниже газораспределительной решетки, патрубок с шибером для загрузки свежего сорбента, расположенный над газораспределительной решеткой и патрубок с шибером для выгрузки отработанного сорбента, размещенный в днище, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что корпус адсорбера снабжен лопастным завихрителем с прикрепленной сверху насадкой, выполненной из кольцевых элементов, размещенным между блоком фильтров - пылеосадителей и газораспределительной решеткой. 2. Адсорбер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что кольцевые элементы выполнены цилиндрическими и концентричными стенкам корпуса. 3. Адсорбер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что кольцевые элементы выполнены в виде усеченных конических элементов, обращенных меньшими основаниями вниз, при этом толщина стенок кольцевых элементов постоянна. Изобретение относится к конструкции адсорберов для хемосорбдионной очистки газов от преимущественно токсичных примесей в виде газов и тонкодисперсной пыли в кипящем (псевдоожиженном) слое полидисперсного адсорбента. Такие адсорберы предназначены преимущественно для оснащения установок электрошлакового кокильного литья (ЭКЛ) в машиностроении, особенно в инструментальном производстве. Установки ЭКЛ, как и другие металлургические агрегаты для электрошлакового пе реплава, в составе газовых выбросов имеют газообразный фтористый водород, выброс которого в атмосферу жестко нормирован и контролируется. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по.достигаемому эффекту и технической сущности, является * адсорбер для очистки отходящих газов, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, к которому присоединен выпускной патрубок с шибером, используе- . мый для вывода отработанного адсорбера; дисковую (провальную в нерабочем положе \ І. } •-ill с 4669 В заявленной комбинации признаков ним) газораспределительную решетку над лопасти выполняют не только роль отбойниднищем; патрубок с регулирующей заслонка частиц хемосорбента, но и способствует кой для подачи очищаемых отходящих газов "освежению" их поверхности от продуктов под газораспределительную решетку; патрубок с шибером над газораспределитель- 5 хемосорбции, и в.совокупности с насадкой из колец обеспечивают стабилизацию высоной решеткой для подачи свежего ты псевдоожиженного слоя и возврат в него адссрСера и блок фильтров для улавливания значительной части пылевидных частиц до пыли, устанооленный в верхней части корпуих контакта с фильтрами-пылеосадителями, са. В частности, этот блок содержит рукавные фильтры из кислотоупорной 10 Тем самым интенсифицируется массообмен между хемосорбентами и очищаемым газом (лавсановой) фильтроткани, средства мехаи повышаются степень очистки и эффективнической регенерации фильтров отдувкой ность использования хемосорбеита пыли воздухом, подаваемым периодически и поочередно в засорившиеся рукава, и поПервое дополнительное отличие авторы будитель расхода (вентилятор-дымосос). 15 усматривают в том, что насадка выполнена из цилиндрических колец, концентричных В этом адсорбере поверхность частиц стенке корпуса. Это повышает технологичхемосорбента довольно быстро'блокируется ность изготовления адсорбера. слоем продуктов хемосорбции фтористого водорода, что ухудшает массообмен и, как Второе дополнительное огличие авторы следствие, степень очистки. К тому же к не- 20 усматривают в том. что насадка выполнена желательному эффекту приводят и унос пыиз конических колец, обращенных меньшилевидных частиц хемосорбента из ми основаниями усеченных конусов в сторолсевдоожиженного слоя и последующее их ну газораспределительной решетки. Такая осаждение на фильтрующих поверхностях. конструкция наиболее эффективно гасит коВ основу изобретения положена задача 25» лебания высоты псевдоожиженного слоя при появлении в нем "газовых