RU2023483C1

RU2023483C1 - Absorber

Info

Publication number: RU2023483C1
Authority: RU
Inventors: Нина Николаевна Говорова; Василий Гаврилович Говоров
Original assignee: Нина Николаевна Говорова; Василий Гаврилович Говоров
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1994-11-30

Abstract

FIELD: chemical instrumentation engineering. SUBSTANCE: absorber has case with inlet and outlet pipe unions for liquid and gas that accommodates liquid flow splitting device. Novelty is that two parallel vertical partitions installed in still form collectors for circulating and waste solutions and channel is provided between partitions to transfer liquid from one collector to other; circulating solution partition is secured at certain distance from absorber bottom and protrudes on top above liquid level. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к химическому аппаратостроению и может быть использовано для осуществления процессов, лимитирующихся медленной реакцией связывания поглощенного газа в жидкой фазе. The invention relates to chemical apparatus engineering and can be used to carry out processes limited by the slow reaction of binding of the absorbed gas in the liquid phase.

Цель изобретения - повышение производительности за счет улучшения связывания поглощенного газа. The purpose of the invention is to increase productivity by improving the binding of absorbed gas.

На чертеже изображен предлагаемый абсорбер, разрез. The drawing shows the proposed absorber, section.

Абсорбер содержит корпус 1 со штуцерами 2,3 для ввода и вывода газа соответственно, штуцерами 4, 5 для вывода и ввода циркуляционного раствора. Корпус 1 абсорбера содержит также штуцер 6 для периодического вывода отработанного раствора. The absorber contains a housing 1 with fittings 2,3 for input and output of gas, respectively, with fittings 4, 5 for output and input of the circulation solution. The housing 1 of the absorber also contains a nozzle 6 for periodic withdrawal of the spent solution.

В полости абсорбера по высоте размещены перекрывающие друг друга наклонные пластины 7, прикрепленные в шахматном порядке к корпусу 1 аппарата. В кубе абсорбера размещены две вертикальные параллельно расположенные перегородки 8,9, образующие сборники циркуляционного и отработанного растворов. Перегородка 8 укреплена на расстоянии от днища аппарата (т.е. образует с днищем зазор) и выступает сверху над уровнем жидкости. Перегородки 8 и 9 образуют канал для перетока жидкости из сборника циркуляционного раствора в сборник отработанного раствора. In the cavity of the absorber, the inclined plates 7 overlapping each other are mounted in height, staggered to the body 1 of the apparatus. In the cube of the absorber are placed two vertical parallel-located partitions 8.9, forming collections of circulating and waste solutions. The partition 8 is fixed at a distance from the bottom of the apparatus (i.e., forms a gap with the bottom) and protrudes above the liquid level. Partitions 8 and 9 form a channel for the flow of fluid from the collection of circulating solution to the collection of waste solution.

Предлагаемый абсорбер работает следующим образом. The proposed absorber works as follows.

Через штуцер 2 аппарата подается газ, а с помощью насоса (на чертеже условно не показан) через штуцер 5 - свежий поглотитель. Газ движется по полости абсорбера зигзагообразно (показан тонкими стрелками), а поглотитель (показан точками) перетекает с одной наклонной пластины 7 на другую. В промежутках между наклонными пластинами струи и капли поглотителя обдуваются потоками газа. Вследствие этого реализуется эффективный тепломассообмен: капли под воздействием газа дробятся, в результате возникает развитая и непрерывно обновляемая поверхность контакта фаз. Gas is supplied through the nozzle 2 of the apparatus, and using a pump (not shown conventionally in the drawing) through the nozzle 5 — a fresh absorber. Gas moves along the absorber cavity in a zigzag manner (shown by thin arrows), and the absorber (shown by dots) flows from one inclined plate 7 to another. In the gaps between the inclined plates, the jets and drops of the absorber are blown by gas flows. As a result of this, effective heat and mass transfer is realized: droplets under the influence of gas are crushed, as a result, a developed and continuously updated phase contact surface arises.

