Газоочистное устройство и способ очистки газа

Номер патента: 21020

Опубликовано: 31.03.2015

Автор: Макклелланд Кеннет Джеймз

Есть еще 3 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Газоочистное устройство для удаления загрязняющих веществ из потока газа, содержащее:

a) резервуар, содержащий четыре стены, потолок, пол, впуск газа, выпуск газа, впуск очищающей жидкости в верхнем крае и выпуск очищающей жидкости в полу;

b) погружную насадку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара выше выпуска очищающей жидкости и ниже выпуска газа, при этом погружная насадка содержит пластину, содержащую множество узких прорезей, проходящих через нее, четыре сплошные соединенные вертикальные стены, которые отстоят от стен резервуара и располагаются под пластиной для формирования под пластиной открытого ящика, и ряд отверстий для очищающей жидкости вдоль каждого края пластины между стенами резервуара и вертикальными стенами погружной насадки;

c) первую разделительную перегородку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара и находящуюся выше погружной насадки и ниже выпуска газа; и

d) одно или несколько средств распыления для распыления очищающей жидкости с верхнего края резервуара.

2. Газоочистное устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит:

а) первую затопленную насадку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара выше первой разделительной перегородки и ниже выпуска газа, при этом затопленная насадка содержит пластину, содержащую множество узких прорезей, проходящих через нее;

b) вторую разделительную перегородку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара и расположенную выше первой затопленной насадки и ниже выпуска газа.

3. Газоочистное устройство по п.2, отличающееся тем, что дополнительно содержит:

a) вторую затопленную насадку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара выше второй разделительной перегородки и ниже выпуска газа;

b) третью разделительную перегородку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара и расположенную выше второй затопленной насадки и ниже выпуска газа.

4. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что впуск газа расположен в верхнем крае резервуара и канал впуска газа выводит газ ниже погружной насадки.

5. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что впуск газа расположен сбоку резервуара и канал впуска газа выводит газ ниже погружной насадки.

6. Газоочистное устройство по пп.1, 2, или 3, отличающееся тем, что впуск газа расположен ниже погружной насадки резервуара.

7. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что дополнительно содержит дверцу для обслуживания, выполненную в одной или нескольких стенах резервуара.

8. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что дополнительно содержит туманоуловитель, содержащий четыре вертикальные стены, образующие полую вертикальную колонну, смежную с резервуаром, при этом туманоуловитель содержит абсорбирующую сетку, проходящую между четырьмя стенами туманоуловителя.

9. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что затопленная насадка дополнительно содержит переточную трубу, проходящую через пластину затопленной насадки.

10. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что средства распыления содержат одно или несколько распыляющих сопел, расположенных вблизи потолка резервуара.

11. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что прорези погружной насадки вырезаны под углом от 20 до 40° относительно вертикали и затопленной насадки.

12. Газоочистное устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что прорези затопленной насадки вырезаны под углом от 20 до 40° относительно вертикали.

13. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что размер прорезей в погружной насадке выбран с целью предотвращения прохождения через них очищающей жидкости при наличии газа ниже погружной насадки, если уровень очищающей жидкости не превышает выбранную высоту над погружной насадкой.

14. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что размер прорезей в затопленной насадке выбран с целью предотвращения прохождения через них очищающей жидкости при наличии газа ниже затопленной насадки, если уровень очищающей жидкости не превышает выбранную высоту над затопленной насадкой.

15. Способ удаления загрязняющих веществ из потока газа при помощи устройства по пп.1-14, причем способ включает стадии, на которых:

а) вводят очищающую жидкость в устройство до желаемого уровня жидкости;

b) охлаждают загрязненный технологический газ при помощи газового кондиционера;

c) вводят охлажденный загрязненный газ в устройство ниже погружной насадки;

d) обеспечивают прохождение газа вверх через погружную и затопленную насадки и одну или несколько разделительных перегородок для переноса загрязняющих веществ из газа в очищающую жидкость;

e) распыляют выходящий газ для удаления дополнительных загрязняющих веществ и замедления скорости потока газа;

f) выводят выходящий газ из газоочистного устройства;

g) сливают очищающую жидкость из нижней части резервуара для поддержания желаемого уровня очищающей жидкости и

h) осуществляют очистку слитой очищающей жидкости для повторного использования в газоочистном устройстве.

16. Установка в сборе для обработки загрязненных потоков газа, содержащая одно или несколько газоочистных устройств по любому из пп.1-14.

