SU758597A1 - Установка дл очистки выбросных газов - Google Patents

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЫБРОСНЫХ ГАЗОВ, содержаща  систему конденсации, включающую кожухотрубчатые теплообменник первой ступени с трубопроводом выбросного газа и второй ступени с трубопроводами выхода конденсата и очищаемого газа, аппарат дл  очистки газов и конденсатосборник , отличающа с   тем, что, с целью повьвиени  эффективности и экономичности процесса путем более рационального использовани  исходного давлени  захоложенного газа и конденсата, перед первым кожухотрубчатым теплообменником первой ступени установлен трубчатый тепломассообменный аппарат, трубный пучок которого соединен с трубопроводом выбросного газа, а межтрубное пространство св зано посредством насоса с нижней частью конденсатосборника , трубопровод выхода ,KOH-Q денсата и очищаемого газа из кожухо- S трубчатого теплообменника второй стуСП пени соединен с межтрубными пространствами теплообменников первой ступени , выходы из которых соединены со входом в аппарат дл  очистки газа. SJ ел 00 СП СО vl

Description

Изобретение относитс  к установкам дл  очистки газов, содержащих аэрозоли и пары органических соединений , и может быть использована в химической и нефтехимической промышленности .

Известна установка дл  очистки газов, включающа  вихревые кожухотрубчатые теплообменники-конденсаторы и пенно-струйный абсорбер Г1 Известна также установка, содержаща  кожухотрубчатые теплообменники вод ной и рассольный, которые образуют первую ступень очистки, а вихревые кожухотрубчатые теплообменники образуют вторую ступень очистки, после них подключена термокаталитическа  колонна дл  полного обезвреживани  газа - аппарата очистки газа. Установка содержит и конденсатосбор ник 2.

Недостатком этой установки  вл етс  недостаточно полное использование энергии давлени  газа после реактора f в вод ном и рассольном теплообменниках-конденсаторах при пр моточном движении газа в трубах процессы охлаждени , конденсации и се-; парации аэрозолей протекают не эффективно . Кроме того, использование обратной воды хладагента в них уве- личивают эксплуатационные расходы; образующиес  в процессе очистки газа захоложенные конденсат и газ не используютс ; дл  последующего использовани  их требуютс  затраты тепла дл  нагрева газа до температуры реакции в термокаталитической колонне , а конденсата, как возврата исходного сырь , до температуры реакции в реакторе.

Целью изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков путем более рационального использовани  исходного давлени , захоложенного газа и конденсата.

Это достигаетс  тем, что в известной установке, перед первым кожухотрубчатым теплообменником первой ступени установлен трубчатый тепломассообменный аппарат, трубный пучок которого соединен с трубопрово-дом выбросного газа, а межтрубное пространство св зано посредством наcoca с нижней частью конденсатосборника , трубопровод выхода конденсата и очищаемого газа из кожухотрубчатого теплообменника второйступени соединен с межтрубными пространствами теплообменников первой ступени, выходы из которых соединены со входом в аппарат дл  очистки газа.

На чертеже приведена установка дл  очистки газов, содержащих аэрозоли и пары органических соединений.

Она содержит тепломассообменный аппарат (ТМА) 1, кожухотрубчатые теплообменные аппараты 2 с недиафрагмированными вихревыми поперечно-орсбренными трубами, кожухотрубчатые теплообменные (конденсаторы) 3 с диафрагмированными вихревьми трут бами, термокаталитическую колонну ITKK I 4, конденсатосборники 5, насос 6, трубопроводы, инжекторы 7.

Особенност ми устройства ТМА 1  вл етс  то, что нижн   трубна  решетка 8 и перегородки тарелки 9 перфорированы, через приемную камеру 10 проход т отводные трубки 11, а трубный пучок 12 вихревых недиафрагмированных теплообменных труб снабжен винтовыми закручивающими устройствами 13 малого перепада давлени . Особенност ми устройства кожухотруб.чатых теплообменных аппаратов 2  вл етс  то, что в них установлены теплообменные трубы 14 с оребрением и

0 закручивающими устройствами 15 малого перепада давлени . Особенност ми устройства кожухотрубчатых теплообменных аппаратов 3  вл етс  то, что они снабжены диафрагмированными вих-,

