199703. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gázból por-, vagy/és gáz-, vagy/és gőz-halmazállapotú anyag eltávolítására
HU 199703 B A találmány pornak, gőzöknek és más gázoknak gázból történő eltávolítására szolgáló berendezésre vonatkozik. Az ipari véggázok portartalmának és/vagy környezetre káros esetleg hasznosítható gázvagy/és gőz halmazállapotú komponenseinek leválasztása számos szakterületen gyakran jelentkező feladat, amelynek megoldására különféle berendezések ismeretesek. Ilyenek például a betétes és betét nélküli permetező tornyok, a habkolonnák (1. pl. a 153.141 ljsz. magyar szabadalmi leírást), nedves örvényleválasztók, mozgótöltetes schrubberek stb. A témakört ismertető szakkönyvek közül megemlítjük a következőket: Stroch.O, és munkatársai: Az ipari gázok tisztítása, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1977; Svarovsky.L.: Solid-gas separation, Elsevier, Amsterdam— Oxford- New York, 1981; Kaszatkin, A.G.: Alapműveletek, gépek és készülékek a vegyiparban, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1976. A különféle betétes és betét nélküli tornyok általában egy egységből állnak. (Calvert,S.: Chem.Eng. 29 (August), 54 (1977)). Fajlagos vízfelhasználásuk — a nagy cseppsürűség biztosítása érdekében — viszonylag nagy: mintegy 0,6—10,0 kg víz/kg levegő. Az alkalmazható gázsebesség általában max 1,0—1,5 m/s. A portalanítási fok határa a por tulajdonságaitól függően 0,7—5,0 pm. Az ismert permetező tornyok hatásfoka viszonylag kicsi, ezért jobbára csak előportalanításra használatosak. Abszorberként is csak olyan esetekben alkalmazhatók gazdaságosan, amikor a szennyező igen jól oldódik az abszorbens folyadékban. A gáztisztításra használt habkolonnák és tányéros kolonnák - az előírt leválasztási fok elérhetősége érdekében — általában többtányéros kivitelben készülnek. Az alkalmazható maximális gázsebesség általában 1,6— 3,0 m/s között van. A portalanítási fok határa 0,5—2,0 pm. A nyomásesés a tányér típusától függően 250—1250 N/m2 tányéronként. E többréteges berendezések hátránya, hogy nagyon érzékenyek a gázsebesség ingadozásaira, és viszonylag nagy a hidraulikus ellenállásuk. Dr.Koncz István: „Portalanítás és porkiválasztás" (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970) című könyvéből (214. oldal és 293. ábra) olyan elektrofilter ismerhető meg, amely kohógáz tisztítására szolgál. Ennek van egy alsó nedves mosóberendezése, amely fölé függőleges elrendezésű csöves elektrofiltert építenek. Az alsó részben porlasztó rózsák vannak. A finom vízszemcsék a porral együtt jutnak az elektrofilterbe, és a csövekre rácsapódva odatapadnak. Az elektródákat lemosással tisztítják. Ennek a berendezésnek azonban jelentős az energia-igénye, nem megfelelő a hatékonysága, és az elektródák lemosása munkaigényes és körülményes. Nedves gáztisztitók önmagukban egyébként különféle változatokban ismeretesek; lásd például Fejes Gábor—Tarján Gusztáv: 1 „Vegyipari gépek és műveletek" című könyvének (Tankönyvkiadó, Budapest, 1979) a 412—420. oldalait, amelyeken permetezőmosók, habkolonnák, folyadéktükrös érintkeztetéssel működő és más berendezések kerültek ismertetésre, de hasonló berendezések leírása található J.H.Perry: „Vegyészmérnökök kézikönyve" (Műszaki Könyvkiadó, Budapest) című munkája II. kötetének az 1516— 1520. oldalain, valamint Pavlov—Romankov—Noszov: „Vegyipari műveletek és készülékek számítása” (Műszaki Könyvkiadó, 1972) című könyvének 181 — 185. oldalain, végül Otakar Storch: „Az ipari gázok tisztítása" (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1977) című könyvének a „Habkolonnák" című fejezetében (108. oldal). Az ismert berende zéseknél általában a mosófolyadékot — amely a berendezésből a teljes tisztítási folyamat végén lép ki — ülepítését követően a berendezésbe recirkuláltatják. Ha oldott komponenseket tartalmaz a gáz, éppen az oldott komponens miatt csökken a hajtóerő, és romlik a recirkuláltatással eszközölt csepptömeg-gáz érintkeztetés hatékonysága. Egyébként is problémát jelent, hogy még a több egységes berendezés esetében is a valamennyi berendezés-egységen végighaladt mosófolyadékot kell ülepíteni és recirkuláltatni, ami természetesen munka-, idő- és energia-igényes, tehát költséges művelet. A találmány feladata, hogy olyan berendezést szolgáltasson, amely valamely gáznak por- és/vagy gáz(gőz) halmazállapotú idegen anyagoktól, például szennyezőktől való elválasztására — megtisztítására - nagy hatásfokkal és kis nyomásveszteséggel, valamint viszonylag csekély fajlagos víz- és energiafelhasználással képes. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben a mosófolyadék-porlasztásos nedves ellenáramú gázíiszíító kolonnát egy ugyancsak nedves gáz-eiőtiszíító egységgel, például kolonnával úgy kombináljuk, hogy a két egység közé a felfelé irányuló gázáramlást lehetővé tevő, de a gázáramlás irányát megtörő, és a gazáramban örvényáramokat keltő szerkezetet építünk be, továbbá ha a mosófolyadékot csak a porlasztásos egységen belül recirkuláltatjuk és így érintkeztetjük a távozó, részben már megtisztított gázzal, a tisztítási folyamat intenzifikálható, és a mosófolyadék-felhasználás minimálisra csökkentésével a berendezés üzemének gazdaságossága jelentősen fokozható. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan berendezés segítségével oldottuk meg, amelynek nedves mosóközeg és gáz érintkeztetésére szolgáló első gáztisztítóegysége, valamint ezzel összekapcsolt, a mosófolyadék és gáz ellenáramban történő érintkeztetésére szolgáló, egy, vagy több porlasztót tartalmazó porlasztásos kolonna által alkotott második gáztisztító 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
