RU79446U1 - VORTEX CONCENTRATOR - Google Patents

VORTEX CONCENTRATOR Download PDF

Info

Publication number
RU79446U1
RU79446U1 RU2008119769/22U RU2008119769U RU79446U1 RU 79446 U1 RU79446 U1 RU 79446U1 RU 2008119769/22 U RU2008119769/22 U RU 2008119769/22U RU 2008119769 U RU2008119769 U RU 2008119769U RU 79446 U1 RU79446 U1 RU 79446U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acid
gas
glass
sulfuric acid
resistant
Prior art date
Application number
RU2008119769/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Михайлович Чугунов
Валерий Викторович Захаров
Светлана Васильевна Чернышова
Василий Геннадьевич Кустов
Original Assignee
Федеральное казенное предприятие (ФКП) "Пермский пороховой завод"
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 Федеральное казенное предприятие (ФКП) "Пермский пороховой завод" filed Critical Федеральное казенное предприятие (ФКП) "Пермский пороховой завод"
Priority to RU2008119769/22U priority Critical patent/RU79446U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU79446U1 publication Critical patent/RU79446U1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

Концентратор вихревой относится к теплообменным аппаратам для систем газ-жидкость и может быть использован в области химической промышленности для концентрирования растворов различных химических соединений, в том числе для концентрирования разбавленной серной кислоты. Концентратор вихревой содержит колонны с контактными ступенями, крышку с патрубком вывода парогазовой смеси, днище с устройством ввода топочного газа, выполненного в виде стакана, установленного в емкости днища, патрубка ввода парогазовой фазы, патрубка вывода отработанной серной кислоты. Днище дополнительно содержит футеровку, выполненную из кирпича кислотоупорного, плитки термокислотоупорной, асбеста и бетона кислотостойкого, царгу и упорное кольцо, которое служит опорой для стакана, царги и колонны. В футеровке для подвода топочных газов выложен наклонный канал, переходящий в горизонтальный канал прямоугольного сечения, расположенного тангенциально относительно стакана.A vortex concentrator refers to heat exchangers for gas-liquid systems and can be used in the field of chemical industry for concentrating solutions of various chemical compounds, including for concentrating dilute sulfuric acid. The vortex concentrator contains columns with contact steps, a cover with a steam-gas mixture outlet pipe, a bottom with a flue gas inlet device made in the form of a glass installed in the bottom tank, a gas-vapor phase inlet pipe, and a spent sulfuric acid outlet pipe. The bottom further comprises a lining made of acid-resistant brick, thermo-acid-resistant tiles, asbestos and acid-resistant concrete, a tsar and a thrust ring, which serves as a support for the glass, tsar and columns. An inclined channel is laid out in the lining for supplying flue gases, passing into a horizontal channel of rectangular cross section, located tangentially relative to the glass.

Description

Полезная модель относится к теплообменным аппаратам для систем газ-жидкость и может быть использована в области химической промышленности для концентрирования растворов различных химических соединений, в том числе, для концентрирования разбавленной серной кислоты.The utility model relates to heat exchangers for gas-liquid systems and can be used in the chemical industry for concentration of solutions of various chemical compounds, including for the concentration of dilute sulfuric acid.

Известно устройство концентрирования серной кислоты, описанное в книге «Установки для денитрации и концентрирования серной кислоты», авт. Лебедев А.Я., изд. «Химия», Москва, 1972 г., стр.143-146.A device for concentrating sulfuric acid is described in the book "Installations for denitration and concentration of sulfuric acid," ed. Lebedev A.Ya., ed. Chemistry, Moscow, 1972, pp. 143-146.

Концентрированно серной кислоты происходит в установке с применением колонн, в которых концентрированно разбавленной серной кислоты производится под вакуумом.Concentrated sulfuric acid takes place in a plant using columns in which concentrated diluted sulfuric acid is produced under vacuum.

Недостатком данного устройства является растрескивание ферросилидовых царг в процессе эксплуатации колонны, нарушение уплотнений между царгами, использование водяного пара высокого давления, что требует строительство дорогостоящего оборудования (например, котельной), относительно малая производительность.The disadvantage of this device is the cracking of ferrosilide collets during operation of the column, the violation of the seals between the collets, the use of high-pressure water vapor, which requires the construction of expensive equipment (for example, a boiler room), relatively low productivity.

