Массобменная колонна для очистки газов

 

1. МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ преимущественно от оксидов азота, включающая вертикальный корпус, глухую по. жидкости тарелку с газораспределительными элементами в нижней части, капельный диспергатор жидкости и .перераспределительную газовую решетку в верхней части, патрубки ввода и вывода газа и жидкости, о т л и ч a ю щ a я с я тем, что, с целью повышения степени очистки путём Исключения загрязнения промывного газа вторичным оксидом азота, она снабжена коллектором для вывода вторичного оксида азота, установленного , между газораспределительными элементами и тарелкой и соединенного с отсосным устройством. 2.Колонна ПОП.1, отличающаяся тем, что.коллектор для вывода вторичного оксида азота выполнен в виде горизонтальных перфорированных параллельных цилиндров. 3.Колонна по п. 1, отличающая с я тем, что коллектор для вывода вторичного оксида азота выполнен в виде цилиндрических перфо .рированных концентрических колец. i (П 4.Колонна поп.1,отличающ a я с я тем, что, с целью предотвращения десорбции вторичного оксида азота в момент удара капель жид-л кости о поверхность газораспредели-. тельных элементов и коллектора, они снабжены вертикальными бортиками с .. прорезями для слива жидкости, расположенными по периметру в их верхних частях.

СООЗ СОВЕТСНИХ

COUWII

РЕСПУБЛИН

09) (1И з(59 В 01 D 53/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ (21) 3643072/23-26; 3643073/26 .(22) 20.09.83 (46) 23. 11.84. Бюл. N 43 (72) P.З.Хитерер, И.Г.Тертышный, О.С.Чехов и Б.M.Îëåâñêèé (53) 66.071.7. 05(088.8) (56) 1. Патент США № 4081518, кл. 423-400, 1976.

2. Патент Англии ¹ 741068, кл. 55.2, 1953. (54) (57) 1. МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА ДЛЯ

ОЧИСТКИ ГАЗОВ преимущественно от оксидов азота, включающая вертикальный корпус, глухую по жидкости тарелку с газораспределительными элементами в нижней части, капельный диспергатор жидкости и перераспределительную газовую решетку в верхней части, патрубки ввода и вывода газа и жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени очистки путен исключения загрязнения промывного газа вторичным оксидом азота, она . снабжена коллектором для вывода вто-. ричного оксида азота, установленного.ìåæäó газораспределительными элементами и тарелкой и соединенного с отсосным устройством.

2. Колонна по п.1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, коллектор для вывода вторичного оксида азота выпол. нен в виде горизонтальных перфорированных параллельных цилиндров.

3. Колонна по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что коллектор для вывода вторичного оксида азота выполнен в виде цилиндрических перфорированных концентрических колец.

4. Колонна поп. 1, о т л и ч а ю- Е щ а я с я тем, что, с целью предотвращения десорбции вторичного оксида азота в момент удара капель жид кости о поверхность газораспредели--. тельных элементов и коллектора, они

O снабжены вертикальными бортиками с .: прорезями для слива жидкости, расположенными по периметру в их верхних частях.

1125 да азота.

Изобретение относится к аппаратам очистки газов от оксидов азота л и может быть использовано в химической промышленности, в частности в производстве азотной кислоты. 5

Известен абсорбер для очистки газов от оксидов азота, включающий кор" пус с патрубками ввода и вывода фаэ, B KoTopoM @30TH H азотистую кисло-.:

4», образовавшиеся при поглощении

БОх выводят их абсорбера и направляют в отдувочный аппарат, где HNO разлагается потоком воздуха. Полученный при этом вторичный оксид азота

NO утилизируется путем смешения с 15 нитрозным газом, идущим в абсорбер 1

Наиболее близкой к изобретению является распылительная массообменная колонна, содержащая вертикаль= ный корпус, глухую по жидкости .та- 20 .релку для приема отработанного абсорбента, -патрубки для ввода и вывода газа и жидкости, перфорированную перегородку в верхней части корпуса, диспергирующей жидкость на струи и 25 капли, газораспределитель в виде колФ пачков, размещенных. на тарелке $2), Недостатком известной конструкции является загрязнение очищенного газа вторичным и снижение степени,5п очистки на 15-25 . При контакте капель абсорбента с нитрозным газом в каплях образуется HNO> и HNO

Последняя, несмотря на малое время пребывания абсорбента в колонне (по- д5 рядка нескольких секунд), успевает разложиться на 15-20Х с последующей десорбцией вторичного ЯО с поверхности проконтактировавшего абсорбента.

Этот оксид попадает s зону абсорб- 4О ции и загрязняет промытый газ. Несмотря на высокие коэффициенты массопередачи (1200-2000 ч ), концентрация оксидов азота в очищенном газе повышается до 0,04-0,053,об., что пре- g5 вышает уровень санитарной нормы

О, 02Х об.

Цель иэобретения — повышение степени очистки за счет исключения загрязнения промытого газа вторичным оксидом азота.

Указанная цель достигается тем, что массообменная колонна для очистки газов, преимущественно от оксидов азота, включающая вертикальный корпус, глухую по жидкости тарелку газораспределительными элементами в нижней части, капельный дисперга029 а тор жидкости и перераспределитель% ную газовую решетку в верхней части, патрубки ввода и вывода газа и жидкости, она снабжена коллектором для вывода вторичного оксида азота, установленного между гаэораспределительными элементами и тарелкой и соединенного, с отсосным устройством.

Кроме того, коллектор для вывода вторичного оксида азота целесообразно выполнять в виде горизбнтальных перфорированных параллельных цилиндров.

