Тепломассообменный аппарат
0 П И С А Н И El <»>743687
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБР ЕТЕ Н И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 06.02.78 (21) 2577341, 23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (51) Ч.Кл 2 В 01 D 3/30
В 01 D 53/00
Государственный комитет
СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.015.23 (088,8) (72) Авторы изобретения
В. Г. Говоров и Г. В, Говоров (71) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ AllHAPAT
Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к химическому апппаратостроению регенераторов раствора.
Известно, что регенерацию растворов, насыщенных абсорбированным газом, проводят путем сбрасывания давления, если процесс абсорбции осуществлялся под повышенным давлением путем нагревания его, продувки инертным газом, чаще всего водяным паром. Эти приемы применяются в отдельности или в комбинации друг с другом.
Например, отработанную воду после очистки конвертированного газа регенерируют путем ступенчатого понижения давления. Для этого воду пропускают последовательно через промежуточный и конечный экспанзеры, представляющие собой полые аппараты, в которых происходит отделение газа от воды. Окончательную регенерацию воды осуществляют в дегазаторах путем пропускания воды через деревянную насадку с противоточным просасыванием через нее воздуха с помощью вентилятора (1).
Недостаток известного устройства состоит в том, что он не обеспечивает достаточно полную регенерацию раствора, требует использования повышенного давления н достаточно сложен, поскольку использует систему аппаратов.
Известен тепломассообменный аппарат, содержащий флегмовую и кубовую камеры. Каждая камера снабжена штуцерами для ввода и вывода потоков жидкости и газа. Флегмовзя камера загружена кольцевой насадкой и снабжена сверху несколькимн колпачковыми тарелками, куда подается горячий конденсат (флегма). Кубовая камера — полая, отделена от флегмовой камеры глухой тарелкой (2).
Регенерируемый раствор с температурой 100 — 105 С подается на насадку, стекает по ней вниз, непрерывно контактируя с движущимся вверх паром воды и моноэтаноламина, имеющим температуру 115—
120 С, нагревается,н частично десорбирует двуокись углерда. Затем частично регенерированный раствор направляется с глу..ой тарелки в кипятнльянк, нагревается там до 115 — 120 С и самотеком переливается в кубовую камеру. В кубовой
25 камере происходит окончательная дегазацня раствора, выделившийся пар проходит через глухую тарелку во флегмовую камеру, кон-актирует со свежим раствором моноэтаноламина, нагревает его, затем проходит колпачковые тарелки, промывается
743687 от брызг флегмой и удаляется в скрубберохладитель.
Недостаток известного аппарата состоит в том, что его флегмовая камера, загрухкснняя насадкой, Не обеспечивает высокой эффективности процессов тепло- и массообмсна, вследствие чего не обеспечивается требуемая,регенерация раствора мопоэтаноламина. Для обеспечения необходимой степени регенерации (в кубовой камере) раствор нагревают до высокой темпсратуры, что вызывает перерасход тепла на эксплуатацию известного регенератора.
Неэффективная работа флегмовой камеры снижает производительность аппарата и определяет его большие размеры и большое гидравлическое сопротивление, Целью изобретения является повышение производительности, уменьшение гидравлического сопротивления и снижение затрат тепла. казанная цель достигается тем, что флсгмовая камера снабжена патрубком с фланцем .и размещенными над ним лопастямп с диском, прикрепленной к нему конической обечайкой и цилиндрической обсчайкой, закрепленной снизу к фланцу.
На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 — блок лопастей, план.
Аппарат содержит флегмовую камеру
1 и кубовую камеру 2, штуцер 8,для ввода нагретого моноэтаноламипа, штуцер 4 для вывода регенерируемого раствора и трубу 5 для псрепуска паров воды и моноэтянолам1ша во флегмовую камсру.
Флегмовая камера снабжена штуцера;1и б и 7 для ввода подлежащего peleпсрировавию раствора моноэтаноламиня и флсгмы, штущерами 8 и 9 для вывода частично регенерированного раствора и парогазовой смеси, например Н О+ СО, и форсункой 10 для разбрызгивания флсгмы (горячий конденсат) .
В полости флегмовой камеры размсщснь: контактные устройства, состоящие пз входного патрубка 11, который с помощью радиальных пластин 12 крепится к переливпому конусу 18 и диафрагме 14, образующих тарелку, прикрепленную к корпусу флсгмовой камеры. На фланце 15 входного патрубка размещены лопасти !б, перекрытые сверху диском 17 с пр икрепленной па нем конической обечайкой 18. К фланцу 15 входного патрубка снизу прикреплена цилиндрическая обечайка 19, образующая с элементами тарелки гидравлической затвор, аппарат содержит трубу 20.
Аппарат работает следующим образом.
Поступающий через штуцер б раствор моноэтаноламина, нагретый до 95 — 105 С, через трубу 20 поступает в емкость, образованную диском 17 и конической обечайI;oII 18. По перфорациям диска 17 и ооечайки 18 жидкость перетекает на тарелку и через персливной конус 18 — в располо I 15 Частично регенерированпый раствор выводится из флегмовой камеры через штуцер 8, направляется в кипятильник (на чертеже не показан), I.дс подогревается до температуры, близкой к кппсни1о, и через штуцер 8 поступает (самотеком) в кубовую камеру. Выделяющиеся пары поступают по трубе 5 во флегмовую камеру, а рсгеперированный раствор через штуцер 4 — — на охл я ждсн11е и использование- в 25 ябсорберс. Выделяющиеся пары и двуокись углерода из кубовой камеры с температурой 1li5 — l20 С поднима1отся вверх и перед входом в патрубок 11 контяктиру1от с многочисленными струями раствора, вытекающего пз перфорации и верхней кромки конуса 13. При этом часть жи,ткости захватывается парами, поступает вместе с парами в патрубок 11, затем, проходя лопасти 1б, 1Iоток гязя н ?1 пдкостп перссскяст cTp ãII раствора, вытекающие через перфорацию диска 17. При этом часть капель жидкости сспяр1 рустся и отбрасывается на тарелку. На выходе из блока лопастей парогазовая "-О с..leñn кон rактиpуeт с многочисленными струями раствора, вытекающими 1ерез перфорацию конической обсчайки 18 и чсрсз ее всрхшою зубчатую кромку. Вза11модсйствис парогазовой смеси с многочисленными струями раствора обеспечивает интенсивный тепло- и массообмсн, вследствие чего обеспечивается быстрый нагрев жидкости и дссорбция значиTãeëbíoé части растворенной в ней двуокисп уг lepo;Ia. На выходе парогазовая смесь из форcóIIêè l0 промывается горячим кондснсатом с целью улавливания уносимых с па55 ря.,1и капель раствора. Формула пзобрстенпя GO Тепломассообменный аппарат, содержащийий флегмовук1 и кубову1о камеры, снабженные штуцсрами для ввода и вывода потоков раствора и газа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цслью повышения производительности, уменьшения гпд11авлического 743687 15 сопротивления и снижения затрат тепла, флегмовая камера снабжена патрубком с фланцем и размещенными над ним лопастями с диском, прикрепленной к нему конической обечайкой и цилиндрической обечайкой, закрепленной снизу к фланцу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Андреев Ф. А. и др. Технология связанного азота, «Химия», 1966, с. 222 — 223. 2. Андреев Ф. П. и др. Технология связанного азота, «Химия», 1966, с. 200. 743687 Составитель С. Баранова Техред А. Камышникова Корректор И. Осиповская Редактор T. Пилипенко Заказ 680/718 Изд. М 327 Тираж 810 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и откргятпй 113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5 Тпп. Харьк. фпл. пред. «Патент»
