Абсорбер Советский патент 1990 года по МПК B01D53/18 

Изобретение относится к химическому аппаратостроению и может быть использовано для осуществления процессов абсорбции, сопровождающихся выделением тепла, (например, абсорбции аммиака).

Цель изобретения - повышение производительности абсорбера за счет снижения температуры жидкой фазы.

На фиг. 1 изображен предлагаемый абсорбер, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - абсорбер с дополнительными патрубками ввода газа, общий вид.

Абсорбер содержит корпус 1, снабженный патрубками 2 и 3 для ввода газа и жидкости соответственно и патрубками 4 и 5 для вывода газа и жидкости соответственно. В полости корпуса 1 по высоте размещены наклонные пластины 6, поочередно перекрывающие правую и левую половины сечения полости абсорбера, причем их свободные кромки (фиг. 2) выполнены волнистыми, что

обеспечивает равномерное стекание жидкой фазы с наклонных пластин 6 и равномерное орошение охлаждающих труб 7, размещенных на наклонных пластинах 6. Абсорбер снабжен дополнительными патрубками 8 ввода газа, при этом проходное сечение нижнего патрубка не должно превышать 20% суммарного сечения всех патрубков ввода газа.

Абсорбер работает следующим образом.

Пуск абсорбера в работу начинается с подачи в трубы 7 охлаждающей жидкости. Затем через патрубок 3 в абсорбер подают жидкую фазу. Как только она достигнет кубовой части абсорбера,через патрубок 2 в абсорбер подают газ. Абсорбер оказывается в рабочем состоянии.

Рассмотрим работу абсорбера на примере взаимодействия потоков в зазоре между двумя нижними наклонными пластинами 6.

Жидкая фаза, поступившая с вышерасположенной наклонной пластины 6 (с третьей

сд

;о со

о

О5 4:

снизу), охлаждается при ударе о поверхность труб 7. Стекая под уклон, жидкая фаза дополнительно охлаждается за счет контактирования с нижней повер хностью труб. За счет охлаждения на второй наклонной пластине снизу жидкая фаза оказывается подготовленной для абсорбции газа в зазоре между двумя нижними наклонными пластинами. Так как жидкая фаза стекает с волнистой кромки наклонной пластины, то ее общая струя разделяется на многочисленные мелкие струи. При движении вниз эти струи под действием сил гравитации растягиваются и утоньшаются. На участке пути вблизи нижней наклонной пластины струи преобразуются в капли. За счет обновления поверхности в зазоре между двумя наклонными нижними пластинами протекает эффективная абсорбция газа.

При столкновении с охлаждающим и трубами 7, расположенными на нижней накКонцентрация газа снижается, вследствие чего и в этом пространстве выделяется лишь незначительное количество тепла. Если же учесть, что при движении вверх поток газа встречается со все более холодной жид кой фазой, тб становится очевидным, что за счет подачи потока газа частями обеспечивается более низкая температура жидкой фазы, что и обеспечивает более высокую скорость абсорбции. А это, в свою оче10 редь, повышает производительность и/или КПД абсорбера. Количество дополнительных патрубков 8 для ввода.газа, расположенных на разных уровнях по высоте, может колебаться от двух до трех.

Возможны некоторые варианты выполнения наклонных пластин: они имеют разную конфигурацию в абсорберах разной формы и могут устанавливаться под разными углами

к горизонту.

Охлаждаюшие трубы предпочтительно

15

бами 7 расположенными на нилч.мсп пап-v...-.x/л,--

10ННОЙ пластине происходит вторичное дроб- 20 выполнять пропушенными через корпус, с вы- лоннои пластине, 1фии1.л АкJппного конца в подводящий коллекление струй и капель. Здесь снова возникает развитая и обновленная поверхность контакта фаз и реализуется эффективное охлаждение жидкой фазы, что обеспечивает абсорбцию некоторой части газа.

При прохождении газа вверх такие взаимодействия повторяются, во всех зазорах между наклонными пластинами. Затем газ через патрубок 4 покидает абсорбер, а жидкая фаза, пройдя полость абсорбера сверху вниз, выводится из абсорбера через патрубок 5.

Оптимальный зазор между двумя смежными наклонными пластинами равен 0,2- 0,3 м. В этих условиях поток жидкой фазы при годходе к охлаждающим трубам достигнет скорости порядка 2 м/с. С такой скоростью жидкая фаза будет бомбардировать охлаждающие трубы. С учетом попереч- ноточного взаимодействия стекающей жидкой фазы с трубами достигается эффективный теплообмен между охлаждающей средой, протекающей по трубам, и жидкой фазой, омывающей трубы снаружи. Более же эффективный теплообмен обеспечит более высокую скорость абсорбции, что выразится в более высокой производительности и/или КПД абсорбера.

