Тепломассообменный аппарат

Тепломассообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20. 04. 79 (21) 2757445/23 26 (51} М. Кд з

В 01 J 19/00

В 01 D 3/18 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано070882. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 070882

}53}УДК 66.023 (088. 8) О.С.Чехов, Т.И.Бондарева, M.Ã.Áåðåíãàðòåí,Í.Н.Гольтякова, Н.Е.Николайкина, Ю.Г.Пикулин, Б.Т.Васильев,й,-р-.-Воротников, (72) Авторы изобретения

Л.И.Брагина и Т.A.Ñîëîâåéêèíà

uii::: "

ТЕht . "" - "

Московский ордена Трудового Красного Знамени

1,Я,;)(Йв 1институт химического машиностроения (71) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к массообменным аппаратам для проведения процесса осушки и отдувки сернистого газа при производстве серной кислоты под давлением

При производстве серной кислоты широко применяются массообменные аппараты, для эффективной работы которых необходимо создание значительных плотностей орошения, что приводит к повышению энергозатрат на циркуляцию абсорбента и к повышению гидравлического сопротивления аппарата (11 .

К предлагаемому аппарату наиболее близок масообменный аппарат, включающий корпус с установленными по его высоте контактными тарелками с переливными устройствами, выполненными в виде патрубков с отбойными дискамитарелками с двумя зонами контакта фаз (21 .

При этом плато тарелки разбито на .несколько самостоятельно функционирующих элементов, в центре которых установлены переливные устройства.

В связи с тем, что на тарелках должны быть одновременно проведены процессы осушки воздуха и отдувки сернистого газа в условиях ввода на тарелку воды, моногидрата или олеума, в таком массообменном аппарате нельзя создать равномерное температурное поле, что приведет к локальным разогревам кислоты с последующей за этим генерацией тумана. Кроме того, локальное повышение температуры за счет смешения воды с кислотой на плато тарелки будет способствовать интенсивной коррозии, что приведет к разрушению массообменных устройств.

Целью изобретения является обеспечение возможности осуществления процесса осушки воздуха и отдувки сернистого газа в производстве серной кислоты под давлением при создании равномерного поля температур на плато тарелки.

Поставленная цель достигается тем, что тепломассообменный аппарат, содержащий корпус с установленными по его высоте тарелками и переливными устройствами, выполненными в виде патрубков с отбойными дисками под нй.ми, снабжен средством для ввода реагента, выполненным в виде коллектора с соплами, расположенными над переливными патрубками cQocHo им, а внутри патрубков по оси смонтированы отбойные элементы.

948412

Предварительно проконтактировавшая на вышерасположенных тарелках кислота поступает на тарелку, представляющую собой перфорированное плато, на котором установлены клапаны, колпачки, жалюзи и т.д., и после контакта с воздухом переливается через верхний обрез переливного патрубка в ереливное устройство. Од60

Такое выполнение аппарата позволяет осуществлять интенсивное смешение кислоты с водой моногидратом, олеумом)„ в результате чего повышается температура смеси внутри переливного патрубка. Вытекающая из щелей последнего жидкостная пленка разогретой смеси контактирует с воздухом. Разогрев способствует улучшению условий десорбции из кислоты растворенного в ней сернистого газа. B процессе контакта кислота охлаждается и отдутая серная кислота поступает в барботажный слой нижерасположенной тарелки, при этом исключается возможность локального повышения температуры в этом слое, а следователь но, исключаются условия туманообразования и интенсивной коррозии плато вЂ,ãpeëê .

На ертеже схематично изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез, В корпусе 1 размещены тарелки 2 с двумя зонами контакта фаз, на плато которых распределены переливные устройства 3, представляющие собой па†25 трубки с отбойными дисками под нимй, образующими с нижним обрезом патрубка щели. Верхний обрез переливного устройства расположен над плато тарелки.

В межтарельчатом пространстве смок- 30 тировано средство для ввода реагента, выполненное в виде коллектора

4, no Ko oM o Ho c a (МоНогидрат, олеум).В коллекторе установлены соосно с переливными устройства- 35 ми сопла 5, нижний обрез которых расположен выше верхнего обреза переливного устройства. Внутри последнего соосно установлены отбойные элементы

6 с плоской или конической поверх- 40 ностью

Взаимодействие газа и жидкостей в аппарате протекает в следующей последовательности. Воздух контактирует с сушильной кислотой на тарелках аппарата и при этом протекают процессы осушки его и десорбции из кислоты растворенного сернистого газа. С целью интенсификации процесса десорбции температура кислоты повышается путем разбавления кислоты водой или разбавления моногидрата (олеума) сушильной кислотой.

Процесс осушки и отдувки сернистого газа в условиях ввода воды протекает следующим образом. 55 новременно через коллектор и сопло в переливное устройство подается струя воды, что исключает возможность смешения кислоты с водой вне объема перелива. Для лучшего смешения струя воды направляется на отбойный элемент из кислотостойкого

Материала, например из фторопласта.

Поверхность отбойного элемента может быть конической или плоской. Ударяясь об этот элемент, вода отбрасывается к стенкам переливного устройства и встречается с потоком сушильной кислоты. Это соударение потоков интенсифицирует процесс смешения, в результате которого происходят разбавление кислоты и повышение температуры. Разогретая кислота вытекает из кольцевых щелей переливного устройства в виде пленок, которые дробятся воздухом, и при этом интенсивно протекают процесс десорбции сернистого газа и охлаждение кислоты. Далее кислота поступает на нижерасположенную тарелку для последующего контактирования с осушаемым воздухом. В барботажном слое нижерасположенной тарелки могут быть установлены теплоотводящие трубы.

Осуществление смешения кислоты с водой в переливном устройстве исключает воздействие сильно агрессивной среды на плато тарелки, при этом исключается возможность локального повышения температуры в слое и,следовательно, интенсивной коррозии плато тарелки.

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус с установленными по его высоте тарелками и переливными устройствами, выполненными в виде патрубков с отбойными дисками под ними, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности осуществления процесса осушки воздуха и отдувки сернистого газа в производстве серной кислоты под давлением при создании равномерного поля температур на плато тарелки, аппарат снабжен средством для ввода реагента выполненным в виде коллектора с соплами, расположенными над переливными патрубками соосно им, а внутри патрубков по оси смонтированы отбойные элементы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рамм В.М.Абсорбция газов. М., "Химия", 1976, с.349-350.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 194764, кл.В 01 D 3/22, 1967 (прототип).

948412

Составитель Н.Рудько

Редактор З.Бородкина Техред M. Гергель Корректор Н.Король

Заказ 6062/6 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4