Ректификационная колонна

 

Изобретение относится к тепломассообменным устройствам и может найти применение в химической и смежных отраслях промышленности в производствах регенерации азотной кислоты и позволяет осуществить интенсификацию процессов абсорбции оксидов азота, уменьшение потерь товарного продукта от термического разложения и с дистиллятом, исключение загрязнения окружающей среды. Установка предварительного концентрирования слабой азотной кислоты до 65% состоит из насадочной ректификационной колонны с двумя зонами выравнивания концентрации и температур, кожухотрубных теплообменников для испарения и охлаждения азотной кислоты и для конденсации и охлаждения водной фракции перегонки. Ректификационная колонна имеет контактные тепломассообменные устройства в виде труб, расположенные на ситчатой конусной решетке, имеющей в центральной части кожух, в который установлены трубы. Кожух в верхней части имеет ороситель. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (13) А1 (51)5 В 01 D 3 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4347633/23-26 (22) 02,11.87 (46) 15,11.90. Вюл. )" 42 (72) Г.А, Сумалинский, A.À. Грин, В.В, Кутовой, И.П. Ефременко и B.Ñ. Куцак (53) 66.048.375(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1101249, кл. В 01 D 3/32, 1984. (54) РЕКТИФИКАЦИОННАЯ KOllOHHA (57) Изобретение относится к тепломассообменным устройствам и может найти применение в химической и смежных отраслях промьпилеHHoc TH в производствах регенерации азотной кислоты и позволяет осуществить интенсификацию процессов абсорбции оксидов азота, уменьшение потерь товарного продукта от термического разложения и с

Изобретение относится к тепломассообменным устройствам и может найти применение в химической и смежных отраслях промышленности при регенерации отработанной азотной кислоты.

Пель изобретения — интенсификация процесса абсорбции оксидов азота, уменьшение потерь товарного продукта от термохимического разложения и с дистиллятом, исключение загрязнения окружающей среды.

На фиг. 1 изображена ректификационная колонна слабой азотной кислоты, разрез; на фиг. 2 - установка предварительного концентрирования.

Установка включает ректификационную насадочную колонну 1, состоящую дистиллятом, исключение загрязнения окружающей среды. Установка предварительного концентрирования слабой азотной кислоты до 657 состоит иэ насадочной ректификационной колонны с двумя зонами выравнивания концентрации и температур, кожухотрубных теплообменников для испарения и охлаждения азотной кислоты и для конденсации и охлаждения водной фракции перегонки, Ректификационная колонна имеет контактные тепломассообменные устройства в виде труб, расположенные на ситчатой конусной решетке, имеющей в центральной части кожух, в который установлены трубы. Кожух в верхней части имеет ороситель.

2 ил ° из нескольких секций, наполненных контактными телами, и двух секций со встроенными трубчатыми тепломессообменными тарелками, а такыре кожухотрубчатых теплообменников для конденсации паров водной фракции отгона 2, испарения азотной кислоты

3 и ее охлаждения 4, сборника продукционной кислоты 5 и отмывочной кис- лоты 6, связанных между .собой коммуникациями.

Ректификационная колонна состоит иэ цилиндрических царг, наполненных контактными телами 7 (укрепляющая) и 8 (исчерпывающая) части колонны, . а также секций тепломассообмена 9 и 10 соответственно с секцией подачи

1606138

11 на коллектор 22, где смешивается со стекающей флегмой, равномерно рас пределяется по сечению колонны и насадки царги 8. При контакте с поднимающимися парами температура кислоты повышается, происходит испарение из ее состава паров воды и, следовательно, повышение концентрации. При достижении нижнего уровня царги 8 кислота стекает по трубкам тепломассообменного элемента 17 и конусной решетке 14 в кожух 15. При этом кислота охлаждается на 1-3 С и при

О

120 С через ороситель 16 орошает пары кислоты, поступающей из испарителя по патрубку 22. Охлаждение труб

17 и 18 секций 10 осуществляется воздухом. Продукционная азотная кислота отстаивается от возможных механических включений в нижней части секции

10, через патрубок 26 отбирается для охлаждения в холодильнике 4 в качестве продукционной, а также для подачи на испаритель 3. Механические включения выделяющиеся из азотной кислоты при упаривании накапливаются в нижней отстойной части секции 10, а также на решетке 14 и кожухе 15.