17. Применение устройства по любому из пп.1-14 для удаления из потока газа одного или нескольких загрязняющих веществ, выбранных из группы загрязняющих веществ, содержащей закись азота, оксид азота, диоксид углерода и диоксид серы.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

Газоочистное устройство для удаления загрязняющих веществ из потока газа, содержащее резервуар, погружную насадку, проходящую горизонтально, при этом погружная насадка содержит пластину, содержащую прорези, проходящие через нее, четыре сплошные соединенные вертикальные стены, которые отстоят от стен резервуара ниже пластины для формирования под пластиной открытого ящика, и отверстия вдоль каждого края пластины между стенами резервуара и вертикальными стенами погружной насадки; первую разделительную перегородку, расположенную выше погружной насадки, и средства для распыления очищающей жидкости. Газоочистное устройство может содержать затопленную насадку, которая расположена горизонтально выше первой разделительной перегородки, при этом насадка содержит узкие прорези, проходящие через нее; и вторую разделительную перегородку, которая проходит горизонтально между четырьмя стенами резервуара. Макклелланд Кеннет Джеймз (CA) Носырева Е.Л. (RU) Область техники, к которой относится настоящее изобретение Настоящее изобретение относится к области снижения выбросов в атмосферу и, в частности, относится к устройству для очистки газов от загрязняющих веществ. Уровень техники настоящего изобретения Мировое сообщество признает необходимость принятия срочных мер по защите окружающей среды. Загрязнение воздуха и воды влияет на наше здоровье, продовольственные запасы и способствует изменению глобального климата. Потребность в эффективных устройствах для удаления вредных загрязняющих веществ, образованных выхлопными газами, производственными процессами и отходами животноводства, является самой высокой за всю историю. Установка устройств для удаления твердых частиц, токсичных газов, кислотных соединений и неприятных запахов (в общем называемых "загрязняющими веществами"), созданных всеми типами производственной, промышленной и коммерческой деятельности, в настоящее время является общепринятой частью промышленного производства. Ужесточение природоохранного законодательства является основной движущей силой возрастающего спроса на очистные устройства и создает стимул для быстрого развития более эффективных способов очистки топочных газов и сточных вод, поступающих от промышленных предприятий и электростанций, транспортных средств и тяжелого оборудования. Эти устройства используют различные процессы для изоляции или изменения формы загрязняющих компонентов с тем, чтобы удалить их из отходов или отработанных веществ. Эти процессы могут использовать химические аэрозоли, каталитические реагенты, электрические поля, фильтры, циклоны и химические растворы для удаления загрязнителей из совокупности отходов. Сжигание углеводородов в форме угля, нефтяного топлива, бензина и дизельного топлива является неотъемлемой частью современной жизни. Уголь используется в печах для производства тепла и энергии, используемых в жилых и промышленных объектах по всему миру. Дизельное топливо используется в транспортных системах, тяжелом оборудовании, которое используется в горнодобывающей промышленности, лесной промышленности, сельском хозяйстве и транспортировке материалов, растущем числе транспортных средств, локомотивов, судов и кораблей портовых служб. Преобладание процессов сгорания вносит значительный вклад в загрязнение атмосферы. Помимо процессов сгорания выброс токсичных или пахучих химических соединений в ходе производства таких изделий, как краски и пигменты, химикаты, бумага и пластмассы, наносит значительный вред окружающей среде. Выпадение химических веществ в виде кислотного дождя загрязняет водные пути и уничтожает рыбу и среду обитания диких животных. Неприятные запахи от производственных операций и крупных животноводческих хозяйств создают среду, непригодную для проживания людей. Создание изобретения было предпринято с целью обеспечения промышленности эффективным и экономичным устройством, которое соответствует растущим стандартам качества воздуха. Предлагаемая конструкция предназначена для диапазона загрязняющих газов, образованных из-за горения или других источников. Было отмечено, что конструкция должна обладать гибкостью для того, чтобы соответствовать требованиям различных отраслей промышленности и физическим ограничениям расположения,способностью расширяться для того, чтобы справляться с объемами газа, который вырабатывается в ходе промышленных операций, а также обладать эффективным расходом энергии и устранением загрязнений,атакже стоимостью, приемлемой для международной промышленности. Обеспечение промышленности устройством, которое соответствует этим критериям, будет выгодно для защиты окружающей среды во всем мире. Краткое изложение сущности настоящего изобретения Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предлагается газоочистное устройство для удаления загрязняющих веществ из потока газа, содержащее резервуар, который имеет потолок, пол, впуск