Изобретение относитс к аппаратурному оформлению колонн дл проведени массо- обменных процессов между паром (газом) и жидкостью и может быть использовано в химической промышленности, преимущественно дл денитрации серной кислоты и концентрировани разбавленной азотной кислоты .The invention relates to instrumentation of columns for carrying out mass exchange processes between steam (gas) and liquid and can be used in the chemical industry, mainly for denitration of sulfuric acid and the concentration of dilute nitric acid.
Цель изобретени - стабилизаци работы колонны в широком диапазоне нагрузок и повышение полноты отгонки азотной кис- лоты и оксидов азота из серной кислоты.The purpose of the invention is to stabilize the operation of the column in a wide range of loads and to increase the completeness of distillation of nitric acid and nitrogen oxides from sulfuric acid.
На чертеже изображено днище колонны, в котором установлено устройство дл бар- ботажа, продольный разрез.The drawing shows the bottom of the column in which the barbo equipment is installed, a longitudinal section.
В днише 1 колонны дл денитрации и концентрировани кислот над штуцером 2 вывода отработанной кислоты установлен барботажный колпак 3 с опорным стаканом 4 который в нижней части имеет приливы 5. Снизу барботажный колпак 3 снабжен концентрическим кольцом 6 с прорез ми дл прохода пара. Пар вводитс через штуцер 7 по трубе 8 в объем, образованный опорным стаканом 4 и концентрическим кольцом 6. Дл создани гидрозатвора в штуцер 2 вставлена труба 9, по которой выводитс денит- рированна или отработанна кислота из колонны.At the bottom 1 of the column for denitration and concentration of acids, a bubble cap 3 with a support cup 4 which has inflows 5 in the lower part of the spent acid outlet is installed. The bubble cap 3 is provided with a concentric ring 6 with slots for the passage of steam at the bottom. Steam is injected through fitting 7 through pipe 8 into the volume formed by supporting cup 4 and concentric ring 6. To create a water seal, pipe 9 is inserted into fitting 2, through which denitrite or spent acid is withdrawn from the column.
Колонна дл денитрации и концентрировани кислот работает следующим образом.A column for denitration and concentration of acids works as follows.
Острый вод ной пар вводитс по трубе 8 в объем, образованный опорным стаканом 4 и концентрическим кольцом 6. Кислота сте- кает с тарелки на барботажный колпак 3 и по нему в полость днища 1. Пар барбо- тирует через прорези кольца 6, где интенсивно взаимодействует с кислотой, затем поступает в объем, образованный барботаж- ным колпаком 3 и концентрическим кольцом 6, и вновь барботирует через кислоту. Кислота через окна в опорном стакане 4 поступает в гидрозатвор и через трубу 9 выводитс из колонны.Acute water vapor is introduced through pipe 8 into the volume formed by the supporting cup 4 and the concentric ring 6. The acid drains from the plate to the bubble cap 3 and along it into the cavity of the bottom 1. The steam barbates through the slots of the ring 6, where it interacts intensively with the acid, then enters the volume formed by the bubble cap 3 and the concentric ring 6, and sparts again through the acid. The acid through the windows in the support cup 4 enters the hydraulic lock and is led out of the column through the pipe 9.
Количество концентрически расположенных снизу барботажного колпака колец и, соответственно, ступеней барботажа определ етс диаметром барботажного колпака. Так как концентрические кольца барботажного колпака имеют различный периметр барботажа, то максимальна скорость пара достигаетс в прорез х внутреннего приосе- вого концентрического кольца, а минимальна - в прорез х, образующей колпака. Максимальна скорость барботажа соответствует инжекционному режиму работы, а минимальна - пенному или пузырьковому режиму. Пенный или пузырьковый режим работы образующей колпака снижает брыз- гоунос на нижнюю тарелку колонны. Кроме того, при работе внутренних концентрических колец в наиболее эффективном режиме- инжекционном, струи кислоты и пара попадают в полости, образованные кольцами, и дроб тс о стенки этих полостей на капли, что приводит к увеличению поверхности контакта фаз и многократному ее обновлению. Вывод жидкости из колонны осуществл етс через зазор между опорным стаканом и днищем из зоны осветленной жидкости ниже уровн барботажа, что исключает попадание в зону вывода жидкости пены и, соответственно , улучшает условие ее отвода из колонны .The number of concentrically located below the bubble cap of the rings and, accordingly, the stages of bubbling is determined by the diameter of the bubble cap. Since the concentric rings of the bubbling cap have a different perimeter of bubbling, the maximum steam velocity is reached in the slots x of the inner axial concentric ring, and the minimal - in the slots x forming the cap. The maximum speed of bubbling corresponds to the injection mode of operation, and the minimum - to the foam or bubble mode. The foamy or bubble mode of operation of the cap generator reduces the spray gun on the bottom plate of the column. In addition, when the inner concentric rings are operated in the most effective injection mode, acid and steam jets enter the cavities formed by the rings and splinter into the walls of these cavities into droplets, which leads to an increase in the contact surface of the phases and its multiple renewal. The liquid is withdrawn from the column through the gap between the supporting glass and the bottom from the clarified liquid zone below the bubbling level, which prevents foam from entering the liquid withdrawal zone and, accordingly, improves the condition for its withdrawal from the column.