BG60707B1

BG60707B1 - Метод и устройство за мокро пречистване на газове

Info

Publication number: BG60707B1
Application number: BG98240A
Authority: BG
Inventors: Arno Bartsch
Original assignee: Metallgesellschaft Aktiengesellschaft
Priority date: 1992-12-23
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1996-01-31
Also published as: PL301595A1; RU2121866C1; JPH07171328A; FI105781B; ATE160707T1; EP0603919A1; FI935827L; BR9304430A; FI935827A0; CA2104136A1; DE4243759C1; ES2111708T3; EP0603919B1; BG98240A; PL174537B1; US5413626A; ZA939627B; TW238255B; DE59307784D1

Abstract

Методът и устройството се прилагат при очистване на отпадъчни газове, например от металургични съоръжения. С тях по-ефективно се пречистват газовете,намаляват се разходите и замърсяването на устройството, а замърсената промивна течност се извежда директно. По метода подаването на газа (1) се извършва първо в канал (2) за предварително промиване, а след това съдържащият промивна течност газ се провежда през хоризонтален ускорителен канал (8). Навхода напречното сечение (i) на ускорителния канал е от 1,5 до 8 пъти по-голямо от напречното сечение (ii) на изхода. Циклонен сепаратор (10) е свързан с изхода на ускорителния канал (8) и изтегля пречистения газ (а).

Description

Изобретението се отнася до метод за мокро пречистване на газове, при който в тръбопровод се впръсква промивна течност, при което получената смес газ - течност преминава през циклонен сепаратор и пречистеният газ се изтегля от този сепаратор отделно от съдържащата замърсители промивна течност, както и до устройство за осъществяване на метода. Едновременно с мокрото пречистване газовете могат да се охлаждат и/или да се обработват химически.

Методи и устройства от този вид са известни /1-3/. В тях тръбопроводите, през които протича газът за пречистване в посока към циклонния сепаратор, имат впръскващи устройства за внасяне на промивната течност, обаче при това не е взет предвид оптималният контакт между газа и течността.

Задачата на изобретението е да се подобрят известните методи и устройства, като пречистването на газовете да се осъществява при понижени разходи. Същевременно трябва да се избегне замърсяването на пречиствателното устройство и по най-късия път да се изведе замърсената промивна течност.

Задачата се решава чрез метод, съгласно който в замърсявания газ се впръсква промивна течност в канал за предварително промиване и идващият от този канал газ, съдържащ промивната течност, се въвежда в хоризонтален ускорителен канал, чието напречно сечение на входа е 1,5 до 8 пъти, за предпочитане 2 до 6 пъти, по-голямо от напречното сечение на изхода, като газът в ускорителния канал отново се смесва с промивна течност и получената смес се отвежда към циклонния сепаратор. Изобретението се отнася и до устройство за осъществяване на метода.

За да се постигне по-висока ефективност при промиването и висока степен на отделяне в циклонния сепаратор целесъобразно е към газа в ускорителния канал да се впръска течност с по-едри капки, отколкото в канала за предварително промиване. Така по-малките капки от канала за предварително промиване се сливат с по-големите капки течност в ускорителния канал. При това се препоръчва още скоростта, с която течността се впръсква от дюзите в газа в ускорителния ка нал да се поддържа колкото е възможно пониска.

Каналът за предварително промиване и каналът за впръскване имат по едно впръскващо устройство. Без затруднения всеки канал може да бъде съоръжен с повече от едно впръскващо устройство, като е достатъчно да се работи с по две дюзи както в канала за предварително промиване, така и в канала за впръскване. За предпочитане е в ускорителния канал да се впръсква по-малко количество промивна течност за единица време отколкото в канала за предварително промиване. За да се получат фини капчици, през впръскващото устройство може да се подава течност и въздух за пулверизиране.

Хоризонталният, създаващ висока турбулентност при протичане на флуиди, ускорителен канал трябва да бъде достатъчно дълъг за постигане на необходимия контакт между газа и капчиците течност, затова се препоръчва дължина от 4 до 20, за предпочитане от 6 до 15 пъти, по-голяма от диаметъра на входа на ускорителния канал.

Поради интензивния, директен контакт между газа и течността в циклонния газопромивач температурата на третирания газ е почти еднаква с температурата на оттичащата от циклона течност. Чрез обратно охлаждане на промивната течност в топлообменник може значително да се подобри охлаждането на газа отколкото е възможно например при индиректно охлаждане. За тази цел циркулиращата промивна течност, преди да се впръска отново, се охлажда например в подходящ топлообменник със студена вода.

