Способ абсорбции газов жидкостями

 

Изобретение относится к области абсорбции газов и паров жидкостями в перерабатывающей промышленности. Предварительно абсорбируемый газ и жидкость под давлением 0,5-100 МПа вводят в эжектор, создавая газожидкостную смесь. Смесь подается в кавитаторы, где с помощью регулирующего плунжера в дроссельном устройстве устанавливается развитое кавитационное течение с величиной вакуума от 5 до 90% абсолютного давления. В зависимости от количества абсорбируемого газа в технологической схеме устанавливают до 5 эжекторов, также в зависимости от сложности состава и абсорбционных свойств газов в технологической схеме устанавливают до 5 кавитаторов. Изобретение позволяет повысить степень абсорбции газов или паров жидкостью. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам абсорбции газов или паров жидкостью в перерабатывающей промышленности и может быть использовано для получения концентрированных растворов путем поглощения газов жидкостями, а также для очистки потока отходящих газов производств от различных газообразных примесей, таких как оксиды азота, сернистый газ, хлор и др.

Известен способ абсорбции газов жидкостями в насадочных абсорберах, абсорбционных колоннах с колпачковыми или ситчатыми тарелками, в которых абсорбент и газ пропускают противотоком и в результате многократного соприкосновения газа с абсорбирующей жидкостью происходит его поглощение (см. книгу А.Г.Касаткин. "Основные процессы и аппараты в химической технологии". Госхимиздат. М. 1961. С.471-524.) Недостатком способа является недостаточно высокая степень поглощения трудно абсорбируемых газов и большая металлоемкость технологической аппаратуры.

Для интенсификации технологического процесса применяют способы, при которых развивают поверхность контакта фаз газ-жидкость, а также повышают давление для интенсификации процесса абсорбции. Однако при проведении процессов массообмена в статическом режиме полностью газ поглотить не удается.

Известен способ поглощения газов жидкостями в циркулирующем потоке в режиме кавитации, где абсорбционные процессы происходят в динамике за счет введения газов в зону пониженного давления дроссельного устройства и образования из газа кавитационных пузырьков, их последующим захлопыванием и поглощением жидкостью, являющийся наиболее близким ( А.С. N 305715, 1968 г. "Способ абсорбции газов").

Недостатком данного способа является то, что по мере введения газов в зону пониженного давления в дроссельном устройстве, образующегося за счет прохождения струи жидкости через суженное отверстие, давление поднимается и постепенно падает уровень кавитационного эффекта.

Целью предложенного изобретения является способ, в котором предварительно абсорбируемые газы и жидкость вводят в эжектор с созданием газожидкостной смеси, а смесь затем подают в кавитаторы для установления развитого кавитационного течения с величиной вакуума от 5 до 90% абсолютного давления посредством регулировочного дросселя, выполненного в виде дроссельного устройства с регулирующим плунжером.

Предлагаемый способ может быть осуществлен по следующей схеме (см. чертеж): абсорбируемый газ поступает на расходомер (7), указывающий количество газа, подаваемого на абсорбцию, через вентиль (9), установленный на входе в расходомер (7) и регулирующий расход газов. После расходомера (7) газ поступает в вакуумную полость эжектора (1), куда поступает и жидкость под давлением 0,5 до 100 МПа, прокачиваемая насосом (6), причем эжектор устанавливается на линии выкида насоса (6), а на входе в эжектор (1) установлен мановакууметр (8). Образующаяся газожидкостная фаза поступает в кавитатор (2), где регулирующим плунжером (14) создается развитое кавитационное течение с величиной вакуума от 5 до 90% абсолютного давления. На входе кавитатора (2) устанавливается манометр (10) для контроля давления, а на выходе из него жидкости устанавливается манометр (11). В зоне максимального разряжения в сужающем устройстве (12) устанавливается мановакууметр (13) для контроля за степенью развития кавитационного течения зоны пониженного давления. Жидкость после кавитатора (2) поступает на вход кавитатора (3), который имеет аналогичную конструкцию и обвязку и применяется для большей интенсификации абсорбционных процессов. На линии выхода кавитатора (3) устанавливается вентиль (16). Далее жидкость поступает в емкость (4), из которой часть жидкости поступает в емкость (4), из которой часть жидкости поступает на склад в виде готовой продукции, а количество отбираемой жидкости регулируется с помощью вентиля (17). Емкость (4) в верхней крышке имеет вентиль (18), служащий воздушником. Другая часть жидкости из емкости (4) переливается в емкость (5), куда постоянно подается свежий абсорбент в количестве, равном отбираемой жидкости. Для регулирования количества подаваемого абсорбента на этой линии устанавливается вентиль (15).

Из емкости (5) жидкость забирается насосом (6) и подается на вход эжектора, процесс повторяется в режиме циркуляции.

В зависимости от сложности состава абсорбируемого газа, т.е. от состава абсорбируемого газа, а также от абсорбционных свойств газов, в технологической схеме устанавливается до 5 кавитаторов. Кроме того, в зависимости от количества абсорбируемого газа в технологической схеме устанавливается до 5 эжекторов.

Формула изобретения

1. Способ абсорбции газов жидкостями путем проведения процесса в кавитационном режиме в зоне пониженного давления дроссельного регулирующего устройства, отличающийся тем, что предварительно абсорбируемые газы и жидкость под давлением от 0,5 до 100 МПа вводят в эжектор с созданием газожидкостной смеси, а смесь затем подают в кавитаторы для установления развитого кавитационного течения с величиной вакуума от 5 до 90% абсолютного давления посредством регулировочного дросселя.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зависимости от сложности состава и абсорбционных свойств газов в технологической схеме устанавливается до 5 кавитаторов.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зависимости от количества абсорбируемого газа в технологической схеме устанавливается до 5 эжекторов.

РИСУНКИ

Рисунок 1