Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА ОЧИСТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

Изобретение относится к устройствам очистки газов от различных загрязнений и примесей, в частности к устройствам очистки дымовых газов от твердых частиц и вредных веществ, таких как оксиды азота, углерода, серы (NO₂, CO₂, SO₂, NO, СО).

Установка очистки дымовых газов состоит из, по меньшей мере, входного трубопровода, накопительной емкости и сепаратора, новым является использование в установке блока селективного поглощения оксида углерода (II) со ступенью осушки, блока поглощения оксида азота (II), а также вытяжного устройства для улавливания и транспортировки дымовых газов через все ступени очистки, при этом накопительная емкость имеет контур охлаждения, а входной патрубок имеет оребрение по всей длине для увеличения площади поверхности с целью более эффективного отвода тепла от разогретых газов.

Известны схемы барботажных пылеуловителей [1] (Ужов В.Н., Борьба с пылью в промышленности, М.: Госхимиздат, 1962. - 184 с., стр. 71-72), очистка газов в которых происходит в процессе барботажа, то есть пропускания газа через слой жидкости. При этом создается большая межфазная поверхность на границе «жидкость-газ», что способствует интенсификации тепло- и массообменных процессов, а также более полному химическому взаимодействию газов с жидкостью. Таким образом, пропускаемый газ очищается от твердых примесей и ряда химических соединений. Недостатками указанных устройств является их недостаточная эффективность при очистке газа от вредных примесей и ограниченная область применения.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является установка очистки воздуха [2] (Патент РФ №2453356). Установка содержит входной трубопровод, накопительную емкость, сепаратор. В барботажную трубу принудительно подают загрязненный воздух. Проходя через перфорацию барботажной трубы, расположенной в придонной области накопительной емкости, воздух разделяется на мелкие пузырьки, образуя барботажный слой. При движении пузырьков воздуха в барботажном слое создается большая межфазная поверхность соприкосновения пузырьков воздуха с жидкостью. При этом жидкость поглощает загрязнения. Влажный очищенный воздух поступает через патрубок влажного воздуха в сепаратор. В сепараторе происходит очистка воздуха от капельной влаги. Очищенный поток воздуха направляется в выходной патрубок.

Недостатками известной установки является ее недостаточная эффективность при очистке газа от вредных примесей и ограниченная область применения. Кроме того, известная установка очистки воздуха требует принудительной подачи газа во входной патрубок, что требует наличия внешнего нагнетателя.

Задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков, а также распространение области применения установок с барботажной очисткой на широкий спектр газов с вредными примесями, в том числе горячих дымовых газов, содержащих примеси твердых частиц, сажи, NO₂, CO₂, SO₂, NO, CO.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в известной установке, содержащей входной трубопровод, накопительную емкость, сепаратор, согласно изобретения, дополнительно имеется блок поглощения оксида углерода (II), включающий в себя ступень осушки газовой смеси, блок поглощения оксида азота (II), вытяжное устройство, при этом накопительная емкость имеет контур охлаждения, а входной патрубок имеет оребрение по всей длине для увеличения площади поверхности с целью более эффективного отвода тепла от разогретых газов.

На Фиг. 1 показана общая схема заявляемой установки очистки дымовых газов.

Входной патрубок 1 с оребрением 2 соединен с барботажной трубой 3, которая входит в накопительную емкость 4. Накопительная емкость 4 содержит выходной патрубок 5 и дренажный патрубок 6, соединенный с сепаратором 7. С накопительной емкостью соединен контур охлаждения 8 жидкости. За сепаратором 7 установлены блок поглощения оксида углерода (II) 9 со ступенью осушки газа 10, блок поглощения оксида азота (II) 11, вытяжное устройство 12, выходной патрубок 13. Такая схема заявляемой установки позволяет добиться очистки дымовых газов от таких продуктов горения как NO₂, CO₂, SO₂, NO, CO.

Предлагаемая установка очистки дымовых газов работает следующим образом.

Дымовой газы увлекаются во входной патрубок 1 за счет разрежения, создаваемого вытяжным устройством 12. Далее очищаемые газы поступают в барботажную трубу 3, откуда с определенной скоростью проходят через слой жидкости (например, H₂O) в накопительной емкости. Для эффективного поглощения и растворения примесей соотношение диаметра к высоте слоя поглотительной жидкости поддерживаются в пределах: 1:(3-6). При этом в процессе барботирования дымового газа через жидкость происходит поглощение сажи и твердых частиц, а также частичное растворение таких соединений как NO₂, CO₂, SO₂. Через выходной патрубок 5 предварительно очищенный влажный газ поступает в сепаратор 7, где происходит отделение влаги от газа, отделяемая влага стекает через дренажный патрубок 6 в накопительную емкость 4. Частично осушенный в сепараторе 7 газ поступает в ступень осушки 10 блока поглощения оксида углерода (II) 9, основу которой может составлять, например SiO₂. В этой ступени происходит поглощение влаги, оставшейся в очищаемом газе, что необходимо для эффективной последующей очистки газа. После ступени осушки 10 газ очищается в блоке поглощения оксида углерода (II) 9, основу которого может составлять адсорбенты, например, цеолит NaA, модифицированные ионами меди цеолиты, смесь гопкалит. Очищенный от оксида углерода (II) газ поступает в блок абсорбционного поглощения оксида азота (II), например, на основе растворов солей Fe (II), тиосульфата или гидросульфита натрия, мочевины. Очищенный от примесей сажи, оксидов азота, углерода, серы (NO₂, CO₂, SO₂, NO, СО) газ поступает в атмосферу через выходной патрубок 13. Для поддержания температурного баланса жидкости и очищаемого газа служит контур охлаждения 8, по которому циркулирует жидкость накопительной емкости 4. Контур охлаждения может представлять собой радиатор воздушного охлаждения, через который жидкость прокачивается циркуляционным насосом.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРИАЦИИ

1. Ужов В.Н. Борьба с пылью в промышленности. М.: Госхимиздат, 1962. - 184 с., стр. 71-72.

2. Патент РФ №2453356.