Массообменный аппарат

Массообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцкалмстическнх

Республик

722550 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 27 07.73(21) 1952577/23-26 с присоединением заявки.% (26) Приоритет

Опубликовано 25.03.80. Бюллетень Рй 11

Дата опубликования описания 28.р3 8р

В 01 Q 3/32

Веудерственлый квмитет до делам нзобретений н аткрытий (53) уДК 66.048 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. А. Полосин, П. Е. Кригман и Б. С. Язвенко

Государственный научно-: иследовательский: и проектноконструкторский институт "ЮжНИИгипрогаз" (71) Заявитель (54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРА

Изобретение относится к массооб: менным аппаратам колонного типа, предназначенным для взаимодействия систем газ-жидкость, и может быть использовано на различных абсорбционных установках нефтехимии и смежных областях, например в качестве аппарата для газовой регенерации насышенного абсорбента-десорбера.

Известны массообменные аппараты, содержашие вертикальный корпус, разделенный на контактные зоны горизонтальными перегородками-тарелками, имеюшими отверстия для прохода газа, переточные патрубки, закрепленные на корпусе над тарелками, распределитель газа, расположенный в нижней части корпуса, трубопроводы для подвода жидкости и газа и штуцеры вывода жидкости и газа (1).

Известные аппараты не обеспечивают эффективного перемешивания газа с жидкостью, поэтому КПД одной контакт ной зоны невелик, что приводит к уве,личению количества зон контакта, а .ледовательно веса, габаритов и стоимости аппарата.

Известен также массообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, горизонтальные тарелки, деляшие корпус на контактные зоны, распылители, установленные над тарелками по оси корпуса, переточные патрубки, закрепленные на корпусе над тарелками, расtO пределитель газа, расположенный в нижней части корпуса, трубопроводы, для подвода жидкости и газа, и штуцеры вывода жидкости и газа (2).

Недостаток известного аппарата—

25 вялое перемешивание газа с жидкостью вследствие того, что допустимый пере пад давлений между контактными ступенями ограничен высотой гидрозатвора, создаваемого переливными патрубками.

Как известно, эффективное диспергирование жидкости газом достигается при больших скоростях газа, которые создаются при большом перепаде давления

7225 газа. При ограниченноч перепале давле- ния диспергирование жидкости также недостаточно nns хорошего массообмена газа с жидкостью, что приводит к

=нижению КПД ступени, росту числа

5 ступеней, габаритов и веса аппарата.

С пелью интенсификации процесса за счет улучшения перемешивания газа с жидкостью аппарат снабжен соединенными с распылителями и переточными патрубками газожидкостными смесителями и газораспределительным коллектором, соединяющим газожидкостные смесители с трубопроводом для подвода газа, причем газожидкостные смесители выполнены в виде струйных инжекторов.

На чертеже изображен аппарат, продольный разрез.

Массообменный аппарат имеет корпус

1 с установленными внутри него сепарационным устройством 2 и контактными тарелками 3. Над каждой тарелкой установлено инжекпионное устройство 4 с камерой 5 и распылителем 6. Корпус 1 имеет патрубки 7 для выхода газа из

25 колонны, 8 — для вывода регенерируемого абсорбента, 9 — для подвода сухого газа в колонну и его распределения, 10 — для установки инжекционных устройств, а также патрубки 11 для подвода жидкости с тарелки вышележа- ° шей ступени к инжектору нижележащей ступени.

Инжекторы 4 присоединены к патрубкам 12, которые подключены к газорас35 пределительному коллектору 13.

К патрубку 9 присоединены трубопровод 14 основного газа с регулирующим клапаном 15. Перед клапаном 15 в

40 трубопровод основного газа врезан штуцер с регулирующим клапаном 16, к которому присоединен газораспределительный коллектор 13. Во всасываюшей камере 5 верхнего инжектора помешен трубопровод 17 для подачи в аппарат насьпценного абсорбента.

Аппарат работает следующим образом., Насыщенный абсорбент, который мо50 жет быть предварительно нагрет, по трубопроводу 17 поступает во всасывающую камеру 5 верхнего инжектора 4.

По патрубку 12 в камеру 5 инжектора подается, рабочая среда-газ, который инжекторует насыщенный абсорбент.

Газожидкостная смесь, образующаяся в инжекционном устройстве 4, впрыскивается через распылитель 6 внутрь

50 аппарата над верхней контактной тарелкой 3 в виде мелкодисперсного факела, обеспечивающего хороший массообмен, Жидкость собирается на верхней тарелке и через патрубок 11 поступает во всасывающую камеру 5 инжекционного устройства 4 нижележашей контактной ступени, из которого подается внутрь аппарата в пространство над следующей контактной тарелкой 3, затем снова подается на следующий инжектор и т.д.

Сухой газ регенерации абсорбента, например из магистрального газопровода, предварительно нагретый подается по трубопроводу 14 в нижнюю часть аппарата.

Поток газа поднимается по аппарату вверх и вступает в массообмен с абсорбентом как на контактных тарелках, так и во внутреннем объеме колонны между тарелками, где он контактирует с мелкодисперсной жидкой фазой, вы- ходящей в виде факела из распылителей

6. B массообмене участвует также и газ, отбираемый из трубопровода 14 основною газа, который дополнительно повышает температуру процесса, что способствует эффективности десорбции, особенно на верхних ступенях аппарата.

Регенерированный абсорбент собирает- . ся в нижней части аппарата и выводится патрубок 8. Парогазовая смесь проходит через сепарационное устройство 2 и выводится из аппарата через патрубок 7.

Регулирующими клапанами 15 и 16 можно легко регулировать перепад давления на инжекторах, поддерживая оптимальные параметры процесса массообмена.

Инжекционные устройства 4 крепятся к колонне на патрубках 10, размеры которых позволяют легко их демонтировать для ревизии или замены. 7

Применение аппарата позволяет повысить эффективность массообмена, уменьшить число ступеней, упростить конструкцию и уменьшить металлоемкость, Формула изобретения

1. Массообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, горизонтальные тарелки, делящие корпус на контактные зоны, распылители, установленные над тарелками по оси корпуса, переточные патрубки, закрепленные на

722550 подвода газа.

Составитель А. Тарасов

Редактор A. Павлюк Техред M, fIeTKQ Корректор Т. Скворцова

Заказ 90 2/1

Тираж 809 Подписное

Ш%!ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,yn. Проектная, 4 корпусе нлп тарелками, рлспр делитель га;lа, расположенный в нижней части корпуса, трубопроводы для подвода жидкости и газа, и штуперы вывода жидкости и газа, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, !то, с целью интенсификации процесса за счет улучшения перемешивания газа с жидкостью, он снабжен соединенными с распылителями и переточными патрубками газожидкостными 10 смесителями и газораспределительным коллектором, соединяюшим газожидкостные смесители с трубопроводом для

2. Аппарат по п. l, о т л и ч а юш и и с я тем, что газожидкостные смесители выполнены в виде струйных инжекторов.

Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе

1. Головачевский Ю. А. Оросители и форсупки скрубберов химической промышленности. М., 1967, стр. 9, рис, 3 а.

2. Авторское свидетельство СССР

М. 342646, кл. В 01 D 3/32, 1972 (прототип) .