Установка для извлечения паров из газов

 

Изобретение относится к химической промышленности, в частности в сернокислотном производстве для извлечения из газов. Изобретение позволяет уменьшить уровень охлаждения газа за счет того, что конденсацию и абсорбцию паров производят на поверхности тумана, проходящего по расположенным в газовом потоке теплоизолированным коробам 2, снабженным щелями в зоне торможения газового потока, а также через сепараторы 12 и 13. Контакт обрабатываемого газа с туманом происходит через щели в зоне торможения газового потока. Массообмен в этой зоне осуществляется взаимодиффузией, имеющей повышенное значение за счет пульсаций в потоке. Поверхность капель тумана столь велика, что конденсация или абсорбция паров, поступающих внутрь коробов 2, происходит практически мгновенно. Из-за чего постоянно имеет место разность концентраций паров снаружи и внутри коробов, определяющая усиленную диффузию паров из зоны торможения газового потока. За счет массопереноса капли тумана укрупняются и при рециркуляции тумана туманопроводу 9 могут быть отсепарированы в сепараторах 12 и 13. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 01 О 5/00, 47/05

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4682762/26 (22) 27.03.89 (46) 15.08.91.Бюл. N. 30 (71) Ровенское производственное обьединение "Азот" (72) В.В,Буксеев, Г.M,Ãамер, И.К.Дегтярев и В.ЗЖейгин (53) 62 175(088,8) (56) Амелин A.Ã. Технология серной кислоты, М,: Химия, 1971, с.283 — 285, Авторское свидетельство СССР

hL 19293, кл. В 01 D 5/00, 1929, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПАРОВ ИЗ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к химической промышленности, в частности в сернокислотном производстве для извлечения иэ газов. Изобретение позволяет уменьшить уровень охлаждения газа эа счет того, что конденсацию и абсорбцию паров производят на поверхности тумана, проходящего по

„„59„„1669479 А1 расположенным в газовом потоке теплоиэолированным коробам 2, снабженным щелями в зоне торможения газового потока, а также через сепараторы 12 и 13, Контакт обрабатываемого газа с туманом происходит через щели в зоне торможения газового потока. Массообмен в этой зоне осуществляется вэаимодиффуэией, имеющей повышенное значение за счет пульсаций в потоке. Поверхность капель тумана столь велика, что конденсация или абсорбция паров, поступающих внутрь коробов 2, происходит практически мгновенно. Из-за чего постоянно имеет место разность концентраций паров снаружи и внутри коробов, определяющая усиленную диффузию паров иэ эоны торможения газового потока. За счет массопереноса капли тумана укрупняются и пи рециркуляции тумана по туманопроводу

9 могут быть отсепарированы в сепараторах

12 и 13, 1 з.п,ф-лы. 4 ил.

1669479

10

25

35

50

Изобре1ение относится к химической промышленности и может быть использовано, например,в сернокислотном производстве для извл чения паров из газов.

Целью изобретения является снижение эксплуатационных затрат зэ счет уменьшения обьема охлаждения газа, На фиг.1 изображена установка, общая схема; на фиг.2 — газоход, поперечный разрез; на фиг.3 — сечение А-А на фиг.2 на фиг.4- короб, вариант, Установка содержит гаэоход 1 с размещенными в нем в поперечном сечении теплоизолированными коробами 2 с охладителями 3 и ложными стенками: боковыми 4, лобовыми 5. тыльными 6, выполненными с лобовыми 7 и боковыми 8 щелями, ориентированными навстречу потоку. Туманопроводы 9 присоединены сверху и снизу к секциям 10 коробов 2, образованных перегородками 11 и расположенных в одном сечении газохода. В каждом рециркулчционном туманопроводе 9 установлены сепараторы 12 и 13, охладитель 14 и устройство 15 для подачи тумана, Сепараторы 12 установлены в туманопроводе 9 на участке 16 присоединения к секциям

10. Сепараторы 12 и 13 снабжены патрубками 17 для слива конденсата, присоединенными к сливному трубопроводу 18.

Установка работает следующим образом.

Обрабатываемый газ проходит по газоходу 1 и между ложными стенками 4 и 6 коробов 2, тормозясь на входе в лобовые 7 и боковые 8 щели. Температура стенок коробов 2 поддерживается ниже точки росы извлекаемых паров за счет охладителей 3. например из тепловых труб. Туман поступает в короба 2 из туманопроводов 9. охлажденных охладителями 14 тумана, Благодаря низкой температуре у стенок коробов 2 туман в них не испаряется и даже дополнительно образуется в щелях 7 и 8, через которые происходи-. контакт газа с туманом.

Зона торможения газового потока в щелях

7 и 8 разделяет обрабатываемый газ и циркулирующий в коробах 2 и туманопроводах

9 туман, Переток тумана в коробах 2 вдоль газохода по ходу газа может иметь место из-за снижения полного давления обрабатываемого газа при движении между коробами 2.