пузырей" и создания адсорбера с повышенной стенаиболее затрудняет проскок частиц хемопенью очистки отходящих газов от фторисорбента к фияьтрам-пылеосэдителям. стого водорода путем интенсификации процесса обработки поверхности частиц хеСущность изобретения поясняется чермосорбента и их возврата в псевдоожижен- 30 тежами, где: ный слой из иадслоевого пространства. фиг. 1 - общий вид предлагаемого адПоставленная задача решается тем, что сорбера для хемосорбционной очистки гав адсорбере для хемосорбционной очистки зов (продольный разрез); газов от фтористого водорода в псевдоожифиг. 2 - насадка из концентричных (коженном слое сорбента, включающем пол- 35 нических) колец и лопастной завихритель ный цилиндрический корпус с (вид сверху во взаимосвязи с корпусом); конусообразным днищем и газораспредефиг. 3 - насадка из конических колец с лительной решеткой, расположенный над е примыкающими к ним лопастями завихритеней блок фильтров-пылеосадителей, патруля (аксонометрическая проекция); бок для подачи очищаемых газов, установ- 40 фиг. 4 - насадка из цилиндрических коленный ниже газораспределительной лец, с примыкающими к ним лопастями зарешетки, патрубок с шибером для загрузки вихрителя (аксонометрическая проекция). свежего сорбента, расположенный над газоПредлагаемый адсорбер для хемосорбраспределительной решеткой, и патрубок с ционной очистки газов от фтористого водошибером для выгрузки отработанного сор- 45 рода в псевдоожиженном слое сорбента бента, размещенный в днище, согласно изо(обычно сухой гашеной извести Са(ОН)2 или боетенмю, корпус адсорбера снабжен кальцинированной соды ЫагСОз в виде часлопастным ззвихрителем с прикрепленной тиц размером 2...300 мкм) имеет (см. фиг. 1) сверху насадкой, выполненной из кольцеполный цилиндрический корпус 1 с конусовых элементов, размещенным между бло- 50 образным днищем 2, газораспределительком фильтров-пылеосадителей и ной решеткой 3 в нижней части,, блоком 4 газораспределительной решеткой. фильтров-пылеосадителей в верхней части и сочлененным лопастным завихрителем 5 и насадкой 6 из концентричных кольцевых Кольцевые элементы выполнены цилинэлементов 7, которые установлены внутри дрическими и концентричными стенкам кор- 55 корпуса 1 между газораспределительной репуса. При этом кольцевые элементы шеткой 3 и блоком 4 фильтров-пылеосадитевыполнены о виде усеченных конических лей. Для периодической подачи свежего элементов, обращенных, меньшими основахемосорбента над газораспределительной ниями вниз, причем толщина стенок кольцерешеткой 3 в стенке корпуса 1 примкнут вых элементов постоянна. 4669 патрубок 8 с шибером 9, для периодической - через отверстие в нижней чзсти конфузора же внгрузиі отработанного хемосорбеита в 13 Далее эти газы проходят сквозь решетку нижней части днища 2 установлен патрубок 3, псевдоожижают находящийся на ней хе10 с шибером 11, а на боковой стенке днища мосорбет, который поглощает фтористый 2 установлен патрубок 12 дня подключения 5 водород по реакции адсорбера к исі очнику выбросов. Для более равномерного распределения дутья под газоCa(OH)2+2HF +2Н 2 О f распределительной решеткой 3 внутри конического днища 2 установлен конфузор 13, стенка которого должна перекрывать прямой 10 Na2CO3+2HF ^ Д ^ + Н2О f +•CO2 tвыход из патрубка 12 в полость днища 2. Газораспределительная решетка 2 явля(Возможно использование и иных хемоется непровальнои в рабочем(в ходеочистки сорбентов, дающих с фтористым водородом газов) и провальной о нерабочем (при выгрузке хемосорбента) положеним. 