Тепломассообменный аппарат Советский патент 1980 года по МПК B01D3/30 B01D53/00 

от брызг флегмой и удаляется в скрубберохладитель.

Недостаток известного аппарата состоит в том, что его флегмовая камера, загруженная насадкой, не обеспечивает высокой эффективности процессов тепло- и массообмена, вследствие чего не обеспечивается требуемая регенерация раствора мопоэтаноламина. Для обеспечения необходимой степени регенерации (в кубовой камере) раствор нагревают до высокой температуры, что вызывает перерасход тепла на эксплуатацию известного регенератора.

Неэффективная работа флегмовой камеры снижает производительность аппарата и определяет его большие размеры и большое гидравлическое сопротивление.

Целью изобретения является повышение производительности, уменьшение гидравлического сопротивления и снижение затрат тепла.

Указанная цель достигается тем, что флегмовая камера снабжена патрубком с фланцем и размещенными над ним лопастями с диском, прикрепленной к нему конической обечайкой и цилиндрической обечайкой, закрепленной снизу к фланцу.

На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - блок лопастей, план.

Аппарат содержит флегмовую камеру / и кубовую камеру 2, штуцер 3 для ввода нагретого моноэтаноламина, штуцер 4 для вывода регенерируемого раствора и трубу 5 для перепуска паров воды и моноэтаиоламина во флегмовую камеру.

Флегмовая камера снабжена штуцерами 6 7 для ввода подлежаш,его регенерированию раствора моноэтаноламина и флегмы, штуцерами S и 9 для вывода частично регенерированного раствора и парогазовой смеси, например Н2О + СО2, и форсункой 10 для разбрызгивания флегмы (горячий конденсат).

В полости флегмовой камеры размещены контактные устройства, состоящие из входного патрубка //, который с помощью радиальных пластин 12 крепится к переливному конусу 13 и диафрагм е 14, образующих тарелку, прикрепленную к корпусу флегмовой камеры. На фланце 15 входного натрубка размещены лопасти 16, перекрытые сверху диском 17 с прикрепленной на нем Конической обечайкой 18. К фланцу 15 входного патрубка снизу прикреплена цилиндрическая обечайка 19, образующая с элементами тарелки гидравлцческой затвор, аппарат содержит трубу 20.

Аппарат работает следующим образом.

Поступающий через штуцер б раствор моноэтаноламина, нагретый до 95-105° С, через трубу 20 поступает в емкость, образованную диском 17 и конической обечайкой 18. По перфорациям диска 17 и обечайки 18 жидкость перетекает на тарелку и через нереливной конус 13 - в расположенные ниже контактные устройства. На всем пути своего следования жидкость активно контактирует (дробится наром, захватывается им и сепарируется) с поднимаюн 1,имися вверх парами воды, моноэтаноламина и двуокисью углерода, поступающими из кубовой камеры и выделяющимися во флегмовой камере. Вследствие этого стекающий вниз раствор нагревается и он частично регенерируется.

Частично регенерированный раствор выводится из флегмовой камеры через штуцер 8, направляется в кипятильник (на чертеже не ноказан), где нодогревается до темиературы, близкой к кипению, и через штуцер 3 лоступает (самотеком) в кубовую камеру. Выделяющиеся пары поступают по трубе 5 во флегмовую камеру, а регенерированный раствор через штуцер 4 - на охлаждение и использование в

абсорбере.

Выделяющиеся пары и двуокись углерода из кубовой с температурой Ii5-120° С поднимаютея вверх и перед входом в патрубок 7/ контактируют с многочисленными струями раствора, вытекающего пз перфорации и верхней конуса 13. При этом часть жидкости захватывается парами, поступает вместе с парами в патрубок 11, затем, проходя лопасти 16,

поток газа и жидкости пересекает струи раствора, вытекающие через перфорацию диска /7. При этом часть капель жидкости сепарируетея и отбраеывается на тарелку. На выходе из блока лопаетей парогазовая

смесь контактирует с многочисленными струями раетвора, вытека ОН1ими через перфорацию коничеекой обечайки 18 и через се верхнюю зубчатую кромку.

Взаимодействие парогазовой смеси с многочисленными струями раствора обеспечивает интенсивный тепло- и маесообмен, вследствие чего обеспечивается быстрый нагрев жидкости и десорбция значительной чаети растворенной в ней двуокиси углерода.

На выходе парогазовая смееь из форсунки 10 промывается горячим конденсаTCiM с целью улавлнвания уносимых с ларами капель раствора.

Ф о гр м у л а и 3 о б р с т е п и я

Телломассообменный аппарат, содержащ.пй флегмовую и кубовую камеры, снабженные штуцерами для ввода и вывода потоков раствора и газа, отличающийс я тем, что, е целью новыщения производительности, уменьшения гидравлического

сопротивления и снижения затрат тепла, флегмовая камера снабжена патрубком с фланцем и размещенными над ним лопастями с диском, нр1икрепленной к нему конической обечайкой и цилиндрической обечайкой, закрепленной снизу к фланцу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Андреев Ф. А. и др. Технология связанного азота, «Хпмия, 1966, с. 222-223.

2.Андреев Ф. П. и др. Технология связанного азота, «Химия, 1966, с. 200.

20

/

77

J5

К