Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3652
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB240224A
[]
Полная спецификация. Усовершенствования скрубберов для очистки газов и паров.
Мы, Уильям Александр Шин Калмер из Рейвенсторпа, Бирмингем, и Уильям Аллахорн Калмер из
Лондондерри-лейн, 208, Сметвик, Бирмингем, британские подданные, настоящим заявляем о природе
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: известны скрубберы для очистки газа или паров, содержащих жидкие частицы или
туман, образующийся в результате испарения или концентрирования серной кислоты, в которых газ или пар
проходит через перфорированные пластины, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга, и в
которых перфорации пластин расположены в шахматном порядке.
Данное изобретение относится не только к очистке этих газов, но и газов или паров в целом, содержащих
жидкие частицы.
Целью данного изобретения является создание скруббера такого типа, в котором при меньшем давлении газа,
проходящего через скруббер, достигается более высокая эффективность очистки.
Согласно данному изобретению, первая пластина из пары перфорированных пластин снабжена относительно
небольшими отверстиями для обеспечения высокой скорости прохождения газа через них, в то время как
следующая пластина снабжена отверстиями большей площади для обеспечения относительно небольшого
перепада давления.
Прилагаемые чертежи иллюстрируют один из вариантов осуществления нашего изобретения. На них: Рисунок
1 — боковой вид скруббера в разрезе; Рисунок 2 — вид спереди одной из перфорированных пластин,
используемых в устройстве, причем этот вид выполнен по линии 2-2 на Рисунке 1; Рисунок 3 — аналогичный
вид, выполненный по линии 3-8 на Рисунке 1; Рисунок 4 — разрез по линии 4-4 на Рисунке 2; Рисунок 5 — вид
спереди части дополнительных или отражающих устройств, выполненный по линии 5-5 на Рисунке 1; Рисунок
6 — разрез по линии W6 на Рисунке 5; Рисунок 7 — частичный вид спереди модифицированной формы
скрубберных пластин; Рисунок 8 — горизонтальный разрез по линии 8-S на Рисунке 7; Рисунок 9 —
аналогичный вид соответствующей модификации дополнительных скрубберных пластин.
На рисунке 1 изображен корпус или оболочка, имеющая входное отверстие 2 на одном конце и выходное
отверстие 3 на другом конце для прохождения газа через этот корпус, предпочтительно в горизонтальном
направлении.
Указанный кожух может быть закруглен на нижнем конце и снабжен любым желаемым элементом дренажных
труб, например, дренажной трубой 4 на каждом его конце, которая входит в сифон или герметичное
устройство 5, из которого выходит желоб 6 для подачи жидкого материала, удаляемого из газа в процессе
очистки.
Внутри корпуса 1 установлены перфорированные скрубберные пластины, обозначенные цифрами 8 и 9,
которые простираются вертикально и поперечно относительно камеры 1, полностью поперек камеры и от ее
верха до низа, и расположены таким образом, чтобы полностью перехватывать весь газ, проходящий через
камеру, благодаря чему весь газ проходит через перфорированные пластины. Может быть предоставлено
любое желаемое количество таких пластин, но мы получили удовлетворительные результаты с одной парой
пластин, перфорированных особым образом, как описано ниже, для достижения максимального
разделительного или очищающего действия. Указанные пластины 8 и 9 разделены прокладками,
обозначенными цифрой 10, выполненными в виде сетки, ребра или перекладины которой расположены на
достаточном расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить практически свободный доступ газа к
перфорированным пластинам 8 и 9, удерживая при этом указанные пластины на некотором расстоянии друг
от друга. Пластины 8 и 9 могут удерживаться относительно указанных распорных элементов с помощью
открытых рамок 13 и 14, которые удерживаются относительно указанных пластин способами, описанными
ниже, при этом рамка 13 опирается на выступ 15 на корпусе 1.
Указанные рамы 13 и 14 также выполнены в виде решеток или прямоугольных рам, поперечные перекладины
которых расположены или могут быть расположены на некотором расстоянии друг от друга таким образом,
чтобы удерживать перфорированные пластины 8 и 9 между соответствующими элементами 10, 13 и 14,
обеспечивая при этом прохождение газа через указанные перфорированные пластины. Отверстия 16 и 17 в
соответствующих пластинах 8 и 9 выполнены таким образом, чтобы обеспечить максимальное падение
давления и максимальную скорость потока в отверстиях первой пластины и относительно небольшое падение
давления в отверстиях второй пластины. Кроме того, для достижения максимальной эффективности
перфорации предпочтительно должны быть равномерно расположены на обеих пластинах, так чтобы
количество перфораций на каждой пластине было одинаковым, но перфорации на второй пластине были
больше, чем на первой. Кроме того, перфорации во второй пластине расположены в шахматном порядке или
чередуются по отношению к перфорациям в первой пластине, так что газ, проходящий через перфорации 16 в
первой пластине, будет сталкиваться с пустым или неперфорированным пространством на второй пластине,
которое находится на равном расстоянии от соседних перфораций 17 во второй пластине, что обеспечивает
равномерные условия по всей площади пластин и, как следствие, максимальную эффективность.