Это явление исключается или ослабляется секционированием коробов 2 перегородками 11 с присоединением туманопровода 9 к секциям 10. распо1оженным в одном сечен 1I1 гэзохода. Расстояние между перегородками 11 выбирается таким, чтобы сопоотивление движению газа по длине секции было бы не более динамического напора потока между коробами 2.

Регулируя толщину воздушного слоя размерами щелей, можно изменять процентный состав извлекаемых паров в тумане.

Туман, перетекающий из одной секции

10 в другую по ходу газа через зону торможения, заметно ускоряет процессы массообмена между обрабатываемым газом и туманом несмотря на малую величину его расхода. Улавливание тумана может производиться последней по ходу газа секции 10.

Вихреобразования у ложных стенок 4, 5 и 6 обеспечивают усреднение состава газа в районе размещения коробов 2 и зоне торможения газового потока в щелях 7 и

8. Массообмен в этой зоне осуществляется взаимодиффузией, име щей повышенное значение за счет пульсаций потока. Теплопередача от газа к туману и коробам 2 через ложные стенки 4, 5 и 6 определяется практически массопередачей через щели 7 и 8, а потому малоэффективна. В результате обрабатываемый гаэ охлаждается незначительно, тепловая нагрузка на охладители 3 и 14 опре4ел4ется практически процессами конденсации и абсорбции извлекаемых паров, при этом поверхности нагрева охладителей

3 и 14 и энергозатраты на охлаждение минимальны.

Поверхность тумана в коробах 2 столь велика, что конденсация и абсорбция паров, поступающих через щели 7 и 8 в короба 2 происходит практически мгновенно. Иэ — за этого постоянно имеет место максимально возможная разность концентраций паров снаружи и внутри коробов 2, определяющая максимальную скорость диффузии паров в короба 2.

Внутри коробов 2 имеет место естественная циркуляция тумана, определяемая разностью температур его в районе размещения охладителей 3 и у ложных стенок 4, 5 и 6. Циркулирующий здесь туман проходит вверх у ложных стенок 4, 5 и 6, входит в туманопровод 9, опускается вниз в районе размещения охладителей 3 и проходит через сепаратор 12, расположенный в участке

16 туманопровода 9. Капли тумана, укрупненные эа счет поглощения паров иэ газа, отделяются в сепараторе 12, выполненном например, в виде фильтра. и отводятся из него по патрубкам. 17 в сливной трубопровод 18. Отсепарированный туман вновь поступает к ложным стенкам 4, 5 и 6.

Естественная циркуляция тумана через туманопровод 9, размещенные в нем охлэдитель 14, сепаратор 13, устройство 15 подачи тумана, участки 16 с размещенными в

1669479

10 нем сепараторами 12 и секции 10 коробов 2 определяется более низкой температурой тумана в туманопроводе 9 за счет тепловосприятия охладителя 14, Проходя через охладитель 14. туман охлаждается и 5 укрупняется. Крупные капли отделяются в сепараторе 13 и через патрубок 17 выводятся в сливной трубопровод 18. Устройство 15 для подачи тумана, например форсунка, укрупняет капли тумана, увеличивает его 10 плотность до рабочего значения. Крупные капли тумана отделяются в сепараторе 12.

Применение в качестве сепаратора 13 ротационного (вентиляторного) устройства обеспечивает принудительную циркуляцию 15 тумана.

Устройство 15 для подачи тумана не устанавливается в туманопровод 9, подключенный к последним по ходу газа секциям

10 для предупреждения попадания тумана 20 в обрабатываемый газ.

Эффективность извлечения паров из газов в предлагаемой установке достаточно велика при незначительном сопротивлении газова".î тракта и почти без охлаждения об- 25 рабат .ваемого газа. Предлагаемая установка может применяться и для получения высокрконцентрированных конденсатов извлекаемых паров, что зачастую является не"0 досгижимым при использовании известных установок. Это связано с возможностью многократной циркуляции тумана без необходимости его полного улавливания в каждом цикле обработки. При этом габариты устройства, затраты на охла кдение извлекаемых Ilàров минимальны. Mèíèìàëüны поэтому и капитальные и ежегодные затраты на предлагаемую уста. овку.

Формула изобретения

1. Установка для извлечения паров из газов, содержащая газоход и охладители, отличающаяся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат за счет уменьшения объема охлг кдения газа, она оснащена рециркуляционными туманопроводами с сепараторами, пакетом размещенных в поперечном сечении газохода коробов, каждый из которых снабжен ложными стенками с ориентированными навстречу потоку газа лобовыми и боковыми щелями и присоединен к рециркуляционным туманопроводам, при этом охладители установлены в коробах и туманоп роводах.

2. Установка ho fl. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что она снабжена устройством подачи тумана, размещенным в туманопроводах или в коробах.

1669479 щ

Составитель О. Беккер

Редактор Н. Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Заказ 2692 Тираж 424 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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