Абсорбер


 


Владельцы патента RU 2623768:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к колонным массообменным аппаратам и предназначено для мокрой очистки воздуха от газообразных вредностей. В абсорбере, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками для газа, горизонтальные массообменные тарелки, ороситель и каплеуловитель в виде двух горизонтальных перегородок, между которыми концентрично размещены каплеосадительные обечайки, в центральной обечайке размещен подвешенный на пружине поршень, зазор между перегородками снабжен по крайней мере одной дополнительной горизонтальной перегородкой и вертикально установленной радиальной стенкой, образующей две камеры, ограниченные по высоте верхней и нижней перегородками, одна из которых сообщена с полостью центральной обечайки через окно, выполненное на всю высоту этой камеры, и снабжена входными окнами в каналы между обечайками, а вторая камера снабжена выходными окнами указанных каналов и центральным выходным окном, выполненным в верхней перегородке, согласно изобретению форсунка оросителя содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие, и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, к центральному сердечнику, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, а в рассекателе, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника выполнено дроссельное отверстие. Изобретение позволяет повысить эффективность каплеулавливания при переменных расходах газа. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к колонным массообменным аппаратам и предназначено для мокрой очистки воздуха от газообразных вредностей.

Наиболее близким известным техническим решением по своей сущности и достигаемому эффекту является абсорбер, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входным патрубкам для газа, горизонтальные массообменные тарелки, ороситель и каплеуловитель в виде двух горизонтальных перегородок, между которыми концентрично размещены каплеосадительные обечайки (патент РФ №8630 (прототип)).

Недостатком известного устройства является то, что в абсорбере при изменениях расхода газа часть концентрических каналов между обечайками закрывают или открывают вручную с помощью поворотных клапанов, что обеспечивает требуемую скорость движения газа по каналам и интенсивность сепарации. Однако из-за трудности определения момента, когда такая регулировка необходима, последнюю производят несвоевременно и ориентировочно, а в случае, когда имеет место частое изменение расхода газа, такая регулировка не производится из-за того, что при этом требуется остановка абсорбера и его частичная разборка.

Технический результат - повышение эффективности каплеулавливания при переменных расходах газа.

Это достигается тем, что в абсорбере, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками для газа, горизонтальные массообменные тарелки, ороситель и каплеуловитель в виде двух горизонтальных перегородок, между которыми концентрично размещены каплеосадительные обечайки, в центральной обечайке размещен подвешенный на пружине поршень, зазор между перегородками снабжен по крайней мере одной дополнительной горизонтальной перегородкой и вертикально установленной радиальной стенкой, образующей две камеры, ограниченные по высоте верхней и нижней перегородками, одна из которых сообщена с полостью центральной обечайки через окно, выполненное на всю высоту этой камеры, и снабжена входными окнами в каналы между обечайками, а вторая камера снабжена выходными окнами указанных каналов и центральным выходным окном, выполненным в верхней перегородке, форсунка оросителя содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие, и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, к центральному сердечнику, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, а в рассекателе, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника выполнено дроссельное отверстие.

На фиг. 1 показана схема абсорбера, на фиг. 2 - вид по сечению А-А, на фиг. 3 - вид по сечению В-В, на фиг. 4 - вид по сечению С-С, на фиг. 5 - схема оросителя 6 в виде распылительной форсунки.

Абсорбер содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с входными и выходными патрубками 2 и 3 для газа, горизонтальные массообменные тарелки 4 с насадкой 5, ороситель 6 и каплеуловитель в виде двух горизонтальных перегородок 7 и 8, между которыми концентрично размещены каплеосадительные обечайки 9.

В центральной обечайке 10 размещен подвешенный на пружине 11 поршень 12. Зазор между перегородками 7 и 8 снабжен по крайней мере одной дополнительной перегородкой 13. Указанный зазор снабжен также вертикально установленной радиальной стенкой 14, образующей две камеры 15 и 16. Камеры 15 и 16 ограничены по высоте верхней и нижней перегородками 7 и 8.

Камера 16 сообщена с полостью центральной обечайки 10 через окно 17, выполненное на всю высоту этой камеры, и снабжена входными окнами 18 в сепарационные каналы между обечайками 9.

Камера 15 снабжена выходными окнами 19 каналов между обечайками 9 и центральным выходным окном 20, выполненным в верхней перегородке 7.

