RU2623252C1 - Foam mass-transfer and heat exchange unit - Google Patents

Foam mass-transfer and heat exchange unit Download PDF

Info

Publication number
RU2623252C1
RU2623252C1 RU2016126651A RU2016126651A RU2623252C1 RU 2623252 C1 RU2623252 C1 RU 2623252C1 RU 2016126651 A RU2016126651 A RU 2016126651A RU 2016126651 A RU2016126651 A RU 2016126651A RU 2623252 C1 RU2623252 C1 RU 2623252C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working fluid
partition
heat exchange
housing
sublattice
Prior art date
Application number
RU2016126651A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Львович Астановский
Лев Залманович Астановский
Оксана Валерьевна Астановская
Original Assignee
Дмитрий Львович Астановский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Львович Астановский filed Critical Дмитрий Львович Астановский
Priority to RU2016126651A priority Critical patent/RU2623252C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2623252C1 publication Critical patent/RU2623252C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/04Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour through foam

Landscapes

  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

FIELD: heating system.
SUBSTANCE: foam mass-transfer and heat exchange unit is proposed, it comprises a body with gas inlet and outlet nozzles and a working fluid inlet; a group of lattices horizontally installed inside the body at its height, dividing the inner cavity of the body into sublattice and superlattice zones; a vertical closed partition installed inside the body coaxially with it, forming an annular channel between it and the cavity body for draining the working fluid. Lattices are fixed along the perimeter of the inner surface of the partition, and the upper end of the partition is located above the upper grid and serves as its overflow threshold; a gas supply pipe having a rectilinear portion extending vertically downward along the axis of the housing through all the lattices; a spray separator located in the superlattice zone, a discharge chamber of the working fluid with a branch pipe for the discharge of the spent working fluid. In the sublattice zone, a heat exchange surface is provided in the cavity formed by the lower lattice and the partition, with inlets and discharge tubes of the coolant located outside the body, and the lower end of the partition is located below the heat exchange surface; in addition, a temperature sensor is built into the drain chamber of the working fluid, and a coolant flow controller, controlled by signals from the temperature sensor.
EFFECT: treat gas heat energy utilisation control with a pure coolant directly in the foam unit.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для проведения массообменных и теплообменных процессов, в том числе для очистки воздуха и промышленных газов от твердых, жидких и газообразных компонентов, и может использоваться в химической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности при проведении технологических процессов и для решения экологических проблем методом жидкостной промывки газов.The invention relates to devices for mass transfer and heat transfer processes, including for the purification of air and industrial gases from solid, liquid and gaseous components, and can be used in chemical, petrochemical, metallurgical and other industries during technological processes and to solve environmental problems method of liquid washing gases.

Пенные аппараты имеют широкое применение для проведения процессов газоочистки, теплообмена и массообмена.Foam devices are widely used for gas purification, heat transfer and mass transfer.

Известен пенный газопромыватель по патенту RU 2316382 С1, МПК 6 В01D 47/02, 2006 г., содержащий корпус, тангенциальный патрубок для подачи загрязненного воздуха и вертикальную цилиндрическую контактно-выхлопную трубу, установленную соосно с корпусом, нижний конец которой помещен внутри корпуса и снабжен лопаточным закручивателем, связанным с нижней частью корпуса, причем закручиватель выполнен, по меньшей мере, с тремя лопатками трапециевидной формы, изогнутыми по спирали Архимеда, а в верхней части контактно-выхлопной трубы установлен влагоотделитель тарельчатого типа, над которым размещен патрубок для выхода очищенного воздуха; предусмотрено, что по мере работы аппарата отработанная рабочая жидкость удаляется и замещается свежей рабочей жидкостью; уровень рабочей жидкости поддерживается с помощью поплавкового регулятора, установленного в нижней части аппарата.Known foam gas scrubber according to patent RU 2316382 C1, IPC 6 B01D 47/02, 2006, comprising a housing, a tangential nozzle for supplying contaminated air and a vertical cylindrical contact-exhaust pipe mounted coaxially with the housing, the lower end of which is placed inside the housing and provided with a blade twist connected to the lower part of the housing, the twist made with at least three trapezoidal blades curved in a spiral of Archimedes, and a moisture separator is installed in the upper part of the contact-exhaust pipe a dish-shaped body above which a pipe is placed for the outlet of purified air; it is provided that, as the apparatus operates, the spent working fluid is removed and replaced with fresh working fluid; the level of the working fluid is maintained by means of a float regulator installed in the lower part of the apparatus.

