NO167362B - Innretning for kontaktdannelse mellom gass og vaeske og anvendelse av innretningen. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en innretning for kontaktdannelse mellom gass og væske, omfattende en beholder med en fluiduminn-løpsanordning og en fluidumutløpsanordning, og minst ett horisontalt brett som er anordnet i beholderen og forsynt med minst én kontaktanordning. Videre angår oppfinnelsen en anvendelse av innretningen.

På det aktuelle område er det tidligere kjent en beholder som er fylt av kontaktmåteriale og i hvilken gass og væske under normal drift ledes samtidig gjennom beholderen for å oppnå intensiv kontaktdannelse mellom gass og væske.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en innretning for kontaktdannelse mellom gass og væske som tillater motstrøms-strømning av gass og væske gjennom beholderen.

For oppnåelse av dette formål er det tilveiebrakt en innretning av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at kontaktanordningen omfatter et åpenendet, vertikalt, indre rør i hvilket kontaktmateriale er anordnet og i hvilket en virvelbibringende anordning er anordnet over kontaktmaterialet, idet en første kanalanordning i form av minst ett åpenendet rør tillater fluidumkommunikasjon mellom rommet over det horisontale brett og det indre av det vertikale, indre rør under kontaktmaterialet, og en andre kanalanordning tillater fluidumkommunikasjon mellom det indre av det vertikale, indre rør over den virvelbibringende anordning og rommet under det horisontale brett, hvilken andre kanalanordning omfatter et rom mellom yttersiden av veggen av det åpenendede, vertikale, indre rør og innersiden av veggen av et rør som er anordnet utvendig rundt det vertikale, indre rør.

I innretningen ifølge oppfinnelsen omfatter brettet eller brettene fortrinnsvis et antall kontaktanordninger som er fordelt over brettet/brettene. For å oppnå total motstrøms-kontaktdannelse mellom væske og gass, omfatter beholderen fortrinnsvis to eller flere aksialt atskilte, horisontale brett.

Ved at innretningen ifølge oppfinnelsen tillater motstrøms-strømning av gass og væske gjennom beholderen, mens gass og væske strømmer samtidig gjennom kontaktmaterialet, tillates høye gasshastigheter, og dermed oppnåelse av en kort kontakttid. Som et resultat av den korte kontakttid kan innretningen hensiktsmessig anvendes for fjerning av H2S fra en sur,

H2S-inneholdende gassblanding.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et utførelseseksempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et lengdesnittsriss av en innretning følge oppfinnelsen, og fig. 2 viser detaljen II på fig. 1 tegnet i større målestokk enn på fig. 1.

Innretningen omfatter en normalt vertikal beholder 1 med en fluiduminnløpsanordning i form av et gassinnløp 2 som er anordnet i beholderens 1 bunnparti, og et væskeinnløp 4 som er anordnet i beholderens 1 topp-parti, og en fluidumutløpsanordning i form av et gassutløp 5 som er anordnet i beholderens 1 topp-parti, og et væskeutløp 7 som er anordnet i beholderens 1 bunnparti.

Innretningen omfatter videre et øvre, horisontalt brett 9 og et nedre, horisontalt brett 10 som er anordnet i beholderen

1 og er understøttet av støtter (ikke vist) som er forbundet med beholderens 1 vegg. Det øvre horisontale brett 9 er forsynt med kontaktanordninger 13 og 14, og det nedre horisontale brett 10 er forsynt med kontaktanordninger 16 og 17. Hver kontaktanordning 13, 14, 16 og 17 omfatter et åpenendet, vertikalt rør 19 i hvilket et kontaktmateriale 22 er anordnet, og i hvilket en virvelbibringende anordning 25 er anordnet over kontaktmaterialet 22. Kontaktanordningene 13, 14, 16 og 17 omfatter videre en første rørlednings- eller kanalanordning i form av et rør 26 som tillater fluidumkommunikasjon mellom rommet over det horisontale brett 9 eller 10 og det indre av det vertikale rør 19 under kontaktmaterialet 22, og en andre rørlednings- eller kanalanordning i form av et ringformet rom 27 mellom yttersiden av det vertikale rørs 19 vegg og innersiden av veggen av et rør 30 som er anordnet utvendig rundt det vertikale rør 19. En sliss eller spalte 31 (se fig. 2) sørger for fluidumkommunikasjon mellom den øvre ende av ringrommet 27 og det indre av det vertikale rør 19 over den virvelbibringende anordning 25, og ved den nedre ende av ringrommet 27 er det en utløpsåpning 32 under det horisontale

brett.

