SE505033C2 - Scrubber system for gas cleaning or cooling - Google Patents
Scrubber system for gas cleaning or coolingInfo
- Publication number
- SE505033C2 SE505033C2 SE9200836A SE9200836A SE505033C2 SE 505033 C2 SE505033 C2 SE 505033C2 SE 9200836 A SE9200836 A SE 9200836A SE 9200836 A SE9200836 A SE 9200836A SE 505033 C2 SE505033 C2 SE 505033C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- plane
- planes
- adjacent
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 26
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 72
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 101100289200 Caenorhabditis elegans lite-1 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F25/00—Component parts of trickle coolers
- F28F25/02—Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
- F28F25/06—Spray nozzles or spray pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
- F28C1/06—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers with both counter-current and cross-current
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
505 033 10 15 20 25 30 Förfarandet är också mycket lärnpligt där gaskylning skall ske i kombination med avskilj ande av partiklar eller gasformiga föroreningar i en förorenad gas eftersom den goda kontakten mellan vätskan och gasen befiärnjar inte bara värmeöverföring utan även gasrening. 505 033 10 15 20 25 30 The process is also very teachable where gas cooling must take place in combination with separation of particles or gaseous pollutants in a polluted gas because the good contact between the liquid and the gas promotes not only heat transfer but also gas purification.
TEKNISK BAKGRUND Kylning av gas i syfte att anpassa dennas temperatur eller att ur denna gas utvinna eller återvinna värme är en viktig och vanlig process i det modema industrisamhället.TECHNICAL BACKGROUND Cooling of gas in order to adapt its temperature or to extract or recover heat from this gas is an important and common process in modern industrial society.
Ett stort antal metoder har utvecklats och det finns ett flertal metoder att välja mellan när en 'gaskylningsanläggning skall byggas.A large number of methods have been developed and there are a number of methods to choose from when building a gas cooling system.
Värmeöverföring sker vanligtvis antingen med hjälp av värmeväxlare, rekuperativa eller regenerativa, eller med direkt kontakt mellan det varma och det kalla mediet. Denna uppfinning berör överföring med direkt kontakt mellan en gas och en vätska, varför övriga metoder ej kommer att beröras.Heat transfer usually takes place either by means of heat exchangers, recuperative or regenerative, or by direct contact between the hot and the cold medium. This invention relates to transmission with direct contact between a gas and a liquid, so other methods will not be affected.
En metod som i många sammanhang är fördelaktig är att man leder en varm gas genom ett regn av finfördelad vätska eller förbi ytor som överströmmas av en vätska.A method that is advantageous in many contexts is that a hot gas is passed through a rain of undisturbed liquid or past surfaces that are flooded by a liquid.
Med dessa metoder bereds möjlighet dels för upptagning av värme från gasen, dels för såväl uppfângning av partiklar i vätskan som att gaskomponenter i en förorenad gas löses i vätskan. Vätskan kan då även innehålla ärrmen som överför de lösta gaskomponenterna till fast form, för att dessa lättare skall kunna avskiljas från vätskan.With these methods, the possibility is prepared partly for the absorption of heat from the gas, partly for the capture of particles in the liquid as well as that gas components in a polluted gas are dissolved in the liquid. The liquid can then also contain the sleeve which transfers the dissolved gas components to a solid form, so that these can be more easily separated from the liquid.
Vätskan recirkuleras i kylanordningen, men en andel tas ut, vanligtvis kontinuerligt, för att upptaget värme skall nyttiggöras i annan tilllärnpning. Vätskan kan även senare behandlas för avskiljning av aktuella föroreningar, i gasform eller fast forrn, eventuellt för återvinning av ämnena och den behandlade vätskan kan återföras till gaskylningsanläggrlingen för fömyat bruk.The liquid is recirculated in the cooling device, but a portion is taken out, usually continuously, in order for the absorbed heat to be utilized in another supply. The liquid can also later be treated for the separation of current pollutants, in gaseous form or solid form, possibly for recycling of the substances and the treated liquid can be returned to the gas cooling plant for new use.
En grov indelning av dessa gaskylningsanläggningar är i öppna torn, där gasen enbart möter en finfördelad vätska, och i fyllkroppsskrubbrar eller fyllkroppskolonner, där gasen strömmar genom ett torn som är fyllt med exv. sadelfonniga eller slcmvfj äderformiga smådetaljer, vilka överspmtas med vätska så att en vätskefilrn rinner nedåt över väsentligen hela den sammanlagda ytan. 10 15 20 25 30 505 033 Då fyllkroppsskrubbrar inte ligger inom tillämpningsområdet för föreliggande uppfinning kommer de inte att behandlas här.A rough division of these gas cooling systems is in open towers, where the gas only meets a distributed liquid, and in filling body scrubbers or filling body columns, where the gas flows through a tower which is filled with e.g. saddle-shaped or slcmvfjeather-shaped small details, which are covered with liquid so that a liquid fi lrn flows downwards over substantially the entire total surface. As filler body scrubbers are not within the scope of the present invention, they will not be treated here.
Exempel på öppna tom för kylning av en gas i syfte att utvinna värme visas i b1.a. US-3,532,595, där såväl vertikala tom som anordningar med horisontell gasföring visas och vätska tillföres på ett flertal nivåer eller positioner. I US- 4, l64,399 anvisas ett enklare tom där vätska införes enbart på en nivå men fördelas efter uppfångning på flera nivåer.Examples of open spaces for cooling a gas for the purpose of extracting heat are shown in b1.a. US-3,532,595, in which both vertical tomes and devices with horizontal gas flow are shown and liquid is supplied at a number of levels or positions. US-4, 644,399 discloses a simpler plot where liquid is introduced only at one level but distributed after capture at fl your levels.