газа, выпуск газа, впуск очищающей жидкости, расположенный в верхнем крае, и выпуск очищающей жидкости, расположенный в полу; погружную насадку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара выше выпуска очищающей жидкости и ниже выпуска газа, при этом погружная насадка содержит пластину, содержащую множество узких прорезей, проходящих через нее,четыре сплошные соединенные вертикальные стены, которые отстоят от стен резервуара и располагаются под пластиной для формирования под пластиной открытого ящика, и ряд отверстий для очищающей жидкости вдоль каждого края пластины между стенами резервуара и вертикальными стенами погружной насадки; первую разделительную перегородку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара и находящуюся выше погружной насадки и ниже выпуска газа; и одно или несколько средств распыления для распыления очищающей жидкости с верхнего края резервуара. Газоочистное устройство может дополнительно содержать первую затопленную насадку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара выше первой разделительной перегородки и ниже выпуска газа, при этом затопленная насадка содержит пластину, содержащую множество узких прорезей, проходящих через нее; вторую разделительную перегородку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара и расположенную выше первой затопленной насадки и ниже выпуска газа. Газоочистное устройство может дополнительно содержать вторую затопленную насадку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара выше второй разделительной перегородки и ниже выпуска газа; третью разделительную перегородку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара и расположенную выше второй затопленной насадки и ниже выпуска газа. Впуск газа может быть расположен в верхнем крае резервуара, и канал впуска газа выводит газ ниже погружной насадки. Впуск газа может быть расположен сбоку резервуара, и канал впуска газа выводит газ ниже погружной насадки. Впуск газа расположен ниже погружной насадки резервуара. В одной или нескольких стенах резервуара может быть выполнена дверца для обслуживания, кроме того, предлагаемое устройство может содержать туманоуловитель, имеющий четыре вертикальные стены, образующие полую вертикальную колонну, смежную с резервуаром, при этом туманоуловитель содержит абсорбирующую сетку, проходящую между четырьмя стенами туманоуловителя. Затопленная насадка может дополнительно содержать переточную трубу, проходящую через пластину затопленной насадки. Средства распыления могут содержать одно или несколько распыляющих сопел, расположенных вблизи потолка резервуара. Прорези погружной насадки могут быть вырезаны под углом от 20 до 40, предпочтительно 30 относительно вертикали. Прорези затопленной насадки могут быть вырезаны под углом от 20 до 40, предпочтительно 30 относительно вертикали. Средства распыления могут содержать одно или несколько распыляющих сопел, расположенных вблизи потолка резервуара. Размер прорезей в погружной насадке может быть выбран с целью предотвращения прохождения через них очищающей жидкости при наличии газа ниже погружной насадки, если уровень очищающей жидкости не превышает выбранную высоту над погружной насадкой. Размер прорезей в затопленной насадке может быть выбран с целью предотвращения прохождения через них очищающей жидкости при наличии газа ниже затопленной насадки, если уровень очищающей жидкости не превышает выбранную высоту над затопленной насадкой. Согласно одному из аспектов настоящее изобретение может включать применение устройства, описанного в данном документе, для удаления загрязняющих веществ из потока газа. Согласно одному из аспектов настоящее изобретение может включать способ удаления загрязняющих веществ из потока газа, причем способ включает введение очищающей жидкости в устройство, описанное в данном документе, до желаемого уровня жидкости; охлаждение загрязненного технологического газа, используя газовый кондиционер известного уровня техники; введение охлажденного загрязненного газа в устройство, описанное в данном документе, ниже погружной насадки; обеспечение прохождения газа вверх через погружную и затопленную насадки и одну или несколько разделительных перегородок для переноса загрязняющих веществ из газа в очищающую жидкость; распыление выходящего газа для удаления дополнительных загрязняющих веществ и замедления потока газа; обеспечение выхода выходящего газа из газоочистного устройства; слив очищающей жидкости из нижней части резервуара для поддержания желаемого уровня очищающей жидкости и очистку слитой очищающей жидкости для повторного использования в газоочистном устройстве. Согласно другому аспекту настоящее изобретение может включать установку в сборе для обработки загрязненных потоков газа, содержащую газоочистное устройство, описанное в данном документе. Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение может включать применение устройства,описанного в данном документе, для удаления из потока газа одного или нескольких загрязняющих веществ, выбранных из группы загрязняющих веществ, содержащей закись азота, оксид азота, диоксид углерода и диоксид серы. Краткое описание графических материалов Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления представлено ниже исключительно в качестве примера и со ссылками на сопроводительные графические материалы, на которых на фиг. 1 представлено перспективное изображение погружной насадки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 2 - увеличенное изображение погружной насадки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 3 - перспективное изображение затопленной насадки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 4 - увеличенное изображение затопленной насадки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 5 - перспективное изображение сборки затопленной насадки и погружной насадки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 6 - увеличенное изображение сборки затопленной насадки и погружной насадки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 7 - перспективное изображение газоочистного устройства согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 8 - разрез газоочистного устройства согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; на фиг. 9 - изображение поперечного сечения газоочистного устройства согласно одному варианту осуществления изобретения; на фиг. 10 - вид сверху промышленного агрегата для очистки газа, включающего один вариант осуществления газоочистного устройства согласно настоящему изобретению. В графических материалах в качестве примера изображен один вариант осуществления изобретения. Следует понимать, что описание и графические материалы приведены лишь для наглядности и для лучшего понимания и не предназначены для определения объема изобретения. Подробное описание настоящего изобретения Газоочистное устройство согласно настоящему изобретению является высокоэффективным и имеет гибкую и расширяемую конфигурацию. Оно отличается от других газоочистных устройств для мокрой очистки своим подходом к подаче очищаемых газов и уникальной насадкой газоочистного устройства. Очищаемые газы могут происходить из разных источников, включая выхлопные газы из дизельных двигателей и угольных печей, технологические газы из установок, изготавливающих химикаты, бумажную массу, бумагу и покрытия, а также теплиц, содержащих биомассу. Настоящее изобретение может быть отнесено к категории газоочистных устройств для мокрой очистки, так как оно использует очищающую жидкость, находящуюся в резервуаре. Композиция очищающей жидкости может быть выбрана исходя из химической композиции очищаемого газа и загрязнителей или запахов, которые необходимо удалить из газа. Размер и форма резервуара может быть выбрана для оптимизации очистки на основании объема очищаемого газа и конфигурации физического пространства,доступного для монтажа газоочистного устройства. Одна или несколько очищающих насадок могут быть расположены в очищающей жидкости внутри резервуара. Очищаемый газ подается в объем ниже самой нижней части самой нижней очищающей насадки. Насадки газоочистного устройства и окружающий резервуар согласно настоящему изобретению могут иметь круглую, квадратную, прямоугольную или иную форму в соответствии с пространством,доступным для его монтажа. Квадратная и прямоугольная формы являются предпочтительными для оптимизации соотношения пропускной способности газоочистного устройства относительно объема газа и площади занимаемой поверхности резервуара. Горизонтальная площадь каждой насадки газоочистного устройства может различаться в зависимости от размера резервуара и проведения очистки в одном резервуаре или нескольких резервуарах. Способность насадки газоочистного устройства к расширению позволяет изменять масштаб предлагаемого устройства для максимально широкого промышленного использования. Подаваемый в газоочистное устройство газ обычно поступает из процесса сгорания с температурами, достигающими 600 С. Следовательно, очищаемый газ перед его подачей в устройство согласно изобретению должен охлаждаться до максимальной температуры 80 С и предпочтительно 50 С с помощью теплообменников различных конструкций известного уровня техники. Газ может подаваться сухим или может быть смешан с охлаждающей жидкостью. Газоочистное устройство согласно настоящему изобретению включает одну или несколько горизонтальных очищающих насадок, которые могут линейно расширяться, обычно прямоугольной формы. Очищаемый газ может быть введен в верхнюю часть газоочистного устройства, в любую из сторон через одно или несколько впускных отверстий или в нижнюю часть газоочистного устройства. В предпочтительном варианте осуществления газоочистное устройство 2 согласно настоящему изобретению может содержать две типичные насадки газоочистного устройства. Одна из насадок газоочистного устройства, изображенная на фиг. 1 и 2, называется погружной насадкой 4. Эта насадка содержит в основном плоскую прямоугольную пластину 6, имеющую множество узких выполненных в ней прорезей 8 для перемещения газов через насадку. Вдоль каждого края 10 прямоугольной пластины располагается ряд более крупных отверстий 12 для потока очищающей жидкости. Сплошная вертикальная стена 14 направлена вниз от пластины параллельно каждому краю и имеет отступ от края