RU2164441C1 - Method of gas treatment with liquid and device for its embodiment - Google Patents
Method of gas treatment with liquid and device for its embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2164441C1 RU2164441C1 RU2000104954/12A RU2000104954A RU2164441C1 RU 2164441 C1 RU2164441 C1 RU 2164441C1 RU 2000104954/12 A RU2000104954/12 A RU 2000104954/12A RU 2000104954 A RU2000104954 A RU 2000104954A RU 2164441 C1 RU2164441 C1 RU 2164441C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- pipe
- stages
- pipes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области процессов и аппаратов химической технологии. Предлагаемый способ предназначен для осуществления таких процессов, как абсорбция, десорбция, охлаждение или нагревание газов при непосредственном контакте с жидкостями, насыщение их парами или конденсация паров из газовых смесей, проведение химических реакций, очистка газов от пыли и аэрозолей, дезодорация и т.д. The invention relates to the field of processes and apparatuses of chemical technology. The proposed method is intended for the implementation of processes such as absorption, desorption, cooling or heating of gases in direct contact with liquids, saturating them with vapors or condensation of vapors from gas mixtures, conducting chemical reactions, cleaning gases from dust and aerosols, deodorization, etc.
Известен способ обработки газа жидкостью в режиме инверсии фаз (в режиме захлебывания) /1,2/. Этот режим характеризуется высокой интенсивностью протекания процессов. Но в силу неустойчивости гидродинамического режима этот способ трудно поддается управлению. Его разрабатывают в основном применительно к аппаратам с нерегулярной насадкой /3/. A known method of processing gas with a liquid in the phase inversion mode (in the flooding mode) / 1,2 /. This mode is characterized by a high intensity of the processes. But due to the instability of the hydrodynamic regime, this method is difficult to control. It is developed mainly in relation to devices with an irregular nozzle / 3 /.
Известен также способ обработки газа жидкостью, при котором процесс ведут в три или более последовательных стадии, причем первую и последнюю стадии осуществляют в режиме устойчивого восходящего прямотока, а средние одну или несколько стадий осуществляют в режиме инверсии фаз /4/. В этом способе в целом по аппарату реализуется режим прямотока: выходящий газ контактирует с обработанной жидкостью. Для некоторых процессов такой режим взаимодействия нежелателен, так как он характеризуется пониженной движущей силой и по условиям равновесия неблагоприятен: он не обеспечивает глубокое извлечение компонента. От этих недостатков свободен противоточный режим взаимодействия. There is also known a method of treating gas with a liquid, in which the process is conducted in three or more consecutive stages, the first and last stages being carried out in a steady ascending forward flow mode, and the middle one or more stages carried out in a phase inversion mode / 4 /. In this method, the direct-flow mode is implemented in the apparatus as a whole: the outgoing gas is in contact with the treated liquid. For some processes, such a mode of interaction is undesirable, since it is characterized by a reduced driving force and is unfavorable under equilibrium conditions: it does not provide deep extraction of the component. The countercurrent interaction mode is free from these shortcomings.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ /5/, включающий контактирование газа и жидкости на поверхности вертикальных труб, подачу газа в нижнюю часть этих труб и подачу жидкости в верхнюю часть труб. Газ движется внутри труб снизу вверх навстречу стекающей по поверхности труб пленке. Таким образом осуществляется режим устойчивого противотока. Closest to the proposed method is the method / 5 /, comprising contacting gas and liquid on the surface of vertical pipes, supplying gas to the lower part of these pipes and supplying liquid to the upper part of the pipes. Gas moves inside the pipes from bottom to top towards the film flowing down the surface of the pipes. Thus, a stable counterflow mode is implemented.
Недостатки этого способа состоят в том, что процесс осуществляется принципиально в одну стадию, т.е. при постоянных по высоте трубы скорости газа и плотности орошения. Противоток может осуществляться только при низких скоростях газа (1-3 м/с). The disadvantages of this method are that the process is carried out in principle in one stage, i.e. at constant gas pipe height and irrigation density. Counterflow can be carried out only at low gas velocities (1-3 m / s).
