Горизонтальная массообменная колонна

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11i 593705 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

2 (22) Заявлено 14.05.76 (21) 2360242/2З 26 (51) М. Кл.

Ы 01 D 3/20 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 5. 02 7а. Бюллетень №7 (45) Дата опубликования описания Ч.Ч,ОЗ.т3

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 66.015.23,,05(088,8) (72) Авторы изобретения

Г. П, Цинкалов и Г. К. Зиберт

Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратурь1 (71) Заявитель (54) ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к аппаратам горизонтального типа для контактнрования систем

«газ-жидкость» и может быть применено для проведения, например, процесса стабилизации конденсата.

Известна горизонтальная массообменная колонна для противоточного контактирования газа и жидкости с корпусом, секционированным рядом последовательно установленных верхних и нижних поперечных перегородок. Между пере-,, городками установлены пластины с отогнутыми в сторону движения жидкости концами, образующими сопла с отверстиями в перегородках.

Секции связаны между собой системой поддонов, направляющих движение жидкости против движения газов (1) .

1 >

Поток газа отклоняется с помощью барботажной перегородки и направляется в слой жидкости для барботирования. Затем поток газа, проходя через сопл" в профилированных перегородках, увлекает за собой жидкость из нижней части корпуса и уносит ее в следующую

10 ходу газа секцию, откуда жидкость по поддонам переливается B . fl l He ccêöèè навстречу движению газов.

Однако в такой колонне соединение отдельHbIx секций системой 11оддонов приводит к тому, Ь что уровень жидкости в каждой секции, как в сообшаюшихся сосудах, устанавливается в зависимости от давления газа над жидкостью.

Так как по мере движения газового потока газ проходит ряд сопел, давление его падает. При этом уровень жидкости в каждой секции растет по ходу газа. Это приводит к переполнению колонны жидкостью уже в третьей-четвертой секциях. Кроме того, перенос жидкости в такой колонне осушествляется путем инжекции ее газовым потоком. Для создания нормального инжекционного режима необходимы высокие скорости газового потока, которые невозмохкно создать в колоннах, работаюших с малыми нагрузками по газу, например в колоннах установок стабилизации конденсата.

Цель изобретения — устранение переполнения колонны жидкостью.

Это достигается тем, что края верхних нижних перегородок перекрыва1от друг друга, образуя гидрозатворы, барбо" ируюшее устройство снаожепо газоподводящим коллектором с газовыпускным отверстием, расположенным между предыдущими по ходу газа верхними перегородками. Установка псрсгородок с перекрытием краев для образования п1дрозатвора позволяет разделить газовое пространство в

593705 верхне. : части колонны на ряд не сообщающихся по газу секций, ограниченных верхними перегородками. Установка барботируюгцего устройства в отсеке между нижней и верхней по ходу газа перегородками позволяет осуществить перелив аэрированной барботируюшим устройством жидкости в отсек между верхней и нижней по ходу газа перегородкой. Переливыясь через край нижней перегородки, жидкость движется из отсека . в отсек в направлении, противоположном движению газа. Сообщение оарботируюшего устройства с помощью газоподводяшего канала с газовыпускным отверстием, расположенным в предыдущей по ходу газа секции, позволяет осуществить общее движение газа внутри колонны в одном направлении, независимо от направления его движения в каждой газовой секции. Все это в совокупности позволяет осуществить противоточное движение газа и жидкости при отсутствии каких-либо поддонов или каналов, соединяющих объемы жидкости, отделенные друг от друга нижними перегородками. Это отделение устраняет возможность появления гидравлического уклона жидкости вдоль колонны и ее переполнение жидкостью. Наибольшей эффективности колонны в работе можно достигнуть при установке барботирующего устройства и газовыпускного отверстия по разные стороны нижней перегородки.

