Устройство для регенерации абсорбента Советский патент 1983 года по МПК B01D53/18 

10 изобретение относится к осушке газа, например природного или попутного, в частности к регенерации .жидких поглотителей влаги, и может быть использовано в процессе регенерации поглотителей влаги, например гликолей, в установках подготовки газа к транспорту на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа. Известны устройства для регенерации абсорбента, содержащие испаритель с огневым подогревом, размешенную на нем ректификационную колонну, емкость с теплообменником для рекуперации тепла регенерированного абсорбента и десорбц сшную колонку, установленную на переток частично регенерированного абсорбента из испарителя в емкость Cll . Испаритель абсорбента с огневым подогревом имеет большие размеры, интенсиБНОсть теплоотдачи со стороны продуктов сгорания низка и требуется применять жаровые трубы с большими поверх ностями тегглообмена. , В связи с этим, испаритэль-i-iMeeT большую инерционнорть, возможно наличие в нем застойных зон, обуславливающих местный перегрев абсорбента и его терм ческое разложение. На поверхности жаро вых труб возможно оседание, продуктов разложения и мехпримесей, нарушение теплопередачи и, как следствие, прогорание труб, . .Применяемая компановка устройств . отдельными аппаратами, расположенными другнад другом, обуславливает большие табариты и металлоемкость устройств, создает трудности в монтаже и обслужи«вании. Большие габариты испарителя вызывают повышенные затраты на первоначальное заполнение устройств абсорбен I том. .. Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является устройств для регенерации абсорбента, содержашее вертикальный корпус с укрепляющей секцией и с расположенными над ней испарительной п {йкуперативно« теплообменнОй секциями, десорбционной колонкой и теплообменником десорбционного газа 2 В данном устройстве уменьшены габа ритй, а следовательно, металлоемкость и инерционность системы, исключена возможность образования застойных зон, выхода из строя теплопередаюшей поверхности от прогара. Однако недостатком указанного устрой ства являются все еше значительные . металлоемкость и габариты. SO2 Основным определяющим размером устройства является диаметр рекупера- тивно-теплообменной секции. При выпол- нении ее в виде кожухотрубчатого теплообменника одноходового по трубному и межтрубному пространству габариты уст. ройства и, соответственно, .затраты на первоначальное его заполнение абсорбентом увеличиваются и в связи с тем, что насыщенный абсорбент (поток с большим давлением) проходит по меж трубному пространству теплообменника. Цель изобретения - интенсификация процесса за счет улучшения процессов тепло- и массообмена и распределения абсорбента, а также уменьшение габаритов и снижение металлоемкости. Поставленная цель достигается тем, что устройство для регенерации абсорбента, содержашее вертикальный цилиндрический корпус, разделенный на укрепляющую секцию, расположенную в верхней части корпуса, и испарительную секцию, расположенную в средней части корпуса, рекуперативный трубчатый теплообменник, десорбционную колонку и теплообменник десорбционного газа, снабжено заглушенной сверху цилиндрической обечайкой, установленной коаксиально в верхней части корпуса и образующей с ним кольцевую камеру, в которую помеще- на испарительная секция, и кольцевой пе- регородкой, расположённой под испарительной секцией и соединяющей нижний торец обечайки с внутренней поверхностью .корпуса, а рекуперативный теплообменник установлен вдоль оси. корпуса и образует с нижней его частью кольцевой канал, Е- котором последовательно друг над другом размещены десорбционная колонка и теплообменник десорбционного газа, при этом верхняя часть рекуперативного теплообменника помешена внутрь обечайки, соединенной отве хзтием, выпол- . ненным в ее заглушенной части, с укрепляющей секцией, а паровое пространство рекуперативного теплообменника соединено с нижней частью кольцевого канала... . Рекуперативный теплообменник снабжен вертикальной перегородкой, а его трубы выполнены и--образными, между вертикальными ветвями которых установлена вертикальная перегородка. На чертеже изображено устройство, общий вид, продольный разрез. Устройство для регенерации абсор™ е«нта содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, разделенный на укрепляюшую секцию 2, расположенную в верхней части корпуса, и испарительную секцию 3, расположенную в средней асти корпуса, рекуперативный трубчатый теплообменник 4, десорбционную колонку 5, теплообменник 6 цесорбдионного газа, заглушенную сверху цилиндрическую, обечайку 7, установленную коаксиально в вербШей части корпуса и образую щую с ним кольцевую камеру 8, в которую помешена испарительная секция 3, копьцеву ю перегородку 9, расположенную под исаарительной секцией 3 и соединя- юицгю нижний торец обечайки 7 с внутренней поверхностью корпуса. Рекуперативный теплообменник 4 установлен вцопь оси корпуса и образует с нижней его частью кольцевой канал Ю, в котором последовательно друг над другом размешены десорбционн колонка 5 и тепл обменншс 6 десорйиионного газа. Верхня часть рекуператибного теплообменника 4 помешена внутрь обечайки 7, соединенной отверстием И, выполненным в ее заглушенной части, с укрепляюшей секцией 2. Паровое пространство рекуперативного теплообменника 4 соединено с нижней частью кольцевого канала 10. Рекуперативный теплообменник 4 снабжен вертикальной перегородкой 12, а его трубы 13 выполнены и-образными, между вертккальными ветвями которых установлена вертикальная перегородка 12. . ;, . Устройство работает следующим образом, Насьпиениый абсорбент подают через штуцер 14 в пучок труб 13 теплообмен аика 4, где его предварительно нагрева ют регенерированным абсорбентом. Через штуцер 15.