Горизонтальная массообменная колонна Советский патент 1978 года по МПК B01D3/20 

(54) ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к аппаратам горизонтального типа для контактирования систем «газ-жидкость и может быть применено для проведения, например, процесса стабилизации конденсата.

Известна горизонтальная массообменная колонна для противоточного контактирования газа и жидкости с корпусом, секционированным рядом последовательно установленных верхних и нижних поперечных перегородок. Между перегородками установлены пластины с отогнутыми в сторону движения жидкости концами, образующими сопла с отверстиями в перегородках. Секции связаны между собой системой поддонов, направляюпхи.х движение жидкости против движения газов 1.

Поток газа отклоняется с помощью барботажпой перегородки и направляется в слой жидкости для барботирования. Затем поток газа,про.одя через сопла в профилированных перегородках, увлекает за собой жидкость из нижней части корпуса и уносит ее в следующую по ходу газа секцию, откуда жидкость по поддонам переливается в другие секции навстречу движерщю газов.

Однако в такой колонне соединение отдельных секций системой поддонов приводит к тому.

что уровень жидкости в каждой секции, как в сообщающихся сосуда.х, устанавливается в зависимости от давления газа над жидкостью. Так как по мере движения газового потока газ проходит ряд сопел, давление его падает. При этом уровень жидкости в каждой секции растет по ходу газа. Это приводит к переполнению колонны жидкостью уже в третьей-четвертой секциях. Кроме того, перенос жидкости в такой колонне осуществляется путем инжекпии ее газовым потоком. Для создания нормального инжекционного режима необходимы высокие скорости газового потока, которые невозможно создать в колоннах, работающих с малыми нагрузками по газу, например в колоннах установок стабилизации конденсата.

Цель изобретения-устранение переполнения колонны жидкостью.

Это достигается тем, что края верхних и нижних перегородок перекрывают друг друга, образуя гидрозатворы, барботирующее устройство снабжено газоподводящим коллектором с газовыпускным отверстием, расположенным между предыдущими по ходу газа верхними перегородками. Установка перегородок с перекрытием краев для образования гидрозатвора позволяет разделить газовое пространство в верхне/: части колонны на ряд не сообщающихся по тазу секций, ограниченных верхними перегородками. Установка барботирующего устройства в отсеке между нижней и верхней по ходу газа перегородками позволяет осуществить перелив аэрированной барботируюпгим устройством жидкости в отсек между верхней и нижней по ходу газа перегородкой. Переливаясь через край нижней перегородки, жидкость движется из отсека. в отсек в направлении, противоположном движению газа. Coo6nieHi e барботирующего устройства с помощью газоиодводящего канала с газовыпускным отверстием, расположенным в предыдущей по ходу газа секции, позволяет осупдествить общее движение газа внутри колонны в одном направлеНИИ, независимо от направления его движения в каждой газовой секции. Все это в совокупности позволяет осуществить противоточное движение газа и жидкости при отсутствии каких-либо поддонов или каналов, соединяющих объемы жидкости, отделенные друг от друга нижними перегородками. Это отделение устраняет возможность появления гидравлического уклона жидкости вдоль колонны и ее переполнение жидкостью. Наибольщей эффективности колонны в работе можно достигнуть при установке барботирующего устройства и газовыпускного отверстия по разные стороны нижней перегородки. В этом случае поток газа будет способствовать переносу жидкости через край нижней перегородки. Повыщению эффективности способствует также установка перед газовыпускным отверстием сепарирующего устройства, напри.мер, центробежного типа, или ситчатого отбойника со сбросом отделенной жидкости в общий жидкостной поток. Выполнение барботирующего устройства в виде ряда параллельных трубок, опущенных концами в жидкость, позволяет сохранить скорость газового потока после выхода его из барботирующего устройства и устранить за счет этого разделение газа и жидкости до момента прохождения их смеси над краем нижней перегородки. На чертеже изображена предлагаемая колонна, продольный осевой разрез. Горизонтальный корнус 1 колонны секционирован последовательно установленными-верхними 2 и нижними 3 перегородками на ряд газовых 4 и жидкостных 5 секций. Между-нижней 3 и верхней 2 по ходу газа перегородками установлено барботирующее устройство 6, состоящее из трубок 7 и газораспределительного короба 8. Короб 8 барботирующего устройства 6 соединен газоподводящим коллектором 9 с газовыпускным отверстием 10, выполненным в стенке корпуса 1 предыдущей по ходу газовой секции 4. Перед газовыпускным отверстием 10 установлено сепарирующ-ее устройство 11, состоящее из патрубка 12, воронки 13 и сливной трубы 14. Нижний край перегородки 2 делит жидкостную секцию 5 на два сообщающихся отсека - барботажный 15 и отстойный 16. Колонна работает следующим образом. Поток газа выходит из трубок 7 барботирующего устройства 6, образует в барботажном отсеке 15 газо-жидкостную смесь, которая, увеличиваясь в объе-ме по сравнению с исходной жидкостью, переливается через край нижней перегородки 3 f отстойный отсек 16. На место ущедщей из б 1ботажного отсека 15 жидкости из отстойного. отсека 16 этой же жидкостной секции 5 поступают новые объемы жидкости. В газовом пространстве отстойного отсека 16 газо-жидкостная смесь сепарируется и предварительно очищенный газовый поток поступает к газовыпускному отверстию 10 через сепарирующее устройство 11, в котором жидкость окончательно отделяется. Отделенная жидкость стекает по сливной трубе 14 в отстойный отсек 16, а поток газа по газоподводящему коллектору 9 поступает в барботирующие устройства 6 следующей по ходу газа газовой секции 4. Отсутствие связи по жидкости между жидкостными секциями позволяет изготавливать колонны с любым количеством секций. Предлагаемое изобретение позволит проектировать и изготавливать колонное оборудование газои нефтеперерабатывающих заводов в горизонтальном расположении, что значительно упростит обслуживание аппаратов во время эксплуатации и ремонта и позволит упростить монтажно-установочные работы. Формула изобретения . Горизонтальная массообменная колонна для противоточного контактирования газа и жидкости, включающая корпус, секционированный последовательно установленными по ходу газа верхними и нижними поперечными перегородками и барботирующие устройства между перегородками, отличающаяся тем, что, с целью устранения переполнения колонны жидкостью, перегородки установлены с перекрытием краев для образования гидрозатвора, а барботирующее устройство снабжено газоподводящим коллектором с газовыпускным отверстием, расположенным между предыдущими по ходу газа верхними перегородками. 2.Колонна по п. 1, отличаюш аяся тем, что газовыпускное отверстие и барботирующее устройство расположены по разные стороны нижней перегородки. 3.Колонна по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена сепарирующим устройством, установленным перед газовыпускным отверстием. 4.Колонна по пп. 1-3, отличающаяся тем, что барботирующее устройство выполнено в виде ряда параллельных газоподводящих трубок, опущенных концами в жидкость. Псточники информации, принятые во внимание, при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 319817 кл. В 01 D 3/20, 1970.