BRPI0509865B1

BRPI0509865B1 - lavador de gás de alta pressão para a dessulfurização de gás de forno de coque

Info

Publication number: BRPI0509865B1
Application number: BRPI0509865A
Authority: BR
Inventors: Hans-Jörg Bohmfalk; Hans-Jürgen Hasse; Rainer Weitauer
Original assignee: Montan Tech Gmbh
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2016-01-19
Also published as: WO2005102502A1; DE502005004003D1; ATE394158T1; KR101095727B1; CN1942232A; DE102004018362B4; EP1735079B1; CN100512928C; EP1735079A1; BRPI0509865A; KR20070001972A; JP4612674B2; DE102004018362A1; JP2007532726A

Abstract

lavador de gás de alta pressão para a dessulfurização de gás de forno de coque. lavadores de gás de alta pressão para a eliminação de hidrogênio sulfurado de um gás contendo hidrogênio sulfurado, como por exemplo gás de forno de coque, consistem, no essencial, em um recipiente cilíndrico (1) que apresenta no mínimo um trecho de reação (2), sendo que a cada trecho de reação (2) uma solução de hidróxido de sódio, servindo de detergente, em concentração variável, na contra-corrente em relação ao gás contendo hidrogênio sulfurado que é fornecido por baixo através de pisos de extração de chaminé (3), é introduzida lateralmente e é pulverizada por cima, e o gás limpo é descarregado através de uma câmara de exaustão na parte superior do recipiente (1) e o detergente enriquecido é removido através dos pisos de extração de chaminé (3), e sendo que abaixo do piso mais inferior de extração de chaminé (3) e entre os elementos de pulverização e um piso de extração de chaminé (3) são previstas placas de metal distendido levemente umedecíveis. para melhorar a distribuição antes e depois da passagem pelo piso, o piso de extração de chaminé (3) fica fixado de modo destacável em um anel de aço plano (5) soldado com a parede do recipiente (4) e é provido de um declive, e as chaminés (6) que garantem uma menor perda de pressão devido a uma seção transversal maior apresentam uma altura que sobressai de um escoamento de segurança (14) disposto acima do piso de extração de chaminé (3).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LAVADOR DE GÁS DE ALTA PRESSÃO PARA A DESSULFURIZAÇÃO DE GÁS DE FORNO DE COQUE". [001] A presente invenção refere-se a um lavador de gás de alta pressão para a eliminação de hidrogênio sulfurado de um gás contendo hidrogênio sulfurado, como por exemplo, gás de forno de coque, o qual consiste, no essencial, em um recipiente cilíndrico que apresenta no mínimo um trecho de reação, sendo que a cada trecho de reação uma solução de hidróxido de sódio, servindo de agente de lavagem, em concentração variável, em contra-corrente em relação ao gás contendo hidrogênio sulfurado que é fornecido por baixo através de pisos de extração de chaminé, é introduzida lateralmente e é pulverizada por cima, e o gás limpo é descarregado através de uma câmara de exaustão na parte superior do recipiente e o agente de lavagem enriquecido é removido através dos pisos de extração de chaminé, e sendo que abaixo do piso mais inferior de extração de chaminé e entre os elementos de pulverização e um piso de extração de chaminé são previstas placas de metal distendido levemente umedecíveis. [002] O lavador de gás de alta pressão desse gênero acha-se descrito detalhadamente na EP 0 956 140 B1.Um lavador de H2S ou eliminador de H2S desse tipo, com um ou mais trechos de reação dispostos uns sobre os outros, apresenta uma considerável quantidade de desvantagens, quanto à construção e ao desempenho, isto é a qualidade e a economicidade da limpeza do gás. [003] Nesse sentido, em função da forma de execução das chaminés nos pisos de extração de chaminé, são geradas diferentes velocidades do gás dentro das passagens de piso, bem como elevadas perdas de pressão, além de turbulências de gás e fenômenos marginais. Além disso, uma construção desse tipo, em sua totalidade, impede o contato e a duração da permanência do agente de lavagem com o gás, prejudicando assim um desempenho correspondente. No que se refere a maiores oscilações de pressão, os pisos de extração de chaminé não apresentam uma estabilidade suficiente e requerem longos períodos de paralisação e de repouso no caso de eventuais serviços de reparo provocados por sujeira e sedimentações. O agente de lavagem enriquecido é retirado imediatamente na proximidade do piso e gera, desse modo, sujeiras e sedimentações desnecessárias, especialmente sobre os pisos de extração de chaminé. [004] Partindo das desvantagens descritas do estado da técnica, a invenção tem o objetivo de criar um lavador ou eliminador de gás de alta pressão de hidrogênio sulfurado de, por exemplo, gás de forno de coque, o qual se ache em condições de melhorar a quantidade de gás e a sua distribuição no trecho de reação antes e depois da passagem pelo piso; reduzir as turbulências e os fenômenos marginais, assim como também melhorar o contato e o período de permanência do agente de lavagem com o gás no sentido de uma melhor lavagem, bem como garantir uma facilidade geral de reparo e também um amortecimento para líquido de lavagem. [005] Esse objetivo é alcançado de acordo com a invenção devido ao fato de que o piso de extração de chaminé está fixado de modo destacável em um anel de aço plano soldado com a parede do recipiente e é provido de um declive, e de que as chaminés que garantem uma menor perda de pressão devido a uma seção transversal maior apresentam uma altura que sobressai de um escoamento de segurança disposto acima do piso de extração de chaminé. [006] A vantagem desse tipo de configuração de um lavador de gás de alta pressão consiste, em primeiro lugar, em que o piso de extração de chaminé, quanto ao diâmetro interno disponível do lavador e sob pontos de vista estáticos, possibilita um aumento substancial da seção livre transversal do gás, melhorando assim as solicitações e a distribuição de gás. Devido ao declive do piso de extração de chaminé, em caso de necessidade o líquido de lavagem pode ser escoado de modo dirigido, para evitar que em caso de paralisação do lavador sobre um líquido de lavagem sobre o piso. A estabilização necessária e requerida do piso ocorre por meio de ângulos que correm transversalmente no lavador e estão soldados na parede do recipiente na direção do declive, sobre os quais os segmentos ou chapas de segmentos que forma o piso estão fixados de modo destacável por meio