Недостатками известного технического решения являются следующие:The disadvantages of the known technical solutions are as follows:

- сложность конструкции;- design complexity;

- принцип работы аппарата основан на инжекции и придании вращательного движения рабочей жидкости потоком закрученного обрабатываемого воздуха; следовательно, на нерасчетных режимах (например, при уменьшении расхода обрабатываемого воздуха) эффективность работы аппарата существенно снижается;- the principle of operation of the apparatus is based on injection and imparting rotational movement of the working fluid by a flow of swirling processed air; therefore, in off-design modes (for example, when the flow rate of the processed air is reduced), the efficiency of the apparatus is significantly reduced;

- аппарат не предусматривает возможности проведения массообменных процессов с подводом и/или отводом тепла.- the apparatus does not provide for the possibility of mass transfer processes with the supply and / or removal of heat.

Известно также устройство для очистки запыленных горячих газов и утилизации теплоты по патенту RU №2253504 С1, МПК 6 В01D 47/04, 2004 г., содержащее корпус со сборником рабочей жидкости и патрубками подвода и отвода обрабатываемого газа и рабочей жидкости, каплеуловитель и, по меньшей мере, две ступени газоочистки, расположенные одна под другой, каждая из которых включает насадку из закрепленных в корпусе удлиненных элементов, расположенную под насадкой распределительную решетку и расположенное под распределительной решеткой устройство для подачи рабочей жидкости с отверстиями, ориентированными по газовому потоку; корпус в месте соединения двух ступеней имеет внешние карманы для сбора нагретой рабочей жидкости, карманы вышерасположенной ступени соединены с устройством для подачи рабочей жидкости в нижерасположенной ступени, а под нижней ступенью установлено дополнительное устройство для подачи рабочей жидкости, связанное с напорным трубопроводом; нагретая рабочая жидкость отводится для дальнейшего использования в качестве теплоносителя из карманов нижней секции, а свежая рабочая жидкость подводится к устройству для подачи рабочей жидкости верхней ступени.Also known is a device for cleaning dusty hot gases and heat recovery according to patent RU No. 2253504 C1, IPC 6 B01D 47/04, 2004, comprising a housing with a collection of working fluid and nozzles for supplying and discharging the treated gas and working fluid, a droplet eliminator and, at least two stages of gas cleaning, located one below the other, each of which includes a nozzle of elongated elements fixed in the housing, a distribution grid located under the nozzle and a supply device located under the distribution grid working fluid with openings oriented along the gas flow; the housing at the junction of two stages has external pockets for collecting heated working fluid, pockets of an upstream stage are connected to a device for supplying working fluid to a lower stage, and an additional device for supplying working fluid connected to a pressure pipeline is installed under the lower stage; heated working fluid is diverted for further use as a coolant from the pockets of the lower section, and fresh working fluid is supplied to the device for supplying the working fluid of the upper stage.

Недостатки известного технического решения:The disadvantages of the known technical solutions:

- сложность конструкции;- design complexity;

- так как отводимая из аппарата нагретая рабочая жидкость загрязнена различными компонентами, выделенными из обрабатываемого газа, дальнейшее использование ее в качестве теплоносителя существенно ограничено;- since the heated working fluid discharged from the apparatus is contaminated with various components extracted from the gas being treated, its further use as a heat carrier is significantly limited;

- устройство не предусматривает возможности проведения массообменных процессов с поддержанием оптимальной температуры процесса при выделении или поглощении тепла.- the device does not provide for the possibility of carrying out mass transfer processes while maintaining the optimum process temperature during the generation or absorption of heat.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения, принятым в качестве прототипа, является аппарат для очистки газов по патенту RU №2079344 С1, МПК 6 В01D 47/04, 1995 г., содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газа и рабочей жидкости, группу решеток, горизонтально установленных внутри корпуса по его высоте с разделением внутренней полости корпуса на подрешеточную и надрешеточную зоны, вертикальную замкнутую перегородку, установленную внутри корпуса соосно с ним с образованием между ней и корпусом полости камеры слива рабочей жидкости, решетки закреплены по периметру внутренней поверхности перегородки, верхний торец перегородки расположен выше верхней решетки и служит его переливным порогом, а нижний торец перегородки расположен ниже нижней решетки, газоподводящую трубу, имеющую прямолинейный участок, проходящий вертикально вдоль оси корпуса через все решетки, брызгоотделитель, размещенный в надрешеточной зоне, и камеру слива рабочей жидкости,The closest analogue of the claimed invention, adopted as a prototype, is a gas purifier according to patent RU No. 2079344 C1, IPC 6 B01D 47/04, 1995, containing a housing with gas and liquid inlet and outlet nozzles, a group of gratings, horizontally installed inside the housing by its height with the separation of the internal cavity of the housing into the sublattice and sublattice zones, a vertical closed partition installed inside the housing coaxially with it with the formation of a fluid drain chamber, gratings between it and the body of the cavity and fixed along the perimeter of the inner surface of the partition, the upper end of the partition is located above the upper grate and serves as its overflow threshold, and the lower end of the partition is located below the lower grate, a gas supply pipe having a straight section extending vertically along the axis of the housing through all the gratings, a spray separator placed in over the lattice zone, and a chamber for draining the working fluid,