пластины, располагаясь внутри ряда отверстий вдоль края пластины. Края каждой вертикальной стены соединяют две прилегающие вертикальные стены, которые образуют ящик, имеющий открытую нижнюю часть и верхнюю часть, образованную пластиной с прорезями. Погружная насадка является самой нижней насадкой в газоочистном устройстве в сборе, и пластина проходит к стенам резервуара газоочистного устройства. Горизонтальная форма насадки газоочистного устройства может различаться, но прямоугольная форма является предпочтительным вариантом осуществления. Другой вид насадки газоочистного устройства называется затопленной насадкой 16, изображенной на фиг. 3 и 4. Затопленная насадка содержит прорези 18 для прохождения газа через них, но не содержит ряды более крупных отверстий вдоль каждого края пластины. Также отсутствуют вертикальные стены,проходящие вниз от пластины. Одна или несколько затопленных насадок могут располагаться выше погружной насадки в газоочистном устройстве в сборе, как изображено на фиг. 5 и 6. Как изображено на фиг. 7 и 8, один вариант осуществления газоочистного устройства в сборе согласно настоящему изобретению содержит резервуар 20 с расположенной в нем погружной насадкой 4,проходящей горизонтально поперек резервуара. Резервуар имеет конструкцию, позволяющую удерживать очищающую жидкость без утечек или разрушения конструкции. Выше погружной насадки находится первая разделительная перегородка 22, проходящая горизонтально поперек резервуара газоочистного устройства. Выше первой разделительной перегородки находится затопленная насадка 16, проходящая горизонтально поперек резервуара газоочистного устройства. Вторая разделительная перегородка 24 находится выше затопленной насадки и проходит горизонтально поперек резервуара газоочистного устройства. Выше второй разделительной перегородки вблизи потолка резервуара газоочистного устройства расположено одно или несколько распыляющих сопел 26. Нижний край резервуара газоочистного устройства предпочтительно сужен для того, чтобы направлять очищающую жидкость к выпуску жидкости 28. Впуск жидкости 30 расположен вблизи верхней части резервуара газоочистного устройства. В варианте осуществления, изображенном на фиг. 7 и 8, впуск газа 32 расположен в верхней части резервуара газоочистного устройства, при этом канал впуска газа 34 проходит вертикально через резервуар в газораспределительную камеру 36, проходящую посредине погружной насадки. Переточная труба 38 проходит через затопленную насадку 16 и обеспечивает слив очищающей жидкости выше затопленной насадки в нижнюю часть резервуара. Дверца 40 для обслуживания расположена вдоль одной стороны резервуара газоочистного устройства и обеспечивает доступ к насадкам и внутреннему пространству резервуара. Туманоуловитель 42 может располагаться выше резервуара газоочистного устройства для того, чтобы принимать влажный газ, выходящий из газоочистного устройства. Сетчатая прокладка 44 проходит поперек туманоуловителя для того, чтобы поглощать влагу из выходящего газа. Вспомогательные распыляющие сопла 46 могут располагаться внутри туманоуловителя вблизи выпуска газа 48 в верхней части устройства. Как изображено на фиг. 9, горизонтальное расположение насадок газоочистного устройства согласно изобретению создает фиксированную глубину 50 очищающей жидкости 52 выше погружной насадки 4. Это создает постоянное противодавление, вызванное глубиной жидкости выше насадки газоочистного устройства, независимо от объема технологического газа. Кроме этого, горизонтальное расположение насадки газоочистного устройства обеспечивает постоянную доступность 100% площади прорезей насадки газоочистного устройства. Относительно погружной насадки очищающая жидкость поддерживается на определенном уровне для создания фиксированной глубины очищающей жидкости выше насадки. Хотя узкие прорези насадки не позволяют очищающей жидкости стекать через центральную часть погружной насадки из-за давления очищаемого газа, направленного вверх, излишняя очищающая жидкость может проходить через более крупные отверстия вдоль краев погружной насадки, как показано позицией 54, для поддержания желаемого уровня очищающей жидкости. Относительно затопленной насадки 16,очищающая жидкость не может проходить через прорези затопленной насадки, поэтому жидкость будет накапливаться до уровня 56, определенного верхним краем переточной трубы 58. Жидкость выше верхнего края переточной трубы будет сливаться в нижнюю часть резервуара газоочистного устройства, как показано позицией 60. Таким образом, поддерживается постоянный уровень очищающей жидкости выше затопленной насадки. При использовании бокового впуска газа в газоочистном устройстве отсутствие трубы для подвода газа, металлических средств крепления и установочной поверхности обеспечивает отсутствие каких-либо ограничений по всей области выше насадок газоочистного устройства для того, чтобы максимально увеличить площадь прорезей открытых насадок газоочистного устройства. Максимальное увеличение площади, доступной для прорезей насадок газоочистного устройства способствует уменьшению общих габаритов газоочистного устройства. Это уменьшает общий