Абсорбер с плавающей насадкой Советский патент 1987 года по МПК B01D53/18 B01D53/20 

Изобретение относится к конструкциям колонных аппаратов, предназна - ченных для очистки воздуха от вредных примес.ей, в частности для очистки воздуха от паров капролактама в производстве синтетических волокон.

Известно устройство для контактирования жидкости и газа в противотоке, содержащее вертикальный корпус с ситчатой тарелкой, оросителем жидкости и сепаратором брызг. На ситчатой тарелке устройства размещена плавающая насадка в виде легких шаров l .

Недостатком известного устройства является невысокая степень очистки газа, так как устройство имеет одну ступень контактирования жидкости, шаровой насадки и воздуха. Степень

очистки воздуха в устройствах с одной 20 ым устройством для регулирования его ступенью контакта составляет 40-50%. сечения, при этом корпус снабжен по

Известен скруббер для противоточ- крайней мере одной установленной сна- ного контактирования газа с жидкостью, ружи его герметичной камерой,охваты- движущейся противотоком через ситча25

35

40

тые тарелки, на- которых помещена подвижная шаровая насадка. Скруббер имеет несколько ступеней контакта и снабжен оросителем жидкости и сепаратором брызг 2.

Недостатком этого скруббера является недостаточно высокая эффективность работы, так как шаровая насадка совершает только циркуляционное движение вверх-вниз. При таком движении насадки перемешивание насадки и жидкости на каждой тарелке недостаточно интенсивное, что и является причиной невысокой эффективности скруббера.

Известен также абсорбер с плавающей шаровой насадкой, который содержит вертикальный корпус с оросителем жидкости и сепаратором брызг и ситча- тые тарелки с наклонными желобами З. В этом устройстве достигается интенсивное перемешивание шаровой насадки

,- на тарелках за счет наклонных желобов.

Однако, этот абсорбер имеет следующие недостатки: низкую производительность, так как диаметр ситчатых тарелок составляет 0,8-0,9 диаметра корпуса; более высокую материалоемкость, за счет применения наклонных желобов и увеличения общей высоты колонны.

Известен абсорбер с плавающей «насадкой, включающий вертикальный корпус с ситчатыми тарелками, ороситель жидкости и сепаратор брызг А.

Недостатками известного абсорбера является недостаточная циркуляция и

вающеи эти отверстия.

Целесообразно отверстие, расположенное вьш1е тарелки, размещать от тарелки на расстоянии Н 0,25 Н„„,где Hj, --высота динамического-слоя плавающей насадки и имеет сечение, рав- 30 ное 3-8% проходного сечения тарелки. Такое конструктивное выполнение поз- .воляет осуществить перепуск части газа из пространства под ситчатой тарел кой в пространство над этой тарелкой. Боковая струя газа создает на тарелках дополнительную циркуляцию и перемешивание цодвижной насадки, и тем самым дополнительное перемешивание контакта фаз. Это интенсифицирует процесс массообмена на т.арелка х и в абсорбере в целом.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый абсорбер, продольный раз- рез-; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1,

Абсорбер с плавающей насадкой содержит вертикальньй цилиндрический корпус 1 .с ситчатыми тарелками 2,ороситель 3 жидкости, сепаратор А брызг и патрубки 5 для входа газа, 6 для выхода газа, 7 для ввода орошающей жидкости (абсорбента) и 8 для слива абсорбента. На ситчатых тарелках помещена шаровая насадка 9, выполненная из пластмассы.

На уровне ситчатых тарелок корпус снабжен установленными снаружи герметичными камерами 10, состоящими из полутруб 11 и заглуШек 12. В корпусе

50

55

перемешиванр е подвижной насадки, и недостаточное перемешивание газа и жидкости, которые влияют на интенсификацию процесса массообмена.

Цель изобретения - интенсификация массообмена за счет дополнительной циркуляции и обновления поверхности контакта фаз,

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом абсорбере с плавающей насадкой, включающем вертикальный корпус с ситчатыми тарелками,ороситель жидкости и сепаратор брызг,

согласно изобретению в корпусе выполнены два отверстия для прохода газа, одно из которых расположено ниже тарелки, а второе - выше тарелки в зоне расположения насадки и снабжено запоркрайней мере одной установленной сна- ружи его герметичной камерой,охваты-

5

5

0

вающеи эти отверстия.