Поэтому нами поставлена задача создать такой способ обработки газа жидкостью, при котором высокая интенсивность протекания процессов тепломассообмена, свойственная режиму захлебывания, сочеталась бы с устойчивостью процесса в целом по аппарату и который обеспечил бы глубокое извлечение компонента и полное использование движущей силы процесса, свойственное противоточному характеру взаимодействия фаз. Therefore, we set the task to create such a method of gas processing by liquid, in which the high intensity of heat and mass transfer processes inherent in the flooding mode would be combined with the stability of the process as a whole throughout the apparatus and which would ensure deep extraction of the component and full use of the driving force of the process, characteristic of the countercurrent nature of the interaction phases.
Эта задача решена в способе обработки газа жидкостью, включающем контактирование газа и жидкости на поверхности вертикальных труб, подачу газа в нижнюю часть этих труб и подачу жидкости в верхнюю часть труб, тем, что процесс ведут в три или более последовательных стадий, причем первую и последнюю по ходу газа стадии осуществляют в режиме устойчивого противотока, а среднюю (одну или несколько стадий) осуществляют в режиме захлебывания. Способ осуществляют следующим образом. Газ подают в нижнюю часть вертикальной рабочей трубы, а выводят из ее верхней части. Жидкость сообразно противотоку подают в верхнюю часть рабочей трубы, а выводят снизу. Процесс ведут в три или более стадии, различающиеся скоростью газа. Первую и последнюю стадии проводят в режиме устойчивого противотока. А средние одну или несколько стадий осуществляют в режиме захлебывания. This problem is solved in a method of treating gas with liquid, including contacting gas and liquid on the surface of vertical pipes, supplying gas to the lower part of these pipes and supplying liquid to the upper part of the pipes, in that the process is conducted in three or more successive stages, the first and last in the course of gas, the stages are carried out in a stable counterflow mode, and the middle (one or more stages) is carried out in a flooding mode. The method is as follows. Gas is supplied to the lower part of the vertical working pipe, and removed from its upper part. The liquid in accordance with the countercurrent is fed into the upper part of the working pipe, and removed from the bottom. The process is conducted in three or more stages, differing in gas velocity. The first and last stages are carried out in a steady countercurrent mode. And the middle one or more stages are carried out in the flooding mode.
Целесообразно скорость газа в первой и последней стадиях поддерживать в интервале w1-=(0,01-0,3)·w0, где W0 = 3,13·(Д·ρж/ρг)0,5м/с, а скорость газа в средних стадиях поддерживать в интервале wс=(0,3-0,8)·w0, (Д - диаметр трубы в м, ρж и ρг плотности фаз).It is advisable that the gas velocity in the first and last stages be maintained in the range w 1 - = (0.01-0.3) · w 0 , where W 0 = 3.13 · (D · ρ w / ρ g ) 0.5 m / s, and the gas velocity in the middle stages should be maintained in the range w s = (0.3-0.8) · w 0 , (D is the pipe diameter in m, ρ l and ρ g of the phase density).
Сущность нового способа состоит в следующем. The essence of the new method is as follows.
Режим захлебывания в силу его неустойчивости очень чувствителен к условиям на входе и выходе трубы. Этот режим является переходным между противотоком и восходящим прямотоком. Due to its instability, the flooding mode is very sensitive to the conditions at the inlet and outlet of the pipe. This mode is a transition between countercurrent and ascending forward flow.
Если труба работает в режиме противотока, то увеличение скорости газа выше некоторой величины приводит к торможению вытекающей снизу жидкости, она перекрывает сечение трубы и препятствует газовому потоку, газ выталкивает жидкость как поршень и выбрасывает ее из трубы в беспорядочной форме. If the pipe works in countercurrent mode, then increasing the gas velocity above a certain value slows down the liquid flowing from below, it blocks the pipe cross-section and prevents the gas flow, gas pushes the liquid out like a piston and throws it out of the pipe in an irregular shape.
Если труба работает в режиме восходящего прямотока, то уменьшение скорости газа ниже некоторой величины приводит к падению пленки жидкости вниз, она перекрывает сечение трубы и препятствует газовому потоку. If the pipe works in the upward flow mode, then a decrease in the gas velocity below a certain value causes the liquid film to fall down, it blocks the pipe section and prevents the gas flow.