Причем коллектор для вывода вто ричного оксида азота, целесообразно выполнять в ниде цилиндрических перфорированных концентрических к.лец.

Целесообразно, с целью предотвращения десорбции вторичного оксида азота в момент удара капель жидкости о поверхность газораспределительных элементов и коллектора,; снабжать их вертикальными бортиками с прорезями для слива жидкости, расположенными по периметру в их верхних частях.

Через перфорированные цилиндры и цилиндрические перфорированные концентрические кольца равномерно перекрывающие поверхность абсорбента, выводится десорбировавшийся с этой поверхности вторичный NO. При любом времени пребывания абсорбента в колонне, весь выделившийся NO не попа-, дает в зону абсорбции и не снижает степени очистки, время пребывания будет определяться лишь условиями достижения необходимой эффективности массообмена.

Кроме того, перфорированные ци- ; линдры, кольца и газораспределительные патрубки в верхней части снабжены вертикальными бортиками с прорезями для слива жидкости, расположенными по периметру. В процессе абсорбции часть капель падает на поверхность патрубков, и перфорированных цилиндров и колец и разбивается на мелкие капли, что сопровождается десорбцией вторичного NO.

Вертикальные бортики с поверхностью вышеуказанных узлов образуют ванночки, в которых накапливается жидкость. падающие капли мягко взаимодействуют с поверхностью жидкости, не разбиваются на мелкие капли и не происходит десорбции вторичного окси1125029

На фиг. 1 изображена колонна с коллектором в виде горизонтальных перфорированных параллельных цилиндров, общий вид; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел Б на фиг. 1; на фиг. 4 — вид В на фиг. 2; на фиг. 5 — колонна с коллектором в виде цилиндрических перфорированных концентрических колец, общий вид; на фиг. 6 — разрез Г-Г на фиг. 5; на .10 фиг. 7 — узел D на фиг. 5; на фиг.8вид Е .на фиг. 6..

Массообменная колонна .включает вертикальный корпус 1, в верхней части которого имеются перераспредели» - 15 тельная газовая решетка 2 и капельный диспергатор жидкости 3, в нижней части находится глухая по жидкости тарелка 4, на которой расположены газораспределительные патрубки 20

5 с вертикальными бортиками 6. В свободном пространстве между патрубками 5 на одном уровне над тапелкой 4 размещен коллектор для вывода вторичного оксида азота в виде горизоп- 25 тальных перфорированных параллельных цилиндров 7 с вертикальными бортиками 8, имеющие прорези для слива жид-. кости, цилиндры 7 соединены с патруб. ками 9, через который выводится вто ричный ИО. Колонна снабжена патрубками для ввода газа 10, вывода промытого газа 11, ввода жидкости 12, - вывода отработанного абсорбента 13.

Во втором варианте выполнения мас- З сообменной колонны (фиг. 5) коллектор для вывода вторичного оксида азота выполнен в виде цилиндрических перфорированнь=< концентрических колец

14. Газораспределительный патрубок

5 имеет лопасти 15 и диск 16, на котором находится. вертикальный бортик

,6 и трубочка для слива жидкости 17.

Кольца 14 соединены через патрубок .

9 с .отсосным устройством. Кольца 14.;45 в верхней части снабжены вертикальными бортиками 18 с прорезями для

Слива жидкости.

Колонна работает следующим образом.

Газ, в количестве 3200-300 нм /ч е при 20-35 С и давлении 4-10 атм с содержанием 0,25-0, 1Х об. NQ равномерно распределяется по сечению колонны через газораспределительные патруб. ки 5 и движется вверх. Сверху газовый поток равномерно орошается водным раствором, содержащим до 5Х НЯО и подаваемым через патрубок 12 в количестве 3-0,3 нм /ч 20-35 С диспергируемым на капли диспергатором

3. Большая часть капель падает на поверхность жидкости на тарелке 4, остальная — на поверхность жидкости в ванночках, образуемых вертикальными бортиками 6, 8, и 18, откуда через прорези в бортиках сливаются на тарелку 4. За время полета (порядка 1), капли очищают подаваемый газ путем абсорбции диоксида азота и собираются на тарелке 4, откуда выводятся через патрубок 13. При взаимодействии водного раствора 5X HNOg и диоксида азота образуется HNO и

HNO>, Последняя разлагается на азотную кислоту, воду и оксид азота, который десорбируется с поверхности жидкости на тарелке 4. Этот вторичный NO через перфорированные цилиндры

7 или кольца 14 и патрубок 9 отводится из колонны. Таким образом достигается цель изобретения. Очищенный, газ с содержанием 0,01-0,02Х об. оксидов азота проходит перераспреде,лительную решетку 2 и выбрасывается в атмосферу через патрубок 11, а вторичный NO, выделившийся в процессе очистки не загрязняет промытый газ.

Произведем расчет степени 6чистки газов от NO .â известной колонне и предлагаемой. Начальная концентрация оксидов азота в очищаемом газе 0,1Х об. и параметры процесса очист ки для обоих колонн одинаковы. Режим капелькой абсорбции, развиваемый в колоннах, позволяет снизить концентрацию ИО„ в выходящих из колонн газах до 0 2Х об.

1125029

Фиг 1

l1125029

1125029

Фиг 1

Ьи3 E

Фиг.д

Фиг,7

Составитель Г. Урусова

Редактор Л.Лосева Техред M. Кузьма Корректор р.Билак

Заказ 8381/7 Тираж 681 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 в