NO169822B

NO169822B - DEVICE FOR CONTACT BETWEEN LIQUID AND GAS

Info

Publication number: NO169822B
Application number: NO890880A
Authority: NO
Inventors: Gerrit Konijn
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1989-03-01
Publication date: 1992-05-04
Also published as: DK97589A; DZ1329A1; NO169822C; NO890880D0; DE68903579D1; NO890880L; MY108553A; AU3090389A; DK97589D0; DE68903579T2; AU606268B2; GB8805115D0

Description

Oppfinnelsen angår et apparat for kontakt mellom gass og væske, ifølge kravinnledningen. The invention relates to an apparatus for contact between gas and liquid, according to the preamble.

Under normal drift blir gass levert til gassinnløpet og væske til væskeinnløpet. Gass strømmer oppover gjennom kontaktapparatet, og væske strømmer nedover gjennom apparatet. Væske blir oppsamlet på brettet og flyter gjennom kanalen eller kanalene til det indre av virvelrøret nedenfor den virveldannende anordning, hvor den blir bragt i kontakt med gassen. Blandingen av gass og væske passerer oppover gjennom det vertikale virvelrør som innvendig er utstyrt med en virveldannende anordning. Som et resultat av virvelen som blir formet i blandingen av den virveldannende anordning, blir væsken atskilt fra gass/væske-blandingen. Væsken blir samlet på den indre overflate i det vertikale virvelrør, ovenfor den virveldannende anordning, og strømmer gjennom passasjen inn i det ringformede rom mellom det ytre rør og virvelrøret. Væsken forlater det ringformede rom nedenfor brettet, og forlater kontaktapparatet gjennom væskeutløpet. Gass, fra hvilken væsken er fjernet, passerer gjennom det koaksiale gassutløpsrør til gassutløpet ovenfor brettet, gjennom hvilken gass forlater kontaktapparatet. During normal operation, gas is supplied to the gas inlet and liquid to the liquid inlet. Gas flows upwards through the contact apparatus, and liquid flows downwards through the apparatus. Liquid is collected on the tray and flows through the channel or channels to the interior of the vortex tube below the vortex forming device, where it is brought into contact with the gas. The mixture of gas and liquid passes upwards through the vertical vortex tube which is internally equipped with a vortex forming device. As a result of the vortex formed in the mixture by the vortex forming device, the liquid is separated from the gas/liquid mixture. The liquid is collected on the inner surface of the vertical vortex tube, above the vortex forming device, and flows through the passage into the annular space between the outer tube and the vortex tube. The liquid leaves the annular space below the tray, and leaves the contact apparatus through the liquid outlet. Gas, from which the liquid has been removed, passes through the coaxial gas outlet pipe to the gas outlet above the tray, through which gas leaves the contactor.

Et slikt kontaktapparat for gass/væske kan bli drevet med et medføringsnivå under 5% av den volumetriske strømtakt for væske som leveres brettet, med volumetrisk strømtakt for væsken på under 5 m<3>/h og med forholdsvis lav volumetrisk strømtakt for gass. Such a contact device for gas/liquid can be operated with an entrainment level below 5% of the volumetric flow rate for liquid that is delivered flat, with a volumetric flow rate for the liquid of less than 5 m<3>/h and with a relatively low volumetric flow rate for gas.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe et kontaktapparat for gass/væske som kan opereres med høyere volumetrisk strømtakt og medføringsnivå under 5%. It is an object of the present invention to produce a contact device for gas/liquid which can be operated with a higher volumetric flow rate and entrainment level below 5%.