Данный аппарат имеет следующие недостатки:This unit has the following disadvantages:

- не предусмотрена утилизация теплоты, отбираемой рабочей жидкостью при очистке горячих газов;- not provided for the utilization of heat taken by the working fluid during the cleaning of hot gases;

- не предусмотрено поддержание температурного режима, оптимального для разделения газов и вредных компонентов, в частности, при протекании экзотермических и эндотермических массообменных процессов;- it is not envisaged to maintain the temperature regime that is optimal for the separation of gases and harmful components, in particular, during exothermic and endothermic mass transfer processes;

- не предусмотрено раздельное удаление из аппарата отработанной рабочей жидкости и выделенного твердого осадка (шлама).- not provided for separate removal from the apparatus of the spent working fluid and the separated solid sediment (sludge).

Задачей изобретения является обеспечение утилизации теплоты обрабатываемых горячих газов чистым теплоносителем непосредственно в пенном аппарате.The objective of the invention is the provision of heat recovery of the processed hot gases with a clean coolant directly in the foam apparatus.

Задачей изобретения является также обеспечение возможности подвода или отвода теплоты к рабочей жидкости при протекании в аппарате соответственно эндотермических или экзотермических массообменных процессов с выделением вредных компонентов или веществ, предназначенных для дальнейшего использования из обрабатываемых газов.The objective of the invention is also to provide the possibility of supply or removal of heat to the working fluid during the flow in the apparatus of respectively endothermic or exothermic mass transfer processes with the release of harmful components or substances intended for further use from the treated gases.

Задачей изобретения является также обеспечение возможности поддержания в аппарате оптимального для протекающих массообменных процессов температурного режима.The objective of the invention is also to provide the possibility of maintaining in the apparatus an optimal temperature for the ongoing mass transfer processes.

Задачей изобретения является также обеспечение возможности раздельного вывода из аппарата твердого осадка (шлама) и отработанной рабочей жидкости, содержащей выделенные из обрабатываемых газов газообразные и жидкие компоненты.The objective of the invention is also to provide the possibility of separate output from the apparatus of a solid sludge (sludge) and spent working fluid containing gaseous and liquid components extracted from the treated gases.

Поставленные задачи решены тем, что в пенном массообменном и теплообменном аппарате, содержащем: корпус с патрубками ввода и вывода газа и патрубком ввода рабочей жидкости; группу решеток, горизонтально установленных внутри корпуса по его высоте с разделением внутренней полости корпуса на подрешеточную и надрешеточную зоны; вертикальную замкнутую перегородку, установленную внутри корпуса соосно с ним с образованием между ней и корпусом кольцеобразного канала для слива рабочей жидкости, причем решетки закреплены по периметру внутренней поверхности перегородки, а верхний торец перегородки расположен выше верхней решетки и служит его переливным порогом; газоподводящую трубу, имеющую прямолинейный участок, проходящий вертикально вниз вдоль оси корпуса через все решетки; брызгоотделитель, размещенный в надрешеточной зоне; присоединенное к нижней части корпуса и выполненное преимущественно в виде опрокинутого конуса днище с патрубком вывода отработанной рабочей жидкости, образующее вместе с нижней частью корпуса камеру слива рабочей жидкости; в подрешеточной зоне в полости, образованной нижней решеткой и перегородкой, установлена теплообменная поверхность с патрубками подвода и отвода теплоносителя, размещенными за пределами корпуса, а нижний торец перегородки расположен ниже теплообменной поверхности.The tasks are solved in that in a foam mass transfer and heat exchange apparatus, comprising: a housing with gas inlet and outlet nozzles and a working fluid inlet nozzle; a group of gratings horizontally mounted inside the casing along its height with the division of the internal cavity of the casing into sublattice and sublattice zones; a vertical closed partition installed inside the casing coaxially with it with the formation of an annular channel for draining the working fluid between it and the casing, moreover, the gratings are fixed along the perimeter of the inner surface of the partition, and the upper end of the partition is located above the upper grate and serves as its overflow threshold; a gas supply pipe having a straight portion extending vertically down along the axis of the housing through all the grilles; spray separator located in the superlattice zone; attached to the bottom of the body and made mainly in the form of a tilted cone bottom with a pipe outlet of the spent working fluid, forming together with the bottom of the body the chamber for draining the working fluid; in the sublattice zone in the cavity formed by the lower lattice and the partition, a heat exchange surface is installed with coolant inlet and outlet pipes located outside the casing, and the lower end of the partition is located below the heat exchange surface.

