DE4441749A1

DE4441749A1 - Appts. for gas cooling with direct liquid injection

Info

Publication number: DE4441749A1
Application number: DE4441749A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Dr Ing Muschelknautz; Richard Dipl Ing Schneider
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1994-11-23
Filing date: 1994-11-23
Publication date: 1996-05-30
Also published as: ES2124156B1; NL1001721C2; ES2124156A1; NL1001721A1; AR000137A1; CN1128679A; BR9505261A; BE1009199A3

Abstract

Device for bringing a liquid in contact with a gas in a spiral casing (D) with a tangential entry (E) for the gas and an axially upwards exit (A) at the centre. Liquid enters through a nozzle (HD) in a radial, outward directed spray. Also claimed is the application of this device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Bei vielen verfahrenstechnischen Prozessen ist ein intensives In-Kontakt-Kommen von entgegengesetzt strömenden Phasen (Flüssigkeit-Gas) wichtig. Beispiele dafür sind:In many process engineering processes there is an intensive contact of opposite flowing phases (liquid-gas) important. Examples include:

- Cooling gas streams by injecting liquids (water), the Cooling often leads to the condensation of a previously gaseous phase.
- Cleaning of gases (gas scrubbing, scrubbing), taking out a detergent absorbing components of a gas stream.
- Distillation or rectification, whereby two phases (steam, liquid) in intimate Contact is what he has been doing in columns with trays or packs followed.

Zur Zwischenkühlung bei Rohgasverdichtern für Ethylenanlagen werden entweder Rohrbündelwärmetauscher oder wasserbetriebene Waschkolonnen eingesetzt, bei denen das aufwärtsströmende Rohgas im Gegenstrom vom herabrieselnden Kühl wasser gekühlt wird. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der zweitgenann ten Art, bei der Wasser direkt in den zu kühlenden Gasstrom gespritzt wird.For intermediate cooling in raw gas compressors for ethylene plants, either Shell and tube heat exchangers or water-operated washing columns used at which the upward flowing raw gas in counterflow from the cooling down trickling down water is cooled. The invention relates to a device of the second type type in which water is injected directly into the gas stream to be cooled.

Aus dem DBP 1 108 714 ist ein offener Wärmetauscher zum Kühlen schnellströmender Gase bekannt, bei dem Kühlflüssigkeit aus mehreren Düsen gegen den zu kühlenden Gasstrom gespritzt wird. Da das Gas durch eine siebartige Leitvorrichtung aus Ma schendraht strömen muß, sind der Strömungswiderstand und damit der Druckverlust relativ hoch.DBP 1 108 714 is an open heat exchanger for cooling fast-flowing Gases known, in which cooling liquid from several nozzles against the one to be cooled Gas stream is injected. Since the gas through a sieve-like guide device from Ma must flow, are the flow resistance and thus the pressure loss quite high.

Aus der DE 39 35 898 A1 ist eine Vorrichtung zum Kühlen von heißen Abgasen aus der katalytischen Oxidation von Ethylenoxid bekannt, bei der die Abgase in direktem Kontakt mit einem Kühlmittel wie Wasser, insbesondere durch Besprühen, gekühlt wer den. Diese Vorrichtung weist nur geringe Druckverluste aus. Die Verweildauer der Tropfen im zu kühlenden Gas ist wegen des kurzen Weges relativ gering, so daß eine Abkühlung auf nahezu Kühlmitteleintrittstemperatur nicht möglich ist.DE 39 35 898 A1 describes a device for cooling hot exhaust gases known the catalytic oxidation of ethylene oxide, in which the exhaust gases in direct Contact with a coolant such as water, especially by spraying, who cools the. This device shows only slight pressure losses. The length of stay of Drops in the gas to be cooled is relatively small because of the short path, so that one Cooling down to almost coolant inlet temperature is not possible.

