Тепломассообменный аппарат Советский патент 1980 года по МПК B01D3/26 B01D3/32 B01D53/18 

Изобретение откосится к процессам и -аппаратам химической техноло гии, а именно к абсорбционным аппа ратам для современных крупнотоннаж ных производств. Известны прямоточные аппараты, например абсорберы Вентури, работающие при скоростях газа в горловине 20-30 м/с и выше 1. В этих аппаратах вся жидкость уносится газовым потоком в виде брызг и для ее выделения требуется специальное сепарационное устройство. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является апп рат, состоящий из нескольких кожухо трубных секций; камер входа и выхо да газа и жидкости, в котором жидкость увлекается движущимся с большой скоростью газовым потоком и в рабочих трубах которого осуществля ется прямоточный процесс взаимо- действия паза и жидкости 2. Однако в зтом устройстве с .увеличением скорости газового потока быстро возрастает количество уно5ймь1. им брызг жидкости. При скорос ти газа 40 м/с унос брызг может достигать 50% от количества орошающей жидкости.Это вызывает необходимость снижать рабочие скорости газа в таких аппаратах до 20-25 м/с,при которых унос брызг не превышает 10%. Цель изобретения - увеличение рабочих скоростей газа и повышение эффективности сепарации брызг жидкости из выходящего газового потока. Указанная цель достигается тем, что кожухотрубные секции размещены выходными торцами навстречу друг другу, а камера выхода газа и жидкости расположена между кожухотрубными секциями. Целесообразно камеру выхода газа и жидкости выполнять в виде улитки . На фиг. 1 изображен предлагаемый тепломассообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - камера выхода газа и жидкости, поперечное сечение. Аппарат содержит камеры выхода . газа 1 и выхода жидкости 2, кожухотрубные секции 3 и 4, общую камеру 5 выхода газа и жидкости, штуцера 6, 7 и 8 выхода газа, штуцера 9, 10 и

11, выхода жидкости, штуцера выхода и входа хладагента или теплоносителя 12-15.

Аппарат работает следующим образом.

Газовый поток разделяют на две равные части и подают в камеры 1 и 2 через штуцера 6 и 7. В камерах 1 и 2 газовый поток насыщается брызгами жидкости, подаваемой через штуцера 9 и 10 и распыляемой форсунками 16 и 17. Образовавшиеся двухфазные газожидкостчые потоки проходят через рабочие трубы кожухотрубных секций 3 и 4 навстречу друг другу. Оба потока встречаются в камере 5 и объединяются в общий поток, который движется в камере 5 по спиральной траектории, повторяя улиткообразную форму ее корпуса. Газовый поток, освобожденный от бры выходит из камеры 5 через штуцер 8/ а жидкость - через штуцер 11. Д-пя поддержания оптимального температурного режима в кожухотрубных секциях 3 и 4 в их межтрубное пространство подают через штуцера 12 и 13 хладагент или теплоноситель, который выходит через штуцера 14 и 15.

Кожухотрубные секции аппарата расположены горизонтально. Но так как при скоростях газа более 25 м/с сила тяжести не оказывает существенного влияния на течение двухфазного потока в аппарате, в общем случае Кожухотрубные секции аппарата могут быть ориентированы вертикально или наклонно, что не повлечет за собой существенных изменений в режиме работы аппарата.

Предлагае1«ий аппарат рассчитанны для данного процесса и состоящий

из двух обрашенных навстречу друг другу кожухотрубных секций каждая и которых содержит по 1400 рабочих труб,пропускает общий поток газа 224 тыс. м/ч со скоростью в рабочих трубах 84 м/с. Количество орошающей кислоты составляет около 1 кг на 1к воздуха ,степень осушки состг.вляет 9 количест во брызг в выходящем воздух 4% от количества орошающей кислоты. Таким образом, аппарат позволил в четыре раза интенсифицировать процесс осушки, так как при известной поверхности рабочих труб его производительность возросла в 8 раз по сравнению с известным.

Формула изобретения

1.Теплом.ассообменный аппарат, содержащий корпус с расположенными внутри кожухотрубными секциями, снабженными камерами входа и выхода газа и жидкости, отличающийся тем, что, с целью увеличения рабочих скоростей газа и повышения эффективности сепарации брызг жидкости из выходящего газового потока, Кожухотрубные секции размещены выходными торцами навстречу друг другу, а камера выхода газа и жидкости расположена между кожухотрубными секциями.

2.Аппарат, отличающийся тем, что камера выхода газа и жидкости выполнена в форме улитки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Рамм В.М. Абсорбция газов. М., Химия, 1976, с. 536.

2.Рамм В.М. Абсорбция газов. ,М., Химия, 1976, с. 308 (прототип) .

15