Възможните варианти на метода и устройството се онагледяват с помощта на фигурите, от които:

фигура 1 представлява схематично представяне на пречиствателното устройство в надлъжен разрез;

фигура 2 - вид отгоре на циклонния сепаратор, погледнато обратно на посоката на стрелката /А/ на фиг. 1.

Замърсяванията, по-специално прах, капчици или нежелани газообразни компоненти, се съдържат в газа за пречистване. Той протича в посока на стрелка 1 през канал за предварително промиване 2, който е съоръжен за предпочитане с две впръскващи устройства 3 и 4. Като промивна течност може да се използва водата, която се въвежда в тръбопроводи 5 и 6. Чистата вода се зарежда през тръбопровода 7. С пречистването на газа може да се извършва същевременно охлаждане и/или химическо обработване.

Към канала за предварително промиване се свързва ускорителен канал 8, чието напречно сечение на входа е маркирано чрез прекъсната линия I и се стеснява постоянно до изходното сечение, отбелязано с прекъсната линия II. Ускорителният канал 8 достига и се свързва с горната, цилиндрична част на циклонен сепаратор 10 (вж.фиг. 2), в който се отделят течността и газът. Пречистеният газ протича през тръбопровода за чист газ 11 по посока на стрелка А, а течността, съдържаща замърсявания, се събира в долната част на циклона 10 и през тръбопровод 12, изтича в резервоар 13. В ускорителен канал 8 стават ефективни различните скорости между газа и капчиците течност за подобряване на контакта и за улесняване разделянето на многофазната смес в циклонния сепаратор.

По-голямата част от промивната течност по правило е циркулираща. За да се предотврати замърсяването с твърди частици тя може да бъде отведена от резервоар 13 през тръбопровод 14 с помощта на помпа 15 до хидроциклон 16, от който утайката се изтегля през тръбопровод 17. Пречистената в хидроциклон 16 промивна течност се връща в тръбопровод 5 за повторна употреба. При желание, към тръбопровод 5 може да се свърже индиректен охладител 9.

В ускорителния канал 8 идващият от канала за предварително промиване газ, отново се смесва с впръскана промивна течност. За тази цел са предвидени двете разпръскващи устройства 20 и 21. При това течността, която се впръсква в ускорителния канал 8 е на по-големи капки, отколкото в канала за предварително промиване 2. това се постига, като скоростта, с която излиза промивната течност от впръскващите устройства 20 и 21 в ускорителния канал 8 се поддържа по-ниска от тази в разпръскващите устройства 3 и 4 на канала за предварително промиване 2. По този начин в ускорителния канал 8 се впръсква общо количество течност, което е от 0,2 до 0,6 кратно по-голямо от количеството течност, което се впръсква в канала за предварително промиване 2.

Инертността на относително по-големи те капки течност в ускорителния канал 8, заедно с нарастващата скорост на газа, увеличават контакта между газа и течността и така правят пречистването по-ефективно. Същевременно фините капки течност, които идват от канала за предварително промиване 2, се улавят от по-големите капки течност в ускорителния канал 8, което улеснява отделянето им в циклон 10.

Ускорителният канал 8 има най-малко един изход за отвеждане на течността 22, откъдето през тръбопровод 23 тя достига до резервоар 13. Чрез този изход значително се облекчава работата на циклонния сепаратор 10, което ограничава увличането на капки течност в канала за чист газ 11. Каналът за предварително промиване 2 също може да бъде съоръжен с най-малко един изход за отвеждане на течност 22а.

Пример

Отпадъчният газ от едно металургично съоръжение се пречиства с устройството, представено от фигурите. Каналът за предварително промиване 2 има дължина 3 m и диаметър 0,4 т, впръскването на промивната вода се осъществява на две места 3 и 4 - на входа и по средата на канала за предварително промиване. Този канал има изход 22а за отвеждане на течността. Ускорителният канал 3 е дълъг 3 т, правоъгълната част, с която навлиза в циклона 10 има размери 120 х 320 mm. В ускорителния канал има две устройства за впръскване на промивна вода - 20 и 21 веднъж в началото и след това в средата на ускорителния канал. Циклонът 10 е с височина 3 m и има вътрешен диаметър 0,5 т.