Bei dem Institution of Chemical Engineers Research Meeting in Manchester 18., 19.At the Institution of Chemical Engineers Research Meeting in Manchester 18th, 19th

April 1983 wurde von C. Ramshaw die ICI Higee distillation unit vorgestellt. Sie enthält als Kernstück ein rotierendes gepacktes Element, in dem eine Flüssigkeit durch Flieh kraft von innen nach außen geführt wird und in dem im Gegenstrom Dampf von außen nach innen diffundiert. Nachteilig ist der relativ hohe mechanische Aufwand des rotie renden Packungselements.April 1983, C. Ramshaw introduced the ICI Higee distillation unit. It contains at its core is a rotating, packed element, in which a liquid escapes force is guided from the inside to the outside and in the countercurrent steam from the outside diffused inwards. A disadvantage is the relatively high mechanical complexity of the rotie packaging element.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum In-Kontakt-Bringen von Gas mit Flüssigkeit vorzuschlagen, die einen einfachen Aufbau und einen hohen Wirkungsgrad hat.The object of the invention is to provide a device for bringing gas into contact with Propose liquid that has a simple structure and high efficiency Has.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einer Vorrichtung mit einer flachen Drallkammer, in die das Gas tangential eintritt und in deren Zentrum es vorzugsweise nach oben abgezogen wird. Diese Vorrichtung weist Düsen im Zentrum der Drallkam mer auf, die die Flüssigkeit vorzugsweise radial nach außen spritzen, so daß sich die Tröpfchen im Gegenstrom zu dem nach innen strömenden Gas radial nach außen be wegen. Der Gasstrom nimmt die Tröpfchen auf einer Spiralbahn (meist mehrere Um drehungen) mit, die schwereren Tröpfchen bewegen sich durch die Fliehkraft (langsam) nach außen, wodurch die Verweildauer der Tröpfchen im Gasstrom sehr lang wird.This object is achieved according to the invention by a device with a flat one Swirl chamber, into which the gas enters tangentially and preferably in the center is subtracted upwards. This device has nozzles in the center of the swirl mer on, which preferably inject the liquid radially outwards, so that the Droplets in counterflow to the gas flowing inwards radially outwards because of. The gas stream takes the droplets on a spiral path (usually several um rotations), the heavier droplets move through the centrifugal force (slowly) to the outside, making the droplets in the gas stream very long.

Gegenüber herkömmlichen Anlagen weist die Erfindung folgende Vorteile auf:The invention has the following advantages over conventional systems:

- smaller apparatus volume,
- lower investment costs,
- no mechanically moving parts,
- In the gas cooling application, stronger cooling of the raw gas by Ge counter current cooling, which leads to a lower gas volume flow, what again allows the size of the compressor to be reduced,
- Reduction of the operating costs of the compressor through smaller drive power because of the lower gas volume flow.

Ausführungen der Erfindung sind Gegenstände von Unteransprüchen. In einer bevor zugten Ausführung ist der Drallkammer eine Trennstufe nachgeschaltet, in der die Flüssigkeit und das Gaskondensat voneinander getrennt werden. Diese Trennstufe kann innerhalb des Gehäuses - dann unter der flachen Drallkammer - oder in einem separaten Gehäuse angeordnet sein. In einer Ausführungsform wird die Trennung des Kondensats von dem Kühlmittel durch Zentrifugalkräfte unterstützt, wobei insbesondere durch eine Kühlmittelströmung die Kondensat-Kühlmittelflüssigkeit in Rotation gebracht wird.Embodiments of the invention are the subject of subclaims. In a before The swirl chamber is followed by a separation stage in which the Liquid and gas condensate are separated. This separation stage can be inside the case - then under the flat swirl chamber - or in one separate housing can be arranged. In one embodiment, the separation of the Condensate supported by the coolant by centrifugal forces, in particular brought the condensate coolant liquid into rotation by a coolant flow becomes.

Als Düse zum Einspritzen des Kühlmediums eignet sich besonders eine Hohlkegel düse, die einen 360°-Wassertröpfchenschirm erzeugt. In einer bevorzugten Ausführung sind zwei solche Hohlkegeldüsen übereinander angeordnet und bilden zwei Wasser schirme, durch die das eintretende Gas hindurch muß. Bei einem Anfangsdrall der Flüssigkeit entgegengesetzt dem Drall des Gases wird durch die hohe Relativge schwindigkeit zwischen Gas und Flüssigkeit eine hohe Abkühlleistung erzielt. Ein gleichsinniger Drall zwischen dem eingeführten Gas und der Flüssigkeit ist ebenfalls möglich. Auch dann werden spiralförmige Bahnen durchlaufen und die Verweilzeit der Tröpfchen im Gas wird relativ hoch.A hollow cone is particularly suitable as a nozzle for injecting the cooling medium nozzle that creates a 360 ° water droplet screen. In a preferred embodiment two such hollow cone nozzles are arranged one above the other and form two water screens through which the entering gas must pass. With an initial spin the Liquid is opposed to the swirl of the gas due to the high Relativge speed between gas and liquid achieves a high cooling performance. On same-directional swirl between the introduced gas and the liquid is also possible. Even then, spiral paths are run through and the dwell time of the Droplets in the gas become relatively high.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels zum Kühlen eines Rohgasstro mes mit Wasser näher erläutert. Es zeigenThe invention is based on an embodiment for cooling a raw gas stream mes explained in more detail with water. Show it

