Контактный аппарат

 

КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ со взвешенным слоем инертной насадки для провеВыяаЗ га. злJ Вход газа / Продукц омная J ( дения процессов теплои массообмена в системе газ (пар) - жидкость, содержащий газовую камеру с вертикально закрепленными на ней секциями, каждая из которых состоит из контактной и расширяющейся сепарационной камер, отличающийся тем, что, с целью гарантированного санитарного сброса по содержанию фтора в газе и получения продукционной кремнефтористоводородной кислоты, сепарационная камера второй секции аппарата снабжена разделителем абсорбента, выполненным в видецилиндра , диаметр которого равен 0,7-0,8 диаметра контактной камеры, и конического днища , заканчивающегося выпускным патрубком , причем в цилиндрической части раздеi лителя выполнены окна для прохождения газового потока, площадь которых составляет 80-90% площади цилиндрической час (Л ти разделителя. о СП NU ifCalOHl2 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.„SU, 116544Î

Ф(59 В 01 D 53 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 а

Н - А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ лталгатл гаЗа ) z/

/7

/Ю

/5

/4

//

/z

Ъ | а/у///г т F

5 а!

//гас/ га

Прадултцуоннар

//г ггра (///у -/у@

"////г. f (21) 3680061/23-26 (22) 29.09.83 (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) Ю. И. Киприянов, И. М. Тютрин, А. Б. Рольщикова, Н. И. Крайнев, А. Ф. Гордзиевский, Е. П. Парфенов, Н. М. Жаворон-, ков, В. А. Мал юсов, Л. П. Хол панов, В. В. Буксеев и Э. Й. Петраускас (53) 66.015.23.05 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 220226, кл. В 01 J 8/00,, 1968.

2. Парфенов Е. М.,Крайнев Н. И., Гордзиевский А. Ф. Исследование гидродинамикии массопередачи в аппаратах с кольцевой псевдоожиженной насадкой. Обзорная информация, сер. «Энерготехнологические процессы в химической промышленности», N., НИИТЭХИМ, 1969 (прототип) . (54) (57) КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ со взвешенным слоем инертной насадки для проведения процессов тепло- и массообмена в системе газ (пар) — жидкость, содержащий газовую камеру с вертикально закрепленными на ней секциями, каждая из которых состоит из контактной и расширяющейся сепарационной камер, отличающийся тем, что, с целью гарантированного санитарного сброса по содержанию фтора в газе и получения продукционной кремнефтористоводородной кислоты, сепарационная камера второй секции аппарата снабжена разделителем абсорбента, выполненным в виде цилиндра, диаметр которого равен 0,7 — 0,8 диаметра контактной камеры, и конического днища, заканчивающегося выпускным патрубком, причем в цилиндрической части разделителя выполнены окна для прохождения о газового потока, площадь которых составлиет 80 — 90% плошади цилиндрической час- рай ти разделителя.

1165440

Изобретение относится к массообменным аппаратам, а точнее к аппаратам с псевдоожиженным слоем, в которых кинетическая энергия газового потока создает условия интенсивного взаимодействия на границе раздела фаз, и может быть использовано для процессов абсорбции, дистилляции, ректификации в химической, нефтехимической и других смежных областях промышленности.

Известен массообменный аппарат для взаимодействия газа (пара) с жидкостью в псевдоожиженном слое, представляющий собой вертикальную цилиндрическую обечайку, разделенную решетками на три зоны: газовую, контактную и сепарационную, в контактной зоне которого происходит взаимодействие газожидкостного потока с псевдоожиженной шаровой насадкой (1).

Однако скорость газового потока в этом аппарате невелика, в связи с чем процесс массообмена малоэффективен, невелики нагрузки по газу и жидкости. Подвод абсорбента производится форсунками, что уменьшает надежность работы аппарата. Насадка из полипропиленовых шаров недолговечна, требует частой замены и остановки работы аппарата.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является трехсекционцый контактный аппарат со взвешенным слоем инертной насадки, содержащий три основных камеры: газовую, контактную и сепарационную, которые компонуются в трехсекционный аппарат, представляющий собой газовую камеру с вертикально установленными на ней секциями, каждая из которых включает в себя контактную и сепарационную камеры с горизонтальными и вертикальными газораспределительными решетками (2).

Однако в известной конструкции нельзя одновременно получать санитарный сброс по аммиаку и фтору и продукционную кремнефтористоводородную кислоту.

Целью изобретения является гарантированный санитарный сброс по содержанию фтора в газе и получение продукционной кремнефтористоводородной кислоты.

Указанная цель достигается тем, что в контактном аппарате со взвешенным слоем инертной насадки, содержащем газовую камеру с вертикально закрепленными на ней секциями, каждая из которых состоит из контактной и расширяющейся сепарационной камер, сепарационная камера второй секции аппарата снабжена разделителем абсорбента, выполненным в виде цилиндра,диаметр которого равен 0,7 — 0,8 диаметра контактной камеры, и конического днища, заканчивающегося выпускным патрубком, причем в цилиндрической части разделителя выполнены окна для прохождения газового потока, площадь которых составляет 80 — 90 /р площади цилиндрической части разделителя.

