Газлифтный аппарат

 

ГАЗЛИФТНЫЙ АППАРАТ, содержащий вертикальный цилиндрический коЬпус, верхнюю и нижнюю емкости, верхнюю и нижнюю трубные решетки. в которых эакрепле,ны циркуляционные и барботажные трубы с отверстиями для ввода в них газа, технологические штуцеры, отличающи й-, с я тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет создания дополнительного поперечного пульсационного движения жидкости в барботажных трубах, аппарат снабжен гибкими элементами, установленными по длине барботажных труб и выполненными в виде плоских , пластин, закрепленньис по торцам в барботажных трубах, при этом.длина гибкого элемента превышает расстояние между точками его закрепления. ел С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(59.В 01 д 19/24

I (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3522619/23-26 (22) 17.12.82 (46) 15.02.84. Вюл. Р 6 (72) A.Ý.Êåéâ и A.Â.(r)èmêèí (53) 66.023(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ю 129848, кл. В 01 J 14/00, опублик. 1960.

2. Авторское свидетельство СССР .

М 199087, кл. В 01 J 14/00, опублик. 1965. (54) (57) ГАЗЛИФТНЫй АППАРАТ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, верхнюю и нижнюю емкости, верхнюю и нижнюю трубные решетки, в которых закреплены циркуляционные и барботажные трубы с отверстиями для ввода в них газа, технологические штуцеры, о т л и ч à ю щ и и - с я тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет создания дополнительного поперечного пульсационного движения жидкости в барботажных трубах, аппарат снабжен гибкими элементами, установленными по длине барботажных труб и выполненными в виде плоских пластин, закрепленных по торцам в барботажных трубах, при этом. длина гибкого элемента превышает расстояние между точками его закрепления.

1072882

Изобретение относится к конструкциям газлифтных аппаратов и может быть использовано в химической; нефтехимической и других отраслях промышленности для проведения текло массообменных процессов в системе гаэ-жидкость, например, при окислении кислородом воздуха жидких углеводородов в производстве основного органического синтеза, при поглощении. газообразного аммиака, минеральными абсорбентами в производствах аммонийных удобрений и т.д, Известен аппарат для проведения тепло-массообменных процессов в системе газ-жидкость, принцип работы которого основан на действии эрлифта, содержащий вертикальную ци линдрическую емкость, снабженную верхними и нижними трубными решетками, в которых закреплены циркуляционные и барботажные трубы. 8 барботажные трубы через отверстия подается газ, .образующий с реакционной массой газожидкостную смесь.

За счет разности плотностей сплошной жидкости в циркуляционных трубах и газожидкостной смеси в барботажных трубах происходит циркуляция реакционной массы в объеме аппарата. Текло-массообменные процессы взаимодействия реакционной массы с газом происходят в барботажных трубах L 1 ).

Йедостатком известного аппарата является сложность интенсифицирования процесса;. массообмена между газовой и жидкой фазами. Поэтому для увеличения выхода конечного продукта необходимо увеличивать габариты аппаратов, применять большее их число, устанавливать дополнительное оборудование, увеличивать расходы газов и реакционной смеси.

Это приводит к усложнению технологической схемы процессов и удорожанию всево производства в целом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является аппарат, предназначенный для проведения процессов тепло- массообмена в системе газ-жидкость и состоящий из корпуса с расположенными внутри него верхней и нижней камерами с рубашками, трубными решетками и проходящими через них циркуляционничи и барботажными трубами f2

Однако в данном аппарате интенсифицировать процесс массообмена можно только за счет увеличения скоростей газа и жидкости в барботажных трубах, т.е. увеличивая расход исходных реакционных компонентов. При увеличении скорости газа в барботажных трубах происходит слияние отдельных. пузырей газа в более крупные по размеру пузыри. A при так называемом режиме динамической пены, когда гаэожидкостная смесь образована пузырями различной формы, включая очень крупные скопления газа и брызг, газ может Двигаться в виде снарядов, разделенных прослОйками жидкости. При этом значительно снижается удельная поверхность газовых пузырей в объеме жид5

10 бах, при этом длина гибкого элемента превышает расстояние между точками его закрепления.