Кроме того, с целью поддержания в аппарате оптимального для протекающих в нем массообменных процессов температурного режима в камеру слива рабочей жидкости встроен датчик температуры, а на линии подвода теплоносителя к теплообменной поверхности установлен регулятор расхода теплоносителя, управляемый по сигналам от датчика температуры, что позволяет поддерживать требуемую температуру рабочей жидкости.In addition, in order to maintain the temperature optimum in the apparatus for mass flow processes occurring in it, a temperature sensor is built into the drain of the working fluid, and a flow rate regulator is installed on the supply line to the heat transfer surface, controlled by signals from the temperature sensor, which allows you to maintain the required fluid temperature.

Кроме того, если аппарат предназначен для очистки газов от выпадающих в осадок твердых частиц, он дополнительно снабжен размещенным в нижней части камеры слива рабочей жидкости патрубком с разгрузочным устройством для удаления шлама, а патрубок вывода отработанной рабочей жидкости установлен выше максимального уровня шлама, скапливающегося в нижней части аппарата.In addition, if the apparatus is designed to purify gases from precipitated solid particles, it is additionally equipped with a nozzle with a discharge device for removing sludge located at the bottom of the chamber for discharging the working fluid, and the outlet pipe for the outlet of the spent working fluid is set above the maximum level of sludge accumulating in the bottom parts of the apparatus.

Ниже изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемым чертежом, на котором изображен предлагаемый пенный аппарат, продольный разрез.Below the invention is illustrated by a specific example of its implementation and the accompanying drawing, which shows the proposed foam apparatus, a longitudinal section.

Пенный массообменный и теплообменный аппарат содержит:Foam mass transfer and heat exchange apparatus contains:

- корпус 1 с патрубками ввода 2 и вывода 3 газа и патрубком ввода 4 рабочей жидкости;- housing 1 with nozzles of the input 2 and output 3 of the gas and the nozzle of the input 4 of the working fluid;

- группу решеток 5, горизонтально установленных внутри корпуса 1 по его высоте с разделением внутренней полости корпуса на подрешеточную А и надрешеточную Б зоны;- a group of lattices 5 horizontally mounted inside the housing 1 by its height with the separation of the internal cavity of the housing into the sublattice A and the sublattice B of the zone;

- вертикальную замкнутую перегородку 6, установленную внутри корпуса 1 соосно с ним с образованием между ней и корпусом 1 кольцеобразного канала 7 для слива рабочей жидкости, причем решетки 5 закреплены по периметру внутренней поверхности перегородки 6, верхний торец перегородки 6 расположен выше верхней решетки 5 и служит его переливным порогом;- a vertical closed partition 6 installed inside the housing 1 coaxially with it with the formation between it and the housing 1 of an annular channel 7 for draining the working fluid, and the lattice 5 is fixed along the perimeter of the inner surface of the partition 6, the upper end of the partition 6 is located above the upper lattice 5 and serves its overflow threshold;

- газоподводящую трубу 8, имеющую прямолинейный участок, проходящий вертикально вниз вдоль оси корпуса 1 через все решетки 5;- gas supply pipe 8 having a straight section extending vertically down along the axis of the housing 1 through all the grilles 5;

- брызгоотделитель 9, размещенный в надрешеточной зоне Б выше парубка ввода рабочей жидкости;- a spray separator 9 located in the superlattice zone B above the fluid inlet section;

- присоединенное к нижней части корпуса 1 и выполненное преимущественно в виде опрокинутого конуса днище 10 с патрубком 11 вывода отработанной рабочей жидкости, образующее вместе с нижней частью корпуса 1 камеру В слива рабочей жидкости;- attached to the lower part of the housing 1 and made mainly in the form of a tilted cone bottom 10 with a pipe 11 for the outlet of the spent working fluid, forming together with the lower part of the housing 1 the chamber B discharge of the working fluid;

