SU1452563A1 - Тепломассообменна колонна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к массо- обменным процессам, в частности к колонным абсорбционным аппаратам в системе газ - жидкость, примен емым в химической и других отрасл х про- мьшшенности. Цель изобретени  - снизить гидравлическое сопротивление, повысить надежность в работе и интенсифицировать процесс. Колонна включает корпус, внутри которого уста- . новлены колпаки - элементы вторичного диспергировани , выполненные из кольцевых пластин, каскадно насаженных на трубчатый корпус формы усеченного конуса. При зтом отношение высоты каркаса к большему диа- . метру его основани  равно 0,2 - 0,4, а отношение h/П 0,12, где h - раст сто ние между кольцевыми пластинами; D -) диаметр большего основани  каркаса . Материалом дл  кольцевьпс пластин служат пластические материалы , а каркас изготавливаетс  из изолированного металлического прутка (гибкого или жесткого). 1 з.п. ф-лы, 3 ил. «ч г /)

Description

I Изобретение относитс  к массооб- |менным процессам, в част ности к ко- |лонным абсорбционным аппаратам в с сгеме газ.- жидкость, примен емы в химической, микробиологической, пищевой и других отрасл х промьпплен ности, и может быть использовано цд  интенсификации процессов газоочистки суперфосфатных и других I производств фосфорсодержащих удобрений от соединений фтора.

Цель изобретени  - снижение гидравлического сопротивлени  5 повышение надежности в работе и интенсификаци  процесса.

На фиг„1 представлена конструкци  тепломассообменной колонны; на фиг,, и 3 - конструкди  элементо вторичного диспергировани  (ЭВД).

Колонна состоит из вертикального корпуса с элементом 2 вторично диспергировани  о Орошение обеспечиваетс  Лорсунками 3„с помощью цирку :л ционного насоса 4, подающего жид- | кос,ть через патрубок 5 по нагнета- I тельной линии 6 из сборника 7„ Газ поступает в нижнюю часть колонны по I газоходу 8, Колонна снабжена линией 19 отвода продуктов абсорбции, а I также линией 10 подвода свежего I сорбента,

i Каркас ЭВД (фиг 2 и 3) имеет ;форму усеченного конуса, в котором меньшее его основание 11 и большее I основание 12 соединены напраъл илци- , Дл  удобства монтажа и фик- iсацни пластин 14 на каркасе направ л кнцие изготавливаютс  из полос с изгибами в виде полок, количество которых определ етс  количеством пластин по высоте ЭВД. Отношение высоты каркаса к большему диаметру его.основани  равно 052-0,4, а h/D 0,125 где h - рассто ние меж,ду пластинами D - диаметр большего основани  каркаса.

Кольцевые пластины ЭВД расположены на каркасе с незначительным перекрыванием одна другой (фиг.2), что обеспечивает равномерное распределение газа по сечению колонны. Поскольку установлена эквивалентность работы ЭВД при монтаже больши и меньшим основани ми к встречному потоку газа, на чертеже показано только одно расположение,

В обычных полых распъшивакхцих абсорберах, в которых скорость газа

0

5

0

5

0

5

0

5

0

около 1 м/с, процессы осуществл ютс  в устойчивом ламинарном режиме, В таких аппаратах равномерность газа обеспечиваетс  установкой, ЭВД, так как незначительна  разность гидравлического сопротивлени  up каскадь-ых участков (высота ЭВД значительно меньше диаметра аппарата) в таких услови х только способствует (с учетом профил  скоростей ламинарного режима течени ) равномерному распределению газа по сечению колонны, в том числе создаютс  услови  прохождени  газа по ее периферии.

При работе колонны в скоростном (турбулентном) режиме (l,.6 3 М/С J когда изменение up по высоте ЭВД на каскаднь х участках становитс  заметным, рассто ние между пластинами выполн етс  переменным в пределах 60 h 100 мм, .рассчитываетс  по формуле h 10,5 D 0,306.

Колонна работает следующим образом .

Поток очищаемого газа по газоходу 8 подаетс  в колонну и распредел етс  с помощью .ЭВД, Насосом 4 подаетс  жидкость (орошающий сорбент), рас-. пыл ема  форсунками 3, Вход щий газ контактирует с факелом нижней пр мо- .точной форсунки, предупреждакщей осаждение взвесей на внутренней поверхности ЭВД. Газовый поток, проход  между пластинами 14, направл етс  ими в зону интенсивного орошени  колонны, где происходит эффективный контакт газа с мелкодисперсными капл ми сорбента , образовавшимис  в результате вторичного диспергировани  исходных капель при ударе о поверхность пластин . Происходит интенсивный массо- обмен в развитой зоне межфазного контакта газ - жидкость. Дл  некоторых систем така  интенсификаци  процессов может быть очень существенной, например система SiF - (суперфосфатное производство), .где капл  воды, лет ща  в атмосфере SiF, экранируетс  пленкой SiOj, что затрудн ет диффузию.газа в объем капли.

Пройд  зону интенсивного контак- та, представл емую ЭВД, равномерно распределенный газ контактирует с факелом орошени  верхней форсунки з выводитс  из колонны в верхней ее части. По мере необходимости из системы: выводитс  продукт абсорбции

по линии 9, а в сборник 7 жидкости добавл етс  свежий сорбент по линии 10.

Проведенные испытани  колонны в услови х очистки отход щих газов су перфосфатного производства от SiF4 показали ее полную надежность и возможность использовани  при обра- ботке больших объемов газа. Гидравлическое сопротивление участка колонны с ЗВД при W 1-,5 м/с 40 - 50 Па.

Таким образом, использование предлагаемой тепломассообменной колонны позволит обеспечить энергетически выгодное оформпение массооб- меиных процессов при минимальном значении гидравлического сопротивлени  (в 3-4 раза меньше по сравнению с известной колонной обеспечить надежную работу при зксплуатадии колонны в услови х ведени  тепло- массообменных процессов, осложненных наличием взвесей, шламоотложением и гелеобразованием; интенсиЛициро- зать процесс массообмена (увеличение степени поглощени  на 10-15% по сравнению с прототипом и на 20-25%

по сравнению с полой распыливающей колонной - базовым объектом).

Claims (1)

1. Тепломассообменна  колонна, включаидак корпус, которого установлены элементы вторичного дипергировани , выполненные в виде каскадного набора кольцевых пласти форсунку дл  распылени  жидкости, патрубки ввода и вывода фаз отличающа  с  тем, что5 с целью интенсисЬикации процесса эа счет повьшени  надежности и снижени  гидравлического сопротивлени , каждый элемент вторичного диспергировани  снабжен трубчатым каркасом в виде усеченного конуса, на который насажены кольцевые пластины, при этом отношение высоты каркаса к большему диаметру его основани  равно 0,2-0,4, а отношение h/D 0,12, где h - рассто ние между пластинами, D - диаметр большего основани  каркаса,

2, Колонна по п.I, отличающа  с  тем, что каркас выполнен из изолированного металлического прутка.

/1

V

;ДГ

VFV.

5

Six

X-L.

.

hLk .kkl,4kkk4V4l.V

I I

5

Six

Фие.1

Фаг. Z

Фие.З