Возможен и плавный переход от одного режима к другому в некотором диапазоне скоростей газа, относящемся к области захлебывания. При мягком регулировании удается работать при скорости газа, соответствующей области захлебывания, как угодно долго. Жидкость зависает на стенках трубы в виде пленки, на отдельных участках она совершает циркуляционные движения, частично переходит в брызги, которые уносятся газовым потоком. Верхний предел скорости захлебывания w=w0 является нижним пределом устойчивых режимов восходящего прямотока. Это оптимальная скорость газа при восходящем прямотоке. В этом случае потеря давления имеет наименьшее значение. Гидродинамические характеристики пленочного течения (потеря давления, брызгоунос, провал, толщина пленки и др.) являются подобными, если за масштаб скорости газа принять w0. Эта скорость может быть определена по соотношению W0 = 3,13·(Д·ρж/ρг)1,2 . Здесь: Д - диаметр трубы в метрах; ρжи ρг плотности газа и жидкости. Противоточный режим реализуется при малых скоростях газа, составляющих менее 0,8·w0. Причем в области (0,3-0,8)·w0 режим является неустойчивым: скачки давления, брызгоунос, плохая воспроизводимость. Эту область следует относить к области захлебывания.A smooth transition from one regime to another is also possible in a certain range of gas velocities related to the flooding region. With soft regulation, it is possible to work at a gas velocity corresponding to the flooding area for as long as desired. The liquid hangs on the walls of the pipe in the form of a film, in some areas it circulates, partially passes into sprays that are carried away by the gas stream. The upper limit of the flooding rate w = w 0 is the lower limit of the stable regimes of the ascending forward flow. This is the optimal gas velocity with upward flow. In this case, the pressure loss is of the least importance. The hydrodynamic characteristics of the film flow (pressure loss, splashing, dip, film thickness, etc.) are similar if w 0 is taken as the gas velocity scale. This speed can be determined by the ratio W 0 = 3,13 · (D · ρ w / ρ g ) 1,2 . Here: D - pipe diameter in meters; ρ W and ρ g the density of gas and liquid. The countercurrent mode is realized at low gas velocities of less than 0.8 · w 0 . Moreover, in the region of (0.3-0.8) · w 0, the mode is unstable: pressure surges, splashing, poor reproducibility. This area should be attributed to the area of flooding.
Эти особенности пленочных течений в вертикальной трубе установлены авторами в результате экспериментальных и теоретических исследований. These features of film flows in a vertical pipe were established by the authors as a result of experimental and theoretical studies.
В первой стадии, то есть в нижней части аппарата, осуществляют устойчивый режим противотока, процесс ведут при скорости газа w1=(0,01-0,3)·w0, где Wo = 3,13·(Д·ρж/ρг)1/2. При этом свежий газ контактирует с выходящей жидкостью и насыщает ее до максимально возможной степени (в случае абсорбции).In the first stage, that is, in the lower part of the apparatus, a stable countercurrent mode is carried out, the process is carried out at a gas speed w 1 = (0.01-0.3) · w 0 , where W o = 3.13 · (D · ρ w / ρ g ) 1/2 . In this case, fresh gas is in contact with the effluent and saturates it to the maximum extent possible (in the case of absorption).
В средней стадии процесс ведут в режиме захлебывания, а именно в режиме зависания жидкости в виде неспокойной пленки на стенках трубы, точнее сказать - в режиме неустойчивого противотока. Скорость газа составляет wс=(0,3-0,8)·w0. Средняя стадия питается жидкостью, стекающей сверху из вышерасположенной стадии. На отдельных участках жидкость циркулирует, движется то вниз, то вверх, частично в виде брызг перебрасывается газом в верхние зоны, но средний суммарный расход жидкости направлен вниз. После некоторого времени пребывания жидкости в средней стадии она покидает ее в виде успокаивающейся пленки через расширяющийся вниз конусный переход и поступает в нижерасположенную первую стадию. Средних стадий может быть несколько, если, например, по условиям теплового и(или) материального баланса процесс не удается организовать в одной средней стадии в диапазоне скоростей wс=(0,3-0,8)·w0. В средней стадии осущест- вляется интенсивный тепломассообмен газа и жидкости и обеспечивается основной выход процесса.In the middle stage, the process is conducted in the flooding mode, namely in the mode of liquid hanging in the form of an unstable film on the pipe walls, more precisely, in the unstable backflow mode. The gas velocity is w s = (0.3-0.8) · w 0 . The middle stage is fed by a liquid flowing down from the above stage. In some areas, the fluid circulates, moves down and up, partly in the form of a spray gas is transferred to the upper zones, but the average total fluid flow is directed down. After some time the fluid is in the middle stage, it leaves it in the form of a calming film through a conical transition expanding downward and enters the downstream first stage. There can be several middle stages, if, for example, according to the conditions of thermal and (or) material balance, the process cannot be organized in one middle stage in the speed range w c = (0.3-0.8) · w 0 . In the middle stage, intense heat and mass transfer of gas and liquid is carried out and the main process output is provided.