For dette formål omfatter kontaktapparatet for gass/ væske ifølge oppfinnelsen et hus utstyrt med et gassinnløp, er væskeinnløp, et væskeut løp og et gassutløp anordnet over gassinn-løpet, og et horisontalt brett anordnet mellom gassinnløpet og væskeinnløpet og utstyrt med en syklonseparator som strekker seg fra nedenfor det horisontale brett til ovenfor det horisontale brett, hvilken syklonseparator omfatter et vertikalt virvelrør som er innvendig utstyrt med en virveldannende anordning, et koaksialt gassutløpsrør anordnet nær den øvre del av det vertikale virvelrør, et ytre rør anordnet rundt virvelrøret slik at det danner et ringformet rom mellom virvelrøret og det ytre rør med åpning under brettet, en passasje i forbindelse med det indre av virvelrøret ovenfor den virveldannende innretning og det ringformede rom, og minst én kanal som strekker seg fra det ytre av syklonseparatoren ovenfor brettet til det indre av virvelrøret nedenfor den virveldannende innretning, hvor det koaksiale gassutløpsrør er utvendig utstyrt med en ringformet avleder, og hvor det ytre rør ved sin øvre ende er utstyrt med et ringformet deksel av hvilket den indre kant er plassert rundt gassutløps-røret nedenfor den ringformede avleder, og med et gassutløp som munner ut nedenfor den ringformede deflektor. For this purpose, the contact device for gas/liquid according to the invention comprises a housing equipped with a gas inlet, a liquid inlet, a liquid outlet and a gas outlet are arranged above the gas inlet, and a horizontal tray arranged between the gas inlet and the liquid inlet and equipped with a cyclone separator that extends from below the horizontal tray to above the horizontal tray, which cyclone separator comprises a vertical vortex tube internally equipped with a vortex forming device, a coaxial gas outlet tube arranged near the upper part of the vertical vortex tube, an outer tube arranged around the vortex tube so as to form a annular space between the vortex tube and the outer tube with an opening below the tray, a passage in communication with the interior of the vortex tube above the vortex forming device and the annular space, and at least one channel extending from the outside of the cyclone separator above the tray to the interior of the vortex tube below the vortex-forming device, where the coaxial e gas outlet pipe is externally equipped with an annular diverter, and where the outer tube at its upper end is equipped with an annular cover, the inner edge of which is placed around the gas outlet pipe below the annular diverter, and with a gas outlet opening below it annular deflector.

Man fant ut at det med den høye volumet r i ske strømtakt for væske ble medført gass i væsken som strømmet gjennom passasjen og inn i det ringformede rom. Denne gass strømmer ut av det ringformede rom gjennom gassutløpet. Gass som strømmer ut ay gassutløpet blir avledet av den ringformede avledningen som er festet til gassutløpsrøret før gassen strømmer opp til gass-utløpet fra kontaktapparatet. Væske som medfører gass blir atskilt fra gassen når gassen blir avledet av den ringformede avleder, og denne væske blir så returnert til brettet hvor den flyter sammen med væsken som leveres brettet gjennom væskeinn-løpet for kontaktapparatet. It was found that with the high volume r in the flow rate for liquid, gas was entrained in the liquid which flowed through the passage and into the annular space. This gas flows out of the annular space through the gas outlet. Gas flowing out of the gas outlet is diverted by the annular diverter attached to the gas outlet pipe before the gas flows up to the gas outlet from the contactor. Liquid carrying gas is separated from the gas when the gas is diverted by the annular diverter, and this liquid is then returned to the tray where it flows together with the liquid delivered to the tray through the liquid inlet for the contactor.

Oppfinnelsen skal nå beskrives mer i detalj gjennom et eksempel, og under henvisningen til tegningene, hvor figur 1 viser skjematisk et tverrsnitt av en første utførelse av kontaktapparatet ifølge oppfinnelsen, figur 2 viser detalj II på figur 1, tegnet i større målestokk enn figur 1, og figur 3 viser skjematisk et tverrsnitt av en annen konstruksjon av kontaktapparatet ifølge oppfinnelsen. The invention will now be described in more detail through an example, and with reference to the drawings, where figure 1 schematically shows a cross-section of a first embodiment of the contact device according to the invention, figure 2 shows detail II of figure 1, drawn to a larger scale than figure 1, and Figure 3 schematically shows a cross-section of another construction of the contact device according to the invention.

Det henvises først til figur 1 og 2. Kontaktapparatet 1 omfatter et hus 2 med et gassinnløp 3 og et væskeutløp 5 som er anordnet på den nedre del av huset 2, og et væskeinnløp 7 og et gassutløp 9 som er anordnet ovenfor gassinnløpet 3. Huset 2 er videre utstyrt med et horisontalt brett 11 anordnet mellom gassinnløpet 3 og væskeinnløpet 7. Det horisontale brett 12 er utstyrt med en syklonseparator 13 som strekker seg fra under det horisontale brett 11 til over det horisontale brett 11. Reference is first made to figures 1 and 2. The contact device 1 comprises a housing 2 with a gas inlet 3 and a liquid outlet 5 which are arranged on the lower part of the housing 2, and a liquid inlet 7 and a gas outlet 9 which are arranged above the gas inlet 3. The housing 2 is further equipped with a horizontal tray 11 arranged between the gas inlet 3 and the liquid inlet 7. The horizontal tray 12 is equipped with a cyclone separator 13 which extends from below the horizontal tray 11 to above the horizontal tray 11.