US-2,523,441 visar en kombination av ett öppet tom med en fylllcroppssektion.US-2,523,441 discloses a combination of an open space with a filler body section.
I ett kyltom för utvinnande av värme fi-ån en varm förorenad gas tillföres vanligtvis vätska på 4-6 nivåer. På varje nivå finns flera dysor som fördelar små droppar inom ett område som oftast har fonnen av ett konfonnigt skal, hålkonstyp, eller inom en hel kon, fullkonstyp. Toppvinkeln på denna kon är 90 till 1200.In a cooling vacuum for heat recovery fi- from a hot polluted gas, liquid is usually supplied at 4-6 levels. At each level there are fl your nozzles that distribute small drops within an area that usually has the shape of a conical shell, hollow art type, or within an entire cone, full art type. The peak angle of this cone is 90 to 1200.
På varje nivå finns dysor med ett avstånd på 0,5 till 1 m, i ett regelbundet gitter.At each level there are nozzles with a distance of 0.5 to 1 m, in a regular grid.
Avståndet mellan nivåerna är 1 till 2 m. Åtminstone några nivåer är placerade långt över tomets botten. Avsikten är att dessa skall ge droppar som i form av ett välfördelat regn faller genom tornet under en avsevärd del av dess höjd.The distance between the levels is 1 to 2 m. At least some levels are located far above the bottom of the plot. The intention is that these will give drops which in the form of a well-distributed rain fall through the tower below a considerable part of its height.
Effektiviteten i värmeöverföringen är i hög grad beroende på relativrörelsen mellan droppar och gas. Det är därför vanligtvis att föredra att den varma gasen rör sig uppåt mot de fallande droppama, motström, men det förkommer av varierande skäl även kyltom där gasen rör sig nedåt i samma riktning som de fallande droppama, medström.The efficiency of heat transfer is largely dependent on the relative motion between droplets and gas. It is therefore usually preferred that the hot gas moves upwards towards the falling droplets, countercurrent, but for various reasons there is also a cooling gap where the gas moves downwards in the same direction as the falling droplets, cocurrent.
Om man vill öka effektiviteten i vänneöverföringen med denna metod har man att välja mellan att öka tomets höjd eller öka flödet av kylvätska. Hur man än beslutar blir konsekvensen att pumparbetet ökar för en given gasvolymström.If you want to increase the efficiency of the friend transfer with this method, you have the choice between increasing the height of the empty space or increasing the fl flow of coolant. However you decide, the consequence will be that the pumping work will increase for a given gas volume flow.
BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN TEKNISKT PROBLEM De öppna kyltomen har som en väsentlig nackdel att de är mycket utryrnmes- krävande. Detta leder också till att de är dyra att bygga.DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL PROBLEM The open cooling tomes have a significant disadvantage that they are very space-consuming. This also leads to them being expensive to build.
En andra nackdel som följer av den första är att tomen vanligtvis måste göras mycket höga. Detta medför att den vätska som i fonn av ett regn av fina droppar skall 10 15 20 25 30 505 033 falla ned genom tornet, först måste pumpas upp till en avsevärd höjd. Drifiskostnaden påverkas högst väsentligt av detta pumparbete.A second disadvantage that follows from the first is that the inch usually has to be made very high. This means that the liquid which, in the form of a rain of drops, must fall down through the tower, must first be pumped up to a considerable height. The operating cost is most significantly affected by this pumping work.
UPPFINNINGENS SYFTE Gaskylning med våta tvättar, exv. konditioneiingstorn, är sedan årtionden en etablerad teknik inom processindustrier och vid förbränningsanläggningar. Telmiken är välbeprövad och måste anses såväl effektiv som tillförlitlig. De tydligaste nackdelarna som fiarngår av ovanstående avsnitt är att utrustningen blir mycket utrymmeskrävande och därmed dyr, samt att den är energikrävande, i första hand p. g.a. det stora purnparbetet.OBJECT OF THE INVENTION Gas cooling with wet washes, e.g. conditioning tower, has been an established technology for decades in the process industries and at incineration plants. Telmiken is well-proven and must be considered both efficient and reliable. The most obvious disadvantages of the above section are that the equipment becomes very space-consuming and thus expensive, and that it is energy-intensive, primarily due to the big porn pair work.
Det är därför en huvuduppgift för föreliggande uppfinning att anvisa ett förbättrat förfarande som möjliggör användning av väsentligt mindre kylningsutrustriing med bibehållande av kända metoders tillförlitlighet och effektivitet.It is therefore a principal object of the present invention to provide an improved method which enables the use of substantially less refrigeration equipment while maintaining the reliability and efficiency of known methods.
