АБСОРБЕР Российский патент 1998 года по МПК F25B17/02 

Изобретение применяется в химической нефтеперерабатывающей и пищевой промышленностях для очистки газов методом абсорбции и ректификации.

В настоящее время известно множество конструкций и типов массообменных аппаратов, но наиболее широкое применение нашли насадочные ректификационные и абсорбционные аппараты. Их общим недостатком является дорогое и недостаточно эффективное конструктивное решение распределения газожидкостной фазы по всему объему насадки.

Прототипом изобретения служит колонный аппарат серии КОСН, в нем распределение жидкости по насадке осуществляется за счет установки конусообразных тарелок, устанавливаемых под насадкой. В связи с эти увеличивается металлоемкость, габариты аппарата и энергозатрата при эксплуатации. (Колонные аппараты, Каталог-справочник/ЦИНТИхимнефтемаш.М., 1966, 55 с/с. 24).

Технической задачей является интенсификация массообмена и уменьшение энергозатрат при эксплуатации колонного аппарата. Поставленная задача достигается тем, что в абсорбере насадка выполнена из двух насыпных материалов с различными гидравлическими сопротивлениями; для разделения насыпных материалов установлены металлические сетки, полужестко закрепленные к корпусу. При этом сетки в верхней и нижней части выполнены в виде конуса, а средняя часть - в виде усеченного конуса с диаметром нижнего основания 0,2d, где d - диаметр колонны (корпуса).

Абсорбер (фиг. 1) состоит из корпуса 1, выполненного из отдельных царг, входящих патрубков 4, 6, выходящих патрубков 2 и 5, питающей тарелки 7, насадки 3, монтажных люков 8 и 9, сливного стакана 10, укрепленного в центре тарелки 7, кронштейнов 11, приваренных к борту тарелки 7, и лап 12. Насадка 3 (фиг. 2) состоит из нижней поддерживающей решетки 13, верхней плоской сетки 14, верхней конической сетки 15, в которой помещен насыпной материал 16, средней сетки 17, формы усеченного конуса. В колонне также заключен насыпной материал 16 нижней конической сетки 18 с насыпным материалом 16, между сетками в получившемся пространстве насыпают материал 19. Образующие всех конических поверхностей расположены параллельно и составляют с горизонтом угол α , причем угол α меньше угла естественного откоса каждого из насыпных материалов, а гидравлическое сопротивление насыпного материала 19 меньше гидравлического сопротивления насыпного материала 16. В корпусе 1 на определенной высоте укреплены опорные решетки 13.

Абсорбер (фиг. 1) работает следующим образом. Очищаемый газ поступает в корпус 1 аппарата через входной патрубок 4. Затем, за счет избыточного давления поднимается вверх и проходит через решетку 13 входит в нижнюю насадку. За счет повышенного гидравлического сопротивления в центре газ отходит к периферии аппарата, тем самым мы добивается равномерного распределения газа по всей поверхности насадки. Пройдя через все насадки, газ проходит через питающую тарелку 7, собирается в верхнем куполе и выходит через патрубок 2. Жидкость поступает через входной патрубок 6 и через сливной стакан 10 попадает на питающую тарелку 7, которая приваренными к ней кронштейнами 11 опирается на лапы 12, приваренные к корпусу 1 аппарата, равномерно орошает верхнюю насадку. Чтобы избежать пристенного эффекта жидкости, конструкция насадки позволяет направить жидкость к центру, т.е. скомпенсировать пристенный эффект. Тем самым жидкость равномерно распределяется по объему насадки, что обеспечивает интенсификацию массообмена. Пройдя все насадки жидкость собирается и отводится через патрубок 5. Для удобства монтажа и демонтажа в корпус к каждой насадке вмонтированы люки 8 и 9.

Предлагаемый абсорбер по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами: уменьшение высоты колонны примерно на двадцать метров, значительно удешевляет как сам абсорбер, так и все работы, связанные с эксплуатацией его, с интенсификацией массообмена повышается качество очистки, увеличивается прочность конструкции, уменьшаются энергозатраты на подъем жидкости.

Изобретение относится к химической, нефтеперерабатывающей и пищевой промышленности и может быть использовано для очистки газов методом абсорбции и ректификации. В корпусе абсорбера размещена насадка, выполненная из двух насыпных материалов с различными гидравлическими сопротивлениями. Их взаимное расположение обеспечивает равномерное распределение газо-жидкостной фазы, что позволяет избежать установку промежуточных тарелок, которые увеличивают габариты колонны. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Абсорбер, содержащий корпус с питающей тарелкой в верхней части, в центре которой укреплен сливной стакан с отверстием для входа патрубка, при этом к борту тарелки приварены кронштейны, которые опираются на лапы, приваренные к стенкам корпуса аппарата, в котором на определенной высоте укреплены опорные решетки, насадки с двумя монтажными люками, входные и выходные патрубки, отличающийся тем, что насадки выполнены из двух насыпных материалов с различными гидравлическими сопротивлениями, для разделения установлены металлические сетки, полужестко закрепленные к корпусу, при этом сетки в верхней и нижней частях выполнены в виде конуса, а средняя часть - усеченного конуса с диаметром меньшего основания 0,2d, где d - диаметр колонны. 2. Абсорбер по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из отдельных царг.