de aparafu-samento. [007] As chapas angulares são não apenas uma construção de suporte para as chapas de segmento, como também evitam que devido à pressão do gás o piso se deforme, ou seja, levantado. O gás corre sem maior perda de pressão através das chaminés ampliadas e é introduzido de modo dirigido no trecho de reação através das diferentes chapas de cobertura sobre as chaminés. A forma e a disposição das chapas de cobertura possibilitam um fluxo e uma distribuição uniforme, homogênea, da quantidade de gás na seção transversal livre do lavador. A velocidade do gás e a distribuição do gás na saída das chaminés podem ser selecionadas através das chanfraduras e dos ângulos ajustáveis das chapas de cobertura de um modo tal que no caso de uma perda de pressão mínima nas chaminés, na saída a seção transversal maior possível do lavador torne-se imediatamente utilizável e também o pacote de metal distendido disposto acima do piso. As chapas de cobertura em forma especial, projetadas como chanfraduras em forma de teto, na proximidade da parede do recipiente, impedem os fenômenos marginais do gás desfavoráveis ao processo de lavagem. [008] No sentido contrário, a solução de hidróxido de sódio que serve de agente de lavagem é distribuída através de injetores para dentro do lavador. Depois de passar pelos pacotes de metal distendi- do, o líquido enriquecido chega, em parte através de chapas de cobertura que formam calhas e em parte diretamente, aos segmentos de piso sem influenciar negativamente o fluxo de gás e a distribuição de gás. O líquido enriquecido é acumulado na bolsa de escoamento fechada lateralmente e produzida de chapas, e até uma determinada altura de nível de enchimento sobre o piso de extração de chaminé munido de um declive, sendo que a bolsa de escoamento serve ao mesmo tempo de apoio para bomba. O líquido é fornecido de novo através de uma luva de escoamento à tubulação de sucção de uma bomba e, consequentemente, ao processo de lavagem. No caso de ultrapassagem de uma determinada altura de nível de enchimento, o líquido é retirado para o depósito de decantação do lavador através do escoamento de segurança disposto acima do piso. Essa disposição forma um conceito de segurança para impedir que, no caso de panes operacionais ou no caso de paralisação ou comutação das bombas, o líquido de lavagem sobre o piso suba até a saída da chaminé e desse modo chegue diretamente ao caminho do gás. [009] O piso de extração de chaminé, em conexão com os dispositivos correspondentes descritos, acha-se construído de modo fácil quanto à manutenção de um modo tal que ele possa ser desmontado facilmente completamente ou por segmentos separadamente, sem que seja preciso separar ligações de costura de solda. [0010] Um exemplo de execução da invenção é mostrado nos desenhos e será explicado detalhadamente a seguir. Mostra-se: [0011] Figura V. um corte parcial através de um trecho de reação de um lavador de gás de alta pressão; [0012] Figura 2: uma vista lateral parcial no corte do lavador de gás de alta pressão mostrado na figura 1. [0013] O exemplo de execução reproduzido nas figuras 1 e 2 em cortes parciais e em diferentes vistas, mostra, como componentes es- senciais de um lavador de gás de alta pressão um piso de extração de chaminé 3 e um trecho de reação 2. Um lavador de gás de alta pressão pode ser constituído por um ou mais trechos de reação 2 dispostos uns sobre os outros. Em qualquer forma de execução, o lavador de gás de alta pressão consiste em um recipiente cilíndrico 1, que, como exposto, pode conter um ou mais trechos de reação 2. Dentro do recipiente 1, por sua periferia, acha-se soldado um anel de aço plano 5, sobre o qual um piso de extração de chaminé 3, composto por chapas de segmentos 10, acha-se fixado destacavelmente por meio de parafusos. Como se pode deduzir da figura 2, o piso de extração de chaminé 3 possui, na direção da seta 16, um declive para poder deixar o líquido de lavagem escoar de modo dirigido. Para a estabilização do piso de extração de chaminé 3 são previstas chapas angulares 11 que correm transversalmente através do recipiente 1 na direção do declive e que estão soldadas na parede de recipiente 4, chapas angulares estas sobre as quais as chapas de segmentos 10 que formam um dos pisos de extração de chaminé 3 ficam aparafusadas também de modo destacável. [0014] O gás a ser limpo entra por baixo no trecho de reação 2. A pressão do gás é de 6 a 8 bar. Depois de passar por várias camadas não mostradas de metal distendido, o gás corre através das passagens de piso definidas para dentro das chaminés 6, que são produzidas de chapas e são construídas em forma retangular. Na saída da chaminé são previstas chapas de cobertura 7, 8 em formas variáveis, fixadas em apoios 9. Essas chapas de cobertura 7, 8 guiam a corrente de gás de modo dirigido para o outro trecho de reação 2. As chapas de cobertura 7 são projetadas em forma de calhas e apresentam um ângulo aberto para cima,o qual deve ser escolhido de tal modo que, quando o gás sair das chaminés 6, no caso de uma perda mínima de pressão, pode-se obter a maior seção transversal possível no trecho de reação 2. Na região marginal do recipiente 1, as chaminés 6 lá dispostas apresentam chapas de cobertura 8 em forma de teto dirigidas inclinadamente para o centro do recipiente 1, para desse modo evitar os fenômenos marginais do gás que são desvantajosos para o processo de lavagem. [0015] Em contra-corrente, o agente de lavagem é distribuído por cima através de injetores não mostrados e de pacotes de metal distendido. O líquido enriquecido chega, em parte, através das chapas de cobertura 7, 8, e em parte diretamente às chapas de segmento 10, sem influenciar negativamente o fluxo de gás e a distribuição de gás. O líquido enriquecido é acumulado na bolsa de escoamento 12, fechada lateralmente, até uma altura definida do nível de enchimento 15, como mostra a figura 2. A bolsa de escoamento 12 serve, ao mesmo tempo, de apoio para bomba, sendo que o líquido é fornecido de novo, através de uma luva de escoamento 13, a uma tubulação de sucção não mostrada de uma bomba e, consequentemente, ao processo de lavagem. No caso de ultrapassagem de uma determinada altura do nível de enchimento 15, o líquido é retirado para o depósito de decantação do lavador através do escoamento de segurança 14 disposto acima do piso de extração de chaminé 3.