размер устройства согласно изобретению и увеличивает потенциал его установки в ограниченном пространстве. Направление прорезей насадки газоочистного устройства обеспечивает свободный вертикальный путь для прохождения пузырьков, созданных прорезями в насадке газоочистного устройства. Ширина,количество и направление прорезей насадки газоочистного устройства создают максимально возможное количество маленьких пузырьков. Взаимодействие газа и жидкости является турбулентным для того,чтобы достичь тщательного механического и химического взаимодействия двух сред. Настоящее изобретение позволяет пузырькам, появляющимся из прорезей насадки газоочистного устройства, заполнять все пространство резервуара газоочистного устройства. Это снижает скорость выходящих газов и создает общую турбулентность, когда очищенный газ покидает очищающую жидкость и входит в надводную часть резервуара газоочистного устройства. Низкая скорость увеличивает продолжительность контакта между газом и очищающей жидкостью. Кроме этого, более низкий уровень турбулентности поверхности очищающей жидкости из-за более низкой скорости выходящего газа предпочтительнее всплесков высокой турбулентности, создаваемых альтернативными подходами. Один или несколько сливов закреплены в нижней части резервуара. Один или несколько впусков расположены в верхней части, нижней части или боковой стене резервуара. Впуски позволяют очищаемому газу попадать в резервуар. Каналы расположены в каждом впуске и проводят газ к насадке газоочистного устройства. Резервуар содержит один или несколько выпусков, расположенных в его верхней части, для сбора потока газа перед его выходом из резервуара. Зазор между насадками составляет не менее 125 мм. Плоская верхняя часть предпочтительна на самом низком уровне очистки. Верхние насадки могут иметь вертикальный рельеф любой конфигурации. Верхняя часть насадки может содержать несколько прорезей с предпочтительной шириной около 60 тысячных дюйма. Прорези могут иметь любую схему, предпочтительно прямую. Вертикальный разрез прорези может быть выполнен перпендикулярно или под углом к плоскости верхней пластины, при этом угловой разрез является предпочтительным. Количество прорезей и итоговая площадь прорезей и размер очищающей насадки выбирается исходя из объема очищаемого газа и формы пространства, доступного газоочистному устройству. Для доставки большего объема газа насадка может содержать несколько впусков, расположенных с равномерными интервалами вдоль длины очищающей насадки. Одна или несколько разделительных перегородок в резервуаре газоочистного устройства служат в качестве рассеивателей турбулентности. Разделительные перегородки состоят из пластины, содержащей множество отверстий, проходящих через нее, что обеспечивает вертикальное перемещение очищающей жидкости и одновременно снижает горизонтальное воздействие очищающей жидкости. Множество распыляющих сопел расположено в верхнем крае резервуара. Сопла направляют аэрозоль очищающей жидкости вниз к зоне турбулентности, расположенной выше верхней насадки. Устройства для улавливания тумана в форме лопастей или экранов (не изображены) могут быть расположены выше распыляющих сопел в наивысшей части резервуара. Газы, которые необходимо очистить в газоочистном устройстве согласно изобретению, обычно выпускаются из двигателей или печей при высоких температурах. Следовательно, перед тем, как попасть в устройство согласно изобретению, газы охлаждаются до необходимой температуры в 50 С обычным теплообменным устройством (устройствами). В зависимости от используемых теплообменников, охлажденный газ может содержать или не содержать охлаждающую жидкость как часть потока. Резервуар газоочистного устройства заполнен очищающей жидкостью до предпочтительного уровня 150 мм выше верхней части погружной очищающей насадки. Устройство, контролирующее уровень очищающей жидкости, поддерживает желаемый уровень жидкости. Очищаемый газ вводится в очищающее устройство через впускное отверстие, расположенное в боковой части, нижней части или верхней части резервуара газоочистного устройства. Датчик температуры и давления может быть расположен в этой точке для контроля параметров впуска. В одном варианте осуществления газ перемещается по трубе через канал впуска газа к впускному отверстию, расположенному в погружной насадке для обеспечения равномерного рассеивания газа вдоль срединного положения нижней стороны погружной насадки. Газ находится в пределах боковых стен погружной насадки и направляется через прорези в пластине. Уловленный газ выпускается через прорези в погружной насадке, создавая зону с сильным перемешиванием пузырьков выше насадки с прорезями. В предпочтительном варианте прорези нижней насадки выполнены под углом 30 от вертикали таким образом, чтобы создавать поток турбулентной газовой смеси, направленный против часовой стрелки, выше насадки. Затем газ контактирует с разделительной перегородкой, расположенной непосредственно после погружной насадки. Форма рассеивателя обеспечивает отклонение газа таким образом, который способствует образованию однородной и устойчивой газожидкостной смеси выше насадки. Газожидкостная