Горизонтальная массообменная колонна Советский патент 1983 года по МПК B01D53/18 B01D3/20 

Изобретение относится к аппара- там горизонтального типа для протнвоточного контакта жидкости с газом и может быть использовано для проведения процессов ректификации и абсорбции.

Известны горизонтальные колонны для противоточного контакта газа и жидкости, состоящие из корпуса., разделенного на секции рядом последовательно расположенных поперечных перегородок , между которыми располо жены барботажные, форсуночные или инжекционные устройства til. Такие колонны имеют системы поддонов для перетока жидкости или газа, что в первом случае приводит к постепенному затоплению колонны жидкостью и, следовательно, к ограничению числа ступеней контакта, а во втором случае - к большим потерям давления по газу вследствие ограничения диаметра газового коллектора. Кроме того, большие потери давления вызваны инжекционным режимом работы барботажных устройств.

Известна горизонтальная массообменная колонна для противоточного контактирования газа и жидкости, включающая корпус, секционированный

на сообщающиеся барботажные и отстоЙные отсеки верхними и., нижними поперечными перегородками, и барботи5 рующие устройства С2 .

Поток газа выходит из трубок короба барботирующего устройства и образует газожидкостную смесь, которая, увеличиваясь в объеме по сравнению с исходной жидкостью, переливается че10рез край нижней перегородки в отстойный отсек, откуда движется противото.ком к газу в барботажный отсек предыдущей по ходу газа секции. Газ по газоподводящему коллектору поступает

15 в барботирующие ус тройства следующей по ходу газа секции.

Однако в такой колонне барботирующее устройство, направляя газовый поток по трубкам противотоком к посту20пающей в барботажную зону жидкости, способствует росту гидравлического сопротивления, так как поднимающаяся вверх жидкость должна преодолеть энергию встречного потока газа. Также

25 теряется давление газового потока при прохождении его по газовым коллекторам, ограниченный диаметр которь2Х определяется их внешним расположением по отношению к корпусу

30 колонны. Конструкция барботажнрго устройства позволяет создавать толь ко низкораэвитые барботажные повер ности контакта, так как подача газа по трубкам в слой жидкости не обеспечивает достаточно мелкого дробления газовых пузырей и, следовательн повышения контактной поверхности; Уменьшение диаметра трубок и их числа привело бы к росту металлоемкости конструкции. Цель изобретения - интенсификация процесса массообмена за счет снижения гидравлического сопротивления . Указанная цель достигается тем, ЧТО: известная горизонтальная массо обменная колонна для противоточного контактирования газа и жидкости, включающая корпус, секционированный последовательно установленными по ходу газа верхними и нижними поперечными перегородками на барботажные и отстойные отсеки, и барботиру щие устройства, согласно изобретени снабжена горизонтальными пластинс1ми и Г-образными перегородками, установленными между нижними поперечными перегородками и последующими по ходу газа верхними поперечными перегородками, нижний конец казкдой нижней перегородки установлен на уровне нижнего конца верхней перего родки и соединен с последней горизонтальной пластиной, при этом бар ботирующие устройства размещены в лижней части барботажных отсеков, которые соединены патрубками с отстойными отсеками. Целесообразно каждое барботирующее устройство выполнять в виде конического перфорированного короба. На чертеже изображена колонна, продольный осевой разрез. Горизонтальный корпус 1 поделен на барботажные 2 и отстойные 3 отсе ки-секции последовательно расположенными нижними поперечными перегородками 4 и верхними поперечнмми пе регородками 5, примыкающими к внутренней поЕОрхности корпуса 1. Между нижними перегородками 4 и последующими по ходу газа верхними перегоро хами 5 установлены Г-образные перег родки, состоящие из вертикальной ст ки 6, соединенной с горизонтальной стенкой 7, а нижние конц перегород ки -5 и 4 соединены горизонтальной пластиной 8. Стенки 7, 6 и перегородки 5,4 образуют полость 9, соединенную с профильным коробом 10 барботажного устройства, перфорированного отверстиями 11. Свободный конец горизонтальной стенки 7 удален от плоскости верхНей поперечной перегородки 5 и образует проход 12. В нижнем сечении полости 9 расположены сливные патрубки 13, соединяющие отстойные 3 и барботажны.е отсеки 2. Колонна работает следующим образом. Поток газа выходит из отверстий 11 профильного короба 10 и образует в барботажной секции 2 газожидкостную смесь, которая, увеличиваясь в объеме, перетекает в отстойную секцию 3 через верхний конец нижней перегородки 4. Вместо ушедшей жидкости из следующей по ходу газа отстойной секции 3 через сливной патрубок 13 поступает новая порция жидкости. В отстойной секции 3 газ отделяется от жидкости и через проход 12 поступает в полость 9, ограниченную поверхностью корпуса 1, откуда в профильный короб 10. Отделенная от газа жидкость стекает по сливному патрубку 13 в предыдущую по ходу газа барботажную секцию 2. Использование для прохода газа отгороженного стенками внутреннего объема колонны увеличивает сечение, по которому газ переходит из секции в секцию, что снижает потери давления газового потока. Применение в качестве барботажного устройства профилированного короба увеличивает число отверстий, а следовательно, и число газовых пузырей в единице объема барбогажного отсека, что интенсифицирует процесс массообмена. Кроме того, газ из отверстий движется в ту же сторону, что и жидкость в барботажном отсеке, помогая ей и снижая тем самым гидравлические потери. Формула изобретения 1. Горизонтальная массообменная колонна для противоточного контактирования газа и жидкости, включающая корпус, секционированный последовательно установленными по ходу газа верхними и нижними поперечными перегородками на барботажньге и отстойные отсеки, и барботирующие устройства, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет снижения гидравлического сопротивления, она снабжена горизонтальными пластинами и Г-образными-перегородками, установленными между нижними поперечными перегородкалш и последующими по ходу газа верхними поперечными перегородками, нижний конец каждой нижней перегородки установлен на уровне нижнего конца верхней перегородки и соединен с последней горизонтальной, пластиной, при этом барботирующие устройства размещены в нижней части барботсшных отсеков, которые

соединены патрубками, с отстойными отсеками.

2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что каждое барботируюцее устройство выполнено в виде конического перфорированного короба.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 319317, кл.В 01 D 3/20, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР 593705, кл. В 01D 3/20, 1976,