- теплообменную поверхность 12, установленную в подрешеточной зоне A в полости, образованной нижней решеткой 5 и перегородкой 6, с патрубками подвода 13 и отвода 14 теплоносителя, размещенными за пределами корпуса 1, причем нижний торец перегородки 6 расположен ниже теплообменной поверхности 12.- heat transfer surface 12 installed in the sublattice zone A in the cavity formed by the lower lattice 5 and the partition 6, with nozzles for the supply 13 and heat transfer 14 placed outside the housing 1, and the lower end of the partition 6 is located below the heat exchange surface 12.

Если аппарат предназначен для очистки газов от выпадающих в осадок твердых частиц, он дополнительно снабжен размещенным в нижней части днища 10 патрубком 15 и разгрузочным устройством 16 для удаления шлама, причем патрубок 11 вывода отработанной рабочей жидкости установлен выше максимального уровня шлама, скапливающегося в нижней части аппарата.If the apparatus is designed to clean gases from precipitated solid particles, it is additionally equipped with a nozzle 15 located at the bottom of the bottom 10 and an unloading device 16 for removing sludge, and the nozzle 11 for discharging the spent working fluid is installed above the maximum level of sludge accumulating in the lower part of the apparatus .

С целью поддержания в аппарате оптимального для протекающих в нем массообменных процессов температурного режима в камеру В слива рабочей жидкости встроен датчик температуры 17, а на линии подвода теплоносителя к теплообменной поверхности 12 установлен регулятор 18 расхода теплоносителя, управляемый по сигналам от датчика температуры 17.In order to maintain the temperature regime in the apparatus that is optimal for the mass transfer processes occurring in it, a temperature sensor 17 is built into the chamber for draining the working fluid, and a flow rate regulator 18 is installed on the supply line to the heat transfer surface 12, which is controlled by signals from the temperature sensor 17.

Аппарат может применяться при проведении различных процессов, среди которых следует указать следующие:The device can be used during various processes, among which the following should be indicated:

- для очистки и охлаждения горячих (например, дымовых) газов, что позволяет не только удалять из газов, сбрасываемых в окружающую среду вредные компоненты, но одновременно утилизировать теплоту горячих газов;- for cleaning and cooling hot (for example, flue) gases, which allows not only to remove harmful components from gases discharged into the environment, but also to utilize the heat of hot gases;

- для проведения массообменных процессов в различных производствах и для отделения из воздуха паров легкокипящих жидкостей (например, бензина и различных растворителей) с обеспечением оптимального температурного режима процесса, для чего при эндотермических реакциях в теплообменную поверхность подается высокотемпературный теплоноситель, благодаря чему рабочая жидкость нагревается, а при экзотермических реакциях - низкотемпературный теплоноситель, что позволяет охлаждать рабочую жидкость и отводить выделяемую при реакции теплоту;- for carrying out mass transfer processes in various industries and for separating vapors of low-boiling liquids (for example, gasoline and various solvents) from the air to ensure the optimum temperature regime of the process, for which, during endothermic reactions, a high-temperature coolant is supplied to the heat exchange surface, so that the working fluid is heated, and in exothermic reactions - low-temperature coolant, which allows you to cool the working fluid and to remove the heat released during the reaction;

- для абсорбции водорода жидким нефтяным сырьем при его гидрогенизационной обработке;- for the absorption of hydrogen by liquid petroleum feedstock during its hydrogenation treatment;

- для проведения процессов увлажнения или осушения газов, например в установках производства электроэнергии из углеводородного сырья в электрохимических генераторах с топливными элементами.- for carrying out processes of humidification or dehumidification of gases, for example, in installations for the production of electricity from hydrocarbons in electrochemical generators with fuel cells.

В зависимости от состава газов, подвергаемых очистке, и вида улавливаемых компонентов в качестве рабочей жидкости могут использоваться вода, нефтяное масло, керосин, азотная кислота и др.Depending on the composition of the gases to be cleaned and the type of trapped components, water, oil, kerosene, nitric acid, etc. can be used as a working fluid.

В качестве теплоносителя следует преимущественно использовать жидкости (воду; этиленгликоль и другие жидкости), а также воздух и газообразные продукты основных производств, имеющих температуру, обеспечивающую выполнение задачи (подвода или отвода теплоты к протекающему процессу).As a heat carrier, it is preferable to use liquids (water; ethylene glycol and other liquids), as well as air and gaseous products of the main industries having a temperature that ensures the fulfillment of the task (supply or removal of heat to the ongoing process).