Under normal drift innføres gass kontinuerlig i beholderen 1 gjennom gassinnløpet 2 som er anordnet under det horisontale brett 10, og gassen strømmer oppover gjennom beholderen 1 via de vertikale rør 19 i kontaktanordningene 16 og 17 som hører til det nedre horisontale brett 10, og via de vertikale rør 19 i kontaktanordningene 13 og 14 som hører til det øvre horisontale brett 9. Gass slippes ut fra beholderen gjennom gassutløpet 5 som er anordnet over det øvre horisontale brett 9. På samme tid innføres væske kontinuerlig i beholderen 1 gjennom væskeinnløpet 4 som er anordnet over det øvre horisontale brett 9. På det øvre horisontale brett 9 oppsamles væske inntil væskenivået på det øvre brett 9 når opp til innløpsåpningene av rørene 26 som hører til kontaktanordningene 13 og 14, og væske strømmer deretter gjennom rørene 26 inn i de vertikale rør 19 som hører til kontaktanordningene 13 og 14, under kontaktmaterialet 22 som er anordnet i disse vertikale rør 19. I hver kontaktanordning 13 og 14 tvinger den oppadrettede gasstrøm væske til å i passere sammen med gass gjennom kontaktmaterialet 22 hvor gass og væske bringes i intensiv kontakt med hverandre i samtidig strømning. Senere passerer blandingen av gass og væske den virvelbibringende anordning 25 som er anordnet over eller nedstrøms av kontaktmaterialet 22, og hvor gass og væske • separeres. Gass forlater den øvre ende av det vertikale rør 19 og passerer til gassutløpet 5 som er anordnet over det øvre horisontale brett 9, og væske strømmer langs innersiden av det vertikale rørs 19 vegg over den virvelbibringende anordning 25 gjennom spalten 31 inn i ringrommet 27 gjennom hvilket væsken i strømmer nedover.

Væske som forlater ringrommet 27 gjennom åpningen 32 som hører til kontaktanordningene 13 og 14, oppsamles på det nedre horisontale brett 10 inntil væskenivået på det nedre brett 10 når opp til innløpsåpningene av rørene 26 som hører til

• kontaktanordningene 16 og 17, og væske strømmer deretter gjennom rørene 26 inn i de vertikale rør 19 som hører til kontaktanordningene 16 og 17, under kontaktmaterialet 22 som er anordnet i disse vertikale rør 19. I hver kontaktanordning 16 og 17 tvinger den oppadrettede gasstrøm væske til å passere sammen med gass ' gjennom kontaktmaterialet 22 hvor gass og væske blandes intensivt i samtidig strømning. Senere passerer blandingen av gass og væske den virvelbibringende anordning 25 som er anordnet over eller nedstrøms av kontaktmaterialet 22, og hvor gass og væske separeres. Gass forlater de øvre ender av de vertikale rør 19 som

hører til kontaktanordningene 16 og 17, og strømmer inn i de nedre ender av de vertikale rør 19 som hører til kontaktanordningene 13 og 14, og væske strømmer langs innersidene av de vertikale rørs 19 vegger over de virvelbibringende anordninger 25 gjennom spaltene 31 inn i ringrommene 27 gjennom hvilke væsken strømmer nedover.

Væske som forlater ringrommene 27 som hører til kontaktanordningene 16 og 17, slippes ut fra beholderen 1 gjennom væskeutløpet 7 som er anordnet i beholderens 1 bunnparti under det nedre horisontale brett 10.

Innretningen ifølge oppfinnelsen tillater som nevnt motstrøms-strømning av gass og væske gjennom beholderen, mens gass og væske strømmer samtidig gjennom kontaktmaterialet, hvilket tillater høye gasshastigheter. Som et resultat av dette kan en kort kontakttid oppnås.