Затем капли поглотителя поступают на нижерасположенную пластину 7 и в момент удара образуются многочисленные мелкие капли вторичного дробления с огромной поверхностью контакта фаз. В итоге в каждом зазоре между наклонными пластинами также реализуется эффективный тепломассообмен. Такие взаимодействия повторяются во всех зазорах между наклонными пластинами, что и решает задачу эффективной абсорбции газа. Then the drops of the absorber enter the downstream plate 7 and at the moment of impact numerous small drops of secondary crushing with a huge contact surface of the phases are formed. As a result, effective heat and mass transfer is also realized in each gap between the inclined plates. Such interactions are repeated in all the gaps between the inclined plates, which solves the problem of effective gas absorption.

Предлагаемый абсорбер создает улучшенные условия для связывания поглощенного газа в жидкой фазе (в кубе). С нижней наклонной пластины 7 поглотитель под действием потока газа отбрасывается в сборник циркуляционного раствора, образованный в кубе перегородкой 8. Как только в этом сборнике окажется некоторый объем поглотителя, открывается кран на линии штуцер 4 - насос. С этого времени уменьшается объем свежего поглотителя до величины, определяемой потребностью подпитки согласно материальному балансу, и осуществляется непрерывная рециркуляция поглотителя. The proposed absorber creates improved conditions for the binding of the absorbed gas in the liquid phase (in the cube). From the lower inclined plate 7, the absorber is thrown under the influence of a gas flow into the circulation solution collector formed in the cube by the partition 8. As soon as some volume of the absorber appears in this collection, a tap on the nozzle 4 - pump line opens. Since that time, the volume of fresh absorber is reduced to a value determined by the need for replenishment according to the material balance, and continuous recycling of the absorber is carried out.

При работе абсорбера увеличивается уровень жидкости в сборнике циркуляционного раствора и в канале между перегородками 8 и 9. При достижении верхней кромки перегородки 9 раствор начинает перетекать в сборник отработанного раствора. А при достижении предельного уровня отработанного раствор периодически отбирается через штуцер 6 на склад или на дальнейшую переработку. Отработанный газ выводится из абсорбера через штуцер 3. When the absorber is operating, the liquid level in the circulating solution collector and in the channel between the partitions 8 and 9 increases. Upon reaching the upper edge of the partition 9, the solution begins to flow into the waste solution collector. And when reaching the limit level of the spent solution is periodically taken through the nozzle 6 to the warehouse or for further processing. The exhaust gas is discharged from the absorber through the nozzle 3.

Абсорбер обеспечивает более лучшие условия для связывания поглощенного газа в жидкой фазе. За счет необходимой величины куба обеспечивается заданное время пребывания поглотителя без контактирования с газом. Уже в сборнике циркуляционного раствора исключается взаимодействие раствора как с газовым потоком, так и со свежим поглотителем, поскольку отбрасываемые газом капли его попадают на поверхность раствора в сборники и не перемешивают находящуюся там жидкость. Последнее условие реализуется также за счет перетекания нижнего слоя поглотителя в нижний участок канала между перегородками 8 и 9, т.е. за счет реализации принципа полного вытеснения при движении жидкости. Направление движения жидкости в кубе показано стрелками. The absorber provides better conditions for the binding of the absorbed gas in the liquid phase. Due to the required size of the cube, a predetermined residence time of the absorber is provided without contacting with gas. Already in the circulation solution collector, the interaction of the solution with both the gas stream and the fresh absorber is excluded, since the droplets thrown by the gas fall onto the solution surface in the collectors and do not mix the liquid located there. The last condition is also realized due to the overflow of the lower absorber layer to the lower channel section between the partitions 8 and 9, i.e. due to the implementation of the principle of complete displacement during fluid movement. The direction of fluid movement in the cube is shown by arrows.

Принцип полного вытеснения реализуется также при движении жидкости по каналу между перегородками 8 и 9 с той разницей, что перетекание достигается за счет наращивания нижнего слоя жидкости. Такой же принцип реализуется и в сборнике отработанного раствора, где наращивание объема жидкости происходит за счет поступления наверх, а отвод жидкости - за счет удаления нижнего слоя. The principle of complete displacement is also realized when the fluid moves along the channel between the partitions 8 and 9 with the difference that the overflow is achieved by building up the lower liquid layer. The same principle is implemented in the waste solution collector, where the increase in the volume of liquid occurs due to the upward flow, and the discharge of the liquid due to the removal of the lower layer.