En arman uppgift för föreliggande uppfinning är att anvisa ett förfarande och en anordning som även ger en mindre energikrävande gaskylning.Another object of the present invention is to provide a method and a device which also provides a less energy-intensive gas cooling.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNTNGEN Föreliggande uppfinning avser ett förfarande vid kylning av varm gas, varvid den varma gasen leds i kontakt med finfördelad vätska för överföring av värme från den varma gasen till den finfördelade vätskan. Den fmfördelade vätskan tillföres, i form av väsentligen paraplyformade skal eller väsentligen rätlinjiga ridåer, i väsentligen regelbundna gitterrnönster, i två eller flera plan väsentligen vinkelräta mot huvudströmrnningsriktníngen för den varma gasen. En väsentlig del av den ñnfördelade vätskan tillföres så att dess hastigetskomposant i ett plan vinkelrätt mot gasflödets huvudströnirnningsriktning är större än dess hastighetskomposant parallell med eller motriktad gasflödets huvudströmrrmingsrikming.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method of cooling hot gas, wherein the hot gas is conducted in contact with a distributed liquid for transferring heat from the hot gas to the distributed liquid. The distributed liquid is supplied, in the form of substantially umbrella-shaped shells or substantially rectilinear curtains, in substantially regular grid patterns, in two or more planes substantially perpendicular to the main direction of flow of the hot gas. A substantial portion of the non-distributed liquid is supplied so that its velocity component in a plane perpendicular to the main orifice direction of the gas d is greater than its velocity component parallel to or opposite the gas huvud main orifice direction.
Lösningen på det uppställda tekniska problemet uppnås enligt föreliggande uppfinning genom att den finfördelade vätskan tillföres så att gasen växelvis koncentreras och sprides ut av den impulsverkan som vätskan, i riktningar vinkelräta mot huvudströmningsriktníngen för den varma gasen, utövar på gasen. Det vinkelräta 10 15 20 25 30 505 053 avståndet mellan näraliggande plan, i vilka finfördelad vätska tillföres, anpassa så att ingen väsentlig utjämning av gasflödet äger rum mellan planen. Vätsketillförseln i näraliggande plan arrangeras så att den, i, i strömningsriktningen för gasen, nedströms beläget plan, sker där den strömmande varma gasen koncentrerats av impulsverkan från tillförd vätska i närmast uppströms beläget plan.The solution to the technical problem posed according to the present invention is achieved by supplying the distributed liquid so that the gas is alternately concentrated and dispersed by the impulse action which the liquid, in directions perpendicular to the main flow direction of the hot gas, exerts on the gas. The perpendicular distance between adjacent planes, in which distributed liquid is supplied, is adjusted so that no significant equalization of the gas flow takes place between the planes. The liquid supply in the adjacent plane is arranged so that, in, in the flow direction of the gas, located downstream of the gas, the flowing hot gas is concentrated by the impulse action of supplied liquid in the plane closest to the upstream.
ALLMÄN BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN I den fortsatta beskrivningen används ordet torn som synonym till ordet lcyltorn och ordet vätska som synonym till kylvätska. Med ordet gas menas såväl inkommande varm gas som den gas som i kontaktpartiet är under pågående kyhiing.GENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION In the following description, the word tower is used as a synonym for the word lcyltorn and the word liquid as a synonym for coolant. By the word gas is meant both incoming hot gas and the gas which in the contact portion is during ongoing cooling.
Vid förfarandet enligt uppfinningen tillföres gasen finfördelad vätska fiån regelbundet arrangerade införseldon. Dessa kallas i fortsättningen för dysor, och kan vara av ett flertal utföranden. De vanligaste formema torde vara don som rtmt en väsentligen cylindrisk kropp tillför finfördelad vätska inom en hålkon, snarast som ett paraplyformat skal, eller ett långsträckt don som längs en väsentligen rät linje tillför finfördelad vätska som en ridå genererad av en tänkt rörelse av denna linje.In the process according to the invention, the gas is supplied with a distributed liquid from regularly arranged inlet means. These are hereinafter referred to as nozzles, and can be of a number of designs. The most common forms should be devices which, in the case of a substantially cylindrical body, supply distributed liquid within a hollow cone, rather as an umbrella-shaped shell, or an elongate device which, along a substantially straight line, supply distributed liquid as a curtain generated by an imaginary movement of this line.
Dysoma är arrangerade så att den finfördelade vätskan vid sin införsel ger gasen en rörelse i sidled, d.v.s. tvärs gasens huvudströmningsriktning, och därmed ger en koncentrationseffekt. Dysoma tillför i huvudsak vätska med en riktning vinkelrät mot den riktning som gasens huvudflöde har genom skrubbem. Dysorna kan vara riktade i samma riktning i ett helt plan och i motsatt riktning i nästa plan, men företrädesvis är samtliga plan försedda med rundstrålande, paraplyfonnande dysor eller med linjeformiga dysor som fördelar vätska i åtminstone två motsatta riktningar.The nozzles are arranged so that the distributed liquid upon its introduction gives the gas a lateral movement, i.e. across the main flow direction of the gas, and thus gives a concentration effect. The nozzles mainly supply liquid with a direction perpendicular to the direction of the gas head's fate through the scrubber. The nozzles may be directed in the same direction in an entire plane and in the opposite direction in the next plane, but preferably all planes are provided with radiating, umbrella-forming nozzles or with linear nozzles which distribute liquid in at least two opposite directions.
Med dysor anordnade i ett gitter, tillförande vätska i riktningar väsentligen vinkelräta mot gasflödets huvudströmningsriktning, åstadkommer man en förskjutning av gasen och en koncentration så att huvudsakligen hela flödet passerar genom planet genom områden som inte ligger nära någon dysa. Med anpassade avstånd mellan dysoma ligger detta område rtmt tyngdpunkten för ytan som avgränsas av förbindelselinj ema mellan näraliggande dysor.With nozzles arranged in a grid, supplying liquid in directions substantially perpendicular to the main flow direction of the gas fl, a displacement of the gas and a concentration is effected so that substantially the entire flow passes through the plane through areas not close to any nozzle. With adapted distances between the nozzles, this area is approximately the center of gravity of the surface delimited by the connecting lines between adjacent nozzles.