Fig. 1 schematisch die Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht, Fig. 1 is a schematic representation of an inventive device in side view,

Fig. 2 die Vorrichtung der Fig. 1 im Draufblick, Fig. 2 shows the device of FIG. 1 in top view,

Fig. 3 und 4 eine spezielle Hohlkegeldüse im Längs- und im Querschnitt, FIGS. 3 and 4, a special hollow cone nozzle in the longitudinal and in cross-section,

Fig. 5 eine Vorrichtung mit integrierter Zentrifugaltrennstufe. Fig. 5 shows a device with an integrated centrifugal separation stage.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, deren wesentliche Bauelemente eine flache Drallkammer D mit dem tangentialen Einlauf E und die Düse (hier die Hohlke geldüse HD) sind. An der Drallkammer D sind radial (hier oben) als Abzug A ein Tauch rohr T eingesteckt und unten als Abzug für das Kühlmedium-Gaskondensat-Gemisch der Abzug AB gezeigt. Mit P ist der Puffer für das Kühlwasser-Rohgaskondensat be zeichnet. Fig. 1 shows a device according to the invention, the essential components of which are a flat swirl chamber D with the tangential inlet E and the nozzle (here the Hohlke Geldüse HD). At the swirl chamber D, an immersion tube T is inserted radially (here above) as the trigger A and the trigger AB is shown below as the trigger for the cooling medium / gas condensate mixture. P denotes the buffer for the cooling water raw gas condensate.

