SU1572670A1

SU1572670A1 - Heat-mass exchange apparatus

Info

Publication number: SU1572670A1
Application number: SU884483505A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Арнаутов; Андрей Степанович Меренов; Закиян Сафуанович Ахунов; Лариса Николаевна Карепина; Али Юсупович Аджиев
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1990-06-23

Abstract

Изобретение относитс к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена в системе газ (пар)-жидкость преимущественно абсорбционных колонн с теплосъемом, отпарной части ректификационных колонн, может быть использовано в газоперерабатывающей, нефт ной, нефтехимической и других смежных отрасл х промышленности и позвол ет повысить эффективность тепломассообмена за счет увеличени производительности по газу (пару) и турбулизации жидкости. Аппарат содержит корпус с полотнами тарелок, теплообменное устройство, трубный пучок которого встроен в корпус и расположен под сборником жидкости, выполненным в виде глухой тарелки или глухого переливного кармана, патрубки входа и выхода потоков. Трубный пучок выполнен в виде секций, разделенных между собой наклонной пластиной, верхний и нижний торцы которой снабжены вертикальными пластинами, направленными во взаимно противоположные стороны и расположенными вдоль секций. Над каждой секцией установлен распределитель жидкости, соединенный с глухой тарелкой, а под секцией - перераспределитель потоков. При этом перераспределитель потоков выполнен в виде желобов, установленных с уклоном к наклонной пластине, и ширина желобов выполнена уменьшающейс к наклонной пластине. Кроме того, секции трубного пучка могут быть смешаны относительно друг друга. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to instrumentation of heat and mass transfer processes in a gas (vapor) -liquid system, mainly absorption columns with heat removal, stripping parts of distillation columns, can be used in gas processing, petroleum, petrochemical and other related industries and allows to increase the efficiency of heat and mass transfer due to increase gas (steam) capacity and liquid turbulization. The apparatus includes a housing with plates of plates, a heat exchanger device, the tube bundle of which is embedded in the housing and located under the fluid collector, made in the form of a deaf tray or a deaf overflow pocket, and inlets and outlets for the flows. The tube bundle is made in the form of sections, separated by an inclined plate, the upper and lower ends of which are provided with vertical plates, which are directed to mutually opposite sides and located along the sections. A liquid dispenser is installed above each section, connected to a deaf plate, and a redistributor of flows is located under the section. In this case, the flow distributor is made in the form of troughs installed with a slope to the inclined plate, and the width of the troughs is made decreasing to the inclined plate. In addition, sections of the tube bundle can be mixed relative to each other. 2 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена в системе газ (пар) - жидкость , преимущественно, абсорбционных колонн с теплосъемом, отпарной части ректификационных колонн, и может быть использовано в газоперерабатывающей , нефт ной, нефтехимической и других смежных отрасл х промышленности .The invention relates to instrumentation of heat and mass transfer processes in a gas (vapor) - liquid system, mainly absorption columns with heat removal, stripping parts of distillation columns, and can be used in gas processing, oil, petrochemical and other related industries.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности тепломассообмена за счет увеличени производительности по газу (пару) и турбулизации жидкости.The aim of the invention is to increase the heat and mass transfer efficiency by increasing the gas (steam) productivity and liquid turbulization.

На чертеже представлена конструкци тепломассообменного аппарата в качестве абсорбера.The drawing shows the design of the heat and mass transfer apparatus as an absorber.

Тепломассообменный аппарат содеи- жит корпус 1, оснащенный патрубкомThe heat and mass exchange apparatus comprises a housing 1 equipped with a branch pipe

33

2 входа сырь (газа), патрубками- j и 4 выхода потоков насыщенного абсорбента и сухого газа соответственно, патрубками входа и выхода тепло- или хладагента (не показано), в данном случае теплоносител , патрубком 5 входа р. генерированного абсорбента,, Внутри корпуса помен ны полотна тарелок 6„ В нижней части установлен сборник жидкости в виде глухой тарелки 75 под которой расположено теплообменное устройство, трубный пучок которого встроен в корпус 1 Трубный пучок выполнен в виде секций 8, разделенных между собой наклонной пластиной 9, верхний и нижний торцы которой снабжены вертикальными пластинами 10, направленной во взаимно противоположные стороны и расположенными непосредственно вдоль секций 8., Над каждой секшей 8 установлен распределитель 11 жидкости, который соединен с глухой тарелкой 1 и может быть выполнен в виде желобов или в виде перфорированных трубокs или в виде других известных конструкций.2 inputs of raw materials (gas), j-nozzles and 4 outputs of streams of saturated absorbent and dry gas, respectively, nozzles of inlet and outlet of heat or coolant (not shown), in this case heat carrier, nozzle 5 of inlet p. Absorbent generated ,, Inside the body, trays of plates 6 are replaced. In the lower part there is a liquid collector in the form of a deaf plate 75 under which there is a heat exchanging device, the tube bundle of which is built into the body 1 The tube bundle is made in the form of sections 8 separated by an inclined plate 9 , the upper and lower ends of which are provided with vertical plates 10, directed to mutually opposite sides and located directly along sections 8. A distributor 11 of fluid is installed above each slit 8 and which is connected to a deaf plate 1 and can be made in the form of grooves or in the form of perforated tubes or in the form of other known structures.

