Тепломассообменная колонна

 

Изобретение относится к массообменным процессам, в частности к колонным абсорбционным аппаратам в системе газ - жидкость, применяемым в химической и других отраслях промьшшенности. Цель изобретения - снизить гидравлическое сопротивление, повысить надежность в работе и интенсифицировать процесс. Колонна включает корпус, внутри которого уста- . новлены колпаки - элементы вторичного диспергирования, выполненные из кольцевых пластин, каскадно насаженных на трубчатый корпус формы усеченного конуса. При зтом отношение высоты каркаса к большему диа- . метру его основания равно 0,2 - 0,4, а отношение h/П 0,12, где h - раст стояние между кольцевыми пластинами; D -) диаметр большего основания каркаса . Материалом для кольцевьпс пластин служат пластические материалы , а каркас изготавливается из изолированного металлического прутка (гибкого или жесткого). 1 з.п. ф-лы, 3 ил. «ч г /)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2 3 А1 ()Е (И) (SD 4 В 01 )) 53 )8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

rl0 изОБРетениям и ОткРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCHQIVIV СВИДДТЕГЗЬСТВУ (21) 4092969/31-26 (22) 18.07.86 (46) 23.01.89. Бил. Р 3 (71) Одесский политехнический институт (72) Г.Г,Михайленко, N.Ë.Âàðëàìîâ, Д.И.1))евченко и Л.Н.Ваняшева (53) 66.015 ° 23,05 (088,8) (56) Патент CU)A Р 2081013, кл. 26)))7, 1935. (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННАЯ КОЛОННА (57) Изобретение относится к массообменным процессам, в частности к колонным абсорбционным аппаратам в системе газ - жидкость, применяемым вхимической и других отраслях промьппленности. Цель изобретения — снизить гидравлическое сопротивление, повысить надежность в работе и интенсифицировать процесс, Колонна включает корпус, внутри которого установлены колпаки — элементы вторичного дис пер гиро вания, выполненные иэ кольцевых пластин, каскадно насаженных на трубчатий корпус формы усеченного конуса, При этом отношение высоты каркаса к большему диаметру его основания равно 0,2 — 0,4, а отношение h/)) = 0,12, где h — рас-. стояние между кольцевыми пластинами;

D - диаметр большего основания каркаса, )")атериалом для кольцевых пластин служат пластические материалы, а каркас изготавливается из изолированного металлического прутка (гибкого илн жесткого). 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1452563

Изобретение относится к массообменным процессам, в частности к ко лонным абсорбционным аппаратам в системе газ — жидкость, применяемым

5 в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промплленности, и может быть использовано для интенсификации процессов газоочистки суперАосфатных и других ,производств фосфорсодержащих удобре ний от соединений фтора.

Цель изобретения — снижение гидравлического сопротивления, повышение надежности в работе и интен5 сификация процесса, На. фиг.1 представлена конструк-! ция тенломассообменной колонны; на фиг,2 и 3 — конструкция элементов вторичного диспергирования (ЭВД).

Колонна состоит из вертикального корпуса 1 с элементом 2 вторичного диспергирования. Орошение обеспечивается Аорсунками 3..с помощью цирку ляционного насоса 4, подающего жид- 25

1 ,кость через патрубок 5 по нагнетательной линии 6 из сборника 7. Газ поступает в нижнюю часть колонны по газоходу R. Колонна снабжена л ьнией

9 отводя продуктов абсорбции, а ,также линией 10 подвода свежега сбрбента.

Каркас ЭВД (фиг. 2 и 3) имеет

Аорму усеченного конуса, в котором меньшее его основание 11 и большее основание 12 соединены направляющи,ми 13. Для удобства монтажа и фиксации пластин 14 на каркасе направляющие изготавливаются из полос с изгибами в виде полок, количество которых определяется количеством пластин по высоте ЭВД, Отношение . высоты каркаса к большему диаметру его.основания равно 0,2-0,4, à h/D =

= 0,12, где h — расстояние между пластинами; D - диаметр большего основания каркаса.