Аппарат работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед началом работы аппарат заполняется рабочей жидкостью по уровню выше нижней решетки 6, а через внутреннюю полость теплообменной поверхности 12 через патрубок 13 подводится теплоноситель, который затем выводится из теплообменной поверхности 12 через патрубок 14.Before starting work, the apparatus is filled with a working fluid at a level above the lower grill 6, and a heat carrier is supplied through the internal cavity of the heat exchange surface 12 through the pipe 13, which is then removed from the heat exchange surface 12 through the pipe 14.

Обрабатываемые газы поступают через патрубок 2 и трубу 8 в подрешеточную полость А, захватывают рабочую жидкость и через решетки 5 внутри перегородки 6 поднимается вверх, омывая теплообменную поверхность 12 и образуя высокотурбулизированную газожидкостную смесь в виде подвижной нестабильной пены, в которой происходит очистка газов и другие тепломассообменные процессы. При этом обеспечивается хороший контакт фаз между рабочей жидкостью и газами (а также между рабочей жидкостью и твердыми частицами, при их наличии в газах). На верхней решетке 5 пена перетекает через порог, образуемый верхним торцом перегородки 6, и попадает в кольцеобразный канал 7, где разрушается. Газовая фаза поднимается вверх и попадает в надрешеточную зону Б, откуда, пройдя через брызгоотделитель 9, выводится из аппарата через патрубок 3, а рабочая жидкость через кольцеобразный канал 7 стекает в камеру В слива жидкости. Непрерывная циркуляция рабочей жидкости обеспечивается благодаря кинетической энергии потока обрабатываемых газов.The processed gases enter through the pipe 2 and pipe 8 into the sublattice cavity A, capture the working fluid and rises up through the grids 5 inside the partition 6, washing the heat exchange surface 12 and forming a highly turbulent gas-liquid mixture in the form of a mobile unstable foam, in which gases and other heat and mass transfer are purified processes. This ensures good phase contact between the working fluid and gases (as well as between the working fluid and solid particles, if present in the gases). On the upper grill 5, the foam flows through the threshold formed by the upper end of the septum 6, and enters the annular channel 7, where it collapses. The gas phase rises and enters the superlattice zone B, where, after passing through the spray separator 9, it is discharged from the apparatus through the nozzle 3, and the working fluid flows through the annular channel 7 into the liquid discharge chamber B. Continuous circulation of the working fluid is ensured thanks to the kinetic energy of the processed gas stream.

Если в аппарате осуществляется очистка газов, имеющих высокую температуру, то в теплообменную поверхность 12 подводится холодный теплоноситель, который, протекая через теплообменную поверхность 12, нагревается, отбирая теплоту от циркулирующей в аппарате рабочей жидкости, благодаря чему обеспечивается утилизация теплоты горячих газов.If gases having a high temperature are cleaned in the apparatus, then a coolant is supplied to the heat exchange surface 12, which, flowing through the heat exchange surface 12, is heated, taking away heat from the working fluid circulating in the apparatus, which ensures utilization of the heat of hot gases.

Если в аппарате реализуются массообменные процессы, то, в зависимости от характера протекающей реакции - эндотермической или экзотермической, - в теплообменную поверхность 12 подается соответственно высокотемпературный или низкотемпературный теплоноситель. При этом регулятором 18 по сигналам от датчика температуры 17 поддерживается расход теплоносителя, подаваемого в теплообменную поверхность 12, который обеспечивает поддержание требуемой температуры рабочей жидкости, а следовательно, и оптимального для протекающих в аппарате процессов температурного режима.If mass transfer processes are realized in the apparatus, then, depending on the nature of the proceeding reaction — endothermic or exothermic — a high-temperature or a low-temperature coolant is supplied respectively to the heat-exchange surface 12. In this case, the controller 18, based on the signals from the temperature sensor 17, supports the flow rate of the coolant supplied to the heat exchange surface 12, which ensures the maintenance of the required temperature of the working fluid, and therefore, optimal for the temperature conditions in the apparatus.

Аналогичным путем обеспечивается увлажнение или осушение технологических газов.In a similar way, humidification or dehumidification of the process gases is provided.