В этом случае поток газа будет способствовать переносу жидкости через край нижней перегородки. Повышению эффективности способствует также установка перед газовыпускным отверстием сепарирующего устройства, например, центробежного типа, или ситчатого отбойника со сбросом отделенной жидкости в общий жидкостной поток. Выполнение барботирующего устройства в виде ряды параллельных трубок, опущенных концами в жидкость, позволяет сохранить скорость газового потока после выхода его из барботирующего устройства и устранить за счет этого разделение газа и жидкости до момента прохождения их смеси над краем нижней перегородки.

На чертеже изооражена предлагаемая колонна, продольный осевой разрез.

Горизонтальный корпус 1 колонны секционирован последовательно установленными верхними 2 и нижними 3 перегородками на ряд газовых 4 и жидкостных 5 секций. Между нижней 3 и верхней 2 по ходу газа перегородками установлено бырботирующее устройство 6, состоящее из трубок 7 и газораспределительного короба 8. Короб 8 барботирующего устройства

6 соединен газоподводящим коллектором 9 с гызовыпускным отверстием 10, выполненным в стенке корпуса 1 предыдущей по ходу газовой секции 4. Перед газовыпускным отверстием

10 установлено сепарируюшее устройство 11, состоящее нз патрубка 12, воронки 13 и сливной трубы 14. Нижний край перегородки 2 делит жидкостную секцию 5 на два сообщающихся отсека — барботажный 15 и отстойный 16.

Колонна работает следующим образом.

Поток газа выходит из трубок 7 барботируюгдего устройства 6, образует в барботажном отсеке 15 газо-жидкостную смесь, которая, увеличиваясь в объеме по сравнению с исходной жидкостью, переливается через край нижней перегородки 3 в отстойный отсек 16. На место ушедшей из баботажного отсека 15 жидкости из отстойного, отсека 16 этой же жидкостной секции 5 поступают новые объемы жидкости.

10 В газовом пространстве отстойного отсека

16 газо-жидкостная смесь сепарируется и предварительно очищенный газовый поток поступает к газовыпускному отверстию 10 через сепарирующее устройство 11, в котором жидкость окончательно отделяется. Отделенная

15 жидкость стекае по сливнои трубе 14 в отстоиный отсек 16, а поток газа по газоподводящему коллектору 9 поступает в барботирующие устройства 6 следующей по ходу газа газовой секции 4.

20 Отсутствие связи по жидкости между жидкостными секциями позволяет изготавливать колонны с любым количеством секций. Предлагаемое изобретение позволит проектировать и изготавливать колонное оборудование газои нефтеперерабатывающих заводов в горизонтальном расположении, что значительно упростит обслуживание аппаратов во время эксплуатации и ремонта и позволит упростить монтажно-установочные работы.

Формула изобретения

1. Горизонтальная массообменная колонна для противоточного контактирования газа и жидкости, включающая корпус, секционированный последовательно установленными по ходу газа верхними и нижними поперечными перегородками и барботирующие устройства между перегородками, отличающаяся тем, что, с целью устранения переполнения колонны жидкостью, перегородки установлены с перекрытием краев для образования гидрозатвора, а барботирующее устройство снабжено газоподводящим коллектором с газовыпускным отверстием, расположенным между предыдущими по ходу газа верхними перегородками.

45 2. Колонна по и. 1, отличающаяся тем, что газовыпускное отверстие и барботируюшее устройство расположены по разные стороны нижней перегородки.

3. Колонны по и и. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена сенарнрующим устройством, 50 установленным перед гызовыпускным отверстием.

4. Колонна по пп. 1- 3, отличающаяся тем, что бырботирующес устройство выполнено в виде ряда параллельных газоподводящих тру55 бок, опущенных конпами в жидкость.

Источники информации, принятые во внимание, при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР М 319817, кл. В 01 D 3/20, 1970.

593705

lag

12 Ф

1 3 2

Составитель А. Сондор

Техред О. Луговая Корректор С. Патрушева

Тираж 96Н Г!одписиое

Редактор 7. Гребенникова

Заказ 668/5

Цг! И И П И Государственного ком итета Совета М и и истров СССР

flo делам изобретений и îi крытий! 13035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 415

Филиал ППП «Патент», г.,Ужгород, ул. Г!роектная. 4