Наиболее близким к заявленному техническому решению и используемому в качестве прототипа является «Колонна концентрирования и денитрации кислот» по патенту РФ №2045322 С1, кл. 6 В01D 3/32, 1995 г. авт. Халитов Р.А., Махоткин А.Ф., Газизов Ф.М., Иванов Г.А., Мартынов С.Н. Патентообладатель (и) Халитов Рафкат Абдрахманович.Closest to the claimed technical solution and used as a prototype is the "Column of concentration and denitration of acids" according to the patent of the Russian Federation No. 2045322 C1, cl. 6 B01D 3/32, 1995 ed. Halitov R.A., Mahotkin A.F., Gazizov F.M., Ivanov G.A., Martynov S.N. Patent holder (s) Halitov Rafkat Abdrakhmanovich.

Колонна представляет собой теплообменный аппарат для систем газ-жидкость, содержащая контактные ступени, установленные друг над другом в корпусе колонны, крышку с патрубком вывода парогазовой смеси, днище, в котором установлен с зазором к нему стакан. Кольцевая перегородка между стаканом и корпусом днища делит ее емкость на верхнюю и нижнюю зоны. Стакан снабжен тангенциальным патрубком для ввода в него парогазовой смеси, установленным в нижней зоне. В верхней зоне емкости днища над перегородкой установлен патрубок вывода отработанной кислоты. Кроме того, патрубок вывода отработанной кислоты с первой над днищем контактной ступени сообщен с нижней зоной емкости. Это позволяет проводить процесс взаимодействия с высокой скоростью обновления поверхности контакта, полностью, исключая проскок обрабатываемой кислоты без контактирования, обеспечивая полноту отгонки при повышении производительности.The column is a heat exchanger for gas-liquid systems, containing contact steps mounted one above the other in the column body, a cover with a steam-gas mixture outlet pipe, a bottom in which a glass is installed with a gap to it. An annular partition between the glass and the bottom body divides its capacity into upper and lower zones. The glass is equipped with a tangential pipe for introducing a gas-vapor mixture into it, installed in the lower zone. In the upper zone of the bottom of the tank above the septum, a waste acid outlet pipe is installed. In addition, the outlet pipe of the spent acid from the first above the bottom of the contact stage is in communication with the lower zone of the tank. This allows the interaction process to be carried out at a high rate of updating the contact surface, completely eliminating the breakthrough of the acid being treated without contacting, ensuring complete stripping while increasing productivity.

Недостатками данной колонны является то, что колонна не обеспечивает полноту отгонки серной кислоты из-за недостаточно высокой турбулизации газового потока в начале подачи топочных газов в колонну, The disadvantages of this column is that the column does not provide complete stripping of sulfuric acid due to insufficiently high turbulization of the gas stream at the beginning of the supply of flue gases to the column,

что ведет к неэффективной сепарации серной кислоты в поле центробежных сил.which leads to inefficient separation of sulfuric acid in the field of centrifugal forces.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание колонны вихревой для концентрирования серной кислоты, обладающей большой производительностью, а также интенсивным тепломассообменом, за счет создания максимального турбулентного газового потока в начале подачи газа в днище, что делает процесс экологически менее опасным.The objective of the proposed utility model is to create a vortex column for the concentration of sulfuric acid, which has high productivity and intense heat and mass transfer, by creating the maximum turbulent gas flow at the beginning of the gas supply to the bottom, which makes the process environmentally less dangerous.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

В концентраторе вихревом, состоящем из колонны с контактными ступенями, установленными друг над другом, крышки с патрубком вывода парогазовой смеси, днища с устройством для ввода топочного газа, выполненного в виде стакана, установленного в емкости днища, патрубка для ввода парогазовой смеси, патрубка для вывода отработанной серной кислоты, днище дополнительно содержит футеровку, выполненную из кирпича кислотоупорного, плитки термокислотоупорной, асбеста и бетона кислотостойкого, царгу и упорное кольцо, служащее опорой для стакана, царги и колонны, кроме того, в футеровке для подвода топочных газов выложен наклонный канал, переходящий в горизонтальный канал прямоугольного сечения, расположенный тангенциально относительно стакана.In a vortex concentrator, consisting of a column with contact steps mounted one above the other, a cover with a steam-gas mixture outlet pipe, a bottom with a device for introducing flue gas made in the form of a glass installed in the bottom tank, a pipe for introducing a gas-vapor mixture, a pipe for output of spent sulfuric acid, the bottom additionally contains a lining made of acid-resistant brick, thermo-acid-resistant tiles, asbestos and acid-resistant concrete, a tsar and a thrust ring serving as a support for a glass, tsar pipes and columns, in addition, in the lining for the supply of flue gases there is an inclined channel laid out, turning into a horizontal channel of rectangular cross section, located tangentially relative to the glass.