По мере необходимости (для регенерации рабочей жидкости или для выделения уловленных полезных компонентов) отработанная рабочая жидкость выводится из аппарата через патрубок 11, а необходимое количество заменяющей ее свежей рабочей жидкости подводится через патрубок 4.As necessary (for regeneration of the working fluid or for the allocation of captured useful components), the spent working fluid is removed from the apparatus through the pipe 11, and the required amount of fresh working fluid replacing it is supplied through the pipe 4.

Если из обрабатываемых газов выделяются твердые частицы, оседающие в нижней части камеры В слива рабочей жидкости, то по мере накопления осадка (шлама) он периодически выводится из аппарата через патрубок 15 с помощью разгрузочного устройства 16.If solid particles are precipitated from the gases being processed, which settle in the lower part of the chamber B to discharge the working fluid, then, as the sediment (sludge) accumulates, it is periodically removed from the apparatus through the pipe 15 using an unloading device 16.

Предлагаемый пенный аппарат имеет, по сравнению с известными техническими решениями, в том числе с прототипом, следующие преимущества:The proposed foam apparatus has, in comparison with known technical solutions, including a prototype, the following advantages:

- обеспечивается утилизация теплоты обрабатываемых горячих газов без использования дополнительных теплообменных аппаратов;- provides the utilization of the heat of the processed hot gases without the use of additional heat exchangers;

- утилизация теплоты горячих газов и транспортировка ее для дальнейшего использования осуществляются чистым теплоносителем, не вступающим в контакт с загрязненными средами;- Utilization of the heat of hot gases and its transportation for further use is carried out by a clean coolant that does not come into contact with contaminated media;

- если в аппарате протекают массообменные процессы, сопровождающиеся поглощением или выделением теплоты реакции, то, в зависимости от характера реакции, регулируемой циркуляцией через теплообменную поверхность соответственно высокотемпературного или низкотемпературного теплоносителя обеспечивается поддержание оптимального температурного режима;- if mass transfer processes occur in the apparatus, accompanied by absorption or evolution of reaction heat, then, depending on the nature of the reaction, controlled by circulation of a high-temperature or low-temperature coolant through the heat-exchange surface, the optimum temperature regime is maintained;

- обеспечивается раздельное удаление из аппарата отработанной рабочей жидкости и твердых осадков.- provides separate removal from the apparatus of the spent working fluid and solid sediments.

Claims (2)

1. Пенный массообменный и теплообменный аппарат, содержащий корпус с патрубками ввода и вывода газа и патрубком ввода рабочей жидкости; группу решеток, горизонтально установленных внутри корпуса по его высоте с разделением внутренней полости корпуса на подрешеточную и надрешеточную зоны; вертикальную замкнутую перегородку, установленную внутри корпуса соосно с ним с образованием между ней и корпусом полости кольцеобразного канала для слива рабочей жидкости, причем решетки закреплены по периметру внутренней поверхности перегородки, а верхний торец перегородки расположен выше верхней решетки и служит его переливным порогом; газоподводящую трубу, имеющую прямолинейный участок, проходящий вертикально вниз вдоль оси корпуса через все решетки; брызгоотделитель, размещенный в надрешеточной зоне, камеру слива рабочей жидкости с патрубком вывода отработанной рабочей жидкости, причем в подрешеточной зоне в полости, образованной нижней решеткой и перегородкой, установлена теплообменная поверхность с патрубками подвода и отвода теплоносителя, размещенными за пределами корпуса, а нижний торец перегородки расположен ниже теплообменной поверхности, кроме того, в камеру слива рабочей жидкости встроен датчик температуры, а на линии подвода теплоносителя к теплообменной поверхности установлен регулятор расхода теплоносителя, управляемый по сигналам от датчика температуры.1. Foam mass transfer and heat exchange apparatus, comprising a housing with gas inlet and outlet pipes and a working fluid inlet pipe; a group of gratings horizontally mounted inside the casing along its height with the division of the internal cavity of the casing into sublattice and sublattice zones; a vertical closed partition installed inside the housing coaxially with it with the formation of a cavity of an annular channel for draining the working fluid between it and the housing, the gratings being fixed along the perimeter of the inner surface of the septum, and the upper end of the septum located above the upper grating and serves as its overflow threshold; a gas supply pipe having a straight portion extending vertically down along the axis of the housing through all the grilles; a spray separator located in the superlattice zone, a chamber for draining the working fluid with a nozzle for withdrawing the spent working fluid, and in the sublattice zone in the cavity formed by the lower grill and the partition, a heat exchange surface with coolant inlet and outlet pipes located outside the housing, and the lower end of the partition it is located below the heat exchange surface, in addition, a temperature sensor is built into the draining chamber of the working fluid, and on the supply line of the coolant to the heat exchange surface getting coolant flow regulator controlled by signals from the temperature sensor. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в нижней части днища дополнительно размещен патрубок с разгрузочным устройством для удаления шлама, а патрубок вывода отработанной рабочей жидкости установлен выше максимального уровня шлама, скапливающегося в нижней части аппарата.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that a nozzle with an unloading device for removing sludge is additionally placed in the lower part of the bottom, and a nozzle for discharging the spent working fluid is installed above the maximum level of sludge accumulating in the lower part of the apparatus.
RU2016126651A 2016-07-04 2016-07-04 Foam mass-transfer and heat exchange unit RU2623252C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126651A RU2623252C1 (en) 2016-07-04 2016-07-04 Foam mass-transfer and heat exchange unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126651A RU2623252C1 (en) 2016-07-04 2016-07-04 Foam mass-transfer and heat exchange unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2623252C1 true RU2623252C1 (en) 2017-06-23