В последней стадии, то есть в верхней части аппарата, так же, как и в нижней, осуществляют устойчивый режим противотока, то есть обеспечивают скорость газа wп= (0,01-0,3)·w0. При этом газ контактирует со свежей жидкостью, что обеспечивает (в случае абсорбции) глубокое извлечение из газа распределяемого компонента. В общем случае скорости газа в первой стадии w1 и в последней wп могут быть неравны, находясь в рамках одного и того же диапазона (0,01-0,3)·w0. Спокойный режим противотока в этой стадии позволяет сепарировать брызги, уносимые газовым потоком из средней стадии.In the last stage, that is, in the upper part of the apparatus, as well as in the lower, a stable countercurrent mode is implemented, that is, they provide a gas velocity w p = (0.01-0.3) · w 0 . In this case, the gas is in contact with the fresh liquid, which ensures (in the case of absorption) deep extraction of the distributed component from the gas. In the general case, the gas velocities in the first stage w 1 and in the last w p can be unequal, being within the same range (0.01-0.3) · w 0 . The quiet counterflow mode at this stage allows separating the sprays carried away by the gas stream from the middle stage.
При такой комбинации пленочных процессов основная роль в целевом процессе отводится средним стадиям, работающим в диапазоне скоростей, относящихся к области инверсии фаз, а именно к области неустойчивого противотока. Возможные скачкообразные изменения давлений и скоростей, характерные для захлебывания, гасятся устойчивыми гидродинамическими режимами на входе в среднюю зону и на выходе из нее. Таким образом, процесс протекает с большой интенсивностью вследствие гидродинамической неустойчивости в средней зоне и в то же время в целом по аппарату приобретает устойчивость как в гидродинамическом, так и в тепломассообменном отношении. With this combination of film processes, the main role in the target process is assigned to the middle stages operating in the speed range related to the phase inversion region, namely, to the region of unstable counterflow. Possible abrupt changes in pressures and velocities characteristic of flooding are damped by stable hydrodynamic regimes at the entrance to the middle zone and at the exit from it. Thus, the process proceeds with great intensity due to hydrodynamic instability in the middle zone and, at the same time, acquires stability in the apparatus as a whole both in hydrodynamic and heat and mass transfer terms.
Необходимый скоростной режим в каждой стадии может быть обеспечен разными способами, к числу которых относятся байпасирование некоторой части общего газового потока, поддув инертного носителя, тепловое воздействие, учет изменения расходов фаз по ходу процесса и устройство аппарата. The necessary speed mode at each stage can be provided in different ways, including bypassing a certain part of the total gas flow, blowing an inert carrier, thermal effect, accounting for changes in phase flow rates during the process, and device design.
Для осуществления способа разработано устройство для обработки газа жидкостью, так как известные ранее устройства не пригодны. To implement the method, a device has been developed for treating gas with a liquid, since previously known devices are not suitable.