Преимущество предлагаемого концентратора состоит в том, что сложное направление топочных газов в начале подачи их в днище обеспечивает максимальную турбулизацию топочных газов, обеспечивает The advantage of the proposed concentrator is that the complex direction of the flue gases at the beginning of their supply to the bottom provides maximum turbulization of the flue gases, provides

полноту отгонки при повышенной производительности концентратора, обеспечивает повышенную очистку отходящих газов, что делает процесс экологически безопасным.the completeness of distillation with increased concentrator productivity provides increased purification of exhaust gases, which makes the process environmentally friendly.

На фиг.1 представлен продольный разрез концентратора спереди, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 - поперечный разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a longitudinal section of the hub in front, figure 2 is a side view, figure 3 is a transverse section aa in figure 1.

Концентратор состоит из колонны 1 с набором контактных ступеней 2, патрубка 3 для ввода обрабатываемой серной кислоты, патрубка 4 для вывода обработанной серной кислоты, крышки 5 с патрубком 6 вывода парогазовой смеси.The concentrator consists of a column 1 with a set of contact stages 2, a pipe 3 for introducing the processed sulfuric acid, a pipe 4 for discharging the treated sulfuric acid, a cover 5 with a pipe 6 for discharging a vapor-gas mixture.

Первая ступень концентратора, состоящая из днища и трех нижних царг, является зоной сепарации. Вторая, третья, четвертая, пятая ступени - рабочие, в них осуществляется концентрация серной кислоты. Шестая, седьмая ступени предназначены для абсорбции, восьмая ступень для улова брызг серной кислоты. Вторая, третья, четвертая, пятая ступени, две абсорбционные и брызгоулавливающие ступени выполнены одинаковыми и состоят из установленных друг на друга нижней и верхней царг, на которых расположены контактные устройства, состоящие из контактного патрубка 7, в нижней части которого имеются прорези для прохода жидкости, завихрителя 8, представляющего собой глухой цилиндр, имеющий тангенциально расположенные лопатки.The first stage of the concentrator, consisting of a bottom and three lower legs, is a separation zone. The second, third, fourth, fifth steps are workers, in which the concentration of sulfuric acid is carried out. The sixth, seventh steps are for absorption, the eighth step is for catching a spray of sulfuric acid. The second, third, fourth, fifth stages, two absorption and spray catches are made the same and consist of lower and upper legs mounted on each other, on which contact devices are located, consisting of a contact pipe 7, in the lower part of which there are slots for liquid passage, swirler 8, which is a blind cylinder having tangentially located blades.

Днище 9 представляет собой стальную сварную конструкцию, на которой установлены патрубок 10 для ввода топочных газов и патрубок 11 для ввода кислоты из второй рабочей ступени концентратора, а также для The bottom 9 is a steel welded structure on which a nozzle 10 for introducing flue gases and a nozzle 11 for introducing acid from the second working stage of the concentrator are installed, as well as for

аварийного слива кислоты из концентратора. Внутри днища 9 установлена футеровка 12, выполненная из кирпича кислотоупорного, плитки термокислотоупорной, асбеста и бетона кислотостойкого, стакан стальной 13, царга 14 и упорное кольцо 15. Для подвода топочных газов в концентратор вихревой в футеровке 12 выложен наклонный канал 16, переходящий в горизонтальный канал 17 прямоугольного сечения, расположенный тангенциально относительно стакана. На упорном кольце 15 установлены все части концентратора, а именно, стакан 13, царга 14 и колонна концентратора 1.emergency drain of acid from the hub. Inside the bottom 9, a lining 12 is installed, made of acid-resistant brick, thermo-acid-resistant tiles, asbestos and acid-resistant concrete, a steel cup 13, drawer 14 and a thrust ring 15. For supplying flue gases to the vortex concentrator in the lining 12, an inclined channel 16 is laid out, turning into a horizontal channel 17 of rectangular cross section, located tangentially relative to the glass. On the thrust ring 15, all parts of the hub are installed, namely, the glass 13, the drawer 14 and the column of the hub 1.

