NO144321B

NO144321B - GAS ABSORPTION APPARATUS.

Info

Publication number: NO144321B
Application number: NO761188A
Authority: NO
Inventors: Giorgio Pagani; Andrea Bonetti; Francesco Saviano
Original assignee: Snam Progetti
Priority date: 1975-04-09
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1981-05-04
Also published as: DK144852B; AR213406A1; BG29565A3; BR7602174A; NO761188L; FR2306727A1; IN144406B; IE43364B1; ZA761919B; NL7603817A; MW1176A1; ES447175A1; JPS51123776A; CS186735B2; MY7900228A; JPS6018207B2; SE7604137L; AU1260276A; CA1071527A; PH19800A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat innrettet for absorbsjon av varmeutviklende gasser i et flytende medium. Oppfinnelsen gjelder imidlertid særlig et apparat hvori ammoniakk absorberes i vann fra en gassblanding. I den følgende beskrivelse vil bare det sistnevnte tilfelle bli omtalt, skjønt apparatet i henhold til oppfinnelsen, slik som antydet oven- . for også kan anvendes for absorbsjon av en hviken som helst varmeutviklende gass i et flytende medium. The present invention relates to an apparatus designed for the absorption of heat-generating gases in a liquid medium. However, the invention particularly relates to an apparatus in which ammonia is absorbed in water from a gas mixture. In the following description, only the latter case will be discussed, although the device according to the invention, as indicated above. can also be used for the absorption of any heat-generating gas in a liquid medium.

Det er kjent fra de italienske patentskrifter nr. 891.098, 907.085 og 953.035 at absorbsjon av NH^ i vann kan utføres i vertikalt anordnede væskefilm-vekslere. It is known from Italian patent documents Nos. 891,098, 907,085 and 953,035 that absorption of NH 3 in water can be carried out in vertically arranged liquid film exchangers.

Det viktigste trekk ved et sådant apparat er at en enkelt flate samtidig anvendes for utførelse av to funksjonelle prosesser, nemlig overføring av stoffer og varmeoverføring (absorbsjonsvarmen av ammoniakkgass i vann). The most important feature of such a device is that a single surface is simultaneously used for carrying out two functional processes, namely transfer of substances and heat transfer (the heat of absorption of ammonia gas in water).

Dette apparat synes å være særlig anvendbart i alle tilfeller hvor overføring av stoffer eller substanser er ledsaget av en bortføring av varme, hvilket særlig er tilfelle ved absorbsjon av NH^ i vann. This apparatus seems to be particularly applicable in all cases where the transfer of substances or substances is accompanied by a removal of heat, which is particularly the case with the absorption of NH^ in water.

De tidligere kjente anordninger for dette formål har imidlertid den ulempe at de for å tillate hovedsakelig fullstendig absorbsjon av gassen må ha en betraktelig lengdeutstrekning, hvilket medfører en betydelig økning av omkostninger og vekt. However, the previously known devices for this purpose have the disadvantage that in order to allow essentially complete absorption of the gas, they must have a considerable length, which entails a significant increase in costs and weight.

Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å frem-bringe et apparat hvor denne ulempe i vesentlig grad er over-vunnet, idet utstrekningen av en filmabsorbsjonsenhet begrenses ved å la absorbsjonen av den siste rest av ammoniakk til å finne sted på en eller flere adiabatiske plater, uten varme-bortføring, hvor absorbsjonsvarmen overføres til gassen, som derved utøver en termostatisk virkning. It is therefore an object of the present invention to produce an apparatus in which this disadvantage is largely overcome, as the extent of a film absorption unit is limited by allowing the absorption of the last remaining ammonia to take place on one or more adiabatic plates, without heat removal, where the absorption heat is transferred to the gas, which thereby exerts a thermostatic effect.

Oppfinnelsen gjelder således et apparat for absorbsjon av varmeutviklende gasser, særlig ammoniakk i en væske, fortrinnsvis vann, det apparatet omfatter.et hylster som omslutter en bunt vertikale rør som er festet til to rør-plater,minst ett absorbsjonsvæskeinnløp som munner ut på et sted over rørbunten og er utstyrt med en innretning for fordeling av væsken i form av en væskefilm på innsiden av rørene, samt minst ett innløp ved nedre ende av hylsteret for den gass eller gassblanding som skal absorberes, minst ett innløp og utløp for kjølemiddel i forbindelse med det romområde som omgir rørene inne i hylsteret mellom de to rørplater, minst ett avlop for den løsning som er oppnådd ved væskens absorbsjon, samt minst ettavløp for den gass som ikke er absorbert. The invention thus relates to an apparatus for the absorption of heat-generating gases, in particular ammonia in a liquid, preferably water, the apparatus includes a casing that encloses a bundle of vertical tubes that are attached to two tube plates, at least one absorption liquid inlet that opens into a place above the pipe bundle and is equipped with a device for distributing the liquid in the form of a liquid film on the inside of the pipes, as well as at least one inlet at the lower end of the casing for the gas or gas mixture to be absorbed, at least one inlet and outlet for coolant in connection with the space that surrounds the pipes inside the casing between the two pipe plates, at least one drain for the solution obtained by the absorption of the liquid, as well as at least one drain for the gas that has not been absorbed.

På dette grunnlag av kjent teknikk består apparatets sær-trekk i henhold til oppfinnelsen i at en eller flere plater er anordnet over rørbunten inne i hylsteret for å overrisles av absorbsjonsvæske, idet et hovedinnløp for absorbsjonsvæske munner ut i hylsteret på oversiden av den øverste plate. On this basis of known technology, the special feature of the apparatus according to the invention is that one or more plates are arranged above the tube bundle inside the casing to be sprinkled with absorbent liquid, with a main inlet for absorbent liquid opening into the casing on the upper side of the top plate.

Apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse vil nå bli nærmere beskrevet under henvisning til vedføyde tegning, hvorpå: Fig. 1 viser skjematisk et apparat i henhold til tidligere kjent teknikk. Fig. 2 viser skjematisk en utførelse av apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Henvisningstallet 1 angir i fig. 1 omslutningshylsteret, mens henvisningstallet 2 betegner et rør i nevnte rorbunt. Ved 3 .og 4 er vist feste-plater og ved 5. innløp for den ammoniakkholdige gass, mens 6 viser innløp for vann eller en annen absorberende væske og 7 angir avløp for den oppnådde ammoniakkløsning.. Ved 8 er det vist utslipp for den hovedsakelig ammoniakk-frie gass, mens 9 og 10 viser henholdsvis innløp og utløp for kjølevæske. ' The apparatus according to the present invention will now be described in more detail with reference to the attached drawing, on which: Fig. 1 schematically shows an apparatus according to prior art. Fig. 2 schematically shows an embodiment of the device according to the present invention. The reference number 1 indicates in fig. 1 the enclosing casing, while the reference number 2 denotes a pipe in said rudder bundle. At 3 and 4 are shown fixing plates and at 5 the inlet for the ammonia-containing gas, while 6 shows the inlet for water or another absorbent liquid and 7 indicates the outlet for the obtained ammonia solution. At 8 the discharge is shown for the mainly ammonia-free gas, while 9 and 10 show inlet and outlet respectively for coolant. '

Henvisningstallene fra 1 til 10 i fig. 2 har samme betydning som angitt ovenfor i forbindelse med det kjente apparat, mens henvisningstallet 11 betegner et ytterligere innløp for vann eller en annen absorberende væske som har som formål å absorbere ammoniakk på platene 12, 13, 14, 15 samt inn-vendig i rørene i rørbunten. Det vann som tilføres gjennom' innløpe}; 6 kan eventuelt utelates., og hele den nødvendige vannmengde tilføres gjennom innløpet 11. The reference numbers from 1 to 10 in fig. 2 has the same meaning as indicated above in connection with the known apparatus, while the reference number 11 denotes a further inlet for water or another absorbent liquid whose purpose is to absorb ammonia on the plates 12, 13, 14, 15 as well as inside the pipes in the tube bundle. The water supplied through' inlet}; 6 can possibly be omitted, and the entire required amount of water is supplied through the inlet 11.

Det vil nå bli angitt resultater av to dr i f tsf or.søk som er utført -med apparatet i fig. 2, idet et første forsøk ble utført uten de adiabatiske plater 12-rl5 i henhold til oppfinnelsen., mens et annet forsøk ble utført .med disse plater i drift.. The results of two dr i f tsf or.searches which have been carried out -with the apparatus in fig. 2, as a first test was carried out without the adiabatic plates 12-rl5 according to the invention, while another test was carried out with these plates in operation.

Ved anvendelse av de innsatte adiabatiske plater på den måte som er angitt ovenfor, er følgende fordeler oppnådd: By using the inserted adiabatic plates in the manner indicated above, the following advantages are obtained:

den absorberte NH^-mengde er øket, the absorbed amount of NH^ is increased,

- restmengden av NH^ er nesten halvert, - the residual amount of NH^ is almost halved,

det er oppnådd en mer konsentrert løsning. a more concentrated solution is obtained.

For å oppnå samme driftsresultater ved hjelp av en konven-sjonell film-absorbator uten anvendelse av den adiabatiske plateenhet, ville det har vært nødvendig å øke utvekslings- In order to achieve the same operating results using a conventional film absorber without the use of the adiabatic plate unit, it would have been necessary to increase the exchange

flaten betraktelig. the surface considerably.

I tillegg skal det henvises til den temperaturøkning som er oppnådd for avløpsgassen fra de adiabatiske plater sammen-lignet med den som kan oppnås ved anvendelse av film-enhetene alene. Det oppnås faktisk en temperaturøkning fra 30 til 50°C og det er på grunnlag av en sådan temperaturstigning og den tilsvarende varmefjerning at det er mulig å forbedre det totale driftsresultat for absorbatoren på ovenfor angitt måte. In addition, reference must be made to the temperature increase achieved for the waste gas from the adiabatic plates compared to that which can be achieved by using the film units alone. A temperature increase from 30 to 50°C is actually achieved and it is on the basis of such a temperature increase and the corresponding heat removal that it is possible to improve the overall operating result for the absorber in the manner indicated above.

Claims

Apparatus for absorbing heat-evolving gases, in particular ammonia, in a liquid, preferably water, the apparatus comprising a casing which encloses a bundle of vertical tubes (2) which are attached to two tube plates (3,4), at least one absorption liquid inlet (6,11) which opens at a place above the pipe bundle and is equipped with a device for distributing the liquid in the form of a liquid film on the inside of the pipes, as well as at least one inlet (5) at the lower end of the casing for the gas or gas mixture to be absorbed, at least one inlet (9) and outlet (10) for refrigerant in connection with that room area

which surrounds the tubes (2) inside the casing between the two tube plates, at least one drain (7) for the solution obtained by the liquid's gas absorption, as well as at least one drain (8) for the gas that has not been absorbed, characterized in that one or several plates (12-15) are arranged above the tube bundle (2) inside the casing (1) to be sprinkled with absorbent liquid, a main inlet (11) for absorbent liquid opening into the casing (1) on the upper side of the top plate (12) .