RU45643U1

RU45643U1 - DEVICE FOR CARRYING OUT HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES

Info

Publication number: RU45643U1
Application number: RU2003125511/22U
Authority: RU
Inventors: В.И. Старшинов; А.В. Саункин
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Энергомашкорпорация" (ОАО "Энергомашкорпорация")
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2005-05-27

Abstract

Изобретение относится к химической, газовой, лесоперерабатывающей, машиностроительной и другим отраслям промышленности, в частности к технологическому оборудованию для очистки промышленных паров (газов) от различных механических и химических примесей в пенном слое с последующей конденсацией очищенного пара (газа). Предлагаемым изобретением решается задача расширения функциональных возможностей устройства за счет осуществления процесса конденсации водяного пара с получением чистого конденсата и регулирования степени очистки чистого конденсата и очищенного пара за счет регулирования температуры и расхода охлаждающей жидкости. Аппарат для проведения тепломассообменных процессов, в системе газ-жидкость в прямоточном режиме, содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с последовательно установленными в нем ступенями очистки и конденсации пара. Количество ступеней очистки должно быть не менее двух. Пример конкретного выполнения включает две ступени очистки. Внутри корпуса расположены по высоте две перегородки в виде тарелок 2 и 3, разделяющих полость на паровую камеру I и две рабочие камеры II и III с отверстием по центру в каждой. Над отверстием каждой тарелки 2 и 3 установлена контактная труба 4 и 5 соответственно. На верхней части каждой трубы 4 и 5 закреплен завихритель в виде центробежного сепаратора с криволинейными лопатками 6 и 7 соответственно. По окружности каждой контактной трубы 4 и 5 ниже уровня охлаждающей жидкости врезаны патрубки 8 подачи охлаждающей жидкости. В паровую камеру I врезан патрубок 9 подвода грязного паровоздушного потока и патрубок 10 отвода жидкости, конденсирующейся в камере I. В рабочую камеру II над тарелкой 2 в корпусе 1 врезан патрубок 11 подачи чистой охлаждающей жидкости и патрубок 12 выхода грязного конденсата. Аналогично, в рабочей камере III над тарелкой 3 на корпусе 1 врезан патрубок 13 подачи чистой охлаждающей жидкости и патрубок 14 отвода чистого конденсата. Патрубки 11 и 13 снабжены самостоятельным подводом чистой охлаждающей жидкости. В верхней части корпуса 1 имеется патрубок 15 выхода очищенной паровоздушной смеси в атмосферу.The invention relates to chemical, gas, forestry, engineering and other industries, in particular to technological equipment for cleaning industrial vapors (gases) from various mechanical and chemical impurities in the foam layer, followed by condensation of the purified steam (gas). The present invention solves the problem of expanding the functionality of the device by implementing the process of condensation of water vapor to obtain pure condensate and controlling the degree of purification of pure condensate and purified steam by controlling the temperature and flow rate of the coolant. The apparatus for carrying out heat and mass transfer processes, in a gas-liquid system in a direct-flow mode, contains a vertical cylindrical body 1 with stages of steam purification and condensation successively installed in it. The number of cleaning steps must be at least two. An example of a specific implementation includes two stages of cleaning. Two partitions in the form of plates 2 and 3 are located inside the casing, separating the cavity into the steam chamber I and two working chambers II and III with a hole in the center in each. Above the hole of each plate 2 and 3, a contact tube 4 and 5, respectively, is installed. On the upper part of each pipe 4 and 5, a swirl is fixed in the form of a centrifugal separator with curved blades 6 and 7, respectively. Around the circumference of each contact pipe 4 and 5 below the coolant level, pipes 8 for supplying the coolant are cut. A nozzle 9 for supplying a dirty steam-air stream and a nozzle 10 for discharging liquid condensing in the chamber I are cut into the steam chamber I. A nozzle 11 for supplying clean coolant and a nozzle 12 for exiting the dirty condensate are cut into the working chamber II above the plate 2 in the housing 1. Similarly, in the working chamber III above the plate 3 on the housing 1, a pipe 13 for supplying clean coolant and a pipe 14 for removing pure condensate are cut. The nozzles 11 and 13 are equipped with an independent supply of clean coolant. In the upper part of the housing 1 there is a pipe 15 for the outlet of the cleaned steam-air mixture to the atmosphere.

