Барботажный абсорбер для улавливания паров электролита из электролизера

 

1.БАРБОТАЖНЫЙ АБСОРБЕР ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПАРОВ ЭЛЕКТРОЛИТА ИЗ . ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающий корпус, патрубок для ввода газа и колпачок, расположенный соосно ему, патрубки для ввода жидкости и вывода газа и жидкости, отличающий ся тем, что, с целью увеличения степени поглощения паров электролита за счет удлинения времени контакта фаз, он снабжен усеченным конусом , установленным соосно. колпачку и прикрепленным меньшим основанием к его открытой части, и рассеивающими элементами, размещенными на боковой поверхности конуса. «Z -f 4ii :л

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ПП, А

3(50 B 01 53 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 34 524 59/23-26 (22) 21. 06. 82 (46) 23.02.84. Бюл. В 7 (72) A. A ° Êîñòþêîâ, P.A. Ñàíäëåð, А.A Ëàðèîíoâ, A.Ñ.×åñíîêîâ, Н.В.Бондаренко, A.Н.Татакин и И.В..Годун. (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени гор"}. ный институт юе. Г.В.Плеханова и

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной проваяапен» ности (53) 66 ° 071 ° 7.05(088.8) (56) 1. Патент C3lA В 1948500, кл. 261-114, 1931..

2. Рави В.М. Абсорбция газов. М., Химия", 1976, с. 430. (54) (57) 1.БАРБОТАЖНЫЙ ABCOPBEP ДЛЯ

УЛАВЛИВАНИЯ ПАРОВ ЭЛЕКТРОЛИТА ИЗ.

ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включакщий корпус, патрубок для ввода газа и колпачок, расположенный соосно ему, патрубки для ввода жидкости и вывода газа и жидкости, отличающийся тем, что, с целью увеличения степе« ни поглощения паров электролита за счет удлинения времени контакта фаз, он снабжен усеченным конусом, установленным соосно колпачку и прикрепленным меньиим основанием к его открытой части, и рассеивающими элементами, размещенными на боковой поверхности конуса. (X

2. Абсорбер по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что угол между образукщей конуса и его осью составляет 20-75

1074 57б

3. Абсорбер по и. l, о т л ич а ю шийся тем, что кажды . рассеивающий элемент выполнен в

Фиде треугольных пластин.

Изобретение относится к аппаратам для проведения химических и физических процессов и может быть применено. в металлургии для улавливания паров электролита иэ электролиэера при получении алюминия хлоридным методом, а также в химической промышленности для улавливания пара собственным конденсатом.

Известен аппарат, включающий корпус,,по высоте которого установлены колпачково-ситчатые тарелки с направлякщими поверхностями 11

Известен также барботажный абсорбер, включающий корпус, патрубок для ввода газа, колпачок, расположенный соосно ему, патрубки для ввода жидкости и вывода газа и жидкости Г22.

Недостатком известных барботажных .абсорберов с колпачково-ситчатыми тарелками является невысокая степень улавливания газа при малой толщине слоя улавливающей жидкости при небольшом числе последовательно поставленных тарелок.

Цель изобретения — увеличение степени поглощения паров электролита за счет удлинения времени контакта фаэ.

Укаэанная цель достигается тем, что барботажный абсорбер для улавливания паров электролита из электролиэера, включающий корпус, патрубок для ввода газа и колпачок, расположенный соосно ему, патрубки для ввода жидкости и вывода газа и жидкости, снабжен усеченным конусом, установленным соосно колпачку и прикрепленным меньшим основанием к его открытой части, и рассеивающими элементами, размещенными на боковой поверхности, конуса.

Целесообразно, чтобы угол между образующей конуса и его осью составлял 20-75

Каждый рассеивающий элемент выполнен в виде треугольной пластины.

На фиг.l изображен предлагаемый абсорбер, общий вид; на фиг.2 узел I на фиг.l; на фиг.3 — вид A на фиг. 2.