5 ревыми теплообменными трубами 16 с винтовыми закручивающими устройствами 17 высокого перепада давлени , обеспечивающими получение эффекта температурного разделени  газа (эффекта Ранка J. Особенност ми устройства термокаталитической колонны  вл етс  то, что его топочна  смесительна  камера 18 охватываетс  кольцевым теплообменником, трубы 19 которого со стороны входа газа снабжены

5 винтовыми закручивающими устройствами 20 малого перепада давлени ; в каталитической камере используютс  теплообменные трубы с нанесенным катализатором в виде пленки на внутреннюю поверхность и снабженные со стороны входа газа винтовыми закручивающими устройствами 21 малого перепада давлени , в межтрубное пространство катализаторной камеры может подаватьс  хладагент дл  охлаждени  реакционных труб.

Верхн   камера аппарата 1 св зана трубопроводом с верхней камерой первого аппарата 2 первой ступени, ниж-:

Q н   камера которого св зана трубопроводом с верхней камерой второго апг парата 2 первой ступени. Нижн   камера аппарата 2 первой ступени трубопроводом св зана с приемной камеJ . рой 22 первого аппарата второй ступени , верхн   и нижн   камеры которого через инжектор 7 св заны трубопроводом с приемной камерой 23 второго аппарата второй ступени, верхн   камера которого также через инжектор 7 св зана трубопроводом последовательно с межтрубным пространством аппарата первой ступени. При этом межтрубное пространство первого аппарата первой ступени трубопроводом

5 св зано с термокаталитической колонной 4. Нижние камеры аппаратов через конденсатосбо{)ник 5 и насос б трубопроводами св заны с межтрубным пространством тепломассообменного аппарата ..

.Работа установки происходит следующим образом. Газ, содержащий аэрозоли и пары органических соединений, под давлением из реактора (на рисунке не показан ) направл ют в приемную камеру 10 тепломассообменного аппара- .та 1, откуда газ через каналы винтовых закручивающих устройств 13 попадает в теплообменные трубы; в трубах газ очищаетс  от аэрозол-ей и подвергаетс  охлаждению, а затем разделе-- 15 нию от жидкой фазы в сепарационных устройствах 24; затем отделенный газ через перфорированную трубную решетку 8 направл ют в межтрубное пространство аппарата 1, где газ контактиру- 20 ет.на тарелках 9 в пенном режиме с захоложенным конденсатом, подаваемым в штуцер 25 из конденсатосборника 5 насосом б, при необходимости с дополнительной подпиткой сырьем. Общий 25 перепад давлени  в аппарате 1 создаваемый винтовыми закручивающими устройствами с относительной площадью сечени  FJ-. 0,2 F F /F {отношение площади сечени  сопел к площади сече- Q НИН трубы) мал, и создаетс  с целью повышени  коэффициента теплоотдачи со стороны naporasoBOJo потока и сепарации жидкой фазы.

Возможна схема установки и при замене тепломассообменного аппарата обычным кожухотрубчатым теплообменником с подачей в его межтрубное пространство в качестве хладагента захоложенного конденсата с подпиткой сырьем и установкой во входных концах40 труб закручивающих устройств.

Частично очищенный и охлажденный газ после аппарата 1 подают последовательно в приемные камеры 26 аппаратов 2, откуда посредством закручи- 45 вающих устройств 15 газ направл ют в поперечно-оребренные трубы 14, в которых происходит дальнейшее охлаждение в услови х закрученного потока газа и сепараци  сконденсировавших- CQ с  продуктов в сепарационных устройствах 27; далее конденсат попадает в нижнюю камеру 28, а затем поступает в конденсатосборник 5. Отделенный от конденсата газ поступает в приемную KciMepy 26 второго вихревоГО теплообменника с поперечно-оребренными трубами 14, который по устройству в работе аналогичен первому аппарату 2. В качестве хладагента в межтрубное пространство аппаратов 60 2 последцвательно подают захоложенный газ из вихревого кожухотрубчатого теплообменника-конденсатора 3.