На фиг. 1 изображен контактный аппарат для проведения процессов тепломассообмена в системе газ (пар) — жидкость, общий вид; на фиг. 2 — разделитель абсорбента.

Контактный аппарат со взвешенным слоем инертной насадки состоит из газовой камеры 1 со штуцером 2 для подвода газово10 го потока и штуцером 3 для слива абсорбента. Между газовой камерой 1 и контактной камерой 4 установлена газораспределительная решетка 5, над которой установлены штуцеры 6 для подвода абсорбента. Контактная камера 4 заканчивается вертикальной ограничительной решеткой 7, над которой закреплен отбойник 8. В сепарационной камере

9 имеются штуцеры 10 для циркуляции абсорбента. Во фланцевом разъеме конической крышки сепарационной камеры 9 закреплена горизонтальная газораспределительная решетка 11 контактной камеры 12 второй секции. Вертикальная ограничительная решетка 13 второй секции заканчивается отбойником 14 аналогично конструкции первой секции. В сепарационной камере 15 второй секции устанавливается разделитель 16 абсорбента цилиндрической формы с окнами 17, через которые газовый поток направляется в третью секцию. Разделитель 16 имеет коническое днище с наклоном в сторону сливного патрубка 18, к которому фланцами при30 соединяется труба 19, предназначенная для вывода абсорбента. Труба выводится из сепарационной камеры через штуцер 20, находящийся на цилиндрической обечайке сепарационной камеры 15. Контактная камера

21 и сепарационная камера 22 выполнены аналогично первой секции аппарата, аппарат заканчивается штуцером 23 для вывода очищенного газового потока.

Аппарат работает следующим образом.

Загрязненный газовый поток через шту4р цер 2 вводится в газовую камеру 1, где происходит его равномерное распределение по сечению аппарата. Через отверстия горизонтальной газораспределительной решетки

5 газовый поток попадает в контактную камеру 4 первой секции аппарата, где контак4 тирует с абсорбентом (раствор кремнефтористоводородной кислоты) и инертной насадкой, поддерживая ее в псевдоожиженном состоянии. Скорость газового потока достигает 6 — 10 м/с, при этом образуется равномерная газо-(паро)-жидкостная среда с интенсивным обновлением поверхности взаимодействующих фаз за счет хаотического движения колец. В первой секции аппарата улавливается основное количество фтора и его содержание снижается с 1 — 3 г/м до

0,15 — 0,45 г/мэ. Через щели вертикальной ограничительной решетки 7 контактной камеры 4 газ попадает в сепарационную камеру 9, где за счет резкого изменения направ1165440 с/григ. Г

Составитель Г. Буланов

Редактор О.Юрковецкая Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Заказ 4261/10 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ления движения потока и. снижения его скорости происходит отделение брызг. Осаждающиеся капли абсорбента через штуцер

10 попадают в циркуляционный контур, из которого через штуцер 6 возвращаются в контактную камеру 4. Газовый поток через отверстия газораспределительной решетки

11 второй секции аппарата попадает в контактную камеру 12, где орошается кремнефтористоводородной кислотой концентрации

3 — 5о/о, отсепарированные брызги которой из сепаратора через циркуляционный контур направляются в первую секцию аппарата. В результате циркуляции слабой кремнефтористоводородной кислоты происходит ее закрепление до концентрации 10 — 14о/о. Далее газовый поток с содержанием фтора 20-60 мг/мз пройдя через щели вертикальной ограничительной решетки 13 второй секции аппарата, заворачивается и через окна 17 разделителя

16 абсорбента попадает в контактную камеру 21 третьей секции аппарата. В этом камере газовый поток взаимодействует с инертной насадкой и известковым молоком, раствор (СаОН)а, которое служит абсорбентом в третьей секции аппарата, после чего количество фтора в газе снижается до 10 мг(мз, что соответствует санитарной норме. После окончательного отделения брызг известкового молока в сепарационной камере 22 очищенный газовый поток через штуцер 23 выбрасывается в дымоход, а отсепарированный абсорбент через циркуляционный контур возвращается в контактную камеру третьей секции. Частично провалившийся абсорбент стекает по стенкам разделителя 16 и через наклонный патрубок 18 поступает в трубу 19, выведенную через штуцер 20 из сепарационной камеры 15, и направляется через циркуляционный контур в контактную

15 камеру 21.

В предлагаемом аппарате газовый поток обрабатывается двумя различными абсорбентами, которые не смешиваются один с другим. Применение аппарата позволяет

20 очищать запыленный газовый поток до санитарных норм и одновременно получать продукционную кремнефтористоводородную кислоту.