Перегородки 13 снабжены отверстиями 22 и лотками 23 для сбора отсепарированной жидкости, стекающей с обечаек 9. Лотки 23 соединены с вертикальными трубками 24. Нижний конец трубок 24 размещен у козырька 25 для слива уловленной жидкости на стенке корпуса 1. Нижняя часть корпуса 1 снабжена патрубком 26 для слива загрязненной жидкости. Верхняя часть центральной обечайки 10 снабжена упором 21.

Абсорбер работает следующим образом.

Орошающая жидкость подается в абсорбер и распыляется по сечению с помощью оросителя 6. Жидкость смачивает насадку 5 на верхней тарелке 4 и, проваливаясь вниз, смачивает такую же насадку на нижней тарелке 4. Далее жидкость стекает в нижнюю часть корпуса и через патрубок 26 выводится из абсорбера.

Загрязненный газ через патрубок 2 входит в корпус, проходит перфорацию тарелок 4, сжижая насадку 5, и очищается от вредностей. Далее газ поступает в каплеуловитель через полость центральной обечайки 10, своим напором поднимает поршень 12 до установления равновесия между весом поршня и напором газа, после чего через окно 17 входит в камеру 16, откуда через окна 18 направляется в сепарационные криволинейные каналы между обечайками 9, где под действием центробежных сил производится осаждение капель жидкости на стенках обечаек 9. Очищенный от капельной жидкости газ через выходные окна 19 входит в камеру 15 и через окно 20 верхней горизонтальной перегородки 7 (фиг. 3) направляется через патрубок 3 потребителю.

При увеличении расхода газа поршень 12 приподнимается вверх и открывает окно 17 центральной обечайки на большую высоту, поэтому газ поступает на сепарацию не только в нижние каналы, ограниченные нижней перегородкой 8 и смежной с ней дополнительной перегородкой 13, но и в вышележащий ярус каналов, ограниченный дополнительными перегородками 13. При дальнейшем увеличении расхода газа и повышения его напора поршень 12 поднимается до упора 21, открывая все ярусы сепарационных каналов.

При уменьшении расхода газа поршень 12 под действием своего веса растягивает пружину 11 и опускается вниз, закрывая часть высоты окна 17 и прекращая доступ газа на сепарацию в верхние яруса сепарационных каналов.

Таким образом, чем больше расход газа, тем выше площадь поперечного сечения сепарационных каналов, через которые проходит газ с одновременной сепарацией, и наоборот, чем меньше расхода газа, тем ниже площадь поперечного сечения этих каналов. Это обеспечивает постоянство скорости движения газа по каналам с оптимальной сепарацией. Жидкость, уловленная на поверхности обечаек, стекает в виде пленки вниз и через отверстия 22 попадает в лотки 23, откуда через вертикальные трубки 24 направляется на козырек 25 и далее в виде пленки стекает вниз по стенке корпуса 1.

На фиг. 5 представлена схема оросителя 6 в виде распылительной форсунки.

Форсунка содержит цилиндрический полый корпус 27 с каналом 29 для подвода жидкости и соосную, жестко связанную с корпусом втулку 28 с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки 30, верхняя цилиндрическая ступень 32 которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником 33, имеющим центральное отверстие 35, и установленным с кольцевым зазором 36 относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки 30.

Кольцевой зазор 36 соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами 31, выполненными в двухступенчатой втулке 30, соединяющими его с кольцевой полостью 34, образованной внутренней поверхностью втулки 28 и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени 32, причем кольцевая полость 34 связана с каналом 29 корпуса 27 для подвода жидкости.

К центральному сердечнику 33, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса 37, соосного центральному отверстию 35 сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника 33, а к нижнему основанию усеченного конуса 37 посредством по крайней мере трех спиц 39 прикреплен рассекатель 38, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 36.

На внешней боковой поверхности усеченного конуса 37 имеются винтовые канавки (не показано), которые способствуют более интенсивному распыливанию жидкости.

В рассекателе 38, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса 37 посредством по крайней мере трех спиц 39 и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 36, осесимметрично центральному отверстию 35 центрального сердечника 33 выполнено дроссельное отверстие 40.