Description

Изобретение относится к химической, газовой, лесоперерабатывающей, машиностроительной и другим отраслям промышленности, в частности к технологическому оборудованию для очистки промышленных паров (газов) от различных механических и химических примесей в пенном слое с последующей конденсацией очищенного пара (газа).The invention relates to chemical, gas, forestry, engineering and other industries, in particular to technological equipment for cleaning industrial vapors (gases) from various mechanical and chemical impurities in the foam layer, followed by condensation of the purified steam (gas).

В настоящее время одной из актуальных задач является создание аппаратов для проведения тепломассообменных процессов, позволяющих уменьшить вредное воздействие на окружающую среду промышленных отходов путем улавливания органических и механических примесей водой с доведением их концентраций до допустимых значений и последующей конденсацией очищенного пара. Наиболее эффективными аппаратами, обеспечивающими очистку вторичного пара после обработки древесины от органических и механических примесей с последующей конденсацией очищенного пара до требуемых параметров, являются прямоточные пенные аппараты с одной или несколькими ступенями. Очистка паров происходит в подвижной пене, образуемой путем диспергирования жидкости потоком обрабатываемого пара, создающего наибольшую поверхность контактирования фаз в единице объема.At present, one of the urgent tasks is the creation of apparatus for heat and mass transfer processes that reduce the environmental impact of industrial waste by trapping organic and mechanical impurities with water, bringing their concentrations to acceptable values and subsequent condensation of the purified steam. Direct-flow foam machines with one or several steps are the most effective apparatuses that provide the cleaning of secondary steam after processing wood from organic and mechanical impurities, followed by condensation of the purified steam to the required parameters. Vapors are cleaned in a moving foam, formed by dispersing a liquid by a stream of processed steam, which creates the largest contact surface of phases in a unit volume.

Известен аппарат для проведения тепломассообменных процессов, описанный в заявке WO № 01/60498 А 2, кл. B 01 D 47/04, опубл. 23.08.2001г., содержащий вертикальный цилиндрический корпус, тарелку, разделяющей корпус на паровую камеру для подвода загрязненного газа и рабочую камеру для выхода очищенного газа, с образованием в последней слоя пены и жидкости, контактную трубу с отражателем в ее верхней части, размещенную в центре тарелки, патрубки для подвода и отвода пара.A known apparatus for conducting heat and mass transfer processes described in the application WO No. 01/60498 A 2, class. B 01 D 47/04, publ. 08/23/2001, containing a vertical cylindrical body, a plate dividing the body into a steam chamber for supplying contaminated gas and a working chamber for the release of purified gas, with the formation of foam and liquid in the last layer, a contact tube with a reflector in its upper part, located in the center plates, nozzles for supplying and removing steam.

Однако функциональные возможности известного аппарата ограничены из-за того, что он обеспечивает очистку водяного пара только определенной концентрации и не обеспечивает регулирование степени очистки чистого конденсата и очищенного пара за счет регулирования температуры и расхода охлаждающей жидкости. Кроме того, расположение подводящих патрубков ниже However, the functionality of the known apparatus is limited due to the fact that it provides for the purification of water vapor of only a certain concentration and does not provide for the regulation of the degree of purification of pure condensate and purified steam by controlling the temperature and flow rate of the coolant. In addition, the location of the supply pipes below

уровня тарелки в паровой камере, приводит к уменьшению расхода охлаждающей жидкости из-за гидростатического давления слоя жидкости.the level of the plate in the steam chamber, reduces the flow rate of the coolant due to the hydrostatic pressure of the liquid layer.

Наиболее близким решением по технической сущности к изобретению является аппарат для проведения тепломассообменных процессов в системе пар (газ)-жидкость в прямоточном режиме по а.с. SU № 839094 А, кл. B 01 D 3/26, опубл. 07.12.86г., содержащий вертикальный цилиндрический корпус, тарелку, с отверстием по центру, над которым размещена контактная труба, завихритель с криволинейными лопатками, закрепленный на верхней части контактной трубы, патрубки для подвода пара (газа), охлаждающей жидкости, отвода загрязненной примесями жидкости и выхода очищенного пара (газа).The closest solution in technical essence to the invention is an apparatus for carrying out heat and mass transfer processes in a steam (gas) -liquid system in a once-through mode by a.s. SU No. 839094 A, class B 01 D 3/26, publ. 12/07/86, containing a vertical cylindrical body, a plate, with a hole in the center above which the contact tube is placed, a swirl with curved blades, mounted on the upper part of the contact tube, nozzles for supplying steam (gas), coolant, and the discharge of contaminated liquid and the release of purified steam (gas).