Syklonseparatoren 13 omfatter et vertikal virvelrør 17 som innvendig er utstyrt med en virveldannende innretning 19, et koaksialt gassutløpsrør 21 anordnet nær den øvre del av det vertikale virvelrør 17, et ytre rør 23 anordnet rundt virvelrøret 17 slik at det dannes et ringformet rom mellom den ytre vegg av virvelrøret 17 og den indre vegg av det ytre rør 23, med åpning nedenfor brettet 11. Syklonseparatoren 13 omfatter videre en passasje 27 i forbindelse mellom det indre av virvelrøret 17 ovenfor den virveldannende innretning 19 og det ringformede rom 25, og kanaler 31 som strekker seg fra det ytre av syklonseparatoren 13 ovenfor brettet 11 til det indre av virvelrøret 17 nedenfor den virveldannende innretning 19. The cyclone separator 13 comprises a vertical vortex tube 17 which is internally equipped with a vortex forming device 19, a coaxial gas outlet pipe 21 arranged near the upper part of the vertical vortex tube 17, an outer tube 23 arranged around the vortex tube 17 so that an annular space is formed between the outer wall of the vortex tube 17 and the inner wall of the outer tube 23, with an opening below the tray 11. The cyclone separator 13 further comprises a passage 27 in connection between the interior of the vortex tube 17 above the vortex-forming device 19 and the annular space 25, and channels 31 which extends from the outside of the cyclone separator 13 above the tray 11 to the inside of the vortex tube 17 below the vortex-forming device 19.

Det koaksiale gassutløpsrør 21 er utvendig utstyrt med en ringformet avleder 32, og det ytre rør 23 er ved sin øvre ende utstyrt med et gassutløp 33 som munner ut nedenfor den ringformede deflektor 32, og med et ringformet deksel 35 av hvilket den indre kant 36 er plassert rundt gassutløpsrøret 21 nedenfor den ringformede avleder 32, hvor gassutløpet 33 er rommet mellom den indre kant 36 og den ytre vegg av gassutløpet 21. The coaxial gas outlet pipe 21 is externally equipped with an annular deflector 32, and the outer tube 23 is equipped at its upper end with a gas outlet 33 which opens below the annular deflector 32, and with an annular cover 35 of which the inner edge 36 is placed around the gas outlet pipe 21 below the annular diverter 32, where the gas outlet 33 is the space between the inner edge 36 and the outer wall of the gas outlet 21.

Under normal drift blir det ført gass til gassinnløpet 3 og væske til væskeinnløpet 7. Gass strømmer oppover gjennom kontaktapparatet 1, og væske strømmer nedover gjennom apparatet 1. Væsken blir oppsamlet på brettet 11 og strømmer gjennom kanalene 31 til det indre av virvelrøret 17 nedenfor virveldannende innretning 19, hvor den blir bragt i kontakt med gassen. Blandingen av gass og væske passerer oppover gjennom det vertikale virvelrør 17 som innvendig er utstyrt med en virveldannende innretning 19. Som et resultat av virvelen som blir dannet i blandingen ved den virveldannende innretning 19 blir væske utskilt fra gass/væske-blandingen. Væsken blir samlet på den indre overflate av det vertikale virvelrør 17 ovenfor den virveldannende innretning 19, og strømmer gjennom passasjen 27 til det ringformede rom 25 mellom det ytre rør 23 og virvelrøret 17. Væsken forlater det ringformede rom 25 nedenfor brettet 11 og forlater kontaktapparatet 1 gjennom væskeutløpet 5. Gass, fra hvilken væsken er fjernet, passerer gjennom det koaksiale gass-utløpsrør 21 til gassutløpet 19, gjennom hvilket gassen forlater kontaktapparatet 1. During normal operation, gas is fed to the gas inlet 3 and liquid to the liquid inlet 7. Gas flows upwards through the contact device 1, and liquid flows downwards through the device 1. The liquid is collected on the tray 11 and flows through the channels 31 to the interior of the vortex tube 17 below, forming a vortex device 19, where it is brought into contact with the gas. The mixture of gas and liquid passes upwards through the vertical vortex tube 17 which is internally equipped with a vortex-forming device 19. As a result of the vortex that is formed in the mixture by the vortex-forming device 19, liquid is separated from the gas/liquid mixture. The liquid is collected on the inner surface of the vertical vortex tube 17 above the vortex forming device 19, and flows through the passage 27 to the annular space 25 between the outer tube 23 and the vortex tube 17. The liquid leaves the annular space 25 below the tray 11 and leaves the contact apparatus 1 through the liquid outlet 5. Gas, from which the liquid has been removed, passes through the coaxial gas outlet pipe 21 to the gas outlet 19, through which the gas leaves the contact device 1.