Так, например, известны аппараты для противоточного взаимодействия газа и жидкости в вертикальных трубах /5/. В этих аппаратах рабочие трубы имеют постоянный диаметр по всей высоте. Такие аппараты не пригодны для осуществления процессов в режиме захлебывания, так как при этом неустойчивом режиме возможны скачкообразные изменения давления. Тогда аппарат остается без жидкости, которая либо выбрасывается вверх, либо проваливается вниз. Процессы тепломассообмена прекращаются. So, for example, apparatuses are known for countercurrent interaction of gas and liquid in vertical pipes / 5 /. In these devices, the working pipes have a constant diameter over the entire height. Such devices are not suitable for carrying out processes in the flooding mode, since in this unstable mode, abrupt changes in pressure are possible. Then the apparatus remains without fluid, which either is thrown up or falls down. Heat and mass transfer processes cease.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является аппарат /4/ для контактирования газа и жидкости, включающий три или более вертикальные рабочие трубы, соединенные последовательно коническими переходами, нижний узел ввода газа и жидкости, верхний узел вывода газа и жидкости. Диаметр первой (нижней) трубы и диаметр последней (верхней) трубы меньше, чем диаметры средних труб. Такой аппарат предназначен для осуществления режимов восходящего прямотока. В нем невозможно осуществить предлагаемый способ, который является принципиально противоточным. Closest to the proposed device is an apparatus / 4 / for contacting gas and liquid, including three or more vertical working pipes connected in series by conical transitions, the lower node of the input of gas and liquid, the upper node of the output of gas and liquid. The diameter of the first (lower) pipe and the diameter of the last (upper) pipe is smaller than the diameters of the middle pipes. Such an apparatus is intended for the implementation of upward flow modes. It is impossible to implement the proposed method, which is fundamentally countercurrent.
Нами предложено устройство для обработки газа жидкостью, включающее три или более вертикальных рабочих труб, соединенных последовательно коническими переходами, нижний узел ввода газа и вывода жидкости, в котором диаметр первой (нижней) трубы Д1 и диаметр последней (верхней) трубы Дп больше диаметра средней трубы (средних труб) Дс в 1,1-3,0 раза. Это устройство предназначено для обработки газа жидкостью в неустойчивых режимах (захлебывание), которые характеризуются наибольшей интенсивностью, и при этом обеспечивается режим устойчивого противотока по аппарату в целом, который характеризуется наилучшим использованием движущей силы процесса.We have proposed a device for treating gas with liquid, including three or more vertical working tubes connected in series by conical transitions, a lower gas inlet and liquid outlet assembly, in which the diameter of the first (lower) pipe D 1 and the diameter of the last (upper) pipe D p are larger than the diameter middle pipe (medium pipes) D with 1.1-3.0 times. This device is designed to process gas with liquid in unstable modes (flooding), which are characterized by the highest intensity, and at the same time, a steady counterflow mode is provided for the apparatus as a whole, which is characterized by the best use of the driving force of the process.
Это достигается тем, что рабочую часть выполняют в виде трех или более труб разного диаметра. Диаметры назначают таким образом, чтобы в первой и последней трубе осуществлялся режим устойчивого противотока, а в средней трубе или в нескольких средних трубах скорость газа находилась в области инверсии фаз (захлебывания) или в области неустойчивого противотока. Рабочие трубы соединены последовательно коническими переходами с углом при вершине 30-10o.This is achieved by the fact that the working part is made in the form of three or more pipes of different diameters. The diameters are assigned so that in the first and last pipes a stable countercurrent flow takes place, and in the middle pipe or in several middle pipes the gas velocity is in the phase inversion (flooding) region or in the region of unstable counterflow. Working pipes are connected in series by conical transitions with an angle at the apex of 30-10 o .
Аппарат изображен на чертеже. The apparatus is shown in the drawing.
Он включает: штуцер выхода жидкости 1, штуцер входа газа 2, нижнюю камеру сбора жидкости 3, рабочую трубу первой ступени 4, конусный переход между первой и средней ступенями 5, рабочую трубу средней ступени 6, конусный переход между средней и последней ступенью 7, рабочую трубу последней ступени 8, штуцер вывода газа 9, верхнюю камеру 10, штуцер ввода жидкости 11. It includes: a fluid outlet 1, a gas inlet 2, a lower fluid collection chamber 3, a working pipe of the first stage 4, a conical transition between the first and middle stages 5, a working pipe of the middle stage 6, a conical transition between the middle and last stage 7, a working the pipe of the last stage 8, the gas outlet fitting 9, the upper chamber 10, the liquid inlet fitting 11.