Innretningen kan.benyttes for fjerning av syrekompo-nenter, såsom hydrogensulfid, karbondioksyd og karbonylsulfid fra en gassblanding ved at gassblandingen bringes i kontakt med et magert absorberingsmiddel, for eksempel en vanndig oppløsning av en amin. Som et resultat av den korte kontakttid kan innretningen ifølge oppfinnelsen hensiktsmessig benyttes for selektiv fjerning av H2S fra en gassblanding som inneholder H2S og C02 med et flytende absorberingsmiddel bestående av et tertiært amin eller

et tertiært alkanolamin og, om det kreves, et fysisk absorbe-' < ringsmiddel.

Sur gass som inneholder H2S og C02, innføres i beholderen 1 gjennom innløpet 2. Et magert, flytende og regenererbart absorberingsmiddel som omfatter en vandig oppløsning av et

tertiært alkanolamin, innføres i beholderen gjennom innløpet 4. s Sur gass ledes oppover gjennom beholderen 1 via de vertikale rør 19 i kontaktanordningene 16 og 17 og de vertikale rør 19 i

kontaktanordningene 13 og 14. Magert absorberingsmiddel oppsamles på det øvre horisontale brett 9 og passerer gjennom rørene 26 inn

i de vertikale rør 19 som hører til kontaktanordningene 13 og 14,

> under kontaktmaterialet 22 som er anordnet i de vertikale rør 19.

Absorberingsmiddel og gass passerer samtidig gjennom kontaktmaterialet 22 slik at H2S fjernes fra gassen og det oppnås renset gass og delvis belastet absorberingsmiddel. Senere ledes delvis belastet absorberingsmiddel og renset gass via de virvelbibringende anordninger 25 som er anordnet i de vertikale rør 19 over kontaktmaterialet 22, hvor delvis belastet absorberingsmiddel separeres fra renset gass. Renset gass fjernes fra beholderen 1 gjennom gassutløpet 5 som er anordnet over det øvre horisontale

brett 9.

Delvis belastet absorberingsmiddel (absorberende stoff) ledes til undersiden av det øvre horisontale brett 9 og oppsamles på det nedre horisontale brett 10. Delvis belastet absorberingsmiddel ledes gjennom rørene 26 inn i de vertikale rør 19 som hører til kontaktanordningene 16 og 17, under kontaktmaterialet 22 som er anordnet i de vertikale rør. Delvis belastet absorberingsmiddel og sur gass ledes samtidig gjennom kontaktmaterialet 22 slik at H2S fjernes fra den sure gass og det oppnås delvis renset gass og belastet absorberingsmiddel. Senere ledes blandingen via de virvelbibringende anordninger 25 som er anordnet over kontaktmaterialet 22, hvor belastet absorberingsmiddel separeres fra delvis renset gass. Delvis renset gass renses ytterligere i kontaktanordningene 13 og 14 som er anordnet i det øvre horisontale brett 9, og belastet absorberingsmiddel ledes til undersiden av det nedre horisontale brett 10 og fjernes fra beholderen 1 gjennom væskeutløpet 7.

Belastet absorberingsmiddel ledes til en regenerator (ikke vist) hvor de absorberte, sure komponenter fjernes fra absorberingsmiddelet (løsningsmiddelet) for å frembringe magert absorberingsmiddel som ledes til innløpet 4.

Innretningen kan videre benyttes for destillasjon, f.eks. destillasjon av råolje, hvor en blanding av gassformige og flytende hydrokarboner innføres i beholderen 1 gjennom innløpet 2. De gassformige hydrokarboner vil strømme oppover gjennom beholderen 1, en del av disse hydrokarboner vil konden-sere på det nedre horisontale brett 10 og på det øvre horisontale brett 9, og den gjenværende del av de gassformige hydrokarboner trekkes ut gjennom gassutløpet 5.