Gass som medføres væsken som strømmer gjennom passasjen 27 inn i det ringformede rom 25 strømmer ut av det ringformede rom 25 gjennom gassutløpet 33. Gass-strømmen blir avledet ved den ringformede avleder 32 festet til gassutløpsrøret 21 før gassen strømmer oppover til gassutløpet 9 på kontaktapparatet 1. Væske som medfører gass blir atskilt fra gassen når strømmen blir avledet av den ringformede avleder 32, og denne væske blir så returnert til brettet 11 hvor den blir kombinert med væske som leveres til brettet 11 gjennom væskeinnløpet 7 på kontaktapparatet 1. Gas entrained by the liquid flowing through the passage 27 into the annular space 25 flows out of the annular space 25 through the gas outlet 33. The gas flow is diverted by the annular diverter 32 attached to the gas outlet pipe 21 before the gas flows upwards to the gas outlet 9 on the contact device 1 .Liquid carrying gas is separated from the gas when the flow is diverted by the annular diverter 32, and this liquid is then returned to the tray 11 where it is combined with liquid delivered to the tray 11 through the liquid inlet 7 on the contact device 1.

Det henvises nå til figur 3 som viser en alternativ konstruksjon av kontaktapparatet ifølge oppfinnelsen. På figur 3 er liknende deler av apparatet gitt de samme henvisningstall som på figur 1, og for enkelhets skyld er ikke alle deler gitt et henvisningstall. Reference is now made to figure 3 which shows an alternative construction of the contact device according to the invention. In Figure 3, similar parts of the device are given the same reference numbers as in Figure 1, and for the sake of simplicity, not all parts are given a reference number.

Brettet 11 i kontaktapparatet 1 er utstyrt med en syklonseparator 13', hvilken syklonseparator 13' videre omfatter et annet ytre rør som er anordnet rundt det ytre rør 23 for å danne et annet ringformet rom 42 som åpnes nedenfor brettet 11. The tray 11 in the contact apparatus 1 is equipped with a cyclone separator 13', which cyclone separator 13' further comprises another outer tube which is arranged around the outer tube 23 to form another annular space 42 which opens below the tray 11.

Det andre ytre rør 40 er ved sin øvre ende utstyrt med gassutløp 44 og med et ringformet deksel 46 av hvilket den indre kant er plassert rundt gassutløpsrøret ovenfor den ringformede avleder 32. The second outer tube 40 is equipped at its upper end with a gas outlet 44 and with an annular cover 46, the inner edge of which is placed around the gas outlet tube above the annular diverter 32.

I tillegg er den nedre ende av virvelrøret 17 utstyrt med en tetningspanne .50 av hvilken sideveggene strekker seg til den nedre overflate av brettet 11. Tetningspannen har et uttak (ikke vist) som er i fluidforbindelse med gassutløpet 5.Tetningspannen 50 hindrer under normal drift at gass strømmer oppover gjennom de ringformede rom 25 og 42. Dette er spesielt viktig ved oppstarting. In addition, the lower end of the vortex tube 17 is equipped with a sealing pan .50 of which the side walls extend to the lower surface of the board 11. The sealing pan has an outlet (not shown) which is in fluid communication with the gas outlet 5. The sealing pan 50 prevents during normal operation that gas flows upwards through the annular spaces 25 and 42. This is particularly important at start-up.

Under normal drift blir det ført gass til gassinnløpet 3 og væske til væskeinnløpet 7. Gass strømmer oppover gjennom kontaktapparatet 1, og væske strømmer nedover gjennom apparatet During normal operation, gas is fed to the gas inlet 3 and liquid to the liquid inlet 7. Gas flows upwards through the contact device 1, and liquid flows downwards through the device

