RU181419U1 - Абсорбер - Google Patents

Abstract

Предлагаемое техническое решение относится к массообменным аппаратам с листовой насадкой и может найти применение в химической, нефтехимической, металлургической, энергетической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах очистки дымовых газов и вентиляционных выбросов.Техническим результатом предлагаемой конструкции абсорбера повышение производительности.Поставленный технический результат достигается тем, что абсорбер, представляющий собой колонну с насадкой, в верхней части которой находятся распределяющие жидкость устройства, равномерно орошающие насадку, в нижней части колонны установлен коллектор для равномерного подвода газа на насадку, состоящий из труб с равномерно герметично закрепленными по длине этих труб акустическими резонаторами с отверстиями, направленными на торцы насадки, и цилиндрическими пружинами, закрепленными в верхней части колонны, причем каждая цилиндрическая пружина закреплена в нижней части колонны осесимметрично с ее закреплением в верхней части колонны, а насадка выполнена в виде колец Рашига, равномерно закрепленных по высоте вдоль цилиндрических пружин.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к массообменным аппаратам с листовой насадкой и может найти применение в химической, нефтехимической, металлургической, энергетической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах очистки дымовых газов и вентиляционных выбросов.

Известно тепломассообменное устройство, содержащее обечайку (корпус) с внутренними переливами, коллекторы для отвода и подачи теплоносителя в канал, образованный вертикально установленными контактными парами пластин, каждая из которых образует газожидкостный канал с примыкающими к поверхности пластин специальными теплопроводящими элементами в виде наклонно гофрированных лент, повернутых одна относительно другой и образующих винтовые каналы, при этом ленты могут быть перфорированными (авт. св. СССР №1001952, B01D 3/28, 1983 г.).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится невысокая скорость массопереноса на границы раздела фаз жидкости и газа, что снижает производительность тепломассообменного устройства.

Известны вибрационные аппараты, секционированные кольцевыми перегородками. Они состоят из корпуса, кольцевых перегородок, перфорированных дисков, жестко закрепленных на вертикальных штангах и кольцевых перегородок, закрепленных на боковой стенке корпуса между дисками. Штанга прикреплена к вибрационному приводу, передающему перфорированным диском осевые колебания [Вибрационные массообменные аппараты / под ред. В.М. Олевского. - М.: Химия, 1980, с. 49].

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, является недостаточная амплитуда осевых колебаний перфорированных дисков, на которых идет массоперенос между жидкой и газовой фазой, что снижает производительность вибрационных аппаратов. Кроме того, механическая вибрация от вибрационного привода разрушает конструктивные элементы, особенно сварочных швов, что требует периодической остановки вибрационных аппаратов на ремонт, что также снижает их производительность, так как уменьшает рабочее время работы.

Известно тепломассообменное устройство, включающее корпус, коллекторы для отвода и подачи теплоносителя в канал, образованный вертикально установленными контактными парами пластин, смежные пары пластин образуют газожидкостные каналы, в каждом из которых установлены перфорированные теплопроводящие элементы, при этом каждая контактная пара пластин примыкающие к ней участки газожидкостных каналов, отделенные от соседних участков теплопроводящими элементами, и фрагменты коллекторов для отвода и подачи теплоносителя соединены между собой, теплопроводящие элементы выполнены с продольными гофрами, а контактные пластины с продольными или наклонными ребрами и над контактными пластинами установлено оросительное устройство (патент на полезную модель №141498, B01D 3/28, 2013 г.).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится недостаточный массоперенос на границе раздела жидкой и газовой фаз, что снижает производительность известной конструкции тепломассообменного устройства.

Известна колонна с насадкой в виде вертикальных пластин (плоскопараллельная насадка из того или иного твердого материала (металл, дерево, пластические массы) или туго натянутых полотнищ из ткани). В верней части аппарата находятся распределяющие жидкость устройства, равномерно орошающие каждую пластину с обеих сторон (В.М. Рамм. Абсорбция газов. Издание второе, переработанное и дополнительное. - М.: Химия, 1976, с. 307-308).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность из-за малой скорости массопереноса на границе раздела фаз стекающей вниз по поверхности насадки пленки жидкости и восходящего газового потока.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявленному объекту и принятому за прототип является абсорбер, представляющий собой колонну с насадкой в виде вертикальных пластин, в верхней части которой находятся распределяющие жидкость устройства, равномерно орошающие каждую пластину с обеих сторон, отличающийся тем, что в нижней части колонны установлен коллектор для равномерного подвода газа на каждую пластину, состоящий из труб, установленных вдоль нижнего торца каждой пластины с равномерно герметично закрепленными по длине этих труб акустическими резонаторами с отверстиями, направленными на торцы пластин, на которых соосно с отверстиями горизонтально установлены диски, а верхние края пластин подвешены на цилиндрических пружинах, закрепленных в верхней части колонны (патент на полезную модель №168134, B01D 53/14, 2017 г.).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая производительность из-за малой поверхности контакта фаз.