Enligt uppfmningen skall ytterligare dysor placeras mitt för dessa tyngdpunkter i ett plan nedströms det första, sett i riktningen för den strömmande gasen. Vidare skall planet läggas så nära att gasflödet inte i väsentlig omfattning hinner utjämnas 10 15 20 25 30 505 033 innan gasen kommer i kontakt med den finfördelade vätskan från dysoma i detta nedströms belägna plan.According to the invention, further nozzles are to be placed in the middle of these centers of gravity in a plane downstream of the first, seen in the direction of the flowing gas. Furthermore, the plane must be laid so close that the gas flow does not have time to be substantially equalized before the gas comes into contact with the distributed liquid from the nozzles in this downstream plane.
Nedströms detta andra plan arrangeras på samma sätt ett tredje plan, ett fjärde plan o.s.v. efter behov. Gasen bibringas på detta sätt en zig-zag-liknande rörelse genom kontaktpartiet.Downstream of this second plane a third plane, a fourth plane and so on are arranged in the same way. based on needs. The gas is thus imparted in a zig-zag-like motion through the contact portion.
Avstånden mellan planen skall anpassas efter dysomas konstruktion så att den vätska som tillföres i ett plan inte i väsentlig omfattning växelverkar med motriktad vätska från näraliggande dysor i de intillliggande planen. Avståndet skall dock väljas så litet att helt droppfiia områden så långt det är möjligt undvikes.The distances between the planes must be adapted to the construction of the nozzles so that the liquid supplied in a plane does not substantially interact with opposing liquid from adjacent nozzles in the adjacent planes. However, the distance should be chosen so small that complete drip a in areas as far as possible is avoided.
Som ett mått på växelverkan kan anges den del av dropparna från en dysa som möter en större koncentration eller droppflödesdensitet fi-ån den näraliggande dysan i ett intilliggande plan. När detta sker skall droppflödesdensiteten sett som en fördelning i rummet tvärs över droppflödet minst ha sjunkit till 10% av det maximala värdet på aktuellt avstånd fi-ån dysan.As a measure of interaction, the part of the droplets from a nozzle that meets a greater concentration or droplet fl fate density fi- than the adjacent nozzle in an adjacent plane can be stated. When this occurs, the droplet density density seen as a distribution in the room across the droplet density must have dropped to at least 10% of the maximum value at the current distance fi from the nozzle.
Då effektiviteten beror på intensiteten i kontakten mellan gas och vätska skall dock avståndet mellan planen och dysomas droppfördelning företrädesvis anpassas så att en liten växelverkan äger rum. En liten andel av dropparna från en dysa skall således komma i kontakt med en liten andel från nämnda näraliggande dysa. Enligt uppfinningen skall minst 0,01%, företrädesvis minst O,l% av maximal droppflödes- densitet föreligga där en hypotetisk gränslinje mellan flödena dras vid lika densitet för båda flödena.However, as the efficiency depends on the intensity of the contact between gas and liquid, the distance between the plane and the droplet distribution of the dysomas should preferably be adjusted so that a small interaction takes place. Thus, a small proportion of the droplets from a nozzle should come into contact with a small proportion from said adjacent nozzle. According to the invention, at least 0.01%, preferably at least 0.1% of the maximum droplet density density should be present where a hypothetical boundary line between the fates is drawn at the same density for both flows.
Om endast två plan med dysor användes kan "parap1yets" konvinkel välj as godtyckligt för det första planet medan den för det andra planet anpassas så att paraplyema från de båda planen nominellt tangerar varandra.If only two planes with nozzles are used, the cone angle of the "umbrella" can be chosen as arbitrary for the first plane, while for the second plane it is adapted so that the umbrellas from the two planes nominally touch each other.
Om flera plan med dysor är nödvändiga är det fördelaktigt att vätskan tillföres i huvudsak i planet, d.v.s. med konvinkeln l80°. Då erhålles en enkel symmetri. Denna vinkel torde vara fördelaktigast även när endast två plan användes.If several planes with nozzles are necessary, it is advantageous that the liquid is supplied mainly in the plane, i.e. with the cone angle l80 °. Then a simple symmetry is obtained. This angle should be most advantageous even when only two planes are used.
Fördelningen av dysor i ett plan är med fördel i form av ett regelbundet gitter.The distribution of nozzles in a plane is advantageously in the form of a regular grid.
Om samtliga plan skall bestyckas lika är den kvadratiska strukturen den förmånligaste. Det torde dock inte innebära några väsentliga nackdelar att ha ett gitter med liksidiga trianglar, även om planen då måste vara parvis olika. Även rombiska gitter och som nänmts helt rätlinjiga parallella dysor kan utan större olägenhet ringnpas. 20 25 30 505 033 För uppnående av uppfinningens fördelar bör antalet gitterpunkterí varje plan vara relativt stort, minst 16, företrädesvis minst 25. Om linjeforrniga dysor används bör dessa vara minst 5 i varje plan.If all planes are to be equipped equally, the square structure is the most advantageous. However, it should not entail any significant disadvantages to have a grid with equilateral triangles, even if the plan must then be different in pairs. Even rhombic gratings and, as mentioned, completely rectilinear parallel nozzles can be ringed without major inconvenience. In order to achieve the advantages of the invention, the number of grid points in each plane should be relatively large, at least 16, preferably at least 25. If linear nozzles are used, these should be at least 5 in each plane.
