Барботажный абсорбер для улавливания паров электролита из электролизера Советский патент 1984 года по МПК B01D53/18 

2. Абсорбер по п. 1, отличающийся тем, что угол между образующей конуса и его осью составляет 20-75 .

3. Абсорбер по п.1, о т л и чающийся тем, что каждьа рассеивающий элемент выполнен в Ьиде треугольных пластин.

1.БАРБОТАЖНЫЙ АБСОРБЕР ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ПАРОВ ЭЛЕКТРОЛИТА ИЗ . ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающий корпус, патрубок для ввода газа и колпачок, расположенный соосно ему, патрубки для ввода жидкости и вывода газа и жидкости, отличающий ся тем, что, с целью увеличения степени поглощения паров электролита за счет удлинения времени контакта фаз, он снабжен усеченным конусом, установленным соосно. колпачку и прикрепленным меньшим основанием к его открытой части, и рассеивающими элементами, размещенными на боковой поверхности конуса. «Z -f 4ii :л

I

Изобретение относится к аппаратам для проведения химических и физических процессов и может быть применено, в металлургии для улавливания паров электролита из электролизера при получении алюминия хлоридным методом, а также в химической пролслшленности для улавливания пара собственным конденсатом.

Известен аппарат, включающий корпус, по высоте которого установлены колпачково-ситчатые тарелки с направляющими поверхностямиClJ

Известен также барботажный абсорбер, включающий корпус, патрубок для ввода газа, колпачок, расположенный cocfcHo ему, патрубки для ввода жидкости и вьraoдia газа и жидкости С23.

Недостатком известных барботажных -абсорберов с колпачково-ситчатыми тарелками является невысокая степень улавливания газа при малой толщине слоя улавливающей жидкости при небольшом числе последовательно поставленных тарелок.

Цель изобретения - увеличение степени поглощения паров электролита за счет удлинения времени контакта фаз.

Указанная цель дости1 ается тем, что барботажный абсорбер для улавливания паров электролита из электролизера, включающий корпус, патрбок для ввода газа и колпачок, расположенный соосно ему, патрубки для ввода жидкости и вывода газа и жидкости, снабжен усеченным конусом, установленным соосно колпачку и прикрепленным меньшим основанием к его открытой части, и рассеивающими элементами, размещенными на боковой поверхности, конуса.

Целесообразно, чтобы угол между образукяцей конуса и его осью составлял 20-75°.

Каждый рассеивающий элемент выполнен в виде треугольной пластины

На фиг.1 изображен предлагаемый абсорбер, общий вид; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.З - вид А на фиг. 2.

Абсорбер состоит из газоподводного патрубка 1, колпачка 2, усеченного конуса (раструба) 3, газоотводного патрубка 4, сливной

трубы 5, установленной на уровне расплава б, корпуса (круглой закрытой тарелки) 7. Газоподводный патрубок 1 одним концом входит в кор5 пус 7. Колпачок 2 расположен соосно с газоподводным патрубком 1 и охватывает его. Раструб 3 располо-, жен соосно с колпачком 2 так, чтб , его узкий конец охватывает открыЮтый край колпачка 2, а сам он расположен между стенками корпуса 7 и колпачком 2, причем диаметр узкого конца раструба 3 равен диаметру открытой части колпачка 2.

15 На поверхности раструба расположены рассеивающие элементы 8 в виде прикрепленных к поверхности щтырьков или язычков. Язычки могут быть вырублены из раструба. Угол между

20 направляющей конуса -и его осью составляет 20 - , что определяется условиями работы абсорбера.

Выбор угла d между направляющей раструба и его осью в пределах

2520 - 75 обосновывается необходимостью увеличения степени поглоце. ния паров. При отсутствии направляющей поверхности газовый поток движется через слой жидкости вер,тикально, и путь барботажа равен разности между уровнем жидкости и уровнем нижнего среза колпачка. Использование раструба в качестве направляющей поверхности позволяет без увеличения уровня жнцкости в

тарелке и, соответственно, статического гидравлического сопротивления абсорбера увеличить путь барботажа в 1/созЫ раз; повышая тем самым степень поглощения паров.

40 Устройство работает следующим образом. ,

По газоподводному патрубку 1 парогазовая смесь поступает под колпачок 2 и вытесняет из него улавли45 вакядую жидкость.

Когда давление поступающей смеси превыиает давление, столба улавливакицей жидкости (расплава) , парогазов смесь барботирует через расплав, пр50чем не вертикально вверх, а до поверхности конуса 3, под углом к поверхности расплава..

В качестве улавливающей жидкости применяют расплав, по составу соот55ветствукщий составу паров электролита обогащенный хлористым алюминием и имеющим температуру плавления ниже 150. Температура расплава в абсорбере 250-400С.

При барботаже парогазовой смеси происходит массообмен между расплавом и паровой фазой.

Пар конденсируется расплавом, а хлор, имеющий ничтожную растворимость в расплаве, выходит из расплава и отводится через газоотводный патрубок .-.4.

При достижении уровнем расплава сливной трубы 5 (за счет конденсации пара) расплав сливается по ней в исходную емкость (электролизер). Нижний конец сливной трубы опущен ниже уровня расплава в электролизере.

Тепло, выделяющееся при конденсации, пара, отводится через боковую поверхность корпуса 7 абсорбера.

Таким образом ос ествляется замкнутая циркуляция пара в системе электролизер-абсорбер.

При барботаже пузыри парогазовой смеси двигаются по поверхности усеченного конуса и проходят путь

где й - толщина слоя расплава;

at- - угол между ооразукщей кону са. и его Осью.t

Например, при , «2 ,,

2t т.е. парогазовая смесь при барбота5 же проходит вдвое больший путь.

При eL ,, что дает незначительный выигрыш в длине пути барботажа, а следовательно, и в степени улавливания.

0 При ° для всех реальных скоростей газового потока под раструбом скапливается парогазовая смесь в виде газового мешка, что приводит к снижению эффективности бар5 ботажа.

Таким образом, рекомендуемый интервал углов между образующей раструба и его осью 20 - 75

Технический эффект предлагаемой

конструкции определяется увеличением.

эффективности поглощения расплавом, которая пропорциональна пути барботажа. При применении предложенной конструкции барботаж осуществляется по поверхности усе5ченного конуса, по пути, в 1,1-3,9 раза большем , чем при вертикешьном барботаже (при угле оЬ 20 ваяграа пути в 1,1 раза, при угле «L«75 в 3,9 раза больше).

Вид Л

Фи&5