смесь поднимается выше первой насадки и улавливается под затопленной насадкой. Большая площадь поверхности второй насадки обеспечивает большую площадь прорезей, которая используется для снижения скорости газа, проходящего через прорези затопленной насадки. В предпочтительном варианте прорези в затопленной насадке выполнены под углом примерно 30 от вертикали таким образом, чтобы создавать движение по часовой стрелке в зоне турбулентности выше насадки газоочистного устройства. Зона турбулентности выше затопленной насадки содержит вторую разделительную перегородку для ограничения обратного воздействия турбулентности очищающей жидкости в этой свободной зоне, которая имеет больший размер. Теперь очищенный газ может свободно и медленно подниматься в резервуаре газоочистного устройства. Сверху на поднимающийся газ распыляют очищающую жидкость из множества распыляющих сопел. Поднимаясь мимо распыляющих насадок, температура газа остается такой же, что и при его впуске,50С, и его относительная влажность составляет 100%. Кроме этого, свободная вода, оставшаяся от турбулентного смешивания в насадке газоочистного устройства, переносится поднимающимся газом. Указанная свободная вода удаляется при прохождении газа через туманоуловитель, содержащий абсорбирующую сетчатую прокладку в верхней части газоочистного устройства. Газ может поступать в выпускную трубу, размер которой обеспечивает поддержание скорости потока, равной приблизительно 50% от скорости его впуска. Холодный выходящий газ направляется в теплообменник воздух-воздух, где он взаимодействует с горячим воздухом, поступающим из источника газа. Повторно нагретый газ выходит из теплообменника в окружающую атмосферу. Очищающая жидкость непрерывно циркулирует внутри замкнутой системы. Жидкость выходит через слив, расположенный в нижней части резервуара, и поступает в циркуляционный насос. После выхода из насоса, температура и рН жидкости контролируются по пути к одному или нескольким фильтрующим устройствам для удаления взвешенных и осажденных солей серы, углерода или других элементов. После процесса фильтрации жидкость поступает в теплообменник, где она охлаждается. Поток жидкости может быть разделен на выходе из теплообменника, при этом основная часть потока направляется к впускному газовому теплообменнику, а остаток направляется к распыляющим насадкам, расположенным внутри резервуара газоочистного устройства. В предпочтительном варианте осуществления скорость потока поддерживается на таком уровне, который обеспечивает ежеминутную обработку очищающей жидкости. Один вариант осуществления установки в сборе, которая содержит газоочистное устройство согласно настоящему изобретению, изображен на фиг. 10. Для очистки от диоксида серы очищающая жидкость состоит из раствора извести, который хранится в отдельном резервуаре. Резервуар для хранения имеет циркуляционный насос, который постоянно перемешивает известь в растворе. При необходимости, отдельный насос подает очищающую жидкость в систему газоочистного устройства для образования жидкости или для поддержания рабочей нормы рН. Известь в форме сухого порошка может добавляться вручную или при помощи шнека из бункера в зависимости от условий эксплуатации. Для очистки от оксидов азота в качестве очищающей жидкости может использоваться аммиак. Другие вещества могут использоваться для очистки газа от диоксида углерода или других загрязняющих веществ. Исходя из вышеизложенного можно убедиться, что устройство согласно настоящему изобретению хорошо приспособлено для достижения всех целей, изложенных в данном описании, а также обладает другими преимуществами, которые являются очевидными и присущими указанному устройству. Следует понимать, что определенные признаки и вспомогательные комбинации имеют общее назначение и могут применяться со ссылкой на другие признаки и вспомогательные комбинации. Это предусмотрено формулой изобретения и находится в пределах ее объема. Различные варианты осуществления изобретения могут быть выполнены в пределах объема формулы изобретения. Следует понимать, что все объекты,раскрытые в данном описании или изображенные на сопроводительных графических материалах, представлены в качестве иллюстративных, но не ограничивающих примеров. Специалисту в данной области будет очевидно, что в пределах объема изобретения также могут быть созданы другие модификации предпочтительного варианта осуществления. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Газоочистное устройство для удаления загрязняющих веществ из потока газа, содержащее:a) резервуар, содержащий четыре стены, потолок, пол, впуск газа, выпуск газа, впуск очищающей жидкости в верхнем крае и выпуск очищающей жидкости в полу;b) погружную насадку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара выше выпуска очищающей жидкости и ниже выпуска газа, при этом погружная насадка содержит пластину, содержащую множество узких прорезей, проходящих через нее, четыре сплошные соединенные вертикальные стены, которые отстоят от стен резервуара и располагаются под пластиной для формирования под пластиной открытого ящика, и ряд отверстий для очищающей жидкости вдоль каждого края пластины между стенами резервуара и вертикальными стенами погружной насадки;c) первую разделительную перегородку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара и находящуюся выше погружной насадки и ниже выпуска газа; иd) одно или несколько средств распыления для распыления очищающей жидкости с верхнего края резервуара. 