Функциональные возможности известных аппаратов также ограничены из-за того, что невозможно обеспечить процесс конденсации водяного пара с получением чистого конденсата, а также регулирование степени очистки получения чистого конденсата за счет регулирования температуры и расхода охлаждающей жидкости. Это связано с тем, что процессы конденсации и очистки имеют разные величины расхода и температуры охлаждающей жидкости и скорости протекания процесса.The functionality of the known devices is also limited due to the fact that it is impossible to ensure the process of condensation of water vapor to obtain pure condensate, as well as the regulation of the degree of purification to obtain pure condensate by controlling the temperature and flow rate of the coolant. This is due to the fact that the processes of condensation and purification have different values of the flow rate and temperature of the coolant and the rate of the process.

Предлагаемым изобретением решается задача расширения функциональных возможностей устройства за счет осуществления процесса конденсации водяного пара с получением чистого конденсата и регулирования степени очистки чистого конденсата и очищенного пара за счет регулирования температуры и расхода охлаждающей жидкости.The present invention solves the problem of expanding the functionality of the device by implementing the process of condensation of water vapor to obtain pure condensate and controlling the degree of purification of pure condensate and purified steam by controlling the temperature and flow rate of the coolant.

Поставленная задача решается тем, что аппарат для проведения тепло-массообменных процессов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, тарелку с отверстием по центру, над которым размещена контактная труба, завихритель с криволинейными лопатками, закрепленный на верхней части контактной трубы, патрубки для подвода пара, охлаждающей жидкости, отвода загрязненной примесями жидкости и выхода очищенного пара, аппарат снабжен дополнительно не менее одной аналогичной тарелкой с расположенной на ней контактной трубой с завихрителем с криволинейными лопатками, закрепленным в его верхней части, патрубками для подачи охлаждающей жидкости и отвода жидкости с выпавшим чистым конденсатом, размещенными выше уровня дополнительной тарелки, при этом каждая контактная труба снабжена патрубками подвода охлаждающей жидкости.The problem is solved in that the apparatus for carrying out heat and mass transfer processes, containing a vertical cylindrical body, a plate with a hole in the center, above which there is a contact pipe, a swirl with curved blades, mounted on the upper part of the contact pipe, pipes for supplying steam, coolant , removal of contaminated liquid and the release of purified steam, the device is equipped with at least one similar plate with a contact tube located on it with a swirl with rvilinear blades fixed in its upper part, nozzles for supplying coolant and draining liquid with precipitated clean condensate placed above the level of the additional plate, with each contact pipe provided with nozzles for supplying coolant.

Кроме того патрубки подвода охлаждающей жидкости расположены радиально по окружности контактной трубы ниже уровня охлаждающей жидкости.In addition, the coolant supply nozzles are located radially around the circumference of the contact pipe below the level of the coolant.

Отличительными признаками предлагаемого аппарата для проведения тепломассообменных процессов от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является снабжение аппарата дополнительно не менее одной аналогичной тарелкой с расположенной на ней контактной трубой с завихрителем с криволинейными лопатками, закрепленным в его верхней части, и патрубками для подачи охлаждающей жидкости и отвода жидкости с выпавшим чистым конденсатом, размещенными выше уровня дополнительной тарелки, при этом каждая контактная труба снабжена патрубками подвода охлаждающей жидкости, расположенными радиально по ее окружности ниже уровня охлаждающей жидкости.Distinctive features of the proposed apparatus for carrying out heat and mass transfer processes from the above known, closest to it, is to supply the apparatus with at least one similar plate with a contact tube located on it with a swirl with curved blades fixed in its upper part and pipes for supplying cooling liquid and liquid drain with pure condensate deposited above the level of the additional plate, with each contact tube provided bkami supplying coolant, arranged radially around the circumference thereof below the level of the coolant.

Благодаря наличию этих признаков устройство состоит из двух и более уровней, на каждом из которых используется один и тот же узел с раздельным подводом к каждой дополнительной рабочей камере охлаждающей жидкости и отводом избытка жидкости из них. Подача жидкости в каждую контактную трубу происходит через патрубки, которые расположены радиально по ее окружности ниже уровня охлаждаемой жидкости.Due to the presence of these signs, the device consists of two or more levels, on each of which the same unit is used with a separate supply to each additional working chamber of the cooling liquid and the removal of excess liquid from them. The fluid is supplied to each contact tube through nozzles, which are located radially around its circumference below the level of the cooled liquid.

Такое конструктивное исполнение аппарата обеспечивает не только очистку загрязненного водяного пара от механических и органических примесей, но и конденсацию очищенного водяного пара с получением чистого конденсата и очищенного пара заданных параметров, т.е. обеспечивается возможность регулирования степени очистки чистого конденсата и очищенного пара за счет регулирования температуры и расхода охлаждающей жидкости. Паровой поток подвергается очистке на каждой ступени охлаждающей жидкостью, подаваемой на тарелки. Пар, проходя с высокой скоростью через охлаждающую жидкость, подаваемую в трубы, превращает ее в подвижную сильно турбулизированную пену. В такой гидродинамической обстановке во много раз возрастает поверхность взаимодействия фаз и все тепловые и химические процессы идут до конца (до равновесия как теплового, так и химического). При этом нерастворимые в воде твердые и жидкие примеси улавливаются в одной ступени до 99% от входной концентрации.Such a design of the apparatus provides not only the purification of contaminated water vapor from mechanical and organic impurities, but also the condensation of the purified water vapor to obtain pure condensate and purified steam of the specified parameters, i.e. it is possible to control the degree of purification of pure condensate and purified steam by controlling the temperature and flow rate of the coolant. The steam stream is cleaned at each stage with coolant supplied to the plates. Steam, passing at high speed through the coolant supplied to the pipes, turns it into a highly turbulent moving foam. In such a hydrodynamic situation, the surface of phase interaction increases many times and all thermal and chemical processes go to the end (to the equilibrium of both thermal and chemical). In this case, water and water insoluble solid and liquid impurities are captured in one step up to 99% of the input concentration.

Регулирование потока и температуры охлаждающей жидкости в камере (II) аппарата позволяет обеспечить получения конденсации водяного пара заданных параметров. По загрязненности конденсата, выходящего из верхней камеры (III), регулируется поток и температура охлаждающей жидкости в камере (II) аппарата для обеспечения необходимой степени очистки. При одинаковой температуре охлаждающей жидкости перепад температур в камере (II) больше, чем в верхней камере (III), в то время как процессы, проходящие в камере (II) - улавливание механических примесей и адсорбция газов с температурой конденсации выше температуры конденсации пара - не требуют такого значительного перепада температур, как в верхней камере (III) для конденсации пара. Это позволяет при регулировании температуры и расхода охлаждающей жидкости в камере (II) частично добавлять в нее конденсат из верхней камеры (III). Полученный конденсат из камеры (III) может в дальнейшем использоваться для технологических нужд.Regulation of the flow and temperature of the coolant in the chamber (II) of the apparatus makes it possible to obtain condensation of water vapor of predetermined parameters. According to the contamination of the condensate leaving the upper chamber (III), the flow and temperature of the coolant in the chamber (II) of the apparatus are regulated to ensure the necessary degree of purification. At the same coolant temperature, the temperature difference in the chamber (II) is greater than in the upper chamber (III), while the processes taking place in the chamber (II) - trapping of mechanical impurities and adsorption of gases with a condensation temperature above the vapor condensation temperature - are not require such a significant temperature difference, as in the upper chamber (III) for condensation of steam. This allows the temperature and flow rate of the coolant in the chamber (II) to partially add condensate to it from the upper chamber (III). The condensate obtained from the chamber (III) can be further used for technological needs.

Радиальное расположение патрубков подачи охлаждающей жидкости по окружности каждой контактной трубы ниже уровня этой жидкости, через которую движется очищаемый пар, позволяет в более широком пределе регулировать расход охлаждающей жидкости.The radial arrangement of the coolant supply pipes around the circumference of each contact pipe below the level of this fluid through which the steam to be cleaned allows the flow rate of the coolant to be regulated over a wider limit.