Целесообразно отверстие, расположенное вьш1е тарелки, размещать от тарелки на расстоянии Н 0,25 Н„„,где Hj, --высота динамического-слоя плавающей насадки и имеет сечение, рав- 0 ное 3-8% проходного сечения тарелки. Такое конструктивное выполнение поз- .воляет осуществить перепуск части газа из пространства под ситчатой тарелкой в пространство над этой тарелкой. Боковая струя газа создает на тарелках дополнительную циркуляцию и перемешивание цодвижной насадки, и тем самым дополнительное перемешивание контакта фаз. Это интенсифицирует процесс массообмена на т.арелка х и в абсорбере в целом.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый абсорбер, продольный раз- рез-; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1,

Абсорбер с плавающей насадкой содержит вертикальньй цилиндрический корпус 1 .с ситчатыми тарелками 2,ороситель 3 жидкости, сепаратор А брызг и патрубки 5 для входа газа, 6 для выхода газа, 7 для ввода орошающей жидкости (абсорбента) и 8 для слива абсорбента. На ситчатых тарелках помещена шаровая насадка 9, выполненная из пластмассы.

На уровне ситчатых тарелок корпус снабжен установленными снаружи герметичными камерами 10, состоящими из полутруб 11 и заглуШек 12. В корпусе

0

55

1 над и под тарелкой 2 выполнены .отверстия 13, нижнее из которых постоянно открыто, а верхнее имеет запорное устройство, состоящее из винта 1 и диска 15 для регулирования количества воздуха, вводимого в трехфазный псевдоожиженный слой горизонтально.

Количество герметичных камер 10 может быть равным числу ситчатых тарелок или меньше. Наиболее предпочтительно выполнение камер 10 в корпусе у самых нижних ситчатых тарелок.

Отверстие 13 над тарелкой должно быть расположено на высоте Н 0,05 - 0,25 У , где высота плавающей насадки.

При Н 0,05 происходит сдувка

ПН

насадки с тарелки и последняя на небольшой площади оказывается без на- садки, что нежелательно. При Н 0,25 Н„цэффект перемешивания насадки в поперечном направлении снижается, так как в поперечную циркуляцию вовлекается меньше насадки,

При выполнении отверстия 13 с проходным сечением 20% проходного сече- ния тарелки через отверстия 13 проходит значительное количество воздуха, также приводящее к сдувке насадки. Кроме того, нарушается нормальное . ожижение шаров в вертикальном направлении, что нежелательно. Зыт ааз

0

5

5

Абсорбер работает следующим образом.

Загрязненный, например капролакта- мом, воздух подают в абсорбер через патрубок 5, а свежий абсорбер (воду) вводят через патрубок 7 в верхнюю секцию и распределяют насадку с помощью оросителя 3. Воздух проходит через ситчатые тарелки 2 и ожижает находящуюся на тарелках насадку 9 в виде пластмассовых шаров. Абсорбент проваливается через тарелки 2 и, проходя через весь абсорбер, выводится из- корпуса через патрубок 8. При открытом верхнем отверстии 13 (диск 15 находится в крайнем правом положении, фиг. 2)часть воздуха в количестве 5-10% от общего расхода воздуха через абсорбер проходит через отверстия 13 и вводится горизонтально в слой шаровой насадки, плавающей на тарелке, при этом интенсивность перемешивания насадки в поперечном направлении резко возрастает.

Аналогично воздух проходит через гepмetичнyю камеру на второй и т.д. тарелке.

Очищенный воздух выводится из абсорбера .через патрубок 6.

Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволяет в сравнении с прототипом повысить производительность абсорбера на 15-30%.

Фиг.2

А А

f1

15

Редактор Э. Слиган

Фие,3

Составитель Г. Урусова Техред Л.Олейник

Заказ 3864/7Тираж 656Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор .д. Обручар