Кольцевые пластины ЭВД расположены на каркасе с незначительным перекрыванием одна другой (фиг.2), что обеспечивает равномерное распределение газа по сечению колонны, Поскольку установлена эквивалентность работы ЭВД при монтаже большим и меньшим основаниями к встречному

Потоку газа, на чертеже показано только одно расположение.

В обычных полых распыливакхцих абсорберах, в которых скорость газа около 1 м/с, процессы осуществляются в устойчивом ламинарном режиме, В таких аппаратах равномерность газа обеспечивается установкой ЭВД, так как незначительная разность гидравлического сопротивления Ьр каскадных участков (высота ЭВД значительно меньше диаметра аппарата) в таких условиях только способствует (с учетом проАиля скоростей ламинарного режима течения) равномерному распределению газа по сечению колонны, в том числе создаются условия прохождения газа по ее периферии, При работе колоннь| в скоростном (турбулентном) режиме (1,0 11,. и 3 м/с . когда изменение др по высоте ЭВД на каскадных участках становится заметным, расстояние между пластинами выполняется переменным в пределах 60 < h -100 мм,.рассчитывается по Ьормуле h = 10,5 D = 0,306, Колонна работает слецующим образом.

Поток очищаемого газа по газоходу

8 подается в колонну и распределяется с помощью .ЭВД, Насосом 4 подается жидкость (орошающий сорбент), рас-. пыляемая форсунками 3. Входящий газ

KoHTBKTHpóåò с Аакелом нижней прямоточной форсунки, предупреждающей осажцение взвесей на внутренней поверхности ЭВД, Газовый поток, проходя между пластинами 14, направляется ими в зону интенсивного орошения колонны, где происходит эАфективный контакт газа с мелкодисперсными каплями сорбента, образовавшимися в результате вторичного диспергирования исходных капель при ударе о поверхность пластин. Происходит интенсивный массообмен в развитой зоне межАазного контакта газ — жидкость, Для некоторых систем такая интенсификация процессов может быть очень существенной, например система В3.F — Н О суперфосфатное производство, где капля воды, летящая в атмосфере hiF, экранируется пленкой Si0- то затрудняет диффузию. газа в объем капли.

Пройдя зону интенсивного контакта, представляемую ЭВД, равномерно распределенный газ контактирует с факелом орошения верхней Аорсунки и выводится из колоннь| в верхней ее части. По мере необходимости из системы выводится продукт абсорбции по линии 9, а в сборник 7 жидкости добавляется свежий сорбент по линии

10.

Формул а изобретения

1452563 по сравнению с полой распыливакицей колонной — баэовым объектом), /

Проведенные испытания колонны в условиях очистки отходящих газов су-. перфосфатного производства or SiF< показали ее полную надежность и возможность использования нри обработке больших объемов газа. Гидравлическое сопротивление участка колонны с ЭВД при И = 1-1,5 м/с

40 — 50 Па, Таким образом, использование предлагаемой тепломассообменной колонны позволит обеспечить энергетически выгодное оформление массообменных процессов при минимальном значении гидравлического сопротивления (в 3-4 раза меньше по сравнению с известной колонной 1 обеспечить надежную работу при эксплуатации колонны в условиях ведения тепломассообменных процессов, осложненных наличием взвесей, шламоотложением и гелеобразованием; интенсифицировать процесс массообмена (увеличение степени поглощения на 10-15% по сравнению с прототипом и на 20-25%

1, Тепломассообменная колонна, включанп ая корпус, внутри которого установлены элементы вторичного дис1 пер гирования, выполненные в виде каскадного набора кольцевых пластин, форсунку- для распыления жидкости, патрубки ввода H вывода фаз, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с

15 целью интенсификации процесса за счет повышения надежности и снижения гидравлического сопротивления, кащцый элемент вторичного диспергирования снабжен трубчатым каркасом

2р в виде усеченного конуса, на который насажены кольцевые пластины, при этом отношение высоты каркаса к большему диаметру его основания равно 0,2-0,4, а отношение h/D

25 = 0,12, где h — расстояние между пластинами, D — диаметр большего основания каркаса, 2, Колонна по п.1 о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что каркас

30 выполнен из изолированного металлического прутка.

1452563

Составитель Г.урусова

Редактор И.Шмакова Техред Х.Дидык Корректор С.Черни

Заказ 7112/4 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4