В качестве примера нашего изобретения мы с высокой эффективностью использовали конструкцию, в которой
первая пластина 8 снабжена перфорациями диаметром 1 дюйм с расстоянием между центрами 1/12 дюйма, а
вторая пластина 9 снабжена перфорациями диаметром 1/8 дюйма с расстоянием между центрами 1/2 дюйма,
причем расстояние между пластинами составляет, скажем, от 1/16 до 1/2 дюйма.
В дополнение к описанным выше основным скрубберным пластинам мы также предпочитаем использовать
набор дополнительных разделительных или отражающих пластин, обозначенных цифрой 18, которые
устанавливаются в корпусе 1 таким образом, чтобы они проходили поперек дымохода или камеры,
образованной указанным корпусом, и перехватывали газовый поток после того, как он проходит через
основную скрубберную пластину. Можно использовать любое желаемое количество таких дополнительных
разделительных пластин, предпочтительно три или более. Эти дополнительные пластины могут быть
снабжены перфорациями 27, расположенными любым желаемым образом, но имеющими общую площадь,
превышающую общую площадь перфораций в основных пластинах скруббера 9. Например, пластины 18 этого
дополнительного набора могут быть снабжены отверстиями диаметром 1/1 дюйма, расположенными на
расстоянии 1/2 дюйма друг от друга. Эти дополнительные пластины могут быть расположены на некотором
расстоянии друг от друга с помощью разделительных решеток 19 и удерживаться рамами решеток 20 и 21,
аналогичными элементам 10, 13 и 14, описанным выше, таким образом, чтобы удерживать указанные
пластины 18 в нужном положении, обеспечивая при этом прохождение через них газа. Предпочтительно,
расстояние и расположение перфораций 27 в последовательных пластинах 18 таковы, что отверстия в каждой
пластине чередуются или располагаются со смещением относительно отверстий в следующей пластине,
обеспечивая тем самым многочисленные изменения направления потока газа и контакта с твердыми
поверхностями.
Решетчатая рама 21 может опираться на выступ 22 корпуса 1, а два комплекта скрубберных устройств могут
удерживаться на месте с помощью распорок или клиньев 23, расположенных между внутренними
решетчатыми рамами 14 и 20, которые ввинчиваются в них таким образом, чтобы плотно зацеплять
указанные элементы и жестко удерживать детали в нужном положении.
Корпус 1 предпочтительно снабжен отверстием 24 в верхней части, обычно закрытым крышкой 25, надежно
закрепленной болтами 26, причем это отверстие 24 имеет достаточный размер для вставки и извлечения
соответствующих перфорированных пластин 8, 9 и 18, а также распорных и поддерживающих решеток и
рамок 10, 13, 14, 19, 20 и 21 через это отверстие.
Описанное выше устройство предназначено и приспособлено для очистки или обработки газов или паров,
содержащих жидкие частицы или туман, например, кислотный туман, образующийся в результате испарения
или концентрирования серной кислоты или другой кислоты. Следует понимать, что в случае применения
аппарата для обработки кислотного тумана его различные части будут изготовлены из кислотостойкого
материала, например, пластины 8 и 9 могут быть изготовлены из свинца или другого кислотостойкого
материала, а корпус 1 может быть изготовлен из такого материала или облицован им. Элементы крепления
пластины 10.
13, 14, 20 А детали 21 и 28 также могут быть изготовлены из кислотостойкого материала, например, из
обычного металла или дерева, покрытого свинцом.
Процесс выглядит следующим образом: обрабатываемый или очищаемый газ подается из входного отверстия
9 через камеру 1 под достаточным давлением, чтобы он проходил через перфорации 16 в пластине S с
высокой скоростью и ударялся о части пластины 9, расположенные напротив перфораций в пластине S, а
затем проходил через отверстия 17 в пластине 9.
При описанной конструкции, в которой пластина S снабжена отверстиями диаметром 1/1 дюйм,
расположенными с шагом 1/2 дюйма, а пластина 9 снабжена отверстиями диаметром 1/2 дюйма,
расположенными с шагом 112 дюймов, и при этом пластины 8 и 9 расположены на расстоянии от 116 до 118
дюймов друг от друга, большая часть (-3/4 или более) общего падения давления в аппарате будет
происходить при прохождении через первую пластину и в сужении между первой и второй пластинами, при
этом общая площадь перфораций во второй пластине достаточно велика, чтобы обеспечить практически
свободный выход газа. Таким образом, мы обеспечиваем максимальную скорость прохождения через
перфорации первой пластины 8, что приводит к высокой эффективности очистки. Более того, поскольку
каждое отверстие 16 в первой пластине 8 расположено между отверстиями во второй пластине 9, газ,
проходящий через любое отверстие в первой пластине, может свободно выходить при отклонении во всех
направлениях второй пластиной и не препятствует свободному выходу газов, выходящих из любого другого
отверстия в первой пластине.