Flytende hydrokarboner som er til stede på det nedre horisontale brett 10, strømmer gjennom rørene 26 inn i de vertikale rør 19 som hører til kontaktanordningene 16 og 17, under kontaktmaterialet 22 som er anordnet i disse. Gassformige hydrokarboner og flytende hydrokarboner bringes i kontakt med hverandre i kontaktmaterialet 22 og separeres senere i de

virvelbibringende anordninger 25.

Hydrokarboner i gassform passerer oppover inn i kontaktanordningene 13 og 14 som hører til det øvre horisontale

brett 9. Væske som er separert fra gass, strømmer gjennom ringrommene 27 nedover til under det nedre horisontale brett 10 og slippes ut fra beholderen 1 gjennom væskeutløpet 7.

I kontaktanordningene 13 og 14 som hører til det øvre horisontale brett 9, bringes hydrokarboner i gassform videre i kontakt med flytende hydrokarboner som strømmer gjennom rørene 26 fra det øvre horisontale brett 9. De separerte, gassformige hydrokarboner trekkes ut gjennom gassutløpet 5, og de flytende hydrokarboner strømmer gjennom ringrommene 27 og oppsamles på det nedre horisontale brett 10.

Dersom det kreves, kan ytterligere, flytende hydrokarboner tilføres gjennom væskeinnløpet 4, og flytende hydrokarboner kan trekkes ut fra de horisontale brett gjennom utløp (ikke vist).

I den enkleste utførelse av oppfinnelsen omfatter innretningen ett horisontalt brett som er anordnet i beholderen og er forsynt med én kontaktanordning. Det horisontale brett kan omfatte et antall kontaktanordninger som er fordelt over brettet. For å forbedre innretningens effektivitet, kan innretningen videre omfatte to eller flere aksialt atskilte, horisontale

brett, for eksempel 5 til 30 brett.

Dersom det kreves, kan innløpet 2 være anordnet mellom de to horisontale brett. Videre kan ytterligere fluiduminnløp være anordnet mellom to horisontale brett.

Passende kontaktmateriale som kan være anordnet i et vertikalt rør i en kontaktanordning, vil være kjent for fagfolk på det område som angår konstruksjon av pakkede søyler. Eksempler er tilfeldig pakking, såsom "Pall"-ringer eller "Raschig"-ringer og sadler av forskjellige typer, eller strukturert pakking omfattende regelmessig anordnede grupper eller lag av plate-eller tråddukmateriale, strikket tråd eller plastull eller annet fibermateriale.

Passende virvelbibringende anordninger er for eksempel virvelskovler.

Claims (4)

1. Innretning for kontaktdannelse mellom gass og væske, omfattende en beholder (1) med en fluiduminnløpsanordning (2, 4) og en fluidumutløpsanordning (5, 7), og minst ett horisontalt brett (9) som er anordnet i beholderen (1) og forsynt med minst én kontaktanordning (13 ), KARAKTERISERT VED at kontaktanordningen (13) omfatter et åpenendet, vertikalt, indre rør (19) i hvilket kontaktmateriale (22) er anordnet og i hvilket en virvelbibringende anordning (25) er anordnet over kontaktmaterialet (22), idet en første kanalanordning i form av minst ett åpenendet rør (26) tillater fluidumkommunikasjon mellom rommet over det horisontale brett (9) og det indre av det vertikale, indre rør (19) under kontaktmaterialet (22), og en andre kanalanordning (27) tillater f luidumkommunikasjon mellom det indre av det vertikale, indre rør (19) over den virvelbibringende anordning (25) og rommet under det horisontale brett (9), hvilken andre kanalanordning (27) omfatter et rom mellom yttersiden av veggen av det åpenendede, vertikale, indre rør (19) og innersiden av veggen av et rør (30) som er anordnet utvendig rundt det vertikale, indre rør (19).

2. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at brettet eller brettene (9 hhv. 10) omfatter et antall kontaktanordninger (13, 14 hhv. 16, 17) som er fordelt over brettet/brettene.

3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at beholderen (1) omfatter to eller flere aksialt atskilte, horisontale brett (9, 10).

4. Anvendelse av innretningen ifølge ett av kravene 1-3 for fjerning av H2S fra en sur, H2S-inneholdende gassblanding.