Die Erfindung funktioniert folgendermaßen: Das zu kühlende Gas, das z. B. aus einem Verdichter kommt, tritt durch den Eintritt E tangential in die flache Drallkammer D und verläßt die Drallkammer D durch den Abzug A nach oben. Der Abzug A ist vorteilhaft als Tauchrohr ausgebildet, um eine gute Abscheidung zu gewährleisten. Eintritt E und Abzug A haben in diesem Beispiel gleiche Nennweiten. Während sich das Gas durch die Drallkammer nach innen auf einer spiralförmigen Bahn bewegt, wird von den Düsen das flüssige Kühlmedium, hier Wasser, nach außen radial (und in Umfangsrichtung) gespritzt. In Fig. 1 sind die Tröpfchenbahnen gestrichelt gezeichnet. Möglich ist auch ein Abweichen von der im wesentlichen waagerechten Ausbreitungsrichtung. So sind z. B. strichpunktiert ebenfalls mögliche Tröpfchen bahnen gezeichnet, die schon beim Ausspritzen eine Komponente nach oben oder unten haben können. Auch bei anfäng lich direkt waagerechtem Ausspritzen wird das nach oben strömende Gas die Tropfen mit nach oben mitnehmen, so daß die Tröpfchen bahnen auch eine nach oben weisen de Komponente haben. Je nach verwendeter Düse wird ein gewisser Streubereich von den Wassertröpfchen abgedeckt, wie in Fig. 3 noch deutlicher gezeigt wird. Das Gas muß durch diesen Wassertropfenschwarm hindurch und wird dabei abgekühlt, wobei auch Teile des Gases auskondensieren können. Die Bewegung der Wassertröpfchen erfolgt spiralig auf umlaufenden Bahnen nach außen. Dies resultiert aus dem Mitgeris senwerden durch das Gas und aus der Fliehkraft der Tropfen durch ihre Umfangsge schwindigkeit. Die Fliehkraft ist bei geeigneter Auslegung der Strömungsquerschnitte, insbesondere der Höhe der Drallkammer über den gesamten Radius und der Austritts geschwindigkeit der Flüssigkeitstropfen geringfügig größer als die Widerstandskraft des nach innen spiralenden Gases, so daß sich eine langsame Flugbewegung nach außen mit einer hohen Verweilzeit der Tröpfchen im Gas ergibt. Das Kühlwasser und die aus kondensierten Rohgasbestandteile sammeln sich unterhalb der Drallkammer D in dem Puffer P, wo sie durch den Kühlwasserabzug AB abgezogen und einer Trennstufe zu geführt werden. Die Trennstufe kann auch z. B. als zylindrische oder parabolische Ver längerung der Drallkammer nach unten ausgeführt sein, wie Fig. 5 zeigt.The invention works as follows: The gas to be cooled, the z. B. comes from a compressor, enters tangentially into the flat swirl chamber D through the inlet E and leaves the swirl chamber D through the trigger A upwards. The trigger A is advantageously designed as a dip tube to ensure good separation. In this example, inlet E and outlet A have the same nominal diameters. As the gas moves inward through the swirl chamber on a spiral path, the liquid cooling medium, here water, is sprayed radially outward (and in the circumferential direction) from the nozzles. In Fig. 1 the droplet tracks are drawn in dashed lines. It is also possible to deviate from the essentially horizontal direction of propagation. So z. B. dash-dotted lines also drawn possible droplets that may have a component up or down when spraying. Even in the event of direct horizontal spraying, the gas flowing upwards will take the drops with them upwards, so that the droplets also have an upward component. Depending on the nozzle used, a certain scattering area is covered by the water droplets, as is shown even more clearly in FIG. 3. The gas must pass through this swarm of water droplets and is thereby cooled, and parts of the gas can also condense out. The water droplets move spirally outwards on the orbits. This results from being entrained by the gas and from the centrifugal force of the drops by their peripheral speed. The centrifugal force is with a suitable design of the flow cross-sections, in particular the height of the swirl chamber over the entire radius and the exit velocity of the liquid drops slightly greater than the resistance of the gas spiraling inwards, so that a slow flight movement to the outside with a long residence time of the droplets in Gas results. The cooling water and the condensed raw gas components collect below the swirl chamber D in the buffer P, where they are drawn off through the cooling water vent AB and passed to a separation stage. The separation stage can also, for. B. as a cylindrical or parabolic Ver extension of the swirl chamber down, as Fig. 5 shows.

In Fig. 2 ist die Kühlvorrichtung der Fig. 1 im Querschnitt gezeigt. Zu erkennen ist der tangentiale Einlauf E des Gases. Das Gas bewegt sich vom Einlauf E auf Spiralbahnen - nicht gezeigt - nach innen zum Abzug A. Die Wassertröpfchen bewegen sich von der zentral angeordneten Düse HD erst im wesentlichen radial nach außen und werden von der Gasbewegung in Umfangsrichtung auf spiralende Tröpfchenbahnen TB ge zwungen, von denen eine in der Fig. 2 schematisch gezeichnet ist. Im normalen Ein satz spiralen die Gasteilchen mehrfach um das Zentrum und reißen die Tröpfchen da durch auf Kreisbahnen mit. Das Rohgas spiralt sich ins Zentrum, die Wassertropfen spiralen durch die Fliehkraft nach außen, so daß radial gesehen ein Gegenstrom zwi schen Gas und Flüssigkeit vorliegt, wobei die Verweildauer der Tröpfchen im Gas durch die langen Spiralbahnen relativ hoch ist. Die Wassertropfen werden so im rotie renden Gasfeld möglichst vollständig abgeschieden. Nicht verdunstete Tropfen werden zusammen mit dem anfallenden Rohgaskondensat einer Kondensat-Wasser-Trenn stufe zugeleitet. Von dort aus kann das abgetrennte Kühlwasser im Kreislauf wieder zu den Hohlkegeldüsen HD gepumpt werden. Das Rohgas strömt über das leicht einge steckte Tauchrohr T aus der Drallkammer D ab.In Fig. 2 the cooling device of Fig. 1 is shown in cross section. The tangential inlet E of the gas can be seen. The gas moves from the inlet E on spiral tracks - not shown - inward to the trigger A. The water droplets only move radially outward from the centrally arranged nozzle HD and are forced by the gas movement in the circumferential direction onto spiraling droplet tracks TB, by one of which is shown schematically in FIG. 2. In normal use, the gas particles spiral several times around the center and sweep the droplets along on circular orbits. The raw gas spirals into the center, the water droplets spiral outwards due to the centrifugal force, so that radially there is a countercurrent between gas and liquid, the length of time that the droplets stay in the gas is relatively long due to the long spiral paths. The water drops are separated as completely as possible in the rotating gas field. Droplets that have not evaporated are fed to a condensate-water separation stage together with the raw gas condensate. From there, the separated cooling water can be pumped back into the hollow cone nozzles HD. The raw gas flows out of the swirl chamber D via the slightly inserted dip tube T.