Возможен вариант, когда к втулке 28, жестко связанной с корпусом 27, в ее нижней части соосно прикреплен внешний диффузор 41, а к нижнему основанию усеченного конуса 37 распылителя, жестко прикрепленного к центральному сердечнику 33, в его нижней части, при этом на внешней боковой поверхности усеченного конуса 37 имеются винтовые канавки, соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор 42, таким образом, что выходные сечения внешнего 41 и внутреннего 42 диффузоров лежат в одной плоскости.

Работа форсунки осуществляется следующим образом.

Жидкость под давлением подается в полость корпуса форсунки 28 и затем поступает по двум направлениям: первое - в кольцевую полость 34 через радиальные каналы 31, затем в кольцевой зазор 36 между соплом и центральным сердечником 33. При давлениях на входе более 0,2 МПа жидкость разгоняется с образованием пленки жидкости, которая не отрывается от его внешней поверхности и приобретает вращательное движение на винтовой внешней поверхности усеченного конуса 37.

Второе направление, по которому поступает жидкость - через канал 29 для подвода жидкости в полость центрального отверстия 35 центрального сердечника 33, а затем через полость усеченного конуса 37 поступает на рассекатель 38, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора 36, при этом происходит многократное дробление капельных потоков жидкости, истекающих по этим направлениям.

Наличие газовых включений в жидкости дополнительно возмущает ее поверхность, что приводит к волнообразованию и объемному дроблению жидкостной пленки. Потери механической энергии при внешнем разгоне (по внешней конической поверхности) уменьшаются по сравнению с таким же разгоном в закрытом канале.

Кроме того, форсунка может использоваться в различных технологических процессах, в которых требуется обеспечить высокую эффективность тепломассообменных процессов при распылении жидкостей.

Технико-экономическая эффективность предложенного абсорбера заключается в повышении качества каплеулавливания до 15-20% за счет автоматической регулировки живого сечения сепарационных каналов между обечайками в зависимости от изменения расхода газа благодаря использованию подвешенного на пружине поршня, который за счет использования энергии напора газа изменяет свое положение по высоте и тем самым регулирует проходное сечение сепарационных каналов между обечайками.

1. Абсорбер, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками для газа, горизонтальные массообменные тарелки, ороситель и каплеуловитель в виде двух горизонтальных перегородок, между которыми концентрично размещены каплеосадительные обечайки, в центральной обечайке размещен подвешенный на пружине поршень, зазор между перегородками снабжен по крайней мере одной дополнительной горизонтальной перегородкой и вертикально установленной радиальной стенкой, образующей две камеры, ограниченные по высоте верхней и нижней перегородками, одна из которых сообщена с полостью центральной обечайки через окно, выполненное на всю высоту этой камеры, и снабжена входными окнами в каналы между обечайками, а вторая камера снабжена выходными окнами указанных каналов и центральным выходным окном, выполненным в верхней перегородке, отличающийся тем, что форсунка оросителя содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие, и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, к центральному сердечнику, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, а в рассекателе, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника выполнено дроссельное отверстие.

2. Абсорбер по п. 1, отличающийся тем, что к втулке, жестко связанной с корпусом форсунки, в ее нижней части, соосно прикреплен внешний диффузор, а к нижнему основанию усеченного конуса распылителя, жестко прикрепленного к центральному сердечнику, в его нижней части, при этом на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор, таким образом, что выходные сечения внешнего и внутреннего диффузоров лежат в одной плоскости.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для распределения жидкости в массообменной колонне. Распределитель жидкости имеет множество удлиненных основных желобов и множество вторичных желобов, которые располагают смежно с основными желобами в определенных местоположениях для того, чтобы принимать по меньшей мере некоторые из отдельных основных выпускаемых потоков из основных желобов.

Изобретение относится к способу промывки газа из гидропереработанного выходящего потока из зоны гидропереработки. Согласно предлагаемому способу добавляют первую часть потока промывочной воды в гидропереработанный выходящий поток с образованием объединенного потока и конденсируют объединенный поток.

Изобретение относится к контактному устройству для осуществления процессов тепло- и массообмена в системе газ-жидкость и может найти применение в технологических процессах нефтяной, газовой, химической и других смежных отраслей промышленности.