подогретый насыщенный абсорбент в 1водят из теплообменни ка 4 по трубопроводу 16 и через штуцер 17 додают в испарительную 3. Насыщенный абсорбент проходит сверку вниз по трубкам испарительной секции 3, подверя аясь нагреву и фракшюнированию. Нагрев абсорбента осушествляют теплоносителем, изменяющим свою темгаературу, п|хжодя по межтрубкому пространству от штуцера 18 к штуцеру 19, Из нижней части испарительной секши 3 через штуцер 20 частично регенерировайный абсорбент поетуи ет по трубопроводу 21 через штуцер 22 в распределитель 23 для равномерного распределения по сечению аесорбцйскаой колонки 5. Проходя десорбционную колонку 5 сверху вниз, бент контактирует с десорбционным газом, поднимающимся по колонке снизу вверх. Десорбционный газ через штуцер24 входа подают в теплообменник 6 аесорб ционного газа, где нагревают за счет тепла регенерированного абсорбента и через распределительное устройство 25 направляют в десорбционную колонку 5. За счет подачи десорбционного газа в десорбционную колонку 5 происходит снижение парциального давления абсорбированного вещества и его дополнительное испарение из абсорбента. Окончательно регенерированный абсорбент через отверстие 26 поступает в меяструбное пространство рекуперативного теплообменника 4 и, огибая продольную перегородку 12, через штуцер 27 выводится из устройства. Десорбционный газ цосле десорбцион- ной колонки 5 по кольцевому зазору 28 через отверстие 11 поступает в паровре пространство испарительной секции 3. Смесь паров абсорбированного вещества, абсорбента и десорбционного газа поступает в укрепляющую секцию 2, куда подают флегму. В укрепляющей секции 2 происходит контактирование смеси паров и газа с флегмой, вследствие чего происходит укрепление смеси по парам абсорбированного вещества. Пары абсорбированного вещества и Десорбционный газ выводят из устройства через штуцер 29. Использование изобретения позволит уменьшить габариты устройства для регенерации абсорбента и, соответственно, металлоемкость и инерционность устройства за счет более рационального конструктивного выполнения и размещения отдельньос его секций. Металлоемкость уменьшается на 30%. Более рациональное использование рабочего объема устройства на 15% снижает единовременные затраты на пе жоначаль- ное заполнение устройства абсорбентом. Применение рекуперативно-теплообменной секции двухходовой по трубному и межтрубному пространству, ведение процесса тепломассообмена в затопленном режиме позволяют интенсифицировать процесс регенерации. Например, для регенерации диэтиленгликоля при помощи данного устройства производительностью 10 м /ч вес аппарата снижается на 5 т, а первоначал : ное заполнение абсорбентом уменьщает- Ся на 1,5-2 м.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ АБСОРБЕНТА, соаврисашее вертикальяьгК а1шинар1гЦеский корпус, разбеленный на ук ешшкхцую секцию, расположенную в верхней части корятуса, и испарителы ую секвдю, расположенную в средней части корпуса, рекуперативный трз5бчатый теплообменник, цесорбциойную к опопку и теплообменник аесорбционного газа, отличающееся тем, %Ф0« с целью интенсификации процесса за счет улучшения прсщессов тепло- и -массообмена и распрецеления абсорбента, оно снабжено заглушенной сверху шшинарической обечайкой, установленной коаксиально в веркней части корпуса и образующей с ним кольцевую камеру, в которую помешена испарительная секция, и кольцевой перегороцкой, расположенной поо испарительной секцией и соеашгяюшей нижний торец обечайки с Вйутренней поверхностью корпуса, а рекуперативный теплообменник уста- jjOBneH вдоль оси корпуса и образует с нижней его частью кол ыхёвой канап, в котором последовательно цруг над другом размешены аесорбционная колонка и теплообменник цесорбционного газа, при зтоМ верхняя часть рекуперативного теп яообменника помещена внутрь обечайки, W соединенной отверстием, выполненным в ее загрушенной части, с укрепляющей секцией, а паровое пространство рекупе- ратшэного теплообменника соединено с S нижней частью кольцевого канала. 2. Устройство по п. 1, о т л в ч а - ю ш е е с я тем, что, с целью уменыыеоо ния габаритов и снижения металлоемкости, рекуперативный теплообменник снаб. и .жен вертикальной перегородкой, а его 00 трубы выполнены и-образными, между вертикальными ветвями которых установлена вертшшльная перегородка.