Колонна для денитрации и концентрирования кислот Советский патент 1986 года по МПК B01D3/32 B01D3/20 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению колонн для проведения массо- обменных процессов между паром (газом) и жидкостью и может быть использовано в химической промышленности, преимущественно для денитрации серной кислоты и концентрирования разбавленной азотной кислоты.

Цель изобретения - стабилизация работы колонны в широком диапазоне нагрузок и повышение полноты отгонки азотной кис- лоты и оксидов азота из серной кислоты.

На чертеже изображено днище колонны, в котором установлено устройство для бар- ботажа, продольный разрез.

В днише 1 колонны для денитрации и концентрирования кислот над штуцером 2 вывода отработанной кислоты установлен барботажный колпак 3 с опорным стаканом 4 который в нижней части имеет приливы 5. Снизу барботажный колпак 3 снабжен концентрическим кольцом 6 с прорезями для прохода пара. Пар вводится через штуцер 7 по трубе 8 в объем, образованный опорным стаканом 4 и концентрическим кольцом 6. Для создания гидрозатвора в штуцер 2 вставлена труба 9, по которой выводится денит- рированная или отработанная кислота из колонны.

Колонна для денитрации и концентрирования кислот работает следующим образом.

Острый водяной пар вводится по трубе 8 в объем, образованный опорным стаканом 4 и концентрическим кольцом 6. Кислота сте- кает с тарелки на барботажный колпак 3 и по нему в полость днища 1. Пар барбо- тирует через прорези кольца 6, где интенсивно взаимодействует с кислотой, затем поступает в объем, образованный барботаж- ным колпаком 3 и концентрическим кольцом 6, и вновь барботирует через кислоту. Кислота через окна в опорном стакане 4 поступает в гидрозатвор и через трубу 9 выводится из колонны.

Количество концентрически расположенных снизу барботажного колпака колец и, соответственно, ступеней барботажа определяется диаметром барботажного колпака. Так как концентрические кольца барботажного колпака имеют различный периметр барботажа, то максимальная скорость пара достигается в прорезях внутреннего приосе- вого концентрического кольца, а минимальная - в прорезях, образующей колпака. Максимальная скорость барботажа соответствует инжекционному режиму работы, а минимальная - пенному или пузырьковому режиму. Пенный или пузырьковый режим работы образующей колпака снижает брыз- гоунос на нижнюю тарелку колонны. Кроме того, при работе внутренних концентрических колец в наиболее эффективном режиме- инжекционном, струи кислоты и пара попадают в полости, образованные кольцами, и дробятся о стенки этих полостей на капли, что приводит к увеличению поверхности контакта фаз и многократному ее обновлению. Вывод жидкости из колонны осуществляется через зазор между опорным стаканом и днищем из зоны осветленной жидкости ниже уровня барботажа, что исключает попадание в зону вывода жидкости пены и, соответственно, улучшает условие ее отвода из колонны.