Изобретение относится к перекрестноточным насадочным тепломассообменным колонным аппаратам, в которых осуществляются процессы ректификационного разделения смесей жидкость-пар, перегонки смесей жидкость-пар, абсорбционного разделения смесей жидкость-газ.

Изобретение относится к устройству распределения жидкости. Устройство распределения жидкости включает корпус, размещенный внутри дистилляционной колонны, верхнюю и нижнюю решетки, собирательный поддон, расположенный в верхней части внутренней стороны корпуса для направления жидкости, поступающей через верхнюю решетку, дырчатую пластину, расположенную в верхней части собирательного поддона и обеспеченную множеством сквозных отверстий, через которые протекает направленная жидкость, распределительную коробку, расположенную на нижней стороне дырчатой пластины и выполненную с возможностью дозировать жидкость, прошедшую сквозь дырчатую пластину, при прохождении через выходную трубку, установленную с обеих сторон распределительной коробки, за пределы корпуса, распределитель жидкости, расположенный на нижней стороне распределительной коробки и выполненный с возможностью равномерного распределения и подачи жидкости, отделенной с помощью распределительной коробки к нижней стороне, соединительную трубку, служащую для протекания жидкости между распределительной коробкой и распределителем жидкости, входную трубку, служащую для пропускания жидкости, поступающей снаружи корпуса, в распределитель жидкости, и разделительную стенку, установленную вертикально на нижней стороне корпуса для разделения пространства в нижней части корпуса на первую и вторую камеры.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к установкам улавливания и очистки сероводородосодержащего газа на нефтепромысле, и может быть использовано при нейтрализации сероводорода в выбросах резервуарного газа в условиях колеблющегося режима заполнения резервуара водонефтяной эмульсией.

Изобретение предназначено для распределения жидкости. Устройство распределения жидкости включает корпус, в котором предусмотрено пространство для распределения жидкости, поступающей из входной трубы; горизонтально расположенную перегородку внутри корпуса, которая разделяет внутреннее пространство корпуса на верхнее и нижнее пространства, причем верхняя поверхность перегородки делится на первый разделительный участок и второй разделительный участок, которые имеют различные степени распределения жидкости; коллекторный гребешок, имеющий прямоугольную шестигранную форму, предназначенный для прохода вверх и вниз через перегородку, который имеет множество сквозных отверстий, расположенных на его боковой стенке и позволяющих жидкости затекать вовнутрь, причем на первом разделительном участке и на втором разделительном участке расположено множество коллекторных гребешков, а дно коллекторного гребешка открыто; первую разделительную стенку, которая делит нижнее пространство на первый отсек и второй отсек; множество вторых разделительных стенок, которые делят второй отсек на множество единичных отсеков; множество стоков, которые соединены с дном единичного отсека, через которые сливается жидкость, содержащаяся в единичном отсеке; и клапан, который установлен на каждом из стоков и управляет открытием и закрытием стока.

Изобретение относится к области конструкций массообменных аппаратов для газожидкостных систем, применяемых в химической, горнорудной, микробиологической промышленностях и других отраслях, и может быть использовано для биологической очистки природных, сточных и промышленных вод, газификации питьевых вод, флотации различных пульп посредством аэрации жидких сред различными газами.

Жидкостный распределитель включает в себя, по меньшей мере, один стояк, содержащий, по меньшей мере, одну стенку стояка, причем, по меньшей мере, одна стенка стояка проходит от первой поверхности распределителя в первом направлении массообменной колонны; по меньшей мере, один экран, причем, по меньшей мере, один экран проходит от второй поверхности распределителя, противоположной первой поверхности и проходящей во втором направлении, противоположном первому направлению; и, по меньшей мере, одно жидкостное распределительное отверстие, проходящее от первой поверхности распределителя через вторую поверхность распределителя, причем, по меньшей мере, один экран имеет длину, проходящую во втором направлении таким образом, что образуется зазор между, по меньшей мере, одним экраном и насадкой, и высота зазора между экраном и насадкой составляет от около 10 мм до 75 мм.

Изобретение относится к способу извлечения растворителя из декарбонизированного отработанного газа в секции водной промывки поглотительной колонны, декарбонизированный отработанный газ должен иметь диоксид углерода, поглощаемый и удаляемый с помощью контакта пар-жидкость с раствором, поглощающим диоксид углерода, содержащим растворитель, в поглотительной колонне.
Наверх