Fig. 3 und 4 zeigen eine Hohlkegeldüse, die sich besonders für den Einsatz in der er findungsgemäßen Vorrichtung eignet. Eine solche Hohlkegeldüse gehört zu den Ein stoffdruckdüsen, bei denen die kinetische Energie der Flüssigkeit für den Zerfall eines dünnen Flüssigkeitsfilms genutzt wird. Dem zylindrischen Gehäuse der Hohlkegeldüse HD wird die Flüssigkeit durch den Zulauf Z mit tangentialer Geschwindigkeitskompo nente zugeführt. Es entsteht eine rotierende Strömung, wie die Fig. 3 und 4 sie sche matisch zeigen. Die Flüssigkeit kreist, von der Fliehkraft an den Rand gepreßt, entlang des luftgefüllten Hohlraumes und bildet dort den Wasserfilm W. Wegen der Drehimpul serhaltung muß die Flüssigkeit auf ihrem Weg zum Auslaß, der einen geringeren Radi us hat als die Kammer am Zulauf Z, in Umfangsrichtung beschleunigen. Die so erzeug ten hohen Zentrifugalkräfte führen im Auslaß zur Ausbildung eines dünnen Flüssig keitsfilms (Wasserfilm W) mit Luftkern. Nach Verlassen der Düse breitet sich der Flüs sigkeitsfilm hohlkegelförmig - oder wie hier im Beispiel gezeigt in Umfangsrichtung - radial aus und zerfällt im Rahmen eines Streubereiches ST in einzelne Tröpfchen. Übli che Düsen mit ca. 12 cm Außendurchmesser erreichen Wassergeschwindigkeiten von ca. 30 m/s am Auslaß. FIGS. 3 and 4 show a hollow cone nozzle, which is particularly suitable for use in he inventive device. Such a hollow cone nozzle is one of the material pressure nozzles, in which the kinetic energy of the liquid is used for the decay of a thin liquid film. The cylindrical housing of the hollow cone nozzle HD, the liquid is fed through the inlet Z with tangential speed component. A rotating flow arises, as shown in FIGS . 3 and 4. The liquid circles, pressed by the centrifugal force to the edge, along the air-filled cavity and forms the water film W. Because of the conservation of angular momentum, the liquid on its way to the outlet, which has a smaller radius than the chamber at the inlet Z, in Accelerate circumferential direction. The high centrifugal forces thus generated lead to the formation of a thin liquid film (water film W) with an air core in the outlet. After leaving the nozzle, the liquid film spreads out in a hollow cone - or, as shown here in the example, in the circumferential direction - radially and disintegrates into individual droplets within the scope of a scattering region ST. Usual nozzles with an outer diameter of approx. 12 cm reach water speeds of approx. 30 m / s at the outlet.

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung (Drallkammer D) in Kombination mit einer nachgeschalteten Trennstufe TR, mit einem Kreislauf für das Kühlmedium und einer Vorrichtung zur Entfernung des Kondensats. Der Kühlmittelkreislauf enthält in diesem Ausführungsbeispiel die Kühlmittelpumpe UP, den Kühler K, einen Hauptstrom HS mit Durchflußmesser FI (Flow Indication), einen Teilstrom TS, einen Standanzeiger LDI (Level Distance Indication) und gesteuerte Zulauf- und Ablaufventile für das Kühl medium. Fig. 5 shows an inventive device (swirl chamber D) in combination with a downstream separation stage TR, with a circuit for the cooling medium and an apparatus for removing the condensate. In this exemplary embodiment, the coolant circuit contains the coolant pump UP, the cooler K, a main flow HS with a flow meter FI (flow indication), a partial flow TS, a level indicator LDI (level distance indication) and controlled inlet and outlet valves for the cooling medium.