Аппарат устроен, как показано на чертеже. Первая рабочая труба 4 имеет диаметр Д1=40 мм и длину 200 мм, конусный переход 5 имеет высоту 23 мм (угол при вершине 30o). Средняя рабочая труба 6 имеет диаметр Дс= 28 мм и длину 1000 мм, конусный переход 7 имеет высоту 25 мм (угол при вершине 30o). Последняя (верхняя) рабочая труба имеет диаметр Дп=45 мм и длину 250 мм. Отношение диаметров: Д1/Дс=1,43; Дп/Дс=1,61.The device is arranged as shown in the drawing. The first working pipe 4 has a diameter of D 1 = 40 mm and a length of 200 mm, the conical transition 5 has a height of 23 mm (angle at the apex of 30 o ). The middle working pipe 6 has a diameter D c = 28 mm and a length of 1000 mm, the conical transition 7 has a height of 25 mm (angle at the apex of 30 o ). The last (upper) working pipe has a diameter D p = 45 mm and a length of 250 mm. Diameter ratio: D 1 / D c = 1.43; D p / D s = 1.61.
Аппарат работает следующим образом. The device operates as follows.
Газ (воздух) подают при комнатных условиях через штуцер 2 в количестве 12 м3/ч. Жидкость (вода) поступает через штуцер 11 в количестве 51 л/ч. Процесс ведут в три стадии. В нижней трубе 4 осуществляется первая стадия обработки газа жидкостью. Газ и жидкость контактируют в режиме устойчивого противотока. Жидкость поступает из вышерасположенной средней стадии и течет вниз в виде спокойной пленки по внутренней поверхности трубы 4. Удельная плотность орошения в первой стадии g1=1,13 см3(см·с). Отработавшая жидкость стекает в виде струек через зазубренную кромку трубы 4 в нижнюю камеру 3 и покидает аппарат через штуцер 1. Газ движется со скоростью w1=2,65 м/с. Оптимальная скорость газа в этих условиях составляет w01= 3,13·(0,04·1000/1,205)1/2= 18,03 м/с. Отношение скоростей w1/w01=0,147.Gas (air) is supplied at room temperature through the nozzle 2 in the amount of 12 m 3 / h. The liquid (water) enters through the nozzle 11 in an amount of 51 l / h. The process is conducted in three stages. In the lower pipe 4, the first stage of gas treatment with liquid is carried out. Gas and liquid are in constant counterflow mode. The fluid comes from the upper middle stage and flows down in the form of a calm film along the inner surface of the pipe 4. The specific gravity of the irrigation in the first stage is g 1 = 1.13 cm 3 (cm · s). The spent liquid flows in the form of streams through the jagged edge of the pipe 4 into the lower chamber 3 and leaves the apparatus through the nozzle 1. The gas moves with a speed w 1 = 2.65 m / s. The optimal gas velocity under these conditions is w 01 = 3.13 · (0.04 · 1000 / 1.205) 1/2 = 18.03 m / s. The ratio of speeds w 1 / w 01 = 0.147.
В конусном переходе 5 течение пленки жидкости, поступающей сверху, замедляется и успокаивается. Течение газа вверх постепенно ускоряется. In the conical transition 5, the flow of a film of liquid coming from above slows down and calms down. The gas flow up gradually accelerates.
В средней трубе 6 осуществляют вторую стадию процесса (основную стадию). Газ и жидкость контактируют в режиме подвисания или неустойчивого противотока. Жидкость покрывает внутреннюю поверхность трубы в виде неспокойной пленки, которая может пульсировать или состоять из отдельных ячеек с внутренней циркуляцией жидкости, может образовывать волны, с гребней которых срываются брызги, которые перебрасываются газовым потоком в вышерасположенные зоны. Жидкость в пленке может эпизодически менять направление движения: то вверх, то вниз. Газ движется со скоростью wс=5,42 м/с. Оптимальная скорость газа в этих условиях составляет wос=15,1 м/с. Отношение скоростей wс/wос= 0,36. Удельная плотность орошения в средней стадии равна qс=1,61 см3(см·с).In the middle pipe 6 carry out the second stage of the process (the main stage). Gas and liquid contact in the mode of suspension or unstable counterflow. The liquid covers the inner surface of the pipe in the form of an unstable film, which can pulsate or consist of separate cells with internal liquid circulation, can form waves, from the crests of which splashes break out, which are transferred by the gas stream to the upstream zones. The liquid in the film can occasionally change the direction of movement: up or down. The gas moves at a speed w s = 5.42 m / s. The optimal gas velocity under these conditions is w OS = 15.1 m / s. The ratio of speeds w s / w OS = 0.36. The specific gravity of irrigation in the middle stage is q s = 1.61 cm 3 (cm · s).