1. Væske blir oppsamlet på brettet 11 og strømmer gjennom kanalen 31 til det indre av virvelrøret 17 nedenfor den virveldannende innretning 19 hvor den blir bragt i kontakt med gassen. Blandingen av gass og væske passerer oppover gjennom det vertikale virvelrør 17 som innvendig er utstyrt med en virveldannende innretning 19. Som et resultat av virvelen som blir formet i blandingen ved den virveldannende innretning 19, blir væske utskilt fra gass/væske-blandingen. Væsken blir oppsamlet på den indre overflate av det vertikale virvelrør 17 ovenfor den virveldannende innretning 19, og strømmer gjennom passasjen 27 inn i det ringformede rom 25 mellom det ytre rør 23 og virvelrøret 17. Væsken forlater det ringformede rom 25 nedenfor brettet 11 og strømmer inn i tetningspannen 50, hvorfra den blir tømt ut. Væsken forlater kontaktapparatet 1 gjennom væskeutløpet 5. Gass, fra hvilken væsken er fjernet, passerer gjennom det koaksiale gassutløpsrør 21 til gassutløpet 9, gjennom hvilket gassen forlater kontaktapparatet 1. 1. Liquid is collected on the tray 11 and flows through the channel 31 to the interior of the vortex tube 17 below the vortex-forming device 19 where it is brought into contact with the gas. The mixture of gas and liquid passes upwards through the vertical vortex tube 17 which is internally equipped with a vortex-forming device 19. As a result of the vortex formed in the mixture by the vortex-forming device 19, liquid is separated from the gas/liquid mixture. The liquid is collected on the inner surface of the vertical vortex tube 17 above the vortex forming device 19, and flows through the passage 27 into the annular space 25 between the outer tube 23 and the vortex tube 17. The liquid leaves the annular space 25 below the tray 11 and flows into in the sealing pan 50, from which it is emptied. The liquid leaves the contact device 1 through the liquid outlet 5. Gas, from which the liquid has been removed, passes through the coaxial gas outlet pipe 21 to the gas outlet 9, through which the gas leaves the contact device 1.

Gass medført i væsken som strømmer gjennom passasjen 27 inn i det ringformede rom 25 strømmer ut av det ringformede rom 25 gjennom gassutløpet 33. Gass-strømmen blir avledet av den ringformede avleder 32 som er festet til gassutløpsrøret 21 før gassen strømmer oppover til gassutløpet 9 i kontaktapparatet 1. Væske som medfører gass blir skilt fra gassen når strømmen blir avledet ved den ringformede avleder 32. Denne væske strømmer gjennom det ringformede rom 42 inn i tetningspannen 50. Gass medført i væsken kan forlate det ringformede rom 42 gjennom utløpene 44. Gas entrained in the liquid flowing through the passage 27 into the annular space 25 flows out of the annular space 25 through the gas outlet 33. The gas flow is diverted by the annular diverter 32 which is attached to the gas outlet pipe 21 before the gas flows upwards to the gas outlet 9 in contact device 1. Liquid carrying gas is separated from the gas when the current is diverted by the annular diverter 32. This liquid flows through the annular space 42 into the sealing pan 50. Gas entrained in the liquid can leave the annular space 42 through the outlets 44.

Gassutløpene 44 kan erstattes med et gassutløp som dannes mellom den indre kant av det ringformede deksel på det andre ytre rør og det koaksiale gassutløpsrør. The gas outlets 44 can be replaced with a gas outlet which is formed between the inner edge of the annular cover of the second outer tube and the coaxial gas outlet tube.

Syklonseparatoren som beskrevet under henvisning til figur 1, kan også bli utstyrt med en tetningspanne som vist på figur 3. The cyclone separator as described with reference to Figure 1 can also be equipped with a sealing pan as shown in Figure 3.

For enkelhets skyld er ikke syklonseparatorene 13 og 13' tegnet i målestokk. Det kan passe at den indre diameter av gassutløpsrøret 21 er mellom 0,5 og 1,0 ganger den indre diameter av virvelrøret 17, og mer passende mellom 0,7 og 0,9 ganger den indre diameter av virvelrøret 17. For simplicity, the cyclone separators 13 and 13' are not drawn to scale. Suitably, the inner diameter of the gas outlet tube 21 is between 0.5 and 1.0 times the inner diameter of the vortex tube 17, and more suitably between 0.7 and 0.9 times the inner diameter of the vortex tube 17.

Den indre diameter av det ytre rør 23 er mellom 1,1 og 2,0 ganger den ytre diameter av virvelrøret 17, og mer passende mellom 1,2 og 1,4 ganger den ytre diameter av virvelrøret 17. The inner diameter of the outer tube 23 is between 1.1 and 2.0 times the outer diameter of the vortex tube 17, and more suitably between 1.2 and 1.4 times the outer diameter of the vortex tube 17.

Den indre diameter av virvelrøret 17 er mellom 50 og 150 mm, og veggtykkelsen for virvelrøret 17, gassutløpsrøret 21 og det ytre rør 23 er mellom 0,5 og 3 mm. The inner diameter of the vortex tube 17 is between 50 and 150 mm, and the wall thickness of the vortex tube 17, the gas outlet tube 21 and the outer tube 23 is between 0.5 and 3 mm.

