Тепломассообменный аппарат Советский патент 1990 года по МПК B01D3/02 B01D53/18 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена в системе газ (пар) - жидкость, преимущественно, абсорбционных колонн с теплосъемом, отпарной части ректификационных колонн, и может быть использовано в газоперерабатывающей, нефтяной, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности тепломассообмена за счет увеличения производительности по газу (пару) и турбулизации жидкости.

На чертеже представлена конструкция тепломассообменного аппарата в качестве абсорбера.

Тепломассообменный аппарат содеи- жит корпус 1, оснащенный патрубком

3

2 входа сырья (газа), патрубками- j и 4 выхода потоков насыщенного абсорбента и сухого газа соответственно, патрубками входа и выхода тепло- или хладагента (не показано), в данном случае теплоносителя, патрубком 5 входа р. генерированного абсорбента,, Внутри корпуса поменяны полотна тарелок 6„ В нижней части установлен сборник жидкости в виде глухой тарелки 75 под которой расположено теплообменное устройство, трубный пучок которого встроен в корпус 1 Трубный пучок выполнен в виде секций 8, разделенных между собой наклонной пластиной 9, верхний и нижний торцы которой снабжены вертикальными пластинами 10, направленной во взаимно противоположные стороны и расположенными непосредственно вдоль секций 8., Над каждой секшей 8 установлен распределитель 11 жидкости, который соединен с глухой тарелкой 1 и может быть выполнен в виде желобов или в виде перфорированных трубокs или в виде других известных конструкций.

Под секцией 8 установлен перераспределитель потоков, выполненный в виде желобов 129 установленных с уклоном к наклонной пластине 9. Ширина желобов выполнена уменьшающейся к наклонной пластине 9

Секции 8 трубного пучка могут быть смещены относительно друг друга что позволяет эффективно использоват зсе сечение корпуса 1 аппаратав

Тепломассообменный аппарат в качестве абсорбера работает следующим образом,

В нижнюю часть корпуса 1 тепломас сообменного аппарата через патрубок 2 подается углеводородный газ, через патрубок 5 подается регенерированный абсорбент, который, проходя полотна тарелок Ьэ извлекает из газа соответствующие компоненты. Далее насыщенный абсорбент поступает на глухою тарелку 7 э откуда через распределители 11 жидкости подается равномерно на поверхность трубного пучка секций 8, где происходит отпарка легких (балластных) углеводородов за счет тепла подводимого в трубный пучок Одновременно в межтрубном пространстве теп- лообменного устройства происходит процесс массообмена за счет контакта жидкости и газаг т„ес извлечение со- ответстсвующях компонентов из газа

15

0

Таким образом, теплообменное устройство играет роль массообменной насадки, соответствующей нескольким тео- ретичегкчм тарелкам. Газ подается в трубный пучок двумя потоками, т.е. каждый поток поступает в отдельную секцию 8; образованную наклонной пластиной 9 и вертикальными пластинами 10. В результате сечение для прохода газа увеличиваетсяj что позволяет увеличить производительность аппарата по газу.

Распределение потоков газа между секциями 8 регулируется величинами площадей межтрубного сечения секций 8 и сечения канала, образованного вертикальной пластиной 10 и стенкой корпуса 1„ Насыщенный абсорбент, стекая из секций Я, желобами 12 отводится на наклонную пластину 9, по которой направленно стекает в донную часть аппарата, и далее выводится через патрубок 3, при этом переменная ширина желобов обеспечивает равномерную подачу газа по всему сечению секций 8. С верха аппарата через патрубок 4 выходит сухой аз,

Таким образом, повышается эффективность массообмена аппарата за счет обеспечения контакта жидкости и газа в барботажном слое организованном в секциях трубного пучка, и одновременно расширяется область эффективного теплообмена за счет турбулизации жидкости, омывающей поверхность труб, во всем диапазоне работы теплообмен- ного устройства, что позволяет в конечном итоге уменьшить высоту аппарата в 1,2-1,3 раза. Кроме того, повышается производительность аппарата в 1,5-,7 раза за счет обеспечения подачи газа в теплообменное устройство двумя потоками.

Формула

и

о о р

н и я

1, Тепломассообменный аппарат, содержащий кораус с полотнами тарелок, распределитель , теплообменное устройство, трубный пучок которого встооен з корпус аппарата и расположен под сборником жидкости, выполненным в виде глухой тарелки или глухого переливного кармана, патрубки входа и выхода потоков, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности тепломассообмена за счет ъяелкчеиия производительности

по газу (пару) и турбулизации жидкости, трубный пучок выполнен в виде секции, а аппарат снабжен перераспределителем потоков и наклонной пласти- йой, установленными между секциями, при этом верхний и нижний торцы наклонной пластины снабжены вертикальными пластинами, направленными во взаимно противоположные стороны и расположенными вдоль секции, а распределитель жидкости установлен над каждой секцией и соединен со сборником жидкости.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что перераспределитель потоков выполнен в виде желобов, установленных с уклоном к наклонной пластине, при этом ширина желобов выполнена уменьшающейся к наклонной пластине.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что секции трубного пучка смещены относительно друг друга.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена в системе газ (пар)-жидкость преимущественно абсорбционных колонн с теплосъемом, отпарной части ректификационных колонн, может быть использовано в газоперерабатывающей, нефтяной, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности и позволяет повысить эффективность тепломассообмена за счет увеличения производительности по газу (пару) и турбулизации жидкости. Аппарат содержит корпус с полотнами тарелок, теплообменное устройство, трубный пучок которого встроен в корпус и расположен под сборником жидкости, выполненным в виде глухой тарелки или глухого переливного кармана, патрубки входа и выхода потоков. Трубный пучок выполнен в виде секций, разделенных между собой наклонной пластиной, верхний и нижний торцы которой снабжены вертикальными пластинами, направленными во взаимно противоположные стороны и расположенными вдоль секций. Над каждой секцией установлен распределитель жидкости, соединенный с глухой тарелкой, а под секцией - перераспределитель потоков. При этом перераспределитель потоков выполнен в виде желобов, установленных с уклоном к наклонной пластине, и ширина желобов выполнена уменьшающейся к наклонной пластине. Кроме того, секции трубного пучка могут быть смешаны относительно друг друга. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.