Работа концентратора основана на прямоточном взаимодействии газовой и жидкой фазы при вихревом движении в зоне контакта внутри ступени. В аппарате, в целом, сохраняется принцип противоточного движения потоков газовой и жидкой фаз.The operation of the concentrator is based on the direct-flow interaction of the gas and liquid phases during vortex motion in the contact zone inside the stage. In the apparatus, as a whole, the principle of countercurrent movement of flows of gas and liquid phases is maintained.

Колонна работает следующим образом.The column works as follows.

Топочные газы из топки поступают по газоходу в днище 9, сначала по наклонному каналу 16, затем - по горизонтальному каналу 17. В каналах происходит взаимодействие газовой и жидкой фаз в зоне контакта при сохранении противоточного движения потока кислоты по царгам канала.The flue gases from the furnace enter the bottom 9, first through the inclined channel 16, then through the horizontal channel 17. In the channels, the gas and liquid phases interact in the contact zone while maintaining the countercurrent movement of the acid flow along the channel tsars.

Нагнетаемый газ входит в щель между лопатками завихрителя и приобретает вращательное движение.The injected gas enters the gap between the blades of the swirler and acquires a rotational motion.

Слабая серная кислота через патрубок 3 подается в нижнюю царгу пятой рабочей ступени концентратора, и постепенно переливаясь со ступени на ступень, кислота заполняет царги концентратора и перетекает в нижнюю Weak sulfuric acid through pipe 3 is fed into the lower half of the fifth working stage of the concentrator, and gradually overflowing from one stage to another, the acid fills the half of the concentrator and flows to the lower

часть концентратора, при этом происходит ее концентрирование. Со второй ступени кислота поступает в горизонтальную часть канала 17 топочных газов, подхватывается газовым потоком при определенной температуре, раскручивается и поднимается в виде высокотурбулизированного слоя жидкости, струй, брызг, по тангенциальному каналу поступает в днище вихревого концентратора, в зону сепарации, т.е. первую ступень. Отсепарированная серная кислота с концентрацией не менее 90% перетекает через патрубок 4 из зоны сепарации по кислотопроводу в холодильник. Газовый поток, контактируя на ступенях с кислотой, отдает ей свое тепло, освобождается от брызг кислоты в отбойниках, насыщается парами воды и с содержанием кислых компонентов в пределах санитарных норм выбрасывается через брызголовушку и трубу выброса газов в атмосферу.part of the concentrator, while its concentration occurs. From the second stage, the acid enters the horizontal part of the flue gas channel 17, is picked up by a gas stream at a certain temperature, spins up and rises in the form of a highly turbulent layer of liquid, jets, sprays, through a tangential channel it enters the bottom of the vortex concentrator, into the separation zone, i.e. first step. Separated sulfuric acid with a concentration of at least 90% flows through pipe 4 from the separation zone through the acid line into the refrigerator. The gas stream, contacting the steps with acid, gives off its heat, is freed from splashes of acid in chippers, is saturated with water vapor and, with the contents of acid components within sanitary standards, is discharged through the spray trap and gas exhaust pipe into the atmosphere.

За счет уноса определенного количества серной кислоты со ступени на ступень осуществляется такое распределение концентрации серной кислоты на ступенях, при котором величина пересыщения паров серной кислоты на ступенях не достигает критического значения, при этом исключаются условия образования тумана серной кислоты и сернистого ангидрида.Due to the entrainment of a certain amount of sulfuric acid from step to step, a distribution of the concentration of sulfuric acid in the steps is carried out, in which the supersaturation of sulfuric acid vapor in the steps does not reach a critical value, while the conditions for the formation of a fog of sulfuric acid and sulfur dioxide are excluded.