За 1 h в канала за предварително промиване се въвеждат 4340 Nm³ отпадъчен газ с температура 84°С със скорост 12,3 m/s. Съдържанието на метален прах и NaOH в суровия отпадъчен газ е дадено в таблицата в колонка А /в mg/Nm³/:

	A отпадъчен газ	В пречистен газ	С промивна течност
As	27,93	0,11	450
Pb	5,56	0,14	165
Sb	2,27	0,28	35
Sn	36,05	0,03	1115
Cu	0,69	0,23	3

Se	0,12	<0,01	14
Те	0,20	<0,01	27
NaOH	534,5	4,2	14200

Местата за впръскване 3, 4, 20 и 21, които следват едно след друго по посока на протичане на газа (фиг. 1) имат следните характеристики:

	/3/	/4/	/20/	/21/
Предварително налягане на течността /бар/	4,0	4,0	2,5	2,0
Обемен ток на течност /m³/h/	14,1	4,8	3,3	3,4
Спектър на капките: минимум /тт/	0,2	0,02	0,02	0,2
максимум /тт/	1,0	0,1	0,1	1,0

Към местата за впръскване 4 и 20 допълнително се въвежда въздух за пулверизиране на промивната течност, а именно по 100 m³/h с предварително налягане от 3 бара. Работи се без охладител 9, температурата на впръскваната вода е 77°С в тръбопровод.

Чистият газ, който напуска циклон 10 през канал lie температура 77 С, съдържа посочените в таблицата в колонка В остатъчни замърсявания /в mg/Nm³/. Във водата за впръскване в тръбопровод 6 замърсяванията се намират в стационарно състояние в концентрации, посочени в колонка С на таблицата / в mg/1/.

Claims

Патентни претенции

1. Метод за мокро пречистване на газове, при който в тръбопровод се впръсква промивна течност, като получената смес от газ и течност преминава през циклонен сепаратор и от този сепаратор се изтегля пречистеният газ отделно от съдържащата замърсявания течност, характеризиращ се с това, че съдържащият замърсявания газ се смесва с промивна течност чрез впръскване в канал за предварително промиване, а съдържащият промивна течност, идващ от канала за предварително промиване, газ преминава през един хоризонтален уско рителен канал, чието напречно сечение на входа е от 1,5 до S пъти по-голямо от напречното сечение на изхода, като към газа в ускорителния канал отново се впръсква промивна течност и сместа от газ и течност от ускорителния канал се отвежда към циклонен сепаратор.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че към газа в ускорителния канал се впръсква течност с по-големи капки отколкото в канала за предварително промиване.
3. Метод съгласно претенция 1 или 2, характеризиращ се с това, че газът се впръсква в канала за предварително промиване и в ускорителния канал съответно през най-малко едно устройство за впръскване.
4. - Метод съгласно една от претенция 1 до 3, характеризиращ се с това, че в ускорителния канал се въвежда по-малко количество течност за единица време в сравнение с канала за предварително промиване.
5. Устройство за мокро пречистване на газове с канал за газа с най-малко едно впръскващо устройство за промивната течност, който канал завършва в циклонен сепаратор, откъдето отделно се изтеглят пречистеният газ и съдържащата замърсявания промивна течност, характеризиращо се с това, че каналът за преминаване на газа се състои от притежаващ наймалко едно устройство за впръскване канал за предварително промиване и свързан към него, хоризонтален ускорителен канал, който е свързан с циклонния сепаратор, като ускорителният канал има най-малко едно устройство за впръскване и че напречното сечение на входа на ускорителния канал е 1,5 до 8 пъти поголямо от напречното сечение на изхода му точно пред циклонния сепаратор.
6. Устройство съгласно претенция 5, характеризиращо се с това, че ускорителният канал има един изход за отвеждане на течността.
7. Устройство съгласно претенции 5 или 6, характеризиращо се с това, че каналът за предварително промиване и ускорителният канал имат съответно най-малко по едно устройство за впръскване.
8. Устройство съгласно една от претенции 5 до 7, характеризиращо се с това, че ускорителният канал има дължина от 4 до 20 пъти по-голяма от диаметъра на напречното сечение на входа.
9. Устройство съгласно една от претенции 5 до 8, характеризиращо се с това, че ка5 налът за предварително промиване има наймалко един изход за отвеждане на течността. Литература 1. DE 960 452. 2. DE 1 300 093.

Приложение: 2 фигури 3. WO 88/03050.