Действие указанных пластин 8 и 9 заключается в существенной агломерации частиц жидкости, переносимых
газом, так что их можно отделить от газа с помощью любых подходящих препятствующих поверхностей,
например, самих пластин S и 9 и/или описанного выше набора пластин 18, причем эти пластины имеют общую
площадь перфораций относительно большой емкости по сравнению с первым набором пластин, чтобы не
вызывать значительного падения давления и не сильно препятствовать выходу газа из аппарата, но при этом
обеспечивать достаточную площадь и эффект отсечки для сбора и отделения агломерированных частиц
жидкости от газового потока, при этом отделенные от газового потока частицы жидкости под действием силы
тяжести опускаются на дно корпуса и вытекают через указанные выше дренажные устройства 4, 5 и 6.
Перфорации в пластинах скруббера могут быть круглыми или другой подходящей формы и могут
располагаться рядами, простирающимися горизонтально, вертикально или по диагонали, в зависимости от
желаемого конкретного случая. Или, как показано на рисунках 7 и 8, перфорации 16 и 17 в соответствующих
пластинах S и 9 могут быть выполнены в виде вертикальных щелей или прорезей, причем щели 16 в пластине
S относительно узкие, скажем, 1/4 дюйма в поперечнике, тогда как щели во второй пластине 9 относительно
широкие, скажем, 1/8 дюйма в поперечнике, так что падение давления происходит в основном через
перфорации в первой пластине и в значительной степени через вторую пластину, обеспечивая тем самым
высокую скорость газа, проходящего через отверстия в первой пластине и воздействующего на вторую
пластину, что приводит к высокой эффективности процесса очистки. Как показано на рисунке 9,
дополнительный скруббер или разделительные пластины 18 могут быть снабжены аналогичными
вертикальными прорезями или щелями 27. В случае, если аппарат будет использоваться для обработки
газов, содержащих кислоту, скрубберные пластины, показанные на рисунках 7–9, могут быть предпочтительно
изготовлены из стекла или другого прочного кислотостойкого материала.
Следует понимать, что другие модификации в расположении и форме перфораций в пластинах, а также в
расположении и конструкции различных частей описанного выше аппарата могут быть внесены без
отступления от нашего изобретения.
Для обеспечения эффективной работы скруббера в любом из описанных выше вариантов необходимо
подавать очищаемый газ под достаточно высоким давлением, чтобы обеспечить требуемую высокую скорость
его прохождения через перфорации первой пластины, то есть пластины с меньшими перфорациями.
Например, давление газа, подаваемого в скруббер, может соответствовать давлению от четырех до восьми
дюймов водяного столба, а результирующая скорость газа при прохождении через перфорации первой
пластины может составлять от 40 до 150 футов или более в секунду. Указанное давление представляет собой
перепад давления между входом и выходом скруббера, и этот перепад давления может создаваться
нагнетательным вентилятором, подключенным к входу скруббера, или всасывающим вентилятором,
подключенным к его выходу.
Хотя можно использовать любое желаемое количество комплектов скрубберов, мы обнаружили, что
наибольшая эффективность достигается за счет использования практически всего перепада давления в
одной ступени, то есть с одним комплектом скрубберных пластин, при этом дополнительные пластины, если
таковые имеются, используются только в качестве отводчиков. Кроме того, крайне важно, чтобы газ свободно
высвобождался или ему был обеспечен свободный выход после удара о ударную пластину, поэтому
отверстия на второй, или ударной, пластине скрубберного блока должны быть относительно большими по
сравнению с отверстиями на первой, или пластине, создающей скорость потока, причем отверстия на первой
пластине должны иметь, например, диаметр от 1/2 до 32 дюймов, а отверстия на второй пластине — площадь
в три-пять раз большую, чем отверстия на первой пластине.
Также желательно, чтобы расстояние между пластиной, создающей скорость, и ударной пластиной было как
можно меньше, не препятствуя и не затрудняя прохождение газов, выходящих из ударной пластины. Для этой
цели желательно, чтобы расстояние между пластинами было не менее одной четверти диаметра перфораций
в первой пластине, например, от 1/2 до 5/2 дюйма.
Толщина пластин может быть любой желаемой, но предпочтительно, чтобы они были максимально тонкими,
что соответствует требуемой механической прочности, например, от 1/16 до 1/8 дюйма.
В случае использования аппарата для очистки от кислотных паров желательно предусмотреть увлажнение
газов для достижения максимального очищающего эффекта, как указано в Техническом задании №.
206,229.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты