Скрубберная камера
Иллюстрации
Реферат
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (л) 5 В 01 D 47/16
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
° °
Ш
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4748042/26 (22) 11.10.89 (46) 15,10.92. Бюл. М 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт серной промышленности с опытным заводом (72) В.Т.Яворский, В.И,Подолян, П,К.думма, С.И.Сенькив и P.Т.Олейник (56) Патент Франции М 1032107, кл. 1(14), 1953, Авторское свидетельство СССР
N. 1544463, кл. В 01 D 47/18, 1990. (54) СКРУББЕРНАЯ КАМЕРА (57) Использование: разделение и очистка газов или жидкостей от растворенных летучих примесей в химической, нефтехимичеЯ2 176824/ А) ской и смежных отраслях промышленности.
Сущность изобретения. скрубберная камера содержит горизонтальный цилиндрический корпус (1), снабженный кольцевыми перегородками (5) и перфорированными пластинами (4), вращающийся вал с разбрызгивателями, патрубки для ввода и вывода газа и жидкости. Внутренние кольцевые перегородки (5) и перфорированные пластины (4), выполненные из сетки, устойчивой в среде жидкости, образуют отдельные зоны диспергирования (10). На внутренних боковых стенках корпуса установлены продольные попарные направляющие пластины (6) со встречным уклоном, обеспечивающим сток жидкости в зону интенсивной работы разбрызгивателя. 2 ил.
1768247
Изобретение относится к массообменным аппаратам системы жидкость — газ (пар), в частности к горизонтальным аппаратам с внешним подводом энергии, и может быть использовано для дегазации жидкостей от растворенных летучих примесей в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности.
Известно устройство, включающее барабан с нагревательной рубашкой и вращающимся валом с несколькими перфорированными дисками меньшего диаметра. Отверстия на двух соприкасающихся дисках не совладают. Внутри барабан разделен на несколькс камер перегородками, которые обеспечивают сообщение между камерами:выше уровня жидкости.
В данном случае поверхность контакта фаз обеспечивается за счет разрыва пленки на перфорациях дисков и, в меньшей мере, на ее поверхности в процессе пленочного движения жидкости, поэтому довольно ограничена.
Наиболее близким по технической сущности является изобретение, предлагающее интенсифицировать процесс в скрубберной камере путем установки спиральных перегородок. Это упорядочивает движение газовых и жидкостных потоков.
Однако .наличие длинной направляющей ло газу в форме витков и неизбежные завихрения потоков разбрызгивающими устройствами способствуют созданию застойных зон у стенок спирали, увеличивают стекание жидкости в виде пленок (пристенный эффект) с малой поверхностью контакта, что в конечном итоге снижает аффект массообмена, Целью настоящего изобретения является повышение эффективности массообмена и снижение расхода энергоресурсов путем ликвидации застойных эон и продольного перемешивания.
Поставленная цель достигается тем, что в известной скрубберной камере, включающей горизонтальный цилиндрический корпус с разбрыэгивателями, установленными на вращающемся валу, внутренние поперечные кольцевые перегородки, снабженные щелями для опорожнения камеры и сливными порогами, и размещенные в корпусе с образованием зон диспергирования, входной и выходной патрубки для газа, патрубки для ввода и вывода жидкости, соглано изобретению, камера снабжена продольными направляющими пластинами, размещенными попарно со встречным уклоном к; месту установки раэбрызгивателей в зонах диспергирования на каждой боковой стен в корпуса, перфорированными пластинами, закрепленными на поперечных кольцевых перегородках, при этом поперечные кольцевые перегородки выполнены плоскими, а перфорированные пластины — в виде сеток, 5 входной и выходной патрубки газа установлены на торцевых стенках аппарата. Поперечные перфорированные перегородки с перфорированными пластинами в виде сетки образуют отдельные зоны диспергирова1G ния. Такие перегородки обеспечивают снижение максимальной скорости движения газа по центру и усредняют ее по всему сечению аппарата. Это уменьшает нерациональный расход газа, застойные зоны, обра15 зующиеся у стенок в связи с завихрением газа нри движении по спирали, и перенос жидкости мимо зоны диспергирования. По низу перегородки обеспечивают сужение потока жидкости, тем самым смешивают его
20 периферийное течение с центральным, которов в наибольшей мере подвергается турбулизации. Таким образом происходит выравнивание кратности диспергирования жидкости по всему сечению аппарата. Кро25 ме этого на боковых стенках корпуса попарно в каждой зоне диспергирования устанавливают продольные направляющие пластины с уклоном, встречным к месту установки разбрызгивателя, обеспечиваю30 щим поток жидкости со стенок в зону его интенсивного действия с целью ликвидации
"пристенного эффекта", неизбежно образующегося при стекании жидкости по обечайке аппарата, Наличие таких пластин также
35 усредняет кратность диспергирования серы, проходящей через камеру, что повышает общий эффект массообмена.
Патрубки подвода и вывода газа устанавливаются (в отличие от прототипа) на
40 торцевых крышках аппарата для более рационального использования его рабочего объема, Применение тангенциального ввода и вывода газа уменьшает рабочий объем аппарата в связи с тем, что раэбрыэгиватели
45 не могут быть установлены в зоне патрубков, т.к. резко возрастает брыэгоунос и В03можность их забивания.