2. Газоочистное устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит: а) первую затопленную насадку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара выше первой разделительной перегородки и ниже выпуска газа, при этом затопленная насадка содержит пластину, содержащую множество узких прорезей, проходящих через нее;b) вторую разделительную перегородку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара и расположенную выше первой затопленной насадки и ниже выпуска газа. 3. Газоочистное устройство по п.2, отличающееся тем, что дополнительно содержит:a) вторую затопленную насадку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара выше второй разделительной перегородки и ниже выпуска газа;b) третью разделительную перегородку, проходящую горизонтально между четырьмя стенами резервуара и расположенную выше второй затопленной насадки и ниже выпуска газа. 4. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что впуск газа расположен в верхнем крае резервуара и канал впуска газа выводит газ ниже погружной насадки. 5. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что впуск газа расположен сбоку резервуара и канал впуска газа выводит газ ниже погружной насадки. 6. Газоочистное устройство по пп.1, 2, или 3, отличающееся тем, что впуск газа расположен ниже погружной насадки резервуара. 7. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что дополнительно содержит дверцу для обслуживания, выполненную в одной или нескольких стенах резервуара. 8. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что дополнительно содержит туманоуловитель, содержащий четыре вертикальные стены, образующие полую вертикальную колонну,смежную с резервуаром, при этом туманоуловитель содержит абсорбирующую сетку, проходящую между четырьмя стенами туманоуловителя. 9. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что затопленная насадка дополни-6 021020 тельно содержит переточную трубу, проходящую через пластину затопленной насадки. 10. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что средства распыления содержат одно или несколько распыляющих сопел, расположенных вблизи потолка резервуара. 11. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что прорези погружной насадки вырезаны под углом от 20 до 40 относительно вертикали и затопленной насадки. 12. Газоочистное устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что прорези затопленной насадки вырезаны под углом от 20 до 40 относительно вертикали. 13. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что размер прорезей в погружной насадке выбран с целью предотвращения прохождения через них очищающей жидкости при наличии газа ниже погружной насадки, если уровень очищающей жидкости не превышает выбранную высоту над погружной насадкой. 14. Газоочистное устройство по пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что размер прорезей в затопленной насадке выбран с целью предотвращения прохождения через них очищающей жидкости при наличии газа ниже затопленной насадки, если уровень очищающей жидкости не превышает выбранную высоту над затопленной насадкой. 15. Способ удаления загрязняющих веществ из потока газа при помощи устройства по пп.1-14, причем способ включает стадии, на которых: а) вводят очищающую жидкость в устройство до желаемого уровня жидкости;b) охлаждают загрязненный технологический газ при помощи газового кондиционера;c) вводят охлажденный загрязненный газ в устройство ниже погружной насадки;d) обеспечивают прохождение газа вверх через погружную и затопленную насадки и одну или несколько разделительных перегородок для переноса загрязняющих веществ из газа в очищающую жидкость;e) распыляют выходящий газ для удаления дополнительных загрязняющих веществ и замедления скорости потока газа;f) выводят выходящий газ из газоочистного устройства;g) сливают очищающую жидкость из нижней части резервуара для поддержания желаемого уровня очищающей жидкости иh) осуществляют очистку слитой очищающей жидкости для повторного использования в газоочистном устройстве. 16. Установка в сборе для обработки загрязненных потоков газа, содержащая одно или несколько газоочистных устройств по любому из пп.1-14. 17. Применение устройства по любому из пп.1-14 для удаления из потока газа одного или нескольких загрязняющих веществ, выбранных из группы загрязняющих веществ, содержащей закись азота, оксид азота, диоксид углерода и диоксид серы.

МПК / Метки

МПК: B01D 53/48, B01D 47/02, B01D 53/54, B01D 53/18, B01D 47/06, B01D 53/14, B01D 53/62

Метки: способ, газоочистное, газа, очистки, устройство

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/11-21020-gazoochistnoe-ustrojjstvo-i-sposob-ochistki-gaza.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Газоочистное устройство и способ очистки газа</a>

Похожие патенты