На фиг.1 - представлен продольный разрез аппарата, общий вид;Figure 1 - shows a longitudinal section of the apparatus, a General view;

На фиг.2 - представлено расположение патрубков по окружности каждой контактной трубы.Figure 2 - presents the location of the pipes around the circumference of each contact pipe.

Аппарат для проведения тепломассообменных процессов, в системе газ-жидкость в прямоточном режиме, содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с последовательно установленными в нем ступенями очистки и конденсации пара. Количество ступеней очистки должно быть не менее двух. Пример конкретного выполнения включает две ступени очистки. Внутри корпуса расположены по высоте две перегородки в виде тарелок 2 и 3 (фиг.1), разделяющих полость на паровую камеру I и две рабочие камеры II и III с отверстием по центру в каждой. Над отверстием каждой тарелки 2 и 3 установлена контактная труба 4 и 5 соответственно. На верхней части каждой трубы 4 и 5 закреплен завихритель в виде центробежного сепаратора с криволинейными лопатками 6 и 7 соответственно. По окружности каждой контактной трубы 4 и 5 ниже уровня охлаждающей жидкости врезаны патрубки 8 (фиг.2) подачи охлаждающей The apparatus for carrying out heat and mass transfer processes, in a gas-liquid system in a direct-flow mode, contains a vertical cylindrical body 1 with stages of steam purification and condensation successively installed in it. The number of cleaning steps must be at least two. An example of a specific implementation includes two stages of cleaning. Inside the case, two partitions are arranged in height in the form of plates 2 and 3 (Fig. 1), dividing the cavity into the steam chamber I and two working chambers II and III with a hole in the center in each. Above the hole of each plate 2 and 3, a contact tube 4 and 5, respectively, is installed. On the upper part of each pipe 4 and 5, a swirl is fixed in the form of a centrifugal separator with curved blades 6 and 7, respectively. Around the circumference of each contact pipe 4 and 5 below the level of the coolant, pipes 8 (Fig. 2) of the cooling supply are cut

жидкости. В паровую камеру I врезан патрубок 9 подвода грязного паровоздушного потока и патрубок 10 отвода жидкости, конденсирующейся в камере I. В рабочую камеру II над тарелкой 2 в корпусе 1 врезан патрубок 11 подачи чистой охлаждающей жидкости и патрубок 12 выхода грязного конденсата. Аналогично, в рабочей камере III над тарелкой 3 на корпусе 1 врезан патрубок 13 подачи чистой охлаждающей жидкости и патрубок 14 отвода чистого конденсата. Патрубки 11 и 13 снабжены самостоятельным подводом чистой охлаждающей жидкости. В верхней части корпуса 1 имеется патрубок 15 выхода очищенной паровоздушной смеси в атмосферу. Корпус 1 снабжен люками 16 для осмотра и очистки рабочих камер II и III. На корпусе аппарата установлены штуцера для установки контрольно-измерительных приборов - датчиков разности давления и термопреобразователей сопротивления (на чертеже не показаны).liquids. A nozzle 9 for supplying a dirty steam-air stream and a nozzle 10 for discharging liquid condensing in the chamber I are cut into the steam chamber I. A nozzle 11 for supplying clean cooling liquid and a nozzle 12 for the exit of the dirty condensate are cut into the working chamber II above the plate 2 in the housing 1. Similarly, in the working chamber III above the plate 3 on the housing 1, a pipe 13 for supplying clean coolant and a pipe 14 for removing pure condensate are cut. The nozzles 11 and 13 are equipped with an independent supply of clean coolant. In the upper part of the housing 1 there is a pipe 15 for the outlet of the cleaned steam-air mixture to the atmosphere. The housing 1 is equipped with hatches 16 for inspection and cleaning of the working chambers II and III. On the body of the apparatus there are fittings for installing control and measuring devices - pressure difference sensors and resistance thermocouples (not shown in the drawing).

Аппарат для проведения тепломассообменных процессов работает следующим образом:The apparatus for conducting heat and mass transfer processes works as follows:

Паровоздушная смесь, загрязненная механическими примесями, поступает через патрубок 9 в паровую камеру I корпуса 1 и далее в рабочую камеру П. При входе в камеру I, имеющую больший объем, чем подводящий трубопровод, скорость движения потока пара уменьшается и изменяется его направление при входе в контактную трубу 4 тарелки 2. Эти явления приводят к выпадению из потока крупных примесей и капель конденсата, которые из-за инерционности оседают на стенках камеры I, стекают по ним и выводятся через патрубок 10. Затем пар, за счет уменьшения проходного сечения контактной трубы 4, с высокой скоростью поступает в трубу 4 и контактирует с жидкостью, поступающей сюда через сливные патрубки 8. Жидкость диспергируется потоком пара и воздуха с образованием высокотурбулизированного газожидкостного слоя, в котором происходит интенсивный теплообмен между паром и жидкостью. Газа-жидкостный слой представляет собой подвижную газо-жидкостную эмульсию или пену с сильно развитой и постоянно меняющейся поверхностью контактирования фаз, которая, поднимается по трубе 4 вверх и попадает в центробежный сепаратор 6, закручивается между его лопастями и с большой скоростью отбрасывается центробежными силами на внутреннюю стенку рабочей камеры П. За счет центробежного эффекта закрученная жидкость сепарируется, отделяется от The steam-air mixture contaminated with mechanical impurities enters through the pipe 9 into the steam chamber I of the housing 1 and then into the working chamber P. When entering the chamber I, which has a larger volume than the supply pipe, the speed of the steam flow decreases and its direction changes when entering the contact tube 4 of the plate 2. These phenomena lead to the loss of large impurities and drops of condensate from the stream, which, due to inertia, settle on the walls of the chamber I, flow down them and are discharged through the pipe 10. Then the steam, by reducing the passage section of the contact tube 4, a high speed of the flow 4 and is contacted with the liquid flowing here through drain pipes 8. The liquid dispersed flow of steam and air to form a gas-liquid vysokoturbulizirovannogo layer in which there is an intensive heat transfer between steam and liquid. The gas-liquid layer is a mobile gas-liquid emulsion or foam with a strongly developed and constantly changing phase contact surface, which rises upward through the pipe 4 and enters the centrifugal separator 6, twists between its vanes and is discarded with great speed by centrifugal forces onto the inner the wall of the working chamber P. Due to the centrifugal effect, the swirling liquid is separated, separated from

пара, стекает по стенке камеры вниз и собирается на поверхности охлаждающей жидкости. Избыток охлаждающей жидкости вместе с механическими примесями и сконденсировавшимися парами примесных газов удаляется через патрубок 12. Далее пар из рабочей камеры II проходит через отверстие тарелки 3 и попадает в контактную трубу 5, взаимодействует с охлаждающей жидкостью, поступающей через патрубки 8 трубы 5. Процесс очистки паровоздушной смеси в камере III аналогичен процессу, происходящему в рабочей камере II. В турбулентном потоке снова образуется пена с сильно развитой и постоянно меняющейся поверхностью контактирования фаз, которая далее проходит через лопасти сепаратора 7, закручивается и отбрасывается к внутренней стенке рабочей камеры III. В связи с тем, что температура пара в рабочей камере III ближе к температуре конденсации, попадание в него при интенсивном перемешивании охлаждающей жидкости приводит к ее активации. Чистый конденсат вместе с излишками поступающей воды отводится через патрубок 14, а очищенный таким образом и не сконденсировавшийся пар выводится через патрубок 15. Подпитка аппарата свежей охлаждающей жидкостью на каждой ступени постоянно осуществляется через патрубки 11 и 13. Изменением величины расхода и температуры охлаждающей жидкости регулируется степень очистки пара. Качество очистки пара определяется по составу конденсата, выходящего из рабочей камеры III через патрубок 14. Изменением величины расхода и температуры охлаждающей жидкости регулируется количество выходящего из аппарата остаточного пара, которое определяется по его влагосодержанию.steam flows down the wall of the chamber and collects on the surface of the coolant. The excess coolant, together with mechanical impurities and condensed vapors of impurity gases, is removed through the nozzle 12. Next, the steam from the working chamber II passes through the hole of the plate 3 and enters the contact pipe 5, interacts with the coolant entering through the nozzles 8 of the pipe 5. The steam-air cleaning process the mixture in chamber III is similar to the process occurring in the working chamber II. In the turbulent flow, a foam is formed again with a strongly developed and constantly changing contact surface of the phases, which then passes through the blades of the separator 7, twists and is discarded to the inner wall of the working chamber III. Due to the fact that the temperature of the steam in the working chamber III is closer to the condensation temperature, getting into it with vigorous stirring of the coolant leads to its activation. Pure condensate, together with excess incoming water, is discharged through the nozzle 14, and steam thus purified and not condensed is discharged through the nozzle 15. The apparatus is fed with fresh coolant at each stage through the nozzles 11 and 13. The degree of flow rate and temperature of the coolant is regulated by steam cleaning. The quality of steam cleaning is determined by the composition of the condensate leaving the working chamber III through the nozzle 14. By changing the flow rate and the temperature of the coolant, the amount of residual steam leaving the apparatus is determined, which is determined by its moisture content.