Totallengden på syklonseparatoren 13 er mellom 300 og 900 mm, og passende mellom 450 og 600 mm. Denne store lengde på syklonseparatoren tillater en stor høyde over brettet 11 som er nødvendig for under normal drift å opprettholde et tilstrekkelig væskenivå på brettet slik at væsken kan strømme gjennom kanalene 31 med tilstrekkelig stor strømhastighet inn i virvelrøret 17. The total length of the cyclone separator 13 is between 300 and 900 mm, and suitably between 450 and 600 mm. This large length of the cyclone separator allows a large height above the tray 11 which is necessary to maintain a sufficient liquid level on the tray during normal operation so that the liquid can flow through the channels 31 at a sufficiently high flow rate into the vortex tube 17.

Den nedre ende av det koaksiale gassutløpsrør 21 er passende anordnet mellom 20 mm nedenfor den øvre ende av virvel-røret 17 og 60 mm ovenfor den øvre ende av virvelrøret 17. The lower end of the coaxial gas outlet pipe 21 is suitably arranged between 20 mm below the upper end of the vortex tube 17 and 60 mm above the upper end of the vortex tube 17.

Det kan passe med en indre diameter av det andre ytre rør 40 som er mellom 1,05 og 1,25 ganger den ytre diameter av det ytre rør 23. Figur 1 og 3 viser et kontaktapparat som omfatter et brett utstyrt med én syklonseparator. Apparatet kan utstyres med et flertall brett, hvor hvert brett er utstyrt med et flertall av syklonseparatorer. It may fit with an inner diameter of the second outer tube 40 which is between 1.05 and 1.25 times the outer diameter of the outer tube 23. Figures 1 and 3 show a contact apparatus comprising a tray equipped with one cyclone separator. The apparatus can be equipped with a plurality of trays, where each tray is equipped with a plurality of cyclone separators.

Når et brett er utstyrt med flere syklonseparatorer, vil syklonseparatorene bli anordnet i rekker. I dette tilfelle kan tetningspannene for en rekke syklonseparatorer kombineres i form av en renne. When a tray is equipped with several cyclone separators, the cyclone separators will be arranged in rows. In this case, the sealing pans for a number of cyclone separators can be combined in the form of a chute.

Kontaktapparatet ifølge oppfinnelsen kan med fordel benyttes for å fjerne uønskede komponenter, såsom hydrogensulfid, fra en gassblanding ved å kontakte gassblandingen med en væske som absorberer disse uønskede komponenter. The contact apparatus according to the invention can advantageously be used to remove unwanted components, such as hydrogen sulphide, from a gas mixture by contacting the gas mixture with a liquid which absorbs these unwanted components.

Kontaktapparatet kan danne strippeseksjonen og/eller anrikningsseksjonen i en destillasjonskolonne. The contactor can form the stripping section and/or the enrichment section of a distillation column.

For å illustrere effekten av kontaktapparatet, er de følgende tester utført. To illustrate the effect of the contact device, the following tests have been carried out.

Testene ble utført med et enkelt brett utstyrt med en enkelt syklonseparator. I testene var væsken parafin, og gassen nitrogen. For å være i stand til å måle medføring av væske med gass ut av gassutløpet, ble væsken oppsamlet separat. The tests were carried out with a single tray equipped with a single cyclone separator. In the tests, the liquid was paraffin and the gas nitrogen. In order to be able to measure entrainment of liquid with gas out of the gas outlet, the liquid was collected separately.

I testene for en forutbestemt volumetrisk strømtakt for gassen levert gjennom gassinnløpet, ble den volumetriske strømtakt for væsken levert gjennom væskeinnløp variert til væskemedføringsnivået var 5% av væskens volumetriske strømtakt. Nedenfor er det henvist til overflategasshastighet, som er definert som gassens volumetriske strømtakt dividert med virvel-rørets 17 tverrsnittsflate. In the tests for a predetermined volumetric flow rate of the gas delivered through the gas inlet, the volumetric flow rate of the liquid delivered through the liquid inlet was varied until the liquid entrainment level was 5% of the liquid volumetric flow rate. Below, reference is made to the surface gas velocity, which is defined as the volumetric flow rate of the gas divided by the cross-sectional area of the vortex tube 17.