Удаление этих включений производится эпизодически путем промывки и смыва их через патрубок 26 в сборник 6. По мере протекания паров,в верхнюю часть колонны они обедняются по составу от кислоты. Окончательная отмывка их от остатков кис30 лоты происходит в пенном слое межтрубного пространства охлаждаемых поверхностей теплообмена контактной тепломассообменной тарелки секции 9.

Полученный конденсат стекает в коо жух 15, где охлаждается до 30-50 С и в виде флегмы через ороситель 16 равномерно распределяется по сечению колонны и насадочным телам царги 7.

Пары воды, отфильтрованные на тепломассообменной секции 9 от остатков кислоты, через патрубок 2, подаются в конденсатор 2. формула и з обр ет ения

Ректификационная колонна для концентрирования азотной кислоты, содержащая вертикальный цилиндрический корпус, разделенный по высоте на отдельные секции, парциальный конденсаторор, шламоот с т ой ни к, оросит ели, трубчатые контактные тепломассообмен и распределения кислоты 11 и крышками 12, соединенных между собой фланцами и оснащенных патрубками для подключения коммуникаций. Иежду сек, циями 7-12 и 8-10 установлены решетки 13 для удержания насадки и перераспределения потока жидкости и газа по сечению колонны.

Тепломассообменные секции 9, 10 10 оснащены конусными решетками 14, в центральной части которых закреплены кожуха 15, имеющие ороситель 16 для отвода жидкой фазы с нижней части кожухов. На конусной решетке 14 размещены трубчатые тепломассообменные контактные тарельчатые элементы 17, имеющие в центральной части перпендикулярно к плоскости тарелок плотно сплетенные трубы 18, плотно вхо- 20 дящие внутрь кожуха 15. Концы теплообменных труб объединены в коллек, торы, герметично закрепляемые в патрубках подачи 19 и отвода 20 теплоносителей. 25

Узлы закрепления трубных решеток теплообменных устройств необходимо располагать вне контакта с жидкой средой, т.е. в газовой среде. На верхней крышке колонны 12 размещен патрубок 20 для отвода паров в конденсатор. Секция 11 имеет патрубок

21 и коллектор 22 для подачи и равномерного распределения по сечению колонны слабой азотной кислоты. Нижняя тепломассообменная секция 10 оснащена патрубками 23 приема паров азотной кислоты из испарителя для охлаждения в теплообменнике 4. Испаритель азотной кислоты 3 оснащен

40 трубчатым змеевиковым нагревателем

24, коллекторы подачи пара и отвода конденсатора которого расположены выше уровня жидкости в кипятильнике, т.е. в газовой фазе 25.

Патрубок 26 в нижней части колонны предназначен для отвода накопившей-. ся в отстойнике кислоты с механическими включениями . Царги 7, 8 оснащены люками для осмотра внутреннего состояния колонны.

Установка предварительного концентрирования слабой азотной кислоты работает следующим образом.

Слабая азотная кислота, проходя

55 по трубкам тепломассообменного элемента холодильника 4 продукционной

О кислоты, нагревается до 80-100 С и подается через патрубок 21 секции 5 1606138 6 ные устройства, конденсатор и испари- менные устройства состоят из переплетель, отличающаяся тем, тенных труб, расположенных на ситчачто, с целью интенсификации процесса той конусной решетке, при этом в абсорбции 1оксидов. азота уменьшения

5 центральной части решетки трубы за" потерь товарн ого продукта от термо- ключены в кожух, закрепленный верххимического разложения и с дистилля- ней открытой частью. к решетке и иметом, исключения загрязнения окружа- ющий ороситель, находящийся в верхней ющей среды, контактные тепломассооб- части кожуха.

1б

22

12 б

1606138

Фиг 2

Составитель С. Трифонов

Текред M.Õîäàíè÷ КоРРектор Л, Патай Редактор А.,Ролиннч

Заказ 3509 Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101