Wlasciciel patentu: Metallgesellschaft Aktiengesellschaft, Frankfurt n/Menem (Niemiecka Republika Federalna) Urzadzenie do absorpcji gazów Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ab¬ sorpcji skladników gazów oraz wilgoci za pomoca cieczy absorbujacej, nadajace sie zwlaszcza do ab¬ sorbowania trójtlenku siarki i wilgoci z gazów przy uzyciu kwasu siarkowego jako cieczy absor¬ bujacej.Znane sa rózne urzadzenia do absorbowania SOa oraz wilgoci z gazów za pomoca kwasu siarkowego Stosowane powszechnie wieze absorpcyjne i susza¬ ce sa budowane w postaci wiez z kwasoodporna wykladzina, wyposazonych w rózne przeszkody. W wiezach tych gaz unosi sie ku górze, a absorbuja¬ cy kwas zrasza go od góry. Urzadzenia te maja te wade, ze musza miec znaczna wysokosc, sa ciezkie i kosztowne. Poza tym w urzadzeniach tych kwas absorbujacy musi byc pompowany ku górze.Proponowane byly równiez absorbery zanurze¬ niowe, w których gaz wprowadzany przez zanu¬ rzona w kwasie absorbujacym rure lub dzwon uno¬ si sie ku górze poprzez kwas (niemieckie opisy pa¬ tentowe nr 133247, 133933 i 211999, opis patentowy Niemieckiej Republiki Federalnej nr 882539 i opi¬ sy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 692018, nr 722981 i nr 737233). Te absorbery zanu¬ rzeniowe nie przyjely sie jednak w praktyce dlaj duzych zdolnosci przerobowych, totez obecnie sto¬ suje sie praktycznie tylko wieze absorpcyjne.Proponowano równiez stosowanie tak zwanych absorberów pianowych. Urzadzenia te dla uzyska¬ nia dobrego stopnia absorpcji wymagaja jednak 15 20 25 30 stosowania kilku szeregowo polaczonych stopni, a tym samym wymagaja wiekszej wysokosci monta¬ zowej. (Chem. Technik, 16, 1964, strona350).Wiadomo równiez, ze do oczyszczenia na mo¬ kro gazów zawierajacych pyly lub mgle stosuje sie pluczki gazowe, które pracuja w oparciu o za¬ sade zwezki Venturiego (wylozone opisy patentowe Niemieckiej Republiki Federalnej nr 1173433 i nr 1176099, Hegenbarth: Herstellung der Schwefel- saure, 1952, s. 60).Wiadomo takze, ze skladniki gazu sa absorbowa¬ ne za pomoca cieczy w zwezkach Venturiego, przy czym kilka zwezek Venturiego polaczonych szere¬ gowo jest po kolei zasilanych gazem i ciecza. Wa¬ da" tych urzadzen jest to, ze musza byc przetla¬ czane duze ilosci cieczy i ze dla jednego procesu absorpcyjnego potrzeba kilka stopni .absorpcyjnych (Chemical Engineering, sierpien 16, 1965).Znany jest równiez sposób absorbowania trój- tlenka siarki z gazów za pomoca kwasu siarkowe¬ go w absorberach Venturiego. Sposób ten polega na tym, ze gaz zawierajacy trójtlenek siarki wpro¬ wadza sie wraz z kwasem siarkowym do górnej czesci zwezki Venturiego i po wymieszaniu odpro¬ wadza do zbiornika, umieszczonego ponizej zwez¬ ki. Wada tego sposobu jest to, ze w jednym pro¬ cesie absorpcji trzeba stosowac kolejno 2 lub kil¬ ka absorberów, w zwiazku z czym konieczne jest przepompowywanie duzych ilosci kwasu siarko¬ wego. 5766057660 3 4 Urzadzenie wedlug wynalazku nie ma opisanych wad i umozliwia przeróbke duzych ilosci gazu w celu usuniecia skladników gazu lub wilgoci, przy uzyciu bardzo malych jednostek absorpcyjnych, przy wysokim stopniu absorpcji, przy czym absorp¬ cja moze sie odbywac zarówno w zimnej jak i goracej cieczy absorbujacej, której ilosc jest znacz¬ nie mniejsza niz w znanych urzadzeniach.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z obu¬ dowy absorbera, w której od góry, prostopadle w pokrywie, jest umieszczona zwezka Venturiego, której otwór wylotowy jest skierowany do dolu.Przeprowadzenie zwezki przez pokrywe jest wy¬ konane gazoszczelnie, a w glowicy zwezki Ventu- riego znajduja sie doprowadzenia dla czynnika ga¬ zowego i cieklego.Dookola dolnej czesci zwezki Venturiego jest umieszczona plyta przepuszczajaca gaz, która sie¬ ga az do scianki obudowy, dzielac absorber na czesc górna i dolna. Na dnie obudowy znajduje sie ciekla kapiel, której powierzchnia lezy w takiej odleglosci od dolnej czesci plyty przepuszczajacej gaz, ze pomiedzy powierzchnia kapieli i plyta przepuszczajaca gaz znajduje sie wypelniona ga¬ zem przestrzen.Na plycie znajduje sie warstwa cieklego czynnika, która za pomoca rurek wznoszacych sie ku górze jest polaczona z kapiela na dnie i wprawiana zo¬ staje w burzliwy ruch, powodowany gazem prze¬ plywajacym przez plyte. Na wysokosci powierzchni cieklej warstwy znajdujacej sie na