Техническим результатом предлагаемой конструкции абсорбера повышение производительности.

Поставленный технический результат достигается тем, что абсорбер, представляющий собой колонну с насадкой, в верхней части которой находятся распределяющие жидкость устройства, равномерно орошающие насадку, в нижней части колонны установлен коллектор для равномерного подвода газа на насадку, состоящий из труб с равномерно герметично закрепленными по длине этих труб акустическими резонаторами с отверстиями, направленными на торцы насадки, и цилиндрическими пружинами, закрепленными в верхней части колонны, причем каждая цилиндрическая пружина закреплена в нижней части колонны осесимметрично с ее закреплением в верхней части колонны, а насадка выполнена в виде колец Рашига, равномерно закрепленных по высоте вдоль цилиндрических пружин.

Выполнение каждой цилиндрической пружины закрепленной в нижней части колонны осесимметрично с ее закреплением в верхней части колонны, позволяет вибрировать за счет попадания потоков газа из акустического резонатора, при этом стекающая жидкость по пружинам будет отскакивать в виде капель, тем самым будет увеличиваться производительность.

Выполнение насадки в виде колец Рашига, равномерно закрепленных по высоте вдоль цилиндрических пружин, позволяют увеличивать поверхность контакта фаз между поднимающим газом и орошаемой жидкостью, что способствует росту производительности.

На фиг. 1 представлен общий вид в разрезе колонны с пластинчатой насадкой предлагаемой конструкции.

Абсорбер представляет собой колонну, состоящую из корпуса 1 с пружиной 2, на которой прикреплены насадки 3. Корпус 1 содержит патрубки для входа 4 и выхода 5 жидкости и входа 6 и выхода 7 газа. К патрубку 4 входа жидкости прикреплено распределительное устройство для жидкости, состоящее из горизонтальной трубы 8 с распределительными патрубками 9, под каждым их которых установлены щелевые воронки 10 для равномерного орошения пружины 2 с насадкой 3 жидкостью.

В верхней части каждая пружинах 2 закреплена в верхней части колонны на траверсах 11. Патрубок входа газа 6 присоединен к коллектору для равномерного подвода газа под каждую пружину 2 с насадкой 3. Этот коллектор состоит из труб 12, установленных вдоль нижней торца каждой пружины 2. На каждой трубе 12 равномерно по ее длине и герметично закреплен акустический резонатор 13 с отверстием 14, направленными на торцы пластин 2, на которых соосно с отверстиями 14 установлены горизонтальные диски 15.

Абсорбер с насадкой работает следующим образом. Жидкость по патрубку 4 подается в распределительное устройство для жидкости, и из горизонтальной трубы 8 попадает в распределительные патрубки 9, а из них в щелевые воронки 10, которые равномерно орошают пружину 2 с насадкой 3 и стекает по ним вниз корпуса 1 и отводится из него по патрубку 5.

Газ подается по патрубку 6, попадает в трубы 12 и равномерно заполняет полость акустических резонаторов 13, из которых с большой скоростью выходит через отверстия 14. Поток газа, выходя из отверстий 14 резонаторов 13, с большой силой ударяет по дискам 15 и, равномерно обтекая их, образует вихри и волнообразование поверхностей жидкости, стекающей по пружинам 2 с насадкой 3, поднимается вверх вдоль пружин 2 с насадкой 3 и выходит из корпуса 1 по патрубку 7.

Таким образом, установка в нижней части колонны абсорбера с насадкой в виде пружин 2 с насадкой 3, коллектора для равномерного подвода газа под пружину 2 с насадкой 3, состоящего из труб 12, установленных вдоль нижнего торца каждой пружины 2 с насадкой 3 с равномерно герметично закрепленными по длине этих труб 12 акустическими резонаторами 13 с отверстиями 14, направленными на пружины 2 с насадкой 3, на которых соосно с отверстиями 14 горизонтально установлены диски 15, а также закрепление верхних краев пружины 2 с насадкой 3, которые в свою очередь закреплены в верхней части колонны, позволяет интенсифицировать массоперенос между жидкой и газовой фазами за счет вибрационного режима колебаний вертикальных пружин 2 с насадкой 3 под действием струй газа, выходящих с большой скоростью из отверстий 14 акустических резонаторов 13, что приводит к повышению производительности.

Claims (1)

1. Абсорбер, представляющий собой колонну с насадкой, в верхней части которой находятся распределяющие жидкость устройства, равномерно орошающие насадку, в нижней части колонны установлен коллектор для равномерного подвода газа на насадку, состоящий из труб с равномерно герметично закрепленными по длине этих труб акустическими резонаторами с отверстиями, направленными на торцы насадки, и цилиндрическими пружинами, закрепленными в верхней части колонны, отличающаяся тем, что каждая цилиндрическая пружина закреплена в нижней части колонны осесимметрично с ее закреплением в верхней части колонны, а насадка выполнена в виде колец Рашига, равномерно закрепленных по высоте вдоль цилиндрических пружин.

Images