15 твердые невозгомяемые продукты химического взаимодействия). Заверитель 5 независимо от формы Псевдоожиженный слой удерживается в кольцевых элементов 7 насадки 6 имеет плоограниченном объеме лопастным завихриские лопасти, онгенциально ориентировантелсм 5, лопасти которого непосредственно ные к боковой стенке корпуса 1 и скрещивающиеся с геометрической осью 20 отражают вниз наиболее крупные частицы хемосорбента и твердых продуктов хемокорпуса 1 под углом к І оризонтэльной плосорбции и завихряют пылегазовый поток, из скости 40...50° с учетом следующих сообракоторого при взаимодействии с кольцевыми жений; нижнее значение должно быть элементами 7 насадки 6 большая часть твербольше угла естественного огкоса наиболее мелкой фракции используемого хемосор- 25 дых частиц из-за образования кольцевых вихрей вокруг кольцевых элементов 7 также бейта, а верхнее значение - исключить возвращается в псевдоожиженный слой. сквозной проход пыли через завихритель 5 Кроме того, лопасти завихрителя 5 и кольцеи насадку б. вых элементов 7 насадки 6 вследствие соуНасадка 6 может состоять из концентдарений способствуют удалению с ричных одно другому конических кольцевых 30 поверхности частиц хемосорбента рыхлого элементов 7 (см. фиг. 2 и 3), которые обращеслоя продуктов реакции с фтористым водоны меньшими основаниями в сторону газородом и-или дроблению частиц хемосорбенраспределительной решетки 2. Такая та и его болео полному использованию в насадка предпочтительна при использовапроцессе очистки. нии мелкодисперсных хемосорбентов. При 35 Наиболее мелкие твердые частицы хегрубодисперсных (>100 мкм) хемосорбеитах мосорбента и твердых продуктов реакции достаточно использовать насадку 6 из конмеханически отделяются от очищенного возцентричных одно другому и стенке корпуса духа в блоке А фильтров-пылеосадителей и 1 цилиндрических кольцевых элементов 7 (см. фиг. 4). 40 затем периодически сбрасываются в полость корпуса 1, а воздух выходит в атмосЛопасти завихрмтеля 5 жестко соединены феру. кольцевыми элементами 7 насадки 6, при этом они соединены между собой и насадка в цеПродукты хемосорбции с остатками нелом - с корпусом 1 - ребрами 14 (см. фиг. 2). прореагирооавшего хемосорбента выгружаизменяя конфигурацию Отходящие газы установок ЭКЛ (элект- 45 ют, газораспределительной решетки 3 с непророшлакового кокильного литья) очищают от озльной на провальную, сначала в полость фтористого водорода с помощью описанноднища 2, а из него - через патрубок 10 при го адсорбера следующим образом. открытом шибере 11. Затем шибер 11 закрыНа подготовительном зтапе открывают шибер 9 и через патрубок 8 на гззораспре- 50 вают, возвращают решетку 2 в рабочее положение, повторяют загрузку свежего делительную решетку 2 загружают порцию хемосорбента и повторно эксплуатируют ад-. свежего хемосорбеига. Затем шибер 9 засорбер до исчерпания ресурса хемосорбенкрывают и, убедившись, что шибер 11 также та, как это выше описано. закрыт, через патрубок 12 подают загрязненные фтористым водородом газы, отходя- 55 Заявляемый адсорбер имеет следующие щие от установки ЭКЛ. Загрязненные преимущества: отходящие газы, отражаясь от конфузора 13, а) в техническом отношении он обеспечастично перетекают под газораспределичивает удержание основной массы хемосортельную решетку 2 через кольцевой зазор бента над газораспределительной между конфузором 13 и днищем 2 м частично решеткой, где массаобмен наиболее интен 4669 ривен, и дробление частиц частично прореагировавшего хемосорбента с обнаженной свежей (ювенильной) наиболее химически активной поверхности; б) вследствие указанных технических преимуществ он обеспечивает более глубокую (до 0,2 м г / м 3 фтористого водорода в 8 выбросах против 0,5 м г / м 3 у прототипа) очистку отходящих от установок ЭКЛ газов; . а) способен при использовании за счет экономии хемосорбента и уменьшения коррозии оборудования существенно улучшить условия работы обслуживающего установки ЭКЛ персонала. 4669 4669 Упорядник Замовлення 593 \ Техред М.Моргентал Коректор М.Ткач Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Киів-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул Гагзріна, 101