SU759112A1 - Аппарат дл обработки газов - Google Patents

Description

(54) АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГАЗОВ

Изобретение отаоситс  к массобменной технике и может быть использовано в химической нефтехимической, а также в смежных отрасл х на стадии обработки загр знеши.1Х газов, напри мер фторсодержащих. Известен аппарат дл  обработки газов, склон ных к коагул ции газовых компонентов при взаимодействии их с жидкостью и образованию осадка. Аппарат включает корпус, вихревую камеру, вращающийс  ороситель, снабженный трубами с отверсти ми, вал, сепарац о ную камеру, тангенциальный патрубок дл  ввода очищаемого газа, патрубки вывода очищенного газа и жидкости и перегородку 1. При вращении труб вокруг камеры истекаю ща  из отверстий жидкость орошает завихр ющие злементы, чем обеспечиваетс , во-первых, пр моточна  подача жидкости в зону массообмена , и, во-вторых, предотвращаетс  забивка тангенциальных завихрителей осадком и загр з нени ми. Однако в известном аппарате при определении соотношени  нагру:нок наступает режим уноса Газом капель жидкости, которые отделить В сепараторе не представл етс  возможным. Этот недостаток ограничивает производительность вихревого аппарата, оказывает отриадтельное вли ние на ход технологического процесса. Далее, в известном аппарате стенки корпуса остаютс  неорошаемыми, что в случае обработки газов, склонных к коагул ции, например фторсодержащих, приводит к образованию сло  осадка по стенке аппарата. При работе известного аппарата в режиме рецикла жидкости в вихревую камеру по вращающимс  трубам оросител  посто нно подаетс  циркулирующа  жидкость. Подпитка чистым поглотителем может быть осуществлена путем его ввода в циркулирующую жидкость. Отсутстпие ввода чистого поглотител  в зону массообмсна при работе аппарата с циркул цией жидкости существенно снижает рачдел ющую способность атшарата. Пель изобретени  увеличение прои-шодительности аппарата, повышение эффективн сти его работы, снижение бры гоуноса, а также предотвращение вы1 ;1Дспи  осадка на стенках корпуса. 3 Эта цель Д1}с)игаегс  тем, что сепарационна  камера снабжена роторным брызгоотделителем выполненным в виде цилиндра с горизонтальным диском, отвод щими трубками, установленными в верхней его части, и пластинами, расположенными на наружной поверхности цилиндра в нижней его части, а natpy6oK вывода газа установлен внутри цилиндра под диском. Целесообразно перегородку выполнить конической , а вал полым и с отверсти ми в нижне части. Кроме того, целесообразно, чтобы вращающийс  ороситель был снабжен дополнительными трубами с отверсти ми, направленными к стенке корпуса. На фиг. 1 представлен аппарат дл  обработк газов, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, Аппарат включает корпус 1, разделенный конической кольцевой перегородкой 2 на верх нюю рабочую 3 и нижнюю сепарационную 4 ка меры. На перегородке 2 установлена вихрева  камера 5 с нижним отверстием дл  вывода жидкости и газа. Ороситель 6 включает вращающийс  полый вал 7, нижн   часть которог с отверсти ми 8 заходит внутрь вихревой камеры 5, жестко закрепленный на валу стакан, с монтированными на нем трубами 9, отверсти 10 в KoTopbix направлены на завихр ющие , элементы камеры, и дополнительные трубы II с отверсти ми 12, направленными к стенке и крышке аппарата. Вал оросител  заключен в подшипники 13 и 14. Дл  подвода жидкости в трубы 9 предназначен патрубок 15,цл  пода чи жидкости внутрь камеры 5 используетс  патрубок 16, заход щий в полый вал 7. Ввод в рабочую камеру 3 аппарата об абатываемого газа осуществл етс  по тангенциальному патруб ку 17 круглого или пр моугольного сечени . В сепарационной камере 4 аппарата установлен роторный брызгоотделите.га) 18, выполненный в виде цилиндра 19 с горизонтальным диском 20. Верхн   часть (Ьлиндра снабжена трубками 21 дл  транспортировки жидкости в кольцевой карман 22, образованный обечайкой 23 и корпусом I. Нижн   часть цилиндра снаб жена пластинами 24. Патрубок вывода газа 25 установлен внутри цилиндра 19 под диском 20 и  вл етс  частью газохода 26. Ротор брызгоотделител  крепитс  на вал 27 при работе брызгоотделител  в реисиме самовращени  или на вал 7 при вращении ротора от привода. Вал 27 монтирован в выносном подшипниковом узле 28, установленном вне газохода 26. Дл  предохранени  узла 28 от воздействи  газа, обещающего агрессивными свойствами, предусмотре1гз трубка 29 ;1п  подачи в полост 24 узла 28 в небольшом избытке инертного газа. Дл  вывода жидкости из .цевого карма на 22 и бтсепарированной жидкости предусмат риваютс  соответственно патрубки 30 и 31. Аппарат работает следующим образом. С помощью привода (например редукторавариатора ) вал 7, с закрепленными на нем стаканом , трубами 9 и 11 оросител  6 приводитс  во вращательное движение. Поступающа  по патрубку 15 жидкость попадает в трубы 9, истекает затем через отверсти  10 на завихр ющие элементы камеры 5, установленной на конической перегородке 2. Обрабатываемый газ, поступающий через тангенциальный патрубок 17 в рабочий отсек 3, проходит через завихр ющие элементы вихре вой камеры 5 и увлекает вместе с собой жидкость, истекающую из отверстий 10 вращающихс  труб 1 оросите.г1  6. В вихревой камере образуетс  вращающийс  пенный слой газожидкостной смеси, где проходит основной процесс массообмена между газом и жидкостью. Потоками компонентов, поступающими в камеру , проконтактировавша  газожидкосгна  смесь вытесн етс  из вихревой камеры и выводитс  через отверстие в нижней части вихревой камеры . Попада  в сепарационный отсек 4, нисход щие завихрен№з1е потоки газа и жидкости, облада  определенным моментом количества движени , привод т во вращение ротор брызгоотделител . Из верхней части цилиндра жидкость по трубам 21 транспортируетс  в кольцевой карман 22, откуда по патрубку 30 выводитс  из аппарата, а при работе аппарата в режиме циркул ции жидкости вновь подаетс  на орошение . Пластинами 24 вращающегос  брызгоотделител  18 газу сгюбщаетс  завихренное движение в нижней части сепарационного отсека 4, при этом из потоков очищенного газа жидкость в виде капель отбрасываетс  на стенку обечайки 23, стекает по днищу аппарата и выводитс  по патрубку 31. Очищенный газ проходит через чазор, образованный диском и патрубком 25, и по газоходу 26 направл етс  на дальнейшую переработку или выбрасываетс  в атмосферу. Во врем  работы аппарата в подшипниковый узел 28 по трубке 29 посто нно подаетс  в небольшом избытке инертный газ, в результате чего повышаетс  надежность и долговечность узла вращени . В тех процессах, где подача инерта недопустима, подшипниковый можно выполнить из антикоррозионных материалов. При вращении трубы (труб) 11 оросител  6 истекающа  из отверстий 12 жидкость омывает стенку корпуса I, Г1редо1вра1ца  образование сло  осадка на корпусе и производ  пред варительную обработку газа, поскольку стен-