Под секцией 8 установлен перераспределитель потоков, выполненный в виде желобов 129 установленных с уклоном к наклонной пластине 9. Ширина желобов выполнена уменьшающейс к наклонной пластине 9Under section 8 there is a flow distributor, made in the form of grooves 129 installed with a slope to the inclined plate 9. The width of the grooves is made decreasing towards the inclined plate 9

Секции 8 трубного пучка могут быть смещены относительно друг друга что позвол ет эффективно использоват зсе сечение корпуса 1 аппаратавSections 8 of the tube bundle can be displaced relative to each other, which makes it possible to effectively use all this section of the housing 1

Тепломассообменный аппарат в качестве абсорбера работает следующим образом,Heat and mass transfer apparatus as an absorber works as follows,

В нижнюю часть корпуса 1 тепломас сообменного аппарата через патрубок 2 подаетс углеводородный газ, через патрубок 5 подаетс регенерированный абсорбент, который, проход полотна тарелок Ьэ извлекает из газа соответствующие компоненты. Далее насыщенный абсорбент поступает на глухою тарелку 7 э откуда через распределители 11 жидкости подаетс равномерно на поверхность трубного пучка секций 8, где происходит отпарка легких (балластных ) углеводородов за счет тепла подводимого в трубный пучок Одновременно в межтрубном пространстве теп- лообменного устройства происходит процесс массообмена за счет контакта жидкости и газаг т„ес извлечение со- ответстсвующ х компонентов из газаIn the lower part of the housing 1, the heat flux of the co-exchange apparatus through hydrocarbon gas is supplied through nozzle 2, and a regenerated absorbent is supplied through nozzle 5, which, in the course of the blade web pass, extracts the corresponding components from the gas. Next, a saturated absorbent enters the deaf plate 7 e, from which liquid is distributed through the distributors 11 evenly to the surface of the tube bundle of sections 8, where light (ballast) hydrocarbons are stripped due to the heat supplied to the tube bundle. At the same time, the mass transfer takes place in the annular heat exchanger. contact of liquid and gas with the extraction of components from gas

1515

00

Таким образом, теплообменное устройство играет роль массообменной насадки , соответствующей нескольким тео- ретичегкчм тарелкам. Газ подаетс в трубный пучок двум потоками, т.е. каждый поток поступает в отдельную секцию 8; образованную наклонной пластиной 9 и вертикальными пластинами 10. В результате сечение дл прохода газа увеличиваетс j что позвол ет увеличить производительность аппарата по газу.Thus, the heat exchanger plays the role of a mass transfer nozzle corresponding to several theoretical plates. Gas is fed into the tube bundle in two streams, i.e. each stream enters a separate section 8; formed by an inclined plate 9 and vertical plates 10. As a result, the cross section for the passage of gas increases j, which allows for an increase in the gas productivity of the apparatus.

Распределение потоков газа между секци ми 8 регулируетс величинами площадей межтрубного сечени секций 8 и сечени канала, образованного вертикальной пластиной 10 и стенкой корпуса 1„ Насыщенный абсорбент, стека из секций Я, желобами 12 отводитс на наклонную пластину 9, по которой направленно стекает в донную часть аппарата, и далее выводитс через патрубок 3, при этом переменна ширина желобов обеспечивает равномерную подачу газа по всему сечению секций 8. С верха аппарата через патрубок 4 выходит сухой аз,The distribution of gas flows between sections 8 is governed by the values of the areas of the annular section of sections 8 and the section of the channel formed by the vertical plate 10 and the wall of the housing 1 "Saturated absorbent, the stack from sections I, by trenches 12 is diverted to the inclined plate 9, which flows down to the bottom part apparatus, and then removed through the pipe 3, while the variable width of the grooves provides a uniform flow of gas throughout the cross section of the sections 8. From the top of the device through the pipe 4 comes dry az,

Таким образом, повышаетс эффективность массообмена аппарата за счет обеспечени контакта жидкости и газа в барботажном слое организованном в секци х трубного пучка, и одновременно расшир етс область эффективного теплообмена за счет турбулизации жидкости , омывающей поверхность труб, во всем диапазоне работы теплообмен- ного устройства, что позвол ет в конечном итоге уменьшить высоту аппарата в 1,2-1,3 раза. Кроме того, повышаетс производительность аппарата в 1,5-,7 раза за счет обеспечени подачи газа в теплообменное устройство двум потоками.Thus, the efficiency of mass transfer of the apparatus is increased due to the provision of liquid and gas contact in the bubbling layer organized in sections of the tube bundle, and at the same time the area of efficient heat exchange expands due to turbulization of the fluid washing the surface of the tubes, which finally allows to reduce the height of the apparatus by 1.2-1.3 times. In addition, the productivity of the apparatus is increased by 1.5-, 7 times due to the gas supply to the heat exchange device by two streams.

ФормулаFormula

иand

о о рabout o r

н и n and

Claims

1, A heat and mass transfer apparatus containing a coraus with cloths of plates, a distributor, a heat exchange device, the tube bundle of which is all around the apparatus casing and is located under the fluid collector made in the form of a blank plate or a deaf overflow pocket, inlets and outlets of the flows, characterized in that in order to increase the efficiency of heat and mass transfer due to higher productivity

gas (pair) and liquid turbulization, the tube bundle is in the form of a section, and the apparatus is equipped with a flow redistributor and inclined plastics installed between the sections, while the upper and lower ends of the inclined plate are provided with vertical plates directed to mutually opposite sides and located along the section, and the liquid distributor is installed above each section and connected to the liquid collector.

2. An apparatus according to claim 1, characterized in that the flow distributor is made in the form of troughs mounted with a slope to the inclined plate, wherein the width of the troughs is made decreasing towards the inclined plate.

3. The apparatus according to claim 1, characterized in that the sections of the tube bundle are offset relative to each other.