Die Entfernung des Kondensats erfolgt über den Kondensatabzug AB, den Vorlagebe hälter V, den Niveauregler LICA+, die Kondensatpumpe KP sowie die Flüssigkeits standmessung LZ+ in der Trennstufe TR.The condensate is removed via the condensate drain AB, the template container V, the level controller LICA +, the condensate pump KP and the liquid level measurement LZ + in the separation stage TR.

Die Vorrichtung funktioniert wie folgt: Das zu kühlende Gas wird von einem nicht ge zeigten Verdichter durch den Einlauf E in die Drallkammer D gedrückt und verläßt die Drallkammer D gekühlt und ohne die auskondensierten Bestandteile über den Abzug A. Das Gas wird vom Hauptstrom HS der Kühlflüssigkeit in der Drallkammer D gekühlt. The device works as follows: The gas to be cooled is not ge showed compressors pressed through the inlet E into the swirl chamber D and leaves the Swirl chamber D cooled and without the condensed components via fume cupboard A. The gas is cooled by the main flow HS of the cooling liquid in the swirl chamber D.

Die erwärmte und mit Kondensat beladene Kühlflüssigkeit wird aus der Drallkammer D über einen außen umlaufenden Spalt nach unten in die vorzugsweise zylindrische Trennstufe TR abgeführt. Dort wird das Gemisch z. B. über den tangential eingeleiteten Teilstrom TS des Kühlmittels durch Impulsübertragung in Rotation versetzt. Bei hohen Zentrifugalbeschleunigungen stellt sich eine nahezu senkrechte Phasengrenzfläche ein, wobei das leichtere Kondensat sich in einer innenliegenden Schicht sammelt. Das Kühlmittel rotiert außen und wird am Außenmantel zur Kühlmittelumwälzpumpe UP mit nachgeschaltetem Kühler K abgezogen. Das Kondensat wird über ein eingestecktes Rohr (Abzug AB) in einem standgeregelten Vorlagebehälter V gesammelt und von dort über die Kondensatpumpe KP abgepumpt. Mit einer geeigneten Methode wird die Pha sengrenze Kondensat-Kühlmittel in der Trennstufe TR über die Standanzeige LDI überwacht. Bei zu weit außen liegender Phasengrenze wird Kühlmittel zu-, bei zu weit innen liegender Phasengrenze abgeführt. Bei drohender Überflutung der Trennstufe TR - z. B. durch übermäßigen Kondensatanfall - wird der Verdichter des Gases über die Flüssigkeitsstandmessung LZ+ ausgeschaltet.The heated and condensate-laden coolant is removed from the swirl chamber D over an outer circumferential gap down into the preferably cylindrical Separation stage TR removed. There the mixture is e.g. B. over the tangentially initiated Partial flow TS of the coolant is set in rotation by impulse transmission. At high Centrifugal accelerations create an almost vertical phase interface a, whereby the lighter condensate collects in an inner layer. The The coolant rotates on the outside and also becomes a coolant circulation pump on the outer jacket downstream cooler K removed. The condensate is plugged in Pipe (Abzug AB) collected in a level-controlled storage container V and from there pumped out via the condensate pump KP. With a suitable method, the Pha Condensate coolant limit in the TR separation stage via the LDI level indicator supervised. If the phase boundary is too far out, coolant is added, if it is too far internal phase boundary dissipated. In the event of impending flooding of the separation stage TR - e.g. B. due to excessive condensation - the compressor of the gas over the Liquid level measurement LZ + switched off.

Das Verfahren hat den Vorteil, daß das Gemisch nicht durch mechanische Teile in Ro tation gebracht werden muß und insofern keine Dichtheitsprobleme an eingesteckten Wellen entstehen.The process has the advantage that the mixture does not have mechanical parts in Ro tation must be brought and insofar no tightness problems on inserted Waves are created.