Family

ID=59241350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016126651A RU2623252C1 (en) 2016-07-04 2016-07-04 Foam mass-transfer and heat exchange unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2623252C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3338566A (en) * 1962-12-29 1967-08-29 Counter Current Op Gas-liquid contact column apparatus
SU719676A1 (en) * 1978-07-11 1980-03-05 Украинский Государственный Институт По Проектированию Металлургических Заводов Device for purification of fume gases
RU2079344C1 (en) * 1995-03-06 1997-05-20 Дмитрий Львович Астановский Apparatus for gasses purification (versions)
RU2345813C1 (en) * 2007-04-25 2009-02-10 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" (ОАО НИИ "Ярсинтез") Heat-and-mass exchanger
RU2535695C1 (en) * 2013-05-15 2014-12-20 Дмитрий Львович Астановский Method of cleaning and drying of colliery gas and associated petroleum gas and unit for its implementation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3338566A (en) * 1962-12-29 1967-08-29 Counter Current Op Gas-liquid contact column apparatus
SU719676A1 (en) * 1978-07-11 1980-03-05 Украинский Государственный Институт По Проектированию Металлургических Заводов Device for purification of fume gases
RU2079344C1 (en) * 1995-03-06 1997-05-20 Дмитрий Львович Астановский Apparatus for gasses purification (versions)
RU2345813C1 (en) * 2007-04-25 2009-02-10 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" (ОАО НИИ "Ярсинтез") Heat-and-mass exchanger
RU2535695C1 (en) * 2013-05-15 2014-12-20 Дмитрий Львович Астановский Method of cleaning and drying of colliery gas and associated petroleum gas and unit for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101365116B1 (en) Gas purifying apparatus using molten metal
CN1332736C (en) Process and plant for ultrapurifying fumes or gasses
RU2020100577A (en) REACTOR PLANTS WITH FLUID RECIRCULATION
RU2650967C1 (en) Method for purifying gases and device therefor
RU2584287C1 (en) Generator gas treatment plant
CN202277783U (en) Catalytic cracked regeneration flue gas dedusting and desulphurizing device
CN102588989A (en) Smoke spraying and purifying heat recovery system of gas boiler as well as gas and fuel oil burning device
CN103691211A (en) Rotational-flow purifying device for gaseous product in fluidized-bed residual oil hydrogenation reactor and method for purifying gaseous product by same
RU2535695C1 (en) Method of cleaning and drying of colliery gas and associated petroleum gas and unit for its implementation
RU2623252C1 (en) Foam mass-transfer and heat exchange unit
CN203155019U (en) Exhaust gas purifier
CN106076114B (en) A kind of smoke processing system and method
CN206121512U (en) Exhaust gas treatment system
CN101920157A (en) Detarring and dedusting integration process and device for oil-containing explosive gas
CN202803043U (en) Boiler smoke purifying device
CN106829880B (en) A kind of regeneration of sulfuric acid production line
RU53664U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING ELEMENTARY SULFUR
CN109126410A (en) A kind of biological desulfurization process for biogas
RU2500460C1 (en) Device and method for amine treatment of gas
CN206121410U (en) Flue gas purification system
CN115040962A (en) Carbon dioxide absorption system
RU2532435C2 (en) Method and device for gas purification by absorption
JP2008062205A (en) Gas cleaning apparatus, flue gas desulfurization system, and waste gas treatment method
CN211562494U (en) Novel flue gas desulfurization discharges integration equipment
RU2440839C2 (en) Heat exchanger (desorber-absorber)