RU1797990C - Насадка дл абсорбционного аппарата - Google Patents

Description

Величину эксцентриситета подобрали экспериментально в зависимости от интенсивной работы насадки во всем объеме псевдоожиженного сло . При величине эксцентриситета меньшем 0.14D вес насадки и размеры ребер жесткости уменьшаютс  и в газожидкостном слое вращени  насадки вокруг своей оси происходит периодически и .в скоростном потоке с малым радиусом перемешивани . При этом рабоча  зона насадки охватывает только верхнюю часть сло .

При величине эсцентриситета большем 0,22 D вес насадки и размеры ребер жесткости увеличиваютс  и в газожидкостном слое вращение насадки вокруг своей оси становитс  медленнее, а в скоростном потоке перемешивание происходит в основном в нижней половине сло , где и так, наблюдаетс  наиболее интенсивное движение фаз, объ снимое большей кинетической энергией газового потока, проход щего через сечение тарелки не зан той проваливающейс  жидкостью. Кроме того, повышаетс  сопротивление псевдоожиженного сло . Смещение же центра т жести шара относительно его оси, проход щей через центр т жести , придает неустойчивое положение насадке, заставл   ее вращатьс  в любом положении, направлении и в самых различных ос х, за счет того, что насадка выполненна  сферически снабжена ребрами жесткости, выполненными зацело со сферической поверхностью и расположенными эксцентрично относительно сферы с оптимальной величиной эксцентриситета равной 0,22-0.14 диаметра шара. Становитс  возможным увеличение интенсивности перемешивани  газа с жидкостью.

Насадки с такими ребрами жесткости  вл ютс  своеобразными вращательными элементами, вращающимис  вокруг своей оси и в скоростном потоке вместе с рубашкой , свободно перемеща сь внутри нее, уве- личива  поверхность контакта газа с жидкостью, способству  равномерному распределению их внутри абсорбционного аппарата, а также равномерно выравнива  распределени  газожидкостного потока во всем объеме псевдоожиженного сло , что позвол ет стабилизировать процесс качественной очистки газа от кислых компонентов .

Насадка работает следующим образом .

В начальной стадии работы аппарата насадка находитс  на тарелках в неподвижном состо нии. Газ, поступающий снизу аппарата проходит через каналы, образованные между насадками, где встречаетс  с жидкостью, поступающей сверху. Благодар  наличию ребер жесткости и рубашки из сетчатого материала каналы имеют сложную форму, так как просветы,

образованные между насадками в форме шара, снабженного ребрами жесткости упаковываютс  сетчатым материалом, В этих каналах происходит диспергирование жидкости газовым потоком и интенсивное дроб0 ление газожидкостного потока.

Насадка имеет более развитую поверхность контакта на единицу объема, лучше разбивает струйки газа и жидкости. Даже в слое неподвижной насадки происходит че5 истое, обильное пенообразование. что также способствует повышению поверхности контакта фаз.

С повышением скорости газа система переходит в режим развитого псевдоожи0 жени . При этом насадки наход тс  в расширенном состо нии, движущиес  потоки взаимодействующих фаз воздейству  на ребра жесткости, привод т насадку к интенсивному вращению, так как с одной стороны

5 на насадку действует сила, направленна  вертикально вверх и приложенна  со смещением относительно центра т жести, а с другой стороны на насадку действует сила, определ ема  весом жидкости, направлен0 на  вниз и расположенна  по другую сторону от вертикальной оси, проход щей через центр т жести насадки.

Поскольку плотность поднимающегос  газа всегда меньше плотности стекающей

5 жидкости, разнонаправленные силы обеспечивают посто нное интенсивное вращение насадки, что в свою очередь способствует интенсивному перемешиванию жидкости с газом, чем и достигаетс  повы0 шение эффективности массообмена между ними, повышаетс  качество очистки. Рубашка насадки из рукава сетчатой (РС- 12Х18Е10Т ТУ-2602-354-76) как элемент насадки создает дополнительную развитую

5 поверхность контакта на единицу объема, лучше разбивает струйки газа и жидкости, значительно увеличива  эффективную поверхность контакта фаз по всему объему псевдоожижени  и интенсивность массо0 обмена, за счет повышени  кратности обновлени  поверхности контакта фаз на сетчатом материале.

ГГр и м е р. Насадки в вышеописанном выполнении засыпаютс  на решетчатые та5 релки провального типа, которые вмонтированы в абсорбционную колонну диаметром 400 мм (установка опытна ). На тарелку сверху подаетс  жидкостный поток водного раствора моноэтаноламина (моноэтанола- мина 12,0 мае.% и остальное - вода) с маеrt

совой скоростью 47770 кг/м ч, а снизу газ со скоростью 2,5 м/с.

Состав газа приведен в табл.1.

Газ, поступающий на тарелку снизу, проходит через каналы, образованные меж- ду насадками, где встречаетс  с водным раствором моноэтаноламина, поступающего сверху. При скорост х ниже 2,5 м/с насадка находитс  в неподвижном состо нии , однако в каналах происходит дис- лергирование жидкости газовым потоком и интенсивное дробление и повышение кратности обновлени  поверхности контакта фаз на поверхности сетчатого материала, у которого более развита  поверхность кон- такта на единицу объема, лучше разбиваютс  струйки газа и жидкости.

С повышением скорости выше 2,5 м/с система переходит в режим развитого псевдоожижени . При этом насадки переход т в состо ние псевдоожижени  и движущиес  потоки газа и жидкости, а также, газожидкостных струй привод т насадку к интенсивному вращению вокруг своей оси ив скоростном потоке. Рубашка насадки из рукава сетчатого как элемент насадки в совокупности признаков создает дополни- те;льную развитую поверхность на единицу объема, значительно увеличивает эффективную поверхность контакта фаз по всему объему псевдоожижени  и интенсивность массообмена. Использование предлагаемой насадки позвол ет повысить эффективность массопередачи.

Результаты работы насадки приведены в табл. 2. .

Из табл.. 2 видно, что предлагаема  насадка позвол ет повысить степень очистки

газа от кислых газов до 66% по сравнению с прототипом, у которого при тех же услови х (скорость газового потока 2,58 м/с и плотность орошени  50 м3/м2 ч) степень очистки газа от кислых газов равна всего 10%. Гидравлическое сопротивление предлагаемой насадки выше в 2 раза (215 мм вод.ст. против 105 у прототипа) за счет дополнительной поверхности контакта фаз на поверхности рубашки из сетчатого материала.

Технико-экономическа  эффективность предлагаемой насадки дл  абсорбционного аппарата складываетс  за счет увеличени  поверхности контакта фаз, стабилизации распределени  насадок в псевдоожижен- ном слое и как следствие увеличение степени очистки газа от кислых компонентов в 6 раз.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Насадка дл  абсорбционного аппарата , выполненна  сферической формы, о т- личающа с  тем, что, с целью повышени  интенсивности перемешивани  газа с жидкостью за счет увеличени  поверхности контакта фаз и увеличени  качества очистки газа от кислых компонентов, сферическа  поверхность насадки снабжена ребрами жесткости, выполненными зацело со сферической поверхностью и расположенными перпендикул рно друг к другу, причем ребра жесткости относительно сферы расположены эксцентрично так. что величина эксцентриситета равна 0,22-0,14 диаметра, и насадка помещена в рубашку из сетчатого материала со свободным перемещением внутри нее.

   Таблиц а 1

   Продолжение табл. 1

   Таблица2

   jp.diua/Фиг .2