Абсорбер состоит из гаэоподводного патрубка 1, колпачка 2, усеченного конуса (раструба) 3, гаэоотводного патрубка 4, сливной

2 трубы 5, установленной на уровне расплава 6, корпуса (круглой закрытой тарелки) 7. Гаэоподводный патрубок 1 одним концом входит в кор5 пус 7. Колпачок 2 расположен соосно с газоподводным патрубком l u охватывает его. Раструб 3 располо-, жен соосно с колпачком 2 так, что .его узкий конец охватывает откры10 тый край колпачка 2, а сам он расположен между стенками корпуса 7 и колпачком 2, причем диаметр узкого конца раструба 3 равен диаметру открытой части колпачка 2.

15 На поверхности раструба расположены рассеивакщие элементы 8 в виде прикрепленных к поверхности штырьков или язычков. Язычки могут быть вырублены из раструба. Угол между

2О направляющей конуса .и его осью составляет 20 — 75О, что определя- ется условиями работы абсорбера.

Выбор угла о(между направляющей раструба и его осью в пределах

2520 — 75 обосновывается необхбдимостью увеличения степени поглсще. ния паров. При отсутствии направля-. ющей поверхности газовый поток движется через слой жидкости вертикально, и путь барботажа равен разности между уровнем жидкости и уровнем нижнего среза колпачка.

Использование раструба в качестве направляющей поверхности позволяет беэ увеличения уровня жидкости в тарелке и, соответственно, статического гидравлического сопротивления a6copbepa увеличить путь барботажа в 1/cosd раз, повышая тем самым степень поглощения паров.

40 Устройство работает следукщим образом.

По гаэоподводному патрубку 1 парогаэовая смесь поступает под колпачок 2 и вытесняет из него улавли45 вающую жидкость.

Когда давление поступающей смеси превыаает давление столба улавливающей жидкости (расплава), парогазовая смесь барботирует через расплав, при5Очем не вертикалъно.вверх, à по поверхности конуса 3, под углом к поверхности расплава..

В качестве улавливакщей жидкости применяют расплав, по составу соот55 ветствукщий составу паров электроли1074576

2 cos ot, Составитель Г.урусова

ТехредИ.Метез ева

КорректоР А. Зимокосов

Редактор С.Саенко

Заказ 426/8

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Ю

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 та обогащенный хлористым алюминием и имеющим температуру плавления ниже 150 . Температура расплава в абсорбере 250-400 С.

При барботаже парогазовой смеси происходит .массообмен между расплавом и паровой фазой.

Пар конденсируется расплавом, а хлор, имекщий ничтожную растворимость в расплаве, выходит из расплава и отводится через газоотводный патрубок...4.

При достижении уровнем расплава сливной трубы 5 (за счет конденсации пара) расплав сливается по ней в исходную емкость (электролиэер).

Нижний конец сливной трубы опущен ниже уровня расплава в электролизере.

Тепло, выделякщееся при конденсации.пара, отводится через боковую поверхность корпуса 7 абсорбера.

Таким образом осуществляется замкнутая циркуляция пара в системе электролиэер-абсорбер.

При барботаже пузыри парогазовой смеси двигаются по поверхности усеченного конуса и проходят путь где 0z - толщина слоя расплавау

aL - угол между обраэумцей конуса. и его осью. У„

Например, при ..Ю= 60, tg= =Л,, т.е. парогазовая смесь при бар ота5 же проходит вдвое больший путь.

При ф((20 f <6, ° 4,, что дает незначительный выигрыш,в длине пути ! барботажа, а следовательно, и в степени улавливания.

)p При Фъ75 для всех реальных скоростей .газового потока под раструбом скапливается парогаэовая смесь в виде "газового мешка, что приводит к снижению эффективности бар15

Таким образом, рекомендуемый интервал углов между образующей раструба и его осью 20» 75 "»

Технический эффект предлагаемой конструкции определяется увеличением эффективности поглощения пара расплавом, которая пропорциональна пути барботажа. При применении предложенной конструкции барботаж осуществляется по поверхности усеченного конуса, по пути, в 1,1-3,9 раза большем, чем при вертикальном барботаже (при угле c(= 20 выигрьы пути в 1,1 раза, при углЕ +1 75 в 3,9 раза больше) .