KORTFATTAD FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar där fig 1 visar ett vertikalt snitt genom ett kyltom med tidigare känt utförande. fig 2 visar ett vertikalt snitt genom ett kyltom utformat enligt föreliggande uppfinning fig 3 visar en föreslagen fördelning av dysor i ett kyltom med cirkulärt tvärsnitt fi g 4 visar en alternativ fördelning av dysor i ett kyltom med cirkulärt tvärsnitt fi g 5 visar fördelningen av vätskedroppar kring nâgra dysor mer detaljerat fi g 6 visar droppflödesdensitetsfördelningen som fimktion av en rumskoordinat för dysomai fi g 5. fi g 7 visar en föreslagen fördelning av dysori ett kyltom med kvadratiskt tvärsnitt fig 8 visar i förenklad form gasströrnningen genom ett kyltom utfört enligt uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail in connection with the accompanying drawings, where fi g 1 shows a vertical section through a cooling blank with a previously known design. 2 g 2 shows a vertical section through a cooling inch designed according to the present invention fi g 3 shows a proposed distribution of nozzles in a cooling empty with a circular cross-section fi g 4 shows an alternative distribution of nozzles in a cooling empty with a circular cross-section fi g 5 shows the distribution of liquid droplets around some nozzles more detailed fi g 6 shows the drip fl density density distribution as a function of a spatial coordinate for dysoma Fig. 5. fi g 7 shows a proposed distribution of dysoria a cooling inch with a square cross section fi g 8 shows in simplified form the gas disturbance through a cooling empty performed according to the invention.
BESKRIVNING AV F ÖRESLAGEN UTFÖRINGSFORM I figur l visas, i schematisk form, ett tidigare känt kyltom la, med ett inlopp 2 för varm gas, ett utlopp 3 för kyld gas och ett mellanliggande kontaktparti 4. Längst ned i kyltomet la finns i bottendelen 5 uppsamlad kylvätska 6. Kylvätskan 6 förs med en pump 7 upp till fördelarrör 8 , med dysor 9a anordnade i övre delen av kontaktpartiet 4. Nivåskillnaden mellan planen (81-84) med dysor 9a är ungefär 2 m. Dysorna 9a, 505 035 10 15 20 25 30 som visas starkt förenklade, är av hålkonstyp, d.v.s. de sprider finfördelad kylvätska inom ett koniskt skal med toppvinkeln l20°. Kylvätskan faller sedan ned som ett regn av fina droppar genom kontaktpartiet och samlas upp i bottendelen 5. Ovanför fördelarrören 8 och dysoma 9a firms en droppavskilj are 10. Genom en ledning 18 kan ny kylvätska tillföras och genom en annan ledning 19 kan använd, varm vätska bortföras.DESCRIPTION OF THE PROPOSED EMBODIMENT I fi Figure 1 shows, in schematic form, a previously known cooling empty 1a, with an inlet 2 for hot gas, an outlet 3 for cooled gas and an intermediate contact portion 4. At the bottom of the cooling empty 1a is collected in the bottom part 5 coolant 6. The coolant 6 is conveyed with a pump 7 up to manifolds 8, with nozzles 9a arranged in the upper part of the contact portion 4. The level difference between the plane (81-84) with nozzles 9a is approximately 2 m. The nozzles 9a, 505 035 10 15 20 Which are shown greatly simplified, are of the hollow type, i.e. they disperse distributed coolant within a conical shell with a top angle of 120 °. The coolant then falls down as a rain of fine droplets through the contact portion and collects in the bottom part 5. Above the manifolds 8 and the nozzles 9a there is a drip separator 10. Through a line 18 new coolant can be supplied and through another line 19 hot liquid can be used. abducted.
I figur 2 visas, också i schematiserad form, ett tom 1 utfört enligt föreliggande uppfinning. Detta torn 1 skiljer sig fiån det i figur 1 visade, med sin väsentligt minskade höj d. Vidare är kontaktpartiet 4 försett med dysor 9 som sprider finfördelad vätska väsentligen horisontellt, d.v.s. som en hålkonsdysa med toppvinkeln l80°.Figure 2 shows, also in schematic form, a blank 1 made according to the present invention. This tower 1 differs from that shown in Figure 1, with its substantially reduced height d. Furthermore, the contact portion 4 is provided with nozzles 9 which disperse distributed liquid substantially horizontally, i.e. as a hollow cone nozzle with a top angle of 180 °.
Nivåskillnaden mellan planen med dysor är i detta fall bara 20-60 cm. För tydlighetens skull är ritningen på derma punkt inte skalenlig och den verkliga skill- naden i höjd mellan tomen la i figur 1 och 1 i figur 2 är större än den som frarngår av dessa i schematiserad form. De delar av figur 2 som överensstämmer med figur 1 har försetts med sarnma referenssiffror.The level difference between the planes with nozzles is in this case only 20-60 cm. For the sake of clarity, the drawing at this point is not to scale, and the actual difference in height between the spaces la in fi gur 1 and 1 in fi gur 2 is greater than that which deviates from these in schematic form. The parts of Figure 2 that correspond to Figure 1 have been provided with similar reference numerals.