plycie jest umieszczony odplyw, a powyzej warstwy, w gór¬ nej czesci obudowy znajduje sie wylot gazu.Przy stosowaniu czynników cieklych o wlasci¬ wosciach korodujacych, absorber moze byc calko¬ wicie lub czesciowo wykonany z materialu cera¬ micznego i/lub emaliowany szkliwem i/lub wylo¬ zony szklem.Wylot gazu jest zaopatrzony korzystnie w lapacz kropel, w którym porwane ewentalnie kropelki cieczy oddziela sie i odprowadza nastepnie z po¬ wrotem do absorbera.Plyta przepuszczajaca gaz moze byc wykonana z kazdego materialu, którego wlasciwosci mecha¬ niczne i chemiczne odpowiadaja danym warunkom eksploatacyjnym. Plyta jest wyposazona w otwory lub szczeliny lub tez moze byc wykonana jako ply¬ ta porowata, przepuszczajaca gaz.Urzadzenie wedlug wynalazku nadaje sie szcze¬ gólnie do absorpcji S03 z gazów z katalizy kontak¬ towej, przy czym moze byc ono stosowane jako absorber miedzystopniowy i jako absorber konco¬ wy. Szczególna zaleta urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku jest to, ze moze byc ono uzytkowane jako absorber goracy, przy czym z uwagi na mala wy¬ sokosc konstrukcyjna i maly ciezar, urzadzenie to moze byc zamontowane na takiej wysokosci, ze goracy kwas absorbujacy wskutek statycznego cis¬ nienia moze plynac do podlaczonych poprzednich wzglednie nastepnych stopni procesu.Dla okreslonych celów, jak na przyklad do su¬ szenia wilgotnego powietrza lub gazów zawiera¬ jacych S02 za pomoca kwasu siarkowego, lub na przyklad do wytwarzania oleum, nalezy utrzymy¬ wac wzglednie niska temperature cieklego srodo¬ wiska. W tym przypadku, w mieszanej warstwie umieszcza sie korzystnie elementy chlodzace, na przyklad wezownice chlodzace, przez które prze- 5 plywa czynnik chlodzacy. Odprowadzanie nadmiaru ciepla wskutek bardzo korzystnego wspólczynnika przejmowania ciepla odbywa sie sprawnie, totez wystarczaja elementy chlodzace o malych wymia¬ rach.Urzadzenie wedlug wynalazku i sposób jego dzia¬ lania wyjasniono ponizej w odniesieniu do rysun¬ ku na przykladzie absorpcji S03 za pomoca kwasu siarkowego.W pokrywie 1 obudowy absorbera 2 jest zamo¬ cowana gazoszczelnie zwezka Venturiego 3 z otwo¬ rem wylotowym 4 skierowanym do dolu. W glowi¬ cy 5 zwezki Venturiego 3, jest umieszczony prze¬ wód 6, doprowadzajacy gazowa mieszanine zawie¬ rajaca S03, 02, N2, a przy absorpcji miedzystop- niowej równiez i S02 oraz przewód doprowadza¬ jacy 7 dla kwasu siarkowego pobieranego z obie¬ gu wiez suszacych. Wtryskiwany kwas siarkowy miesza sie z gazem w zwezce Venturiego, przy czym nastepuje juz czesciowa absorpcja zawartosci so3.Dookola dolnego konca zwezki Venturiego 3 jest umieszczona przepuszczajaca gaz plyta 8, która siega az do scianki obudowy 2. Na dnie obudowy 2 znajduje sie kapiel 9 skladajaca sie z kwasu siar¬ kowego, a na plycie 8 znajduje sie warstwa 10 kwasu siarkowego. Kapiel 9 jest polaczona z war¬ stwa 10 za pomoca rurek wznosnych 11. Pomiedzy dolna czescia plyty 8 i powierzchnia kapieli 9 znajduje -sie wypelniona gazem przestrzen 12. Po¬ niewaz mieszanina gazowa jest doprowadzana prze¬ wodami 6 pod cisnieniem, a przepuszczajaca gaz plyta 8 stawia pewien opór, przeto cisnienie w przestrzeni 12 jest nieco wieksze niz ponad war¬ stwa 10 kwasu, dzieki czemu, kapiel 9 wznosi sie przez rurki 11.Mieszanina wyplywajaca z otworu wylotowego 4 uderza o powierzchnie kapieli 9, przy czym duza czesc zawartego w gazie kwasu siarkowego dostaje sie do kapieli 9. Gaz zmienia kierunek i plynie do góry przez plyte 8 i warstwe 10, która zostaje wprawiona w burzliwy ruch. W warstwie 10 ulega absorpcji pozostala zawartosc S03. Wzrostowi obje¬ tosci kapieli 9 na skutek doprowadzania kwasu siarkowego zapobiega odprowadzanie kapieli przez rurki wznosne 11 do warstwy 10. Na wysokosci powierzchni warstwy 10 jest umieszczony odplyw kwasu 13 z nie uwidocznionym na rysunku zamk¬ nieciem.Przez ten odplyw wyplywa odpowiednia ilosc kwasu siarkowego, która odpowiada ilosci przeply¬ wajacej przez rurki wznosne 11, tak, iz wysokosc warstwy 10 pozostaje równiez stala. Gaz uwolnio¬ ny od SOa opuszcza absorber przez wylot gazu 14.W wylocie 14 jest umieszczony lapacz kropel 15 który oddziela ewentualne kropelki kwasu i od¬ prowadza je z powrotem do absorbera. W razie chlodzenia w kapieli, w warstwie 10 umieszcza sie rury chlodzace 16. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6057660 PL