Разработан рабочий проект аппарата (скруббера) пенного слоя, позволяющего очистить вторичный пар после обработки древесины от органических и механических примесей с частичной конденсацией до требуемых параметров. Расчеты показали, что нерастворимые в воде твердые примеси (смоляные кислоты, экстрактивы, древесное волокно) и жидкие примеси улавливаются в одной ступени до 99% от входной концентрации. Степень улавливания растворимых в воде примесей напрямую зависит от температуры кипения примесей и следовательно от температуры и концентрации получаемых в процессе очистки растворов. Так при подаче в аппарат паровоздушной смеси, образуемой при сжигании отходов древесины с концентрацией уксусной и муравьиной кислоты по 80 мг/м³, этанола 60 мг/м³, смоляной кислоты 15 мг/м³, мелкодревесного волокна до 100 мг/м³, экстрактивных веществ 60 мг/м³, на выходе из аппарата паровоздушной A working draft of the apparatus (scrubber) of the foam layer has been developed, which makes it possible to clean the secondary steam after processing wood from organic and mechanical impurities with partial condensation to the required parameters. Calculations showed that water-insoluble solid impurities (resin acids, extracts, wood fiber) and liquid impurities are captured in one step up to 99% of the input concentration. The degree of capture of water-soluble impurities directly depends on the boiling point of the impurities and, consequently, on the temperature and concentration of the solutions obtained during the cleaning process. So, when a steam-air mixture is produced in the apparatus, which is formed by burning wood waste with a concentration of acetic and formic acid of 80 mg / m ³ , ethanol 60 mg / m ³ , resin acid 15 mg / m ³ , finely wood fiber up to 100 mg / m ³ , extractives 60 mg / m ³ at the exit of the steam-air apparatus

смеси концентрация уксусной кислоты составила 0,5 мг/м³, муравьиной - 4 мг/м³, этанола - 5 мг/м³, экстрактивных веществ 0,1 мг/м³, и мелкой древесины 0,5 мг/м³, смоляных кислот - 0,05 мг/м³.the mixture, the concentration of acetic acid was 0.5 mg / m ³ , formic - 4 mg / m ³ , ethanol - 5 mg / m ³ , extractives 0.1 mg / m ³ , and fine wood 0.5 mg / m ³ , resin acids - 0.05 mg / m ³ .

Таким образом, предлагаемые аппараты являются наиболее высокоэффективными в качестве очистителей промышленных паров и токсичных компонентов из паровой или газовой среды от различных механических и химических примесей с частичной конденсацией до требуемых параметров. Разработан рабочий проект аппарата, проведены расчеты по очистке пара, получаемого при сжигании отходов древесины.Thus, the proposed apparatus is the most highly effective as a purifier for industrial vapors and toxic components from a vapor or gas medium from various mechanical and chemical impurities with partial condensation to the required parameters. A working draft of the apparatus has been developed, and calculations have been made to purify the steam obtained by burning wood waste.

Claims

1. Apparatus for carrying out heat and mass transfer processes, comprising a vertical cylindrical body, a plate with a hole in the center above which a contact pipe is placed, a swirl with curved blades, mounted on the upper part of the contact pipe, pipes for supplying steam, cooling liquid, and the discharge of contaminated liquid and purified steam outlet, characterized in that the apparatus is additionally equipped with at least one similar plate with a contact tube located on it with a swirl with curvilinear opatkami, fastened at its upper portion nozzles for supplying and discharging the coolant liquid with a pure condensate fallen, arranged above the level of the additional plates, wherein each contact tube is provided with nozzles for supplying coolant.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the coolant supply pipes are located radially around the circumference of the contact pipe below the level of the coolant.