Конструктивное исполнение днища 9 и канала для подвода топочных газов в виде наклонного канала 16, переходящего в горизонтальный канал 17 прямоугольного сечения, расположенного тангенциально относительно стакана 13, обеспечивает повышенную турбулизацию топочных газов в начале The design of the bottom 9 and the channel for supplying flue gases in the form of an inclined channel 16, turning into a horizontal channel 17 of rectangular cross section, located tangentially relative to the glass 13, provides increased turbulence of the flue gases at the beginning

их подачи в днище, что увеличивает производительность колонны, делает процесс менее экологически опасным.feeding them to the bottom, which increases the performance of the column, makes the process less environmentally hazardous.

Claims (1)

Концентратор вихревой, состоящий из колонны с контактными ступенями, крышки с патрубком вывода парогазовой смеси, днища с устройством ввода топочного газа, выполненного в виде стакана, установленного в емкости днища, патрубка ввода парогазовой фазы, патрубка вывода отработанной серной кислоты, отличающийся тем, что днище дополнительно содержит футеровку, выполненную из кирпича кислотоупорного, плитки термокислотоупорной, асбеста и бетона кислотостойкого, царгу и упорное кольцо, служащее опорой для стакана, царги и колонны, кроме того, в футеровке для подвода топочных газов выложен наклонный канал, переходящий в горизонтальный канал прямоугольного сечения, расположенный тангенциально относительно стакана.
Figure 00000001
Vortex concentrator, consisting of a column with contact steps, a cover with a steam-gas mixture outlet pipe, a bottom with a flue gas inlet device made in the form of a glass installed in the bottom tank, a gas-vapor phase inlet pipe, a spent sulfuric acid outlet pipe, characterized in that the bottom additionally contains a lining made of acid-resistant brick, thermo-acid-resistant tiles, asbestos and acid-resistant concrete, a tsar and a thrust ring serving as a support for a glass, tsar and column, in addition, The lining for the supply of flue gases has an inclined channel laid out, turning into a horizontal channel of rectangular cross section, located tangentially relative to the glass.
Figure 00000001
RU2008119769/22U 2008-05-19 2008-05-19 VORTEX CONCENTRATOR RU79446U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008119769/22U RU79446U1 (en) 2008-05-19 2008-05-19 VORTEX CONCENTRATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008119769/22U RU79446U1 (en) 2008-05-19 2008-05-19 VORTEX CONCENTRATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU79446U1 true RU79446U1 (en) 2009-01-10

Family

ID=40374517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008119769/22U RU79446U1 (en) 2008-05-19 2008-05-19 VORTEX CONCENTRATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU79446U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2532743C2 (en) Method and device for capturing co2
JP2018023967A (en) Desulfurization process based on ammonia via ammonia addition in different chambers and device
CN104324597A (en) Combined flue gas cleaning system and flue gas cleaning method thereof
CN108339392A (en) Wet desulfurization system and its desulfurizing waste water processing device
CN204093277U (en) Trimethylamine waste gas pollution control and treatment system
CN202191835U (en) Granite spraying desulphurization equipment
CN102274688B (en) Multistage spray absorbing device with high efficiency
CN106076114B (en) A kind of smoke processing system and method
RU79446U1 (en) VORTEX CONCENTRATOR
CN204208445U (en) Flue gas desulfurization denitration dust-removing integrated treatment facility
CN106829880B (en) A kind of regeneration of sulfuric acid production line
CN102614729B (en) Method for eliminating industrial exhaust gas white smoke pollution
RU2532435C2 (en) Method and device for gas purification by absorption
CN105964135A (en) Industrial waste gas purifying device
CN206244408U (en) A kind of regeneration of sulfuric acid production line
CN201997252U (en) Device for eliminating white smoke pollution of industrial exhaust gas
RU160486U1 (en) DEVICE FOR DRYING SULFUR GAS AND ABSORPTION OF SULFUR ANHYDRIDE
CN203955020U (en) New waste gas desulfurizer
CN208320458U (en) Wet desulfurization system and its desulfurizing waste water processing device
RU89411U1 (en) VORTEX CONCENTRATOR
CN207913468U (en) A kind of device for recovering tail gas in fluosilicic acid concentration process
CN207628200U (en) A kind of novel VOCsScrubbing tower processing unit
CN206247385U (en) A kind of regeneration of sulfuric acid cracks cleaning system
CN205903785U (en) Spray column and SOx/NOx control system
CN106000070B (en) Bubble reaction tower