5

ка корпуса  вл етс  поверхностью массообмена . Стекающа  со стенки корпуса жидкость направл етс  по конической перегородке 2 в вихревую камеру и попадает во вращающийс  газожидкостный слой.

Выполнение перегородки конической (меньшим основанием конуса вннз) позвол ет не только направить потоки омывающей, спадающей жидкости в основную зону массообмена и уменьишть рецикла жидкости, но и способствует выравниванию толщины сло  вращающегос  в камере газожидкостного пенного сло  Это выравнивание сло  жидкости в камере св зано с увеличением скорости вращающегос  газа в нижней части рабочего отсека 4.

При работе аппарата в режиме циркул ции жидкости выводима  из аппарата по патрубку 30 жидкость снова подаетс  на орошение по патрубку 15. При достижении необходимой кон центрации часть жидкости уводитс  из аппарата а чистый поглотитель вводитс  в вихревую камеру через патрубок 16, вращающийс  вал 7 и отверсти  8. Увеличение градиента концентраций фаз в зоне массообмена способствует повышению эффективности процесса.

Предлагаема  конструкци  аппарата позвол ет производить процесс массообмена в вихревой камере при различных соотношени х межд газом и жидкостью. При работе аппарата с увеличенным расходом абсорбента раскрутка ротора брызгоотделител  осуществл етс  основном нисход щим завихренным потоком жидкости. С другой стороны, при увеличении производительности аппарата по обрабатываемому газу частота вращени  ротора брызгоотделител  определ етс  степенью закрутки газового потока в камере. При использовании энергии завюфенных нисход щих потоков газа и жидкости дл  вращени  ротора брызгоотделител  снижаютс  энергетические затраты на вращение газового потока в сепарацнонном отсеке.

Проведение процесса брызгоотделени  в завихренном потоке газа позволит увеличить производительность аппарата по обрабатываемому газу без уноса жидкости из аппарата.

Вращение роторного брызгоотделител  осуществл етс  за счет использовани  энергии завихренных нисход щих потоков жидкости и газа, покидающих вихревую камеру. Следует также указать на возможность обеспечени  синхронного вращени  орошающих труб оросите12

л  6 и ротора брызгоотаелител , что достигаетс  использованием общего ва;:а 7, вращающегос  от привода (на фиг. I не показан). С целью компенсации потерь на трение в узле 28, а также аэродинамических потерь трубки 21 выполнены спиралевидными.

В случае использован:;г привода дл  вращешш ротора с разгонными пластинами (выше рассмотрена работа аппарата при самовращении ротора брызгоотделител ) возможно дополнительное раскручивание газа в сепарационной камере, повышающее в отдельных процессах эффективность брызгоотделител . Работа аппарата при этом аналогична описанной.

Claims (4)

1.Аппарат дл  обработки газов, включающи корпус, вихревую камеру, вращающийс  ороситель , снабженный трубами с отверсти ми, вал, сепарационную камеру, тангенциальный патрубо ввода обрабатываемого газа, патрубки вывода очищенного газа и жидкости и перегородку, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  производительности аппарата, повы щени  его эффективности и снижени  брызгоуноса , сепарационна  камера снабжена роторны брызгоотделителем, вьшолненным в виде цилиндра с горизонтальным диском, отвод щими трубками, установленными в верхней его части н пластинами, расположенными на наружной поверхностн цилиндра в нижней его части, а патрубок вывода газа установлен внутри илшшдра под диском.

2.Аппарат по п. 1, отличающийс   тем, что перегородка выполнена конической .

3.Аппарат по пп. 1, 2, отличающис   тем, ЧТО; вал выполнен полым и с отверсти ми в нижней части.

4.Аппарат по пп. 1, 2, 3, отличающийс  тем, что, с целью предотвращени  выпадешш осадка на стенках корпуса вращающийс  ороситель снабжен дополнительными трубами с отверсти ми, направленными к стенке корпуса.

f

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. За вка № 2184959/26 (121839), 28.10.75.

Фиг.I жидкост h-. го& ь

Фиг.2