Из средней трубы 6 газ переходит в последнюю (верхнюю) трубу 8 через конусный переход 7. В переходе скорость газа плавно снижается. Движущаяся ему навстречу пленка жидкости постепенно ускоряется и ее течение становится неустойчивым. From the middle pipe 6, the gas passes to the last (upper) pipe 8 through the conical transition 7. In the transition, the gas velocity gradually decreases. The liquid film moving towards it gradually accelerates and its flow becomes unstable.
В последней трубе 8 осуществляют третью стадию процесса. Газ и жидкость контактируют в режиме устойчивого противотока при условиях наименьшего бразго-уноса. Жидкость поступает в трубу 8 через ее зазубренные края из камеры 10 и распределяется по периметру в виде спокойной пленки. Газ движется со скоростью wп= 2,1 м/с. Оптимальная скорость газа в этих условиях составляет w= 19,1 м/с. Отношение скоростей wп/w'оп=0,11. Брызги жидкости, содержащиеся в газе, поступающем из средней трубы 6, оседают в верхней трубе 8 вследствие снижения скорости газа. Остальная их часть сепарируется в камере 10. Газ выходит из аппарата через штуцер 9.In the last pipe 8 carry out the third stage of the process. Gas and liquid are in contact in a stable counterflow mode under the conditions of the smallest abrasion. The fluid enters the pipe 8 through its jagged edges from the chamber 10 and is distributed around the perimeter in the form of a calm film. The gas moves at a speed w p = 2.1 m / s. The optimal gas velocity under these conditions is w = 19.1 m / s. The ratio of speeds w p / w ' op = 0.11. Sprays of liquid contained in the gas coming from the middle pipe 6 are deposited in the upper pipe 8 due to a decrease in the gas velocity. The rest of them are separated in the chamber 10. Gas leaves the apparatus through the nozzle 9.
Конусные переходы обеспечивают плавное изменение скорости и предотвращают толчки давления, которые могут спровоцировать кризисы в средней рабочей трубе, работающей в режиме неустойчивого противотока. Угол при вершине 30o±10o соответствует наименьшим потерям давления.Cone transitions provide a smooth change in speed and prevent pressure shocks that can provoke crises in the middle working tube operating in an unstable counterflow mode. The angle at the apex of 30 o ± 10 o corresponds to the lowest pressure loss.
Соотношения диаметров рабочих труб обусловлены скоростным режимом способа обработки газа жидкостью согласно вышеописанному изобретению: Д1/Дс= 1,1-3,0 и Дп/Дс=1,1-3,0.The ratio of the diameters of the working pipes is due to the high-speed mode of the method of processing gas with liquid according to the above invention: D 1 / D s = 1.1-3.0 and D p / D s = 1.1-3.0.
Таким образом, за счет признаков способа и признаков аппарата достигается эффективная обработка газа жидкостью в трубе в режиме неустойчивого противотока при соблюдении условий устойчивого противотока в аппарате в целом. Thus, due to the signs of the method and the features of the apparatus, an effective gas treatment with liquid in the pipe is achieved in the regime of unstable countercurrent while observing the conditions of a stable countercurrent in the apparatus as a whole.
Источники информации. Sources of information.
1. Кафаров В.В., Бляхман Л.И., Плановский А.Н. Явление скачкообразного увеличения тепло- и массообмена между газовой и жидкой фазами в режиме инверсии фаз. Открытие 141 (СССР). Приоритет 06.06.49. Опубл. 21.03.74. 1. Kafarov V.V., Blyakhman L.I., Planovsky A.N. The phenomenon of an abrupt increase in heat and mass transfer between the gas and liquid phases in the phase inversion mode. Discovery 141 (USSR). Priority 06.06.49. Publ. 03/21/74.
2. Сорокин Ю.Л., Кирдяшкин А.Г., Покусаев Б.Г. Исследование устойчивости пленочного течения жидкости в вертикальной трубе при восходящем движении газа. //Химическое и нефт. машиностроение. 1965. N5. С. 35-38. 2. Sorokin Yu.L., Kirdyashkin A.G., Pokusaev B.G. Investigation of the stability of the film flow of a liquid in a vertical pipe with an upward movement of gas. // Chemical and oil. engineering. 1965. N5. S. 35-38.