Claims

1. Lavador de gás de alta pressão para a dessulfurização de gás de forno de coque, o qual consiste em um recipiente cilíndrico (1) que apresenta no mínimo um trecho de reação (2), sendo que a cada trecho de reação (2) é introduzido lateralmente e é pulverizado por cima o agente de lavagem, uma solução de hidróxido de sódio em concentração variável, em contra-corrente em relação ao gás contendo hidrogênio sulfurado que é conduzido por baixo através de pisos de extração de chaminé (3), e o gás limpo é descarregado através de uma câmara de exaustão na parte superior do recipiente (1) e o agente de lavagem enriquecido é removido através dos pisos de extração de chaminé (3), e sendo que abaixo do piso mais inferior de extração de chaminé (3) e entre os elementos de pulverização e um piso de extração de chaminé (3) são previstas placas de metal distendido levemente umedecíveis, caracterizado pelo fato de que o piso de extração de chaminé (3) está fixado de modo destacável em um anel de aço plano (5) soldado com a parede (4) do recipiente (1) e é provido de um declive, e onde as chaminés (6) apresentam uma altura que se sobressai em relação a um escoamento de segurança (14) disposto acima do piso de extração de chaminé (3), e onde acima das chaminés (6) e ao longo de seus comprimentos são previstas chapas de cobertura (7, 8) dirigindo o fluxo de gás, as quais estão fixadas nas chaminés (6) por meio de apoios (9), e onde são previstas chapas angulares (11) estabilizadoras do piso de extração de chaminé (3), formado por chapas de segmentos (10), que correm sob este piso (3) à distância e paralelamente às chaminés (6) e que estão soldadas na parede de recipiente (4), chapas angulares (11) estas sobre as quais as chapas de segmentos (10) ficam fixadas de modo destacável por meio de parafusos.

2. Lavador de gás de alta pressão de acordo com a rei vi n- dicação 1, caracterizado pelo fato de que as chapas de cobertura (7) apresentam um perfil em forma de calha que forma um ângulo aberto para cima.

3. Lavador de gás de alta pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as chaminés (6) alocadas externamente à parede de recipiente (4) apresentam chapas de cobertura (8) que correm inclinadas em forma de teto, cujas saídas de gás na direção do centro do trecho de reação (2) são maiores do que as saídas de gás dirigidas para a parede de recipiente (4).

4. Lavador de gás de alta pressão de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que para a captação do agente de lavagem enriquecido sobre o piso de extração de chaminé (3) é prevista uma altura de nível de enchimento (15), sendo que abaixo do piso de extração de chaminé (3), em seu ponto mais fundo, é prevista uma bolsa de escoamento (12) projetada como apoio para bomba e acima da altura de nível de enchimento (15) é previsto um escoamento de segurança (14).