Zur beispielhaften Auslegung einer Drallkammer D wurde auf Basis einer Rohgas menge von 97 000 m³/h ein Tauchrohrdurchmesser von 1,4 m angenommen. Die Drall kammer D hat in dieser Ausführung einen Durchmesser von 4,2 m. Die Höhe liegt bei ca. 1 m. Sie ist damit deutlich flacher und kleiner als die konventionellen Verfahren mit Rohrbündelwärmetauscher/Abscheider- und Waschkolonnen. Insofern ist eine deutli che Reduzierung der Investitionskosten zu erwarten. Das Tauchrohr T weist hier die gleiche Nennweite wie die Zuleitung E des Rohgases zur Drallkammer D auf. Mit einer Tauchrohrgeschwindigkeit von 17,5 m/s erhält man einen Gesamtdruckverlust der Drallkammer von ungefähr 1800 Pa. Die Eindüsung der Tropfen mit Hohlkegeldüsen ist bei moderaten Pumpendrücken von 16 bar möglich. Mit 60 mm Düsendurchmesser sind die Strömungsquerschnitte so groß, daß eine Verlegungsgefahr nicht befürchtet wer den muß. In einer Ausführung zur Kühlung eines typischen Rohgasstromes von 97 000 m³/h wird ein Kühlwasserstrom von 114 kg/s benötigt. Bei einer angenommenen Tem peraturdifferenz von 30° jeweils für die Abkühlung des Gases und für die Erwärmung des Wassers kann eine Gasmenge von 310 t/h gekühlt werden. Die mittlere Tempera turdifferenz zwischen Rohgas und Kühlwasser liegt nach Auslegungsberechnungen mit Tropfenbahnmodellen unter 1 K. Dieser im Vergleich sehr gute Wert bedeutet, daß das Rohgas auf nahezu Kühlwassereintrittstemperatur heruntergekühlt werden kann. Da durch ergeben sich auch Vorteile in den Betriebskosten des Rohgasverdichters, weil die Volumenströme und damit die Maschinengröße und die Antriebsleistung etwas re duziert werden können.For the exemplary design of a swirl chamber D was based on a raw gas quantity of 97,000 m³ / h an immersion tube diameter of 1.4 m was assumed. The swirl Chamber D in this version has a diameter of 4.2 m. The amount is included approx. 1 m. It is therefore significantly flatter and smaller than the conventional methods with Shell and tube heat exchanger / separator and washing columns. In this respect, it is clear expected reduction in investment costs. The dip tube T has the here same nominal size as the feed line E of the raw gas to the swirl chamber D. With a Dip tube speed of 17.5 m / s gives you a total pressure drop Swirl chamber of approximately 1800 Pa. The droplets are injected with hollow-cone nozzles possible at moderate pump pressures of 16 bar. With a 60 mm nozzle diameter the flow cross-sections are so large that there is no fear of relocation that must. In a version for cooling a typical raw gas flow of 97,000 m³ / h a cooling water flow of 114 kg / s is required. Assuming a tem temperature difference of 30 ° each for cooling the gas and for heating of the water, a gas volume of 310 t / h can be cooled. The mean tempera The difference between the raw gas and cooling water is based on the design calculations Drop path models under 1 K. This very good value in comparison means that the Raw gas can be cooled down to almost cooling water inlet temperature. There This also results in advantages in the operating costs of the raw gas compressor, because the volume flows and thus the machine size and the drive power somewhat right can be reduced.

Claims

1. Device for bringing a liquid into contact with a gas, characterized by a swirl chamber (D) into which the gas enters tangentially and in the center of which it is preferably drawn off upwards, and by at least one nozzle (HD) in the center of the swirl chamber (D), which preferably squirts the liquid radially outwards.

2. Device according to claim 1, characterized by a flat swirl chamber (D), whose diameter is larger than the overall height.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized by a hollow cone nozzle (HD) that creates a 360 ° liquid droplet screen.

4. The device according to claim 3, characterized by two superimposed arranged hollow cone nozzles (HD) in the center of the swirl chamber (D), the hollow cone nozzles (HD) have a tangential liquid inlet (Z).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized by a downstream separation stage (TR), in which the liquid and the gas probe sat be separated from each other.

6. The device according to claim 5, characterized by a separation stage (TR), at which is supported by centrifugal forces.

7. The device according to claim 6, characterized in that by a coolant telströmung (TS) the condensate coolant liquid in the separation stage (TR) in Ro tion is moved.

8. Use of the device of one of the preceding claims for cooling of gases, for absorbing gas components, for distilling or for Rectify.