Такая конструкция скрубберной камеры способствует приближению массообменно50 ro аппарата к условиям идеального вытеснения, тем самым увеличивает ступенчатость процесса, сохраняя на каждой ступени его наибольшую движущую силу.
Сопоставительный анализ с прототи55 пом показывает, что заявляемая скрубберная камера отличается тем, что перегородки выполнены вертикальными (поперечными) с перфорированными пластинами в виде сетки, разделяющими весь объем аппарата на эоны и обеспечивающие сужение потока
1768247
6 жидкости для смешения ее периферийного течения с центральным, на боковых стенках аппарата для стока жидкости в зону интенсивного действия разбрызгивателя попарно установлены продольные направляющие пластины. Таким образом, "-аявляемая скрубберная камера соответствует критерию изобретения "новизна".
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия
На фиг.1 представлена скрубберная камера, разрез; на фиг,2 — поперечное сечение А-А на фиг.1, Скрубберная камера представляет со10
20 бой горизонтальный цилиндрический корпус 1 с плоскими торцевыми крышками 2, входным и выходным патрубками для газа
3, перфорированными пластинами 4 в виде сеток, плоскими кольцевыми перегородками 5, продольными на равляющими пластинами 6. В нижней части корпус 1 снабжен горизонтальным валом 7 с разбрызгивателями 8, патрубками подачи и выхода жидкости 9, 30
Устройство работает следующим образом. Газ по патрубку 3 поступает в корпус 1, закрытый плоскими торцевыми крышками 2, и заполняет первую по ходу зону диспергирования 10, затем, преодолевая сопротив35 ления пленки на перфорированных перегородках 4, заполняет вторую и последующие зоны 10 и выходит из аппарата, Жидкость противотоком от патрубка 9 перетекает по низу через щели (отверстия) 11 в другом конце аппарата. Щели 11 в кольцевых перегородках обеспечивают сужение потока жидкости и ее смешение (усреднение) во всем объеме каждой зоны 10. Разбрызгиватели 8 зачерпывают жидкость и разбрызгиваютее широким факелом по всему сечению каждой зоны аппарата. При этом происходит массообмен между жидкостью и газом. Его эффективность будет ofl50 ределяться степенью диспергирования и кратностью обновления поверхности. Степень диспергирования зависит от скорости вращения конструкции разбрызгивающего устройства. При равности этих факторов эффективность массообмена зависит от наличия застойных зон и потоков, а именно, от наличия объемов жидкости и газа с разной кратностью диспергирования.
В техническом решении застойные зоны и потоки уменьшаются вследствие того, перегородках 5 и выходит через патрубок в 40 что, во-первых, кольцевые сплошные перегородки 5:-:рег;>-:тствуют периферийному течению жидкости, минуя зоны интенсивной работы разбры.-гивателя (а,, во-вторых, уносимые по-оком газа шлейфы жидкости q«cпергиру;аTcsl на перфорироганных пластинах 4, в-третьих, на боковых стенках каждой зоны аппарата устанавливаются продольные наклонные пластины 6, не позволяющие растекаться жидкости по обечайке малоэффективной пленкой, а напрэвляюшие ее в зонg интенсивной радоты раэбрызги вателя (а} для повторного диспергирования.
В таблице приьедены сравнительные результаты исследований эффектиsности десорбции органических примесей из серы паром в скрубберной камере с си чатыми и спиральныл и перегородками.
Массовая доля органических примесей в исходной сере одинаковая и равна 0,10—
0,12 04.
В результате использования конструкции аппарата режим работы его приближается к ячеечной модели, что повышает эффективность массообмена за счет поддержания на высоком уровне градиента концентрации по длине аппарата и повышения общей кратности диспергировачия жидкости, а также уменьшения расхода газа-десорбента за счет его рационального использования в связи с YcKëIî÷åíèåì застойных "=oí и проскока через аппарат центрального потока газа.
П рименение скрубберной камеры поедложенной конструкции в процессе очистки серы от легколетучих органических примесей позволяет повысить степень десорбции на 10-15;4 и стабилизировать процесс. Использование этого аппарата в условиях Роздольского ПО "Сера позволит увеличить количество серы, выпускаемой сортом 9990 без каких-либо дополнительных капитальных затрат на 200 тыс. тонн в год.
Формула изобретения
Скруббер ..ã".ë камера, включаагцая горизонтальный цилиндрический корпус с торцевыми крышками и разбрызгивателями, установленными на вращающемся валу, внутренние поперечные кольцевые перегородки. снабженные щелями для опорожнения камеры и размещенные в корпусе с образовачием зон диспергирования, вход- ной и выходной патруоки г ля газа, патрубки для ввода и вывода жидкости, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности массообмена и снижения расхода энергоресурсов. онэ снабжена продольными направляющими пластинами, размещенными попарно со встречным укло7768247
Сравнительные результаты исследований эффективности десорбции органических примесей из серы паром в скрубберной камере с ситчатыми и спиральными перегородками ном к месту установки разбрызгивателей в зонах диспергирования на каждой боковой стенке корпуса, перфорированными пластинами, закрепленными на поперечных кольцевых перегородках, при этом поперечные кольцевые перегородки выполнены плоскими, а перфорированные пластины в виде сеток, а входной и выходной патрубки газа установлены на торцевых крышках an5 парата.