На фиг.1 изображен газлифтный аппарат, общий вид; на фиг.2 -. разрез A-А на фиг.1.

Аппарат состоит Из вертикального цилиндрического корпуса 1, верхней 2 и нижней 3 емкостей, верхней 4. и нижней 5 трубных решеток, в которых закреплены барботажные 6 и циркуляционные 7 трубы. Варботажные трубы 6 имеют отверстия 8 для ввода в них газа, выполненные на одинаковом расстоянии от нижней трубной решетки 5, одного диаметра и с рав- 60

65 кости, уменьшается общая поверхность массообмена между газовой и жидкой фазами, снижается скорость процесса массопередачи между газом и жид 5 костью. При увеличении расхода жидкости скорость ее в барботажных и циркуляционных трубах увеличивается, время пребывания реакционной массы в аппарате уменьшается, коли20 чество образующегося в единицу времени конечного продукта также уменьшается, падает производительность аппарата. Для того, чтобы увеличить выпуск конечного продукта

25 необходимо увеличить габариты аппаратов, применять большее число их, увеличивать расходы газа и жидкости, которые не могут быть полностью использованы. Это приводит к удорожанию производств, где применимы данные аппараты.

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена между газовой и жидкой фазами эа счет создания дополнительного поЗ5 перечного пульсационного движения жидкости в барботажных трубах.

Поставленная цель достигается тем, что гаэлифтный аппарат, содержащий вертикальный цилиндричес40 кий корпус, верхнюю и нижнюю емкости, верхнюю и нижнюю трубные решетки, в которых закреплены циркуляционные и барботажные трубы с отверстиями для ввода в них газа, тех45 нологического штуцеры, снабжены гибкими элементами, установленными по длине барботажных труб и выполнен ными в виде плоских пластин, закрепленных по торцам в барботажных тру1072882

%u Г ным шагом по наружной окружности труб. По длине барботажных труб б установлены гибкие элементы 9, выполненные в виде плоских пластин, длина которых превыаает расстояние между точками их закрепления. An- 5 парат снабжен технологическими штуцерами для входа жидкости 10., для выхода конечного продукта 11, для подачи газа 12, для выхода отработанного газа 13, для подачи тепло- 19 носителя 15, для.отвода теплоносителя 16. Для отделения газов от содержащихся в нем капель жидкости в верхней камере 2 аппарата установлен брызгоотбойник 14. Для установления аппарата на строительных конструкциях он снабжен опорами 17.

Аппарат работает следующим образом.

В. заполненный жидкой реакционной массой аппарат под нижнюю трубную. решетку 5 через штуцер 12 подается газ, образуя под ней газовый слой.

Через отверстия 8 газ поступает в барботажные трубы б, образуя в них газожидкостную смесь. За счет разности плотностей газожидкостной смеси в барботажных трубах 6 и жидкости в циркуляционных трубах 7 в объеме аппарата происходит циркуляция реакционной массы. Газожидкостная смесь по барботажным трубам б движется вверх, а жидкая реакционная масса по циркуляционным трубам 7 — вниз. Процесс массопередачи между газовой и жидкой фазами происходит в барботажных трубах.

Гибкие элементы 9 при набегании на них газожидкостного потока, а также вследствие наличия градиентов статического давления по сечению барботажных труб, вызываемых неравномерностью газосодержания в данных сечениях, переходят в колеба. тельное пульсационное йоперечное движение. Это движение передается жидкости, движущейся по барботажным трубам, создается дополнительное поперечное пульсационное движение жидкости в барботажных трубах.

Таким образом, применение газлифтного аппарата в соответствующих технологических процессах позволяет увеличить выход конечного продукта при неизменных расходных показателях исходных реакционных компонентов приблизительно на

10-15%, что позволяет получить на данных производствах значительный народно-хозяйственный эффект.

ВНИИПИ Заказ 248/3

Тираж 537 Подписное

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