3. Мемедляев З.Н., Кулов Н.Н., Москалик В.М. Гидродинамика и массообмен в орошаемой насадке при пульсирующей подаче жидкости. //Теор. основы хим. технол. 1994. Т. 28, N 5. С. 483-489. 3. Memedlyaev Z. N., Kulov N. N., Moskalik V. M. Hydrodynamics and mass transfer in an irrigated nozzle with a pulsating fluid supply. // Theor. basics of chem. technol. 1994.Vol. 28, N 5.P. 483-489.
4. Новожилов В. Н., Кутепов А.М., Соловьев А.В. Способ контактирования газа и жидкости и аппарат для его осуществления. Патент РФ N 2124939, кл. В 01 J 10/02. Приоритет 03.10.95. Опубл. 20.01.99. Бюл.N 2. 4. Novozhilov V. N., Kutepov A. M., Soloviev A. V. The method of contacting gas and liquid and apparatus for its implementation. RF patent N 2124939, cl. B 01 J 10/02. Priority 10/03/95. Publ. 01/20/99. Bull. N 2.
5. Рамм В.М. Абсорбция газов. М., Химия. 1976. 655 с. (с. 305,307). 5. Ramm V.M. Gas absorption. M., Chemistry. 1976.65 s. (p. 305.307).
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000104954/12A RU2164441C1 (en) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | Method of gas treatment with liquid and device for its embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000104954/12A RU2164441C1 (en) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | Method of gas treatment with liquid and device for its embodiment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2164441C1 true RU2164441C1 (en) | 2001-03-27 |
Family
ID=20231235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000104954/12A RU2164441C1 (en) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | Method of gas treatment with liquid and device for its embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2164441C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2662260C1 (en) * | 2017-11-09 | 2018-07-25 | Александр Иванович Баженов | Method of contact liquid heating |
-
2000
- 2000-03-01 RU RU2000104954/12A patent/RU2164441C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РАММ В.М. Абсорбция газов. - М.: Химия, 1976, с.305, 307. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2662260C1 (en) * | 2017-11-09 | 2018-07-25 | Александр Иванович Баженов | Method of contact liquid heating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3509932A (en) | Forced convection surface evaporator | |
| RU2650967C1 (en) | Method for purifying gases and device therefor | |
| RU2004103189A (en) | METHOD AND DEVICE FOR ISOLATING SULFUR DIOXIDE FROM GAS | |
| RU2164441C1 (en) | Method of gas treatment with liquid and device for its embodiment | |
| US4255168A (en) | Turbulent transport contactor and method of operation | |
| RU2124939C1 (en) | Method of contacting gas and liquid and apparatus for its embodiment | |
| RU97933U1 (en) | DEVICE FOR RINSING AND COOLING OF OUTLET SULFUR GASES | |
| KR960028962A (en) | Self-cleaning device for cooling hot gases contained in solids | |
| RU2532607C2 (en) | Plate for providing support for liquid absorbent in device for gas purification | |
| RU2411061C1 (en) | Jet scrubber | |
| US2596104A (en) | Column apparatus | |
| RU2647029C1 (en) | Mass-exchange apparatus | |
| RU171024U1 (en) | SCRUBBER VENTURI | |
| RU2797870C1 (en) | Vortex type contact device | |
| SU683790A1 (en) | Gas-purifying device | |
| SU1274706A1 (en) | Heat-mass exchange apparatus | |
| SU1011185A1 (en) | Cyclone froth type scrubber | |
| SU980745A1 (en) | Multi-chamber heat-and-mass exchange apparatus | |
| SU1212515A1 (en) | Foam generator | |
| SU997709A1 (en) | Contact device for heat-mass exchange columns | |
| US2321839A (en) | Heating and deaerating of liquids | |
| US1880018A (en) | Apparatus for cleaning gases | |
| RU2440837C1 (en) | Device for gas wet cleaning of dust | |
| SU1130381A1 (en) | Turbulent purification device | |
| SU1397059A1 (en) | Arrangement for breaking froth |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040302 |