I figur 3 visas för ett praktiskt fall fördelningen av dysor 9 över tvärsnittet i ett tom med cirkulärt tvärsnitt. Tomets diameter är ungefär 12 m och inuti detta har anordnats cirka 100 dysor 9 i varje plan i ett kvadratiskt gittermönster med delningen ungefär 1 m. Fördelningen är antydd genom de cirklar 31 som åskådliggör hur den finfördelade vätskan 6 insprutas vid varje gitterpurikt. Figur 3a visar på detta sätt fördelningen av dysoma 9 i planen 81 och 83 i figur 2 och figur 3b visar motsvarande fördelning av dysoma i planen 82 och 84.Figure 3 shows for a practical case the distribution of nozzles 9 over the cross section in a blank with a circular cross section. The diameter of the tom is approximately 12 m and inside this about 100 nozzles 9 have been arranged in each plane in a square lattice pattern with the pitch of about 1 m. The distribution is indicated by the circles 31 which illustrate how the non-distributed liquid 6 is injected at each lattice groove. Figure 3a shows in this way the distribution of the nozzles 9 in the planes 81 and 83 in fi gur 2 and fi gur 3b shows the corresponding distribution of the nozzles in the planes 82 and 84.
För att undvika att en del gas nästan rätlinjigt passerar genom tornet utmed väggarna kan dysfördelning enligt figur 4 övervägas. Här är hela tomets omkrets bestyckad med dysor 9 som är riktade inåt och insprutar vätska i väsentligen halvcirkelform och fördelningen av dysor 9 inuti tornet har anpassats efter detta. Som framgår blir mönstret inte helt regelbundet och anpassningen av dysomas fördelning i nästa plan måste göras på ett sätt som något avviker från det teoretiskt önskvärda.To prevent some gas from passing almost rectilinearly through the tower along the walls, nozzle distribution according to Figure 4 can be considered. Here, the entire circumference of the tom is equipped with nozzles 9 which are directed inwards and inject liquid in a substantially semicircular shape and the distribution of nozzles 9 inside the tower has been adapted accordingly. As can be seen, the pattern does not become completely regular and the adjustment of the distribution of the dysomas in the next plane must be done in a way that deviates somewhat from the theoretically desirable.
I figur 5 visas mer detaljerat hur dysoma 9 i två näraliggande plan är anordnade i förhållande till varandra och inom vilket område finfördelad vätska tillföres, genom ett tänkt vertikalt snitt diagonalt genom mönstren i figur 3. För att underlätta beskrivningen är skalan förvrängd så att avstånden i höjdled har ökats i förhållande till avstånden i horisontalplanet. 10 15 20 25 30 505 033 Från en dysa 51 i planet 81 kommer finfördelad vätska i ett flöde 61. Från en dysa 52 i planet 82 kommer ett motriktat flöde 62. Flödena 61 och 62 är inte begränsade av antydda strömningslinjer 511, 512 och 521, 522, utan dessa betecknar gränsen inom vilken huvuddelen av flödena finns. Flödena griper delvis in i varandra och den gräns där de är väsentligen lika stora är antydd med en linje 66. Här är dock droppflödesdensiteten väsentligt mindre än i den centrala delen.Figure 5 shows in more detail how the nozzles 9 in two adjacent planes are arranged in relation to each other and in which area a distributed liquid is supplied, through an imaginary vertical section diagonally through the patterns in Figure 3. To facilitate the description, the scale is distorted so that the distances in altitude has increased in relation to the distances in the horizontal plane. 10 15 20 25 30 505 033 From a nozzle 51 in the plane 81 comes a distributed liquid in a desolation 61. From a nozzle 52 in the plane 82 comes an opposite fate 62. The flows 61 and 62 are not limited by indicated flow lines 511, 512 and 521 , 522, but these denote the limit within which the majority of the flows fi nns. The flows partially interfere with each other and the boundary where they are substantially equal is indicated by a line 66. Here, however, the droplet density is significantly less than in the central part.
Figur 6 visar ett exempel på droppflödesdensitetsfördelning för droppflödet i figur 5 i snittet längs linjen 65. Med droppflödesdensitet menas massflöde per ytenhet. Ur figuren framgår det successiva avtagandet av flödet med ökande avstånd från respektive plan. Linjen 66 betecknar som närrmts ovan gränsen för de områden där respektive droppflöde är det dominerande.Figure 6 shows an example of drip fate density distribution for drip fate in i gur 5 in the section along line 65. By drip fate density is meant mass per per unit area. The figure shows the gradual decrease of fl fate with increasing distance from each plane. Line 66 denotes, as approached above the boundary, the areas where the respective drip fate is predominant.
Enligt föreliggande uppfinning skall avståndet mellan planen 81 och 82 anpassas till fördelningen av ñnfördelad vätska så att droppflödesdensitetema 61 och 62 vid gränslinj en 66 båda understiger 10% av maximalvärdet som föreligger nära respektive plan 81 , 82. Maximalt utnyttjande av uppfinningens fördelar förutsätter dock att avståndet mellan planen 81, 82 inte blir för stort. Droppflödesdensitetema 61, 62 bör därför vid gränslinj en 66 överstiga 0,01% av maximalvärdet, företrädesvis överstiga 0,1 % av maximalvärdet.According to the present invention, the distance between planes 81 and 82 must be adapted to the distribution of distributed liquid so that the droplet density densities 61 and 62 at boundary line 66 are both less than 10% of the maximum value present near planes 81, 82. Maximum utilization of the advantage of the invention presupposes between planes 81, 82 does not become too large. The drop-density densities 61, 62 should therefore at boundary line 66 exceed 0.01% of the maximum value, preferably exceed 0.1% of the maximum value.