I den første test ble en syklonseparator, som vist på figur 1, testet. Dimensjonene til syklonseparatoren var: indre diameter for det ytre rør 150 mm, indre diameter for virvelrøret 110 mm, indre diameter for gassutløpet 90 mm, totallengde for syklonseparatoren 475 mm, og avstand mellom gassutløpsrøret og øvre ende av virvelrøret 30 mm. Gassutløpsrøret var utstyrt med en ringformet avleder plassert 25 mm ovenfor øvre ende på det ytre rør, og med en diameter på 130 mm. Den øvre ende på det ytre rør var utstyrt med et gassutløp i form av en 5 mm bred slisse. Syklonseparatoren var utstyrt med en tetningspanne av den type som er vist på figur 3. In the first test, a cyclone separator, as shown in figure 1, was tested. The dimensions of the cyclone separator were: inner diameter of the outer tube 150 mm, inner diameter of the vortex tube 110 mm, inner diameter of the gas outlet 90 mm, total length of the cyclone separator 475 mm, and distance between the gas outlet tube and the upper end of the vortex tube 30 mm. The gas outlet pipe was equipped with an annular diverter placed 25 mm above the upper end of the outer pipe, and with a diameter of 130 mm. The upper end of the outer tube was equipped with a gas outlet in the form of a 5 mm wide slit. The cyclone separator was equipped with a sealing pan of the type shown in Figure 3.

Virvelrøret var utstyrt med en virveldannende innretning i form av seks blader. The vortex tube was equipped with a vortex-forming device in the form of six blades.

For en overflategasshastighet på 16,8 m/s ble 5% med-føringsnivået nådd ved en volumetrisk strømtakt i væsken på 3,8 m<3>/h, for en overflategasshastighet på 13,2 m/s ble 5% med-føringsnivået nådd ved en volumetrisk strømtakt i væsken på 6,1 m<3>/h, og for en overf lategasshastighet på 7,0 m/s ble 5% med-føringsnivået nådd ved en volumetrisk strømtakt i væsken på 8.0 m<3>/h. For a surface gas velocity of 16.8 m/s the 5% entrainment level was reached at a volumetric flow rate in the liquid of 3.8 m<3>/h, for a surface gas velocity of 13.2 m/s the 5% entrainment level was reached at a liquid volumetric flow rate of 6.1 m<3>/h, and for a surface gas velocity of 7.0 m/s the 5% entrainment level was reached at a liquid volumetric flow rate of 8.0 m<3>/ h.

I den andre test ble det brukt en syklonseparator som den i første test, utstyrt med et andre ytre rør, som vist på figur 3. Det andre rørs indre diameter var 170 mm. Den øvre ende på det andre ytre rør var anordnet 25 mm ovenfor den ringformede avleder, og var utstyrt med et gassutløp i form av en slisse, 24 mm bred. In the second test, a cyclone separator like the one in the first test was used, equipped with a second outer tube, as shown in figure 3. The inner diameter of the second tube was 170 mm. The upper end of the second outer tube was arranged 25 mm above the annular diverter, and was equipped with a gas outlet in the form of a slot, 24 mm wide.

For en overflategasshastighet på 17,0 m/s ble 5% med-før ingsnivået nådd ved en volumetrisk strømtakt i væsken på 4.1 m<3>/h, for en overflategasshastighet på 14,4 m/s ble 5% med-føringsnivået nådd ved en volumetrisk strømtakt i væsken på 6.2 m<3>/h, og for en overf lategasshastighet på 11,4 m/s ble 5% medføringsnivået nådd ved en volumetrisk strømhastighet i væsken på 8,1 m<3>/h. For a surface gas velocity of 17.0 m/s the 5% entrainment level was reached at a volumetric flow rate in the liquid of 4.1 m<3>/h, for a surface gas velocity of 14.4 m/s the 5% entrainment level was reached at a volumetric flow rate in the liquid of 6.2 m<3>/h, and for a surface gas velocity of 11.4 m/s, the 5% entrainment level was reached at a volumetric flow rate in the liquid of 8.1 m<3>/h.

For sammenlikning ble det testet en syklonseparator som ikke var utstyrt med en ringformet avleder, og hvor den øvre ende på det ytre rør ikke var utstyrt med gassutløp. Syklonseparatorens dimensjoner var: indre diameter av det ytre rør 130 mm, indre diameter av virvelrøret 110 mm, indre diameter av gass-utløpet 85 mm, totallengde for syklonseparatoren 290 mm, og avstanden mellom den nedre ende på gassutløpsrøret og den øvre ende på virvelrøret 40 mm. Virvelrøret var utstyrt med en virveldannende innretning i form av fire blader. For comparison, a cyclone separator was tested which was not equipped with an annular diverter, and where the upper end of the outer tube was not equipped with a gas outlet. The dimensions of the cyclone separator were: inner diameter of the outer tube 130 mm, inner diameter of the vortex tube 110 mm, inner diameter of the gas outlet 85 mm, total length of the cyclone separator 290 mm, and the distance between the lower end of the gas outlet tube and the upper end of the vortex tube 40 etc. The vortex tube was equipped with a vortex-forming device in the form of four blades.