В аппаратах 2 используют винтовое закручивающее устройство с F с. 0,15-65

0,20 и перепадом давлени  0,5 1 ,0 кгс/см дл  повышени  коэффициента теплоотдачи со стороны парогазового потока без создани  видимого эффекта температурного разделени Охлажденный и частично очищенный газ первой ступени очисткипосле аппарата 2 направл ют на вторую ступень - ступень глубокой низкотемпературной очистки, состо щую из двух вихревых кожухотрубчатых теплообменников-конденсаторов 3. Газ подают в приемную камеру 22 аппарата 3, а затем закручивающими устройствами 17 в вихревые трубы 16, в которых осуществл ют температурное разделение газа на два потока: холодный - выводимый через диафрагму-отверстие в закручивающем устройстве 17 в верхнюю часть, а гор чий поток после охлаждени  через сепарационное устройство 29 - в нижнюю часть. При создании перепада давлени  более чем в два раза происходит процесс температурного разделени  газа в вихревых трубах. При выборе оптимального режима работы в зависимости от свойств конденсируемого продукта возникает возможность эффективной конденсации и сепарации продукта из газа, чему способствует высокоскоростное закручивание газа, действие центробежных сил и охлаждение гор чего потока. Отсепарированную жидкую фазу собирают в нижней части, а затем направл ют в конденсатосборник 5, а холодный поток , имеющий давление ниже чем гор чий , инжектируют через инжектор 7 гор чим потоком с целью экономичного выравнивани  давлени , а затем направл ют во второй теплообменны аппарат 3 второй ступени,который по устройству и работе аналогичен пер .вому аппарату 3. В межтрубное пространство аппаратов 3 подают хладаген .рассол с изотермой на 10-15°С ниже, чем получаемый захоложенный и очищеный газ после первой ступени.

В качестве закручивак цих устройс в аппаратах второй ступени используют винтовые закручивающие устройства с F 0,09-0,11 и перепадом давлени  в два, три раза ниже начального .

После второй низкотемпературной ступени очистки очищенный и захоложенный газ через инжектор 7 подают последовательно в межтрубное пространство второго и первого аппаратов 2 первой ступени очистки, как хладагент . Подогретый газ из межтрубного пространства аппаратов 2 подают в межтрубное пространство кольцевого теплообменника с трубами 19,. снабженными винтовыми закручивающими устройствами термокаталитической колонны 4. Затем газ направл ют череэ распределительное устройство в KeiMepy 30 смещени  г в которой газ смешивают с дымовыми газами, получаемыми в горелке 31. Газ, нагретый до 350-450 С направл ют в кожухотрубчатую каталиэаторную камеру, оснащенную реа кционными трубами с закручивающими устройствами и нанесенным в виде пленки катализатором на внутреннюю поверхность, где происходит полное обезвреживание газа полностью или до установленных санитарных норЛ, затем газ через закручивающее устройство 20 направл ют в теплообменные трубы 19, где он отдает теплб вход щему газу, после чего обезвреженный газ выбрасывают в атмосферу или используют в качестве сырь  дл  получени  инертного газа. В теплообменных и реакционных трубах используют закручивающие устройства с F 0,15-0,2 и перепадом давлени  0,5-1,0 кгс/см с целью повыиени  коэффициента теплоотдачисо стороны газового потока.

Использование предлагаемой установки позвол ет исключить вод ной и рассольный холодильники; исключить оборотную воду и сократить расход рассола; снизить эксплуатационные расходы; эффективно использовать энергию давлени , захоложенный конденсат и газ; обеспечить полноеобезвреживание газа и при повыиении концентрации органики в газе.

Claims (1)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЫБРОСНЫХ ГАЗОВ, содержащая систему конденсации, включающую кожухотрубчатые теплообменник первой ступени с трубопроводом выбросного газа и второй ступени с трубопроводами вы- хода конденсата и очищаемого газа, аппарат для очистки газов и конденсатосборник, отличающаяс я тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности процесса путем более рационального использования исходного давления захоложенного газа и конденсата, перед первым кожухотрубчатым теплообменником первой ступени установлен трубчатый тепломассообменный аппарат, трубный пучок которого соединен с трубопроводом выбросного газа, а межтрубное пространство связано посредством насоса с нижней частью конденсатосборника, трубопровод выхода ,кон-_с денсата и очищаемого газа из кожухо- S трубчатого теплообменника второй сту- _ пени соединен с межтрубными пространствами теплообменников первой ступе- ' ни, выходы из которых соединены со Ч входом в аппарат для очистки газа.

   S1 СП 00 Сл ю