Таким образом на достижение цели изобретения работают: вертикальная перегородка сборника циркуляционного раствора, установленная на расстоянии от днища аппарата - обеспечивает отток жидкости из сборника без перемешивания ее слоев и реализует при перетекании принцип полного вытеснения; та же перегородка, выступающая сверху над уровнем жидкости - исключает возможность перемешивания растворов по верху; обе вертикальные перегородки, образующие канал для перетекания жидкости из одного сборника в другой - исключает перемешивание циркуляционного и отработанного растворов и во всех случаях перетекания жидкости реализуют принцип полного вытеснения. Возможны для использования и другие устройства, обеспечивающие дробление потока жидкости на капли, обдуваемые потоком газа. Поэтому в ограничительной части формулы эти различные конструкции объединены более общим понятием - устройство для дробления потока жидкости. Thus, to achieve the objective of the invention, the following work: a vertical baffle of the circulating solution collector, installed at a distance from the bottom of the apparatus, ensures the outflow of liquid from the collector without mixing its layers and implements the principle of complete displacement when flowing; the same partition protruding above the liquid level - eliminates the possibility of mixing solutions on top; both vertical partitions forming a channel for the flow of fluid from one collector to another excludes mixing of the circulating and spent solutions and in all cases of fluid flow implement the principle of complete displacement. Other devices are also possible that can be used to crush the liquid stream into droplets blown by the gas stream. Therefore, in the restrictive part of the formula, these various structures are combined by a more general concept - a device for crushing a fluid flow.

Куб заявляемого устройства показан на чертеже с увеличенным диаметром по сравнению с диаметром абсорбционной части аппарата. Возможен вариант с одинаковым диаметром кубовой и абсорбционной частей аппарата. The cube of the claimed device is shown in the drawing with an increased diameter compared to the diameter of the absorption part of the apparatus. A variant with the same diameter of the still and absorption parts of the apparatus is possible.

Новый технический эффект изобретения состоит в повышении производительности, что достигается за счет улучшения условий для связывания поглощенного газа в жидкой фазе. Этот эффект полностью достигается за счет использования всей суммы отличительных признаков: в кубе прикреплены две вертикальные параллельно расположенные перегородки, образующие сборники циркуляционного и отработанного растворов, а между перегородками - канал для перетока жидкости из одного сборника в другой, при этом перегородка сборника циркуляционного раствора укреплена на расстоянии от днища аппарата и выступает сверху над уровнем жидкости. За счет этого все перетекания поглотителя реализуются с использованием полного вытеснения: перемещение поглотителя в сборник происходит за счет наращивания верхнего слоя и удаления поглотителя из нижнего слоя, перемещение отработанного поглотителя в канале между перегородками осуществляется за счет удаления верхнего слоя и приращения нижнего слоя, перемещение жидкости в сборнике отработанного поглотителя происходит за счет оттока снизу и притока сверху. A new technical effect of the invention is to increase productivity, which is achieved by improving the conditions for the binding of absorbed gas in the liquid phase. This effect is fully achieved through the use of the entire sum of distinguishing features: two vertical parallel partitions are attached to the cube, forming collectors of circulating and spent solutions, and between the partitions there is a channel for the flow of liquid from one collector to another, while the partition of the circulating solution collector is fixed to distance from the bottom of the apparatus and protrudes above the liquid level. Due to this, all overflow of the absorber is realized using full displacement: the absorber is moved to the collector by increasing the upper layer and removing the absorber from the lower layer, the spent absorber is moved in the channel between the partitions by removing the upper layer and the lower layer increment, the liquid is moved to The collection of the spent absorber occurs due to outflow from below and inflow from above.

Предлагаемое изобретение снижает себестоимость обработки газа или жидкости за счет более высокой производительности. The present invention reduces the cost of processing gas or liquid due to higher productivity.

Claims

ABSORBER, comprising a housing with gas and liquid flow inlet and outlet fittings, in the cavity of which contact devices are arranged in height in the form of inclined plates overlapping one another, staggered to the housing alternately in a checkerboard pattern, characterized in that, in order to increase productivity by improving the absorption of gas, the case is equipped with a bottom with a bottom part with partitions, one of which does not reach the bottom and its upper edge protrudes above the liquid level, forming a channel for fluid flow, at m bottoms portion is provided with a pipe for the periodic withdrawal of spent liquor.