В случае выполнения абсорбера с допол- нительньши патрубками ввода газа, сначала в нижний патрубок 2 вводят объем газа, не превыщающий 20% исходного потока, затем газ смешивается со свежим газом из патрубков 8.

ходом одного конца в подводящий коллектор, а другого конца с выходом наружу над отводящим коллектором. Охлаждающие трубы могут быть установлены в несколько горизонтальных рядов и на более широком участке наклонных пластин.

В предлагаемом абсорбере (по сравнению с известным) повышены производительность и/или КПД, что достигнуто за счет интенсификации охлаждения жидкой фазы, участ- 30 вующей в процессе, сопровождающемся выделением тепла.

Формула изобретения

. Абсорбер, включающий корпус с пат- ос рубками ввода и вывода фаз, по высоте которого размещены контактные устройства в виде перекрывающих друг друга наклонных пластин, прикрепленных поочередно в шах матном порядке к корпусу, отличающийся тем, что, с целью повышения производитель ности за счет снижения температуры жид кой фазы, он снабжен охлаждающими тру бами, установленными на свободных кон цах пластин в местах их перекрытия, при этом концы пластин выполнены волнистыми

2. Абсорбер по. п. 1, отличающийся тем что он снабжен дополнительными патруб ками ввода газа, размещенными между кон тактными устройствами, при этом проход ное сечение нижнего патрубка не превышае 20% суммарного сечения всех патрубко ввода газа.

40

45

Концентрация газа снижается, вследствие чего и в этом пространстве выделяется лишь незначительное количество тепла. Если же учесть, что при движении вверх поток газа встречается со все более холодной жидкой фазой, тб становится очевидным, что за счет подачи потока газа частями обеспечивается более низкая температура жидкой фазы, что и обеспечивает более высокую скорость абсорбции. А это, в свою очередь, повышает производительность и/или КПД абсорбера. Количество дополнительных патрубков 8 для ввода.газа, расположенных на разных уровнях по высоте, может колебаться от двух до трех.

Возможны некоторые варианты выполнения наклонных пластин: они имеют разную конфигурацию в абсорберах разной формы и могут устанавливаться под разными углами

к горизонту.

Охлаждаюшие трубы предпочтительно

v...-.x/л,--

0 выполнять пропушенными через корпус, с вы- ппного конца в подводящий коллекходом одного конца в подводящий коллектор, а другого конца с выходом наружу над отводящим коллектором. Охлаждающие трубы могут быть установлены в несколько горизонтальных рядов и на более широком участке наклонных пластин.

В предлагаемом абсорбере (по сравнению с известным) повышены производительность и/или КПД, что достигнуто за счет интенсификации охлаждения жидкой фазы, участ- 0 вующей в процессе, сопровождающемся выделением тепла.

Формула изобретения

. Абсорбер, включающий корпус с пат- с рубками ввода и вывода фаз, по высоте которого размещены контактные устройства в виде перекрывающих друг друга наклонных пластин, прикрепленных поочередно в шахматном порядке к корпусу, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет снижения температуры жидкой фазы, он снабжен охлаждающими трубами, установленными на свободных концах пластин в местах их перекрытия, при этом концы пластин выполнены волнистыми.

2. Абсорбер по. п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными патрубками ввода газа, размещенными между контактными устройствами, при этом проходное сечение нижнего патрубка не превышает 20% суммарного сечения всех патрубков ввода газа.

0

5

7Q-

Изобретение относится к химическому аппаратостроению и может быть использовано для осуществления процессов абсорбции, сопровождающихся выделением тепла, например абсорбции аммиака, и позволяет повысить производительность за счет снижения температуры жидкой фазы. Абсорбер содержит корпус с патрубками ввода и вывода потоков газа и жидкости, в полости которого по высоте размещены контактные устройства в виде перекрывающих друг друга наклонных пластин, прикрепленных поочередно в шахматном порядке к корпусу, на свободных концах пластин установлены охлаждающие трубы в местах их перекрытия. Абсорбер может быть снабжен дополнительными патрубками ввода газа, размещенными между контактными устройствами, при этом проходное сечение нижнего патрубка не превышает 20% суммарного сечения всех патрубков ввода газа. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

иг. 1

иг.2

Фиг.