I figur 7 visas för ett praktiskt fall fördelningen av dysor 9 över tvärsnittet i ett torn med kvadratiskt tvärsnitt. Kvadratens sida är ungefär 12,4 m och inuti detta har anordnats cirka 100 dysor 9 i varje plan i ett kvadratiskt gittennönster med delningen ungefär 1,2 m. Fördelningen är antydd genom de cirklar 71 som åskådliggör hur den finfördelade vätskan 6 insprutas vid varje gitterpunkt. Figur 7a visar på detta sätt fördelningen av dysoma 9 i planen 81 och 83 i figur 2 och figur 7b visar motsvarande fördelning av dysorna i planen 82 och 84. Figur 7 visar att kvadratiska tvärsnitt inte behöver medföra några avvikelser från det teoretiskt önskvärda regelbundna gittret.Figure 7 shows for a practical case the distribution of nozzles 9 over the cross section in a tower with a square cross section. The side of the square is approximately 12.4 m and inside this approximately 100 nozzles 9 have been arranged in each plane in a square grid pattern with the pitch approximately 1.2 m. The distribution is indicated by the circles 71 which illustrate how the non-distributed liquid 6 is injected at each grid point. . Figure 7a shows in this way the distribution of the nozzles 9 in planes 81 and 83 in fi gur 2 and fi gur 7b shows the corresponding distribution of the nozzles in planes 82 and 84. Figure 7 shows that square cross-sections do not have to deviate from the theoretically desirable regular grid.
Figur 8 visar i förenklad form hur gasen strömmar genom kontaktpartiet 4.Figure 8 shows in simplified form how the gas flows through the contact portion 4.
Strömningslinj ema 11 kröker sig i meanderform runt dysoma 9.Flow line ema 11 curves in meander shape around the nozzles 9.
Anordningens funktion är följ ande. Gas kommer in i tomet 1 genom in1oppet2 till kontaktpartiet 4. Den strömmar väsentligen lodrätt uppåt tills den kommer i närheten av det första planet 81 med dysor 9.The function of the device is as follows. Gas enters the blank 1 through the inlet 2 to the contact portion 4. It flows substantially vertically upwards until it comes close to the first plane 81 with nozzles 9.
Genom dysoma 9 insprutas vätska 6 med hastigheten 10-15 rn/s väsentligen horisontellt i gasen. Gasen påverkas av den finfördelade vätskan och medbringas av 505 035 10 10 15 20 25 30 denna i en riktning som är ungefär horisontell tills den möter aiman gas som strömmar i motsatt riktning ungefär mitt emellan dysorna 9 i samma plan 81.Liquid 6 is injected through the nozzles 9 at a speed of 10-15 rn / s substantially horizontally into the gas. The gas is affected by the distributed liquid and is carried by it in a direction which is approximately horizontal until it meets another gas flowing in the opposite direction approximately midway between the nozzles 9 in the same plane 81.
Efiersom vätskedroppama här har en väsentligt lägre droppflödesdensitet än nära dysan 9, de sprids ju över större volym med ökande avstånd, passerar gasen mellan vätskedropparna uppåt mot nästa plan 82 mitt för en dysa 9 i detta andra plan.Since the liquid droplets here have a significantly lower droplet density density than near the nozzle 9, they spread over larger volumes with increasing distance, the gas passes between the liquid droplets upwards towards the next plane 82 in the middle of a nozzle 9 in this second plane.
Den på så sätt av tvättvätskans impuls i plan 81 koncentrerade gasströmmen sprids där ut av impulsen hos de vätskedroppar som insprutas i gasen av denna dysa 9.The gas flow thus concentrated by the impulse of the washing liquid in plane 81 is dissipated there by the impulse of the liquid droplets injected into the gas by this nozzle 9.
Gasen rör sig även där väsentligen horisontellt tills den möter gas medbringad av vätskedroppama fi-ån näraliggande dysor 9.The gas also moves there substantially horizontally until it meets gas carried by the liquid droplets fi- from nearby nozzles 9.
F örloppet upprepas sedan vid passage till plan 83 o.s.v. Genom den upprepade omlänlcningen och den omväxlande accelerationen och retardationen erhålles en intensiv och effektiv växelverkan mellan gas och vätska. Vätska som i form av ñnfördelade droppar medryckes av gasen avskiljes i droppavskiljaren 10.The process is then repeated when passing to level 83 and so on. Through the repeated reversal and the alternating acceleration and deceleration, an intense and efficient interaction between gas and liquid is obtained. Liquid entrained by the gas in the form of distributed droplets is separated in the droplet separator 10.
Via ledningen 19 kan en andel av vätskan avtappas för nyttiggörande av värme och via en andra ledning 18 tillföres efter behov ny vätska, företrädesvis genom återlörande av den uttagna andelen efier dennas kylning i icke visad tillämpning.Via the line 19 a part of the liquid can be drained for utilization of heat and via a second line 18 new liquid is supplied as required, preferably by redistributing the extracted part or its cooling in an application not shown.
ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER Förfarandet enligt uppfinningen är givetvis inte begränsat till det enligt ovan beskrivna utföringsexemplet utan kan varieras på ett flertal sätt inom ramen för följ ande patentlcav.ALTERNATIVE EMBODIMENTS The process according to the invention is of course not limited to the exemplary embodiment described above, but can be varied in a number of ways within the scope of the following patents.
Som nämnts tidigare kan dysor av flera olika utfonnningar användas och dysoma kan arrangeras på ett flertal olika sätt. De regelbundna gittren är att föredra men avvikelser kan ofia accepteras utan större nackdel. Triangulära eller rombiska gitter kan ge mycket goda resultat. Ett fördelaktigt altemativ är att vartarmat plan har dysor arrangerade i ett triangulärt gitter och att vartannat har dysor arrangerade i ett sexkantigt gitter.As mentioned earlier, nozzles of different designs can be used and the nozzles can be arranged in a number of different ways. The regular grids are preferable, but deviations can be accepted without major disadvantage. Triangular or rhombic grids can give very good results. An advantageous alternative is that each arm plane has nozzles arranged in a triangular grid and that every other has nozzles arranged in a hexagonal grid.