For overf lategasshastighet på 12,1 m/s ble 5% med-føringsnivået nådd ved en volumetrisk strømtakt i væsken på2,0 m<3>/h, for en overf lategasshastighet på 9,0 m/s ble 5% medføringsnivået nådd ved en volumetrisk strømtakt i væsken på 4,0 m<3>/h, og for en overf lategasshastighet på 7,2 m/s ble 5% medføringsnivået nådd ved en volumetrisk strømtakt i væsken på 5,0 m<3>/h. For a surface gas velocity of 12.1 m/s the 5% entrainment level was reached at a volumetric flow rate in the liquid of 2.0 m<3>/h, for a surface gas velocity of 9.0 m/s the 5% entrainment level was reached at a liquid volumetric flow rate of 4.0 m<3>/h, and for a surface gas velocity of 7.2 m/s the 5% entrainment level was reached at a liquid volumetric flow rate of 5.0 m<3>/h.

Konklusjonen er at syklonseparatoren ifølge oppfinnelsen kan drives ved høyere væskevolumetrisk strømtakt med medføring på 5%, og med høyere gassvolumetrisk strømtakt enn syklonseparatoren som ikke er utstyrt med ringformet avleder og hvor den øvre ende på det ytre rør i syklonseparatoren ikke var utstyrt med gassutløp. The conclusion is that the cyclone separator according to the invention can be operated at a higher liquid volumetric flow rate with entrainment of 5%, and with a higher gas volumetric flow rate than the cyclone separator which is not equipped with an annular diverter and where the upper end of the outer tube in the cyclone separator was not equipped with a gas outlet.

Claims

1. Apparatus for contact between gas and liquid, comprising a housing (2) with a gas inlet (3), a liquid outlet (5), a liquid inlet (7) and a gas outlet (9) arranged above the gas inlet (3) and a horizontal tray (11) arranged between the gas inlet (3) and the liquid inlet (7) and with a cyclone separator (13) extending from below the tray (11) to above the tray (11), where the cyclone separator (13) comprises a vertical vortex tube (17) ) which internally has a vortex forming device (19), a coaxial gas outlet pipe (21) arranged near the upper end of the vertical vortex tube (17), an outer tube (23) around the vortex tube (17) so that an annulus is formed between the vortex tube and the outer tube with an opening below the tray, a passage (27) connecting the inside of the vortex tube (17) above the vortex-forming device with the annulus, and at least one channel (31) extending from the outside of the cyclone separator (13) above the tray to the inside of the vortex tube below the vortex-forming device , CHARACTERIZED IN THAT the coaxial e gas outlet pipe (21) on the outside has an annular diverter (32), that the outer pipe (23) has an annular cover (35) at its upper end whose inner edge is placed around the gas outlet pipe (21) below the annular diverter (32) and that the outer pipe (23) also comprises a gas outlet (33) which opens below the annular diverter.

2. Apparatus according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the gas outlet (33) is arranged between the inner edge of the cover (35) and the coaxial gas outlet pipe (21).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, CHARACTERIZED IN THAT the cyclone separator (13) comprises a second outer tube (40) which is arranged around the outer tube (23) and which at its upper end has an annular cover (46) whose inner edge is arranged around the gas outlet pipe (21) above the annular diverter, the cover (46) comprising a gas outlet (44).

4. Apparatus according to claim 3, CHARACTERIZED IN that the gas outlet (44) is bounded by the inner edge of the annular cover (46) on the second outer tube (40) and the coaxial gas outlet tube (21).

5. Apparatus according to claims 1-4, CHARACTERIZED IN THAT the lower end of the vortex tube (17) comprises a sealing pan (50).

6. Apparatus according to claims 1-5, CHARACTERIZED IN THAT the inner diameter of the gas outlet tube (21) is smaller than or equal to the inner diameter of the vortex tube (17).

7. Apparatus according to claim 6, CHARACTERIZED IN THAT the inner diameter of the gas outlet tube (21) is between 0.7 and 1.0 times the inner diameter of the vortex tube.

8. Apparatus according to claims 1-7, CHARACTERIZED IN THAT the inner diameter of the outer tube (23) is between 1.1 and 1.6 times the outer diameter of the vortex tube (17).

9. Apparatus according to claims 3-8, CHARACTERIZED IN THAT the inner diameter of the second outer tube (40) is between 1.05 and 1.25 times the outer diameter of the outer tube (23).

10. Apparatus according to claims 1-9, CHARACTERIZED IN THAT the lower end of the gas outlet pipe (21) is arranged between 20 mm below the upper end of the vortex tube (17) and 60 mm above the upper end of the vortex tube (17).