Vidare kan givetvis förfarandet användas vid andra processer än kylning av varma gaser. Metoden kan med fördel appliceras i de flesta sammanhang där en gas skall kontakteras med en finfördelad vätska. Ett exempel på detta är vid avskiljning av partikelformiga eller gasformiga föroreningar från varma gaser.Furthermore, of course, the process can be used in processes other than cooling hot gases. The method can advantageously be applied in most contexts where a gas is to be contacted with a non-distributed liquid. An example of this is the separation of particulate or gaseous pollutants from hot gases.
Claims (20)
Priority Applications (17)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9200836A SE505033C2 (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Scrubber system for gas cleaning or cooling |
PCT/SE1993/000188 WO1993018842A1 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Method and device for gas cleaning or gas cooling |
AT93906923T ATE134152T1 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | METHOD AND DEVICE FOR CLEANING OR COOLING GAS |
US08/284,677 US5474597A (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Method and device for gas cleaning or gas cooling |
UA94085745A UA41310C2 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Method and device for gas cleaning and/or gas cooling |
ES93906923T ES2086224T3 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | GAS TREATMENT OR COOLING PROCEDURE AND DEVICE. |
CZ942273A CZ284838B6 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Process and apparatus for purification of contaminated gas and/or or for cooling hot gas |
EP93906923A EP0631519B1 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Method and device for gas cleaning or gas cooling |
JP51645193A JP3523865B2 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Gas purification or gas cooling method and equipment |
DE69301567T DE69301567T2 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | METHOD AND DEVICE FOR PURIFYING OR COOLING GAS |
RU94043787A RU2102118C1 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Method for cleaning gas from dust and/or cooling the gas and device for its embodiment |
CA002130086A CA2130086C (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Method and device for gas cleaning or gas cooling |
AU37710/93A AU3771093A (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Method and device for gas cleaning or gas cooling |
BR9306122A BR9306122A (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Gas cleaning or cooling method and device |
KR1019940703217A KR100264382B1 (en) | 1992-03-18 | 1993-03-04 | Apparatus and method for gas cleaning or gas cooling |
FI944256A FI107518B (en) | 1992-03-18 | 1994-09-14 | Method and apparatus for cleaning or cooling gas |
GR960400989T GR3019595T3 (en) | 1992-03-18 | 1996-04-09 | Method and device for gas cleaning or gas cooling. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9200836A SE505033C2 (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Scrubber system for gas cleaning or cooling |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9200836D0 SE9200836D0 (en) | 1992-03-18 |
SE9200836L SE9200836L (en) | 1993-09-19 |
SE505033C2 true SE505033C2 (en) | 1997-06-16 |
Family
ID=20385662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9200836A SE505033C2 (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Scrubber system for gas cleaning or cooling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE505033C2 (en) |
-
1992
- 1992-03-18 SE SE9200836A patent/SE505033C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9200836L (en) | 1993-09-19 |
SE9200836D0 (en) | 1992-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0631519B1 (en) | Method and device for gas cleaning or gas cooling | |
US4469493A (en) | Method and apparatus for the purification of gases which contain solid and gaseous impurities | |
CN103316553B (en) | Efficient wet-type variable flow fog-spraying sprinkling dust-removing purification device | |
WO2018103340A1 (en) | Water scrubber for high-efficiency removal of aerosol | |
US4732585A (en) | Fluid treating for removal of components or for transfer of heat, momentum-apparatus and method | |
USRE33444E (en) | Fluid treating for removal of components or for transfer of heat, momentum-apparatus and method | |
US9993743B2 (en) | Distributor tray for gas/liquid contact column with secondary distribution system | |
RU2658395C2 (en) | Device and application method for heat and mass exchange between gas and liquid | |
CN104606963A (en) | Straight cylinder-shaped flow baffling type demister | |
RU97100157A (en) | REMOVED LIQUID SEPARATOR FOR HIGH-SPEED GASES AND FOR REPEATED HEATING OF GASES EXITING FROM SCRUBER | |
CN204684801U (en) | A kind of spiral board dedusting demister | |
SE434468B (en) | ABSORPTION TOWER FOR GAS WASHING | |
SE505033C2 (en) | Scrubber system for gas cleaning or cooling | |
CN104606962B (en) | Straight tube shape baffling demister | |
CN204768247U (en) | Defogging wet -type desulfurizing tower system | |
JPS6321315Y2 (en) | ||
SE505025C2 (en) | Scrubber system for gas cleaning or cooling | |
CN105289181B (en) | A kind of air-cooled drop type tubular demister of low-resistance and its defogging method | |
CN105289179A (en) | Low-resistance forced water cooling drip pipe type demister and demisting method | |
JPH09141048A (en) | Wet flue gas desulfurizing method and device therefor | |
CN205340555U (en) | Formula of inclining out desulfurizing tower | |
CN206262298U (en) | Dedusting demisting integrated apparatus are amplified in a kind of desulfurizing tower spray condensation | |
CN203777883U (en) | Venturi type demister | |
JP7091280B2 (en) | Exhaust gas inlet structure of absorption tower | |
CN211562438U (en) | Ammonia desulfurization tower |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |