Оросительное устройство Советский патент 1981 года по МПК B01D53/18 

Изобретение относится к аппаратуре, применяемой для абсорбции газов, в частности к оросителям насацочных колонн, которые применяются в абсорбционных установках как при. получении каких-либо продуктов, так и при улавпивании вредных выбросов в атмосферу.

Основным условием эффективности работы насадочных колонн является полная смоченность всей насадки и равномерное распределение газа и жидкости в каждом поперечном сечении насацки.

Дляравномерного орошения насадочных колонн применяют распределительные плиты, действие которых основано на низконапорном истечении жидкости, осуществляемом одновременно с проходом газа через патрубки днища оросителя. Основными условиями эффективной работы оросительных плит являются обеспечение полной смоченности поперечного сечения загруженной в аппарат насадки уже в верхних ее слоях, отсутствие уноса брызг газовым потоком, прохоаящим чеpea ороситель, и малое гидравлическое сопротивление.,

Известны оросительные штаты с выступающими над поверхностью днища плиты короткими патрубками, на верхнем срезе которых предуо ютрены вертикальные прорези. Газ в этих оросителях проходит через патрубки, а жидкость, переливаясь через прорези, также проходит через эти же патрубки l j.

Эти оросители равномерно распределяют газовые и жидкостные потоки, им&ют малое гидравлическое сопротивление, но характеризуются, большим брызгоуносом.

Известны также оросительные устройства, состоящие из удлиненных патрубков, заглушенных сверху колпачками, и имек цдае боковые отверстия для ввода жид.кости, причем патрубки закреплены в . распределительной плите и погружены в слой насадки L2 J .

Эта конструкция позволяет распределить достаточно равномерно жидкость и имеет малый б рызгоунос, однако газ, особенно вблизи оросителя, недостаточно равномерно распределяется, что ведет к увеличению материалоемкости колонны, Известна также конструкция оросителя, состоящего из коротких патрубков, укрепленных в распределительной плите, с расположенными на кх верхнем срезе прорезями для ввода жидкости, устаноЕ ленных неподвижно в каждом патрубке, коаксиально, с зазором изолирующих газовых патрубков для прохода газа, причем пространство между коротким и газовым патрубками сверху заглушено 3j. Это ороситель, равномерно распределяя газовые и жидкостные потоки и имея малое гидравлическое сопротивление по , газу, характеризуется большим брызго уносом. Кроме того, при засорении пространства между коротким и газовым патрубками, их осмотр и ремонт достаточно сложен и требует демонтажа оросителя из аппарата. Цель изобретения - повышение эффективности устройства за счет уменьшения брызгоуноса и улучшение обслуживания и ремонта. Указанная цель достигается тем, что газовый патрубок снабжен установленньм на верхнем конце его коаксиально жидкостному патрубку колпачком, при этом ни жний срез колпачка расположен ниже прорезей патрубка. Газовый патрубок устанс влен в вертикальном направлении. Нижние срезы газового патрубка и колпачка выполнены с отбортовкой. Газовый патрубок снабжен балластным грузом. Благодаря установке на каждом газо вом патрубе колпака предложенной конфигурации с расположением его нижнего среза ниже переливных прорезей, создается жидкостный гидрозатвор, который гарантирует отсутствие проскока Iaaa в пространстве между патрубками, где двиг жется жидкость. Это значительно уменьшает брызгоунос по сравнению с известным устройством, сохраняя его преимущества по равномерной раздаче газожидкостных потоков по сечению насадки. Свободная установка газового патрубка с полпаком с возможностью перемещения по вертикали относительно Патрубка с прорезями упрощает ремонт и обслу живание оросителя и снижает брызгоувос Отбортовка нижнего среза каждого газов го патрубка также уменьшает брызгоунос Я более равномерно распределяет жидкость на насадке. Установка на каждом газовом патрубке балластного груза позволяет избежать увеличение брызгоуноса как при применении легких материалов, так и при резком колебании нагрузки по газу. Выполнение в каждом колпаке нижнего края отбортованным улучшает равномерность распределения жидкости на насадке. На чертеже изображено оросительное устройство для абсорбхпш газов. Оно состоит из жидкостных патрубков 1 с расположенными на их верхнем срезе прорезями 2 для ввода жидкости, yKpeioленных в распределительной плите 3. В каждом жидкостном патрубке установлен сверху, свободно, коаксиально, с зазором газовый патрубок 4. Каждый газовый патрубок опирается своим нижним отбортованным концом на насадку 5. На верхнем конце каждого газового патрубка, с внешней стороны, коаксиально, с зазором по отношению к жи дкостному патрубку укреплен образованный Г-образной пластиной колпак 6. Последний установлен таким образом, что его нижний отбортованйый срез расположен ниже переливных прорезей на величину, равную гидравлическому со1фотивлению устройства по газу. Каждый газовый патрубок с колпаком относительно жидкостных патрубков центрируются штыр$1ми 7. Кроме того, каждый газовый патрубок снабжен балластным грузом 8, который может быть установлен на колпаке. Устройство работает следующим образом. Орошающая жидкость, находящаяся на плите 3, проходит под колпак 6 и переливается через прорези 2 в жидкостном патрубке 1, попадает на внешнююповерхность газового патрубка 4 и пленкой стекает на насадку 5 . Внутри газового патрубка снизу вверх, изолировано от жидкости проходит газ. При колебаниях расхода газа и жидкости балластный груз 8 препятствует подпрыгиванию газовых патрубков с колпаками. При мест ном опускании насадки или нежесткости распределительной плиты газовые патрубки с колпаками независимо Друг отдруга скользят в центрирующих штырях 7, все время опираясь на насадку. При осмотрах, очистке и ремонте газовые патрубки с колпаками свободно, по отдельности снимаются с оросительного устройства.Коаксиальное расположение гадовых патрубков 4 и жидкостных патрубков 1 58 обеспечивает равномерное распределениь газовых и жидкостных потоков по поперечному сечению аппарата сразу после оросительного устройства. Благодаря тому, что колпак создает гидрозатвор для газа, в пространстве между патрубками для газа и жидкости жид кость движется в полной изоляции от движущегося в газовом патрубке газа. Этим достигается значительное уменьше- ние брызгоуноса при орошении насадки да ным оросительным устройством по сравнению с известным. ГидрозатБОр создаетс благодаря тому, что нижний срез колпака расположен ниже переливных прорезей на величину, равную гидравлическому сопротивлению устройства по газу. Эта величина принята из условия невоа южности проскока газа через гидрозатвор. При рас чете гидравлического сопротивления по известным зависимостям скорость газа в патрубке следует приню ать с учетом колебания газовой нагрузки и распределения газа по сучению аппарата. Для полного предотвращения брызгоуноса через пространство между коаксиальво расположенными газовыми и жидкЪстными патрубками расчетная скорость газа в патрубке 4 должна быть принята максимально возможной для данного аппарата, работающего в данном режиме. Кроме того, благодаря установке на каж дом газовом патрубке колпака, жидкость на оросительном устройстве более равномерно распределяется среди патрубков, что улучщает равномерность орошения насадки. Это объясняется эффектом сглаживания волн жидкости на ее поверхности колпаком. Отбортовка нижнего среза каждого гаЗОВОХН5 патрубка также уменьшает брыз- гоунос, поскольку стекающая по внещней поверхности газового патрубка жидкость в верхних слоях насадки падает вертикаль но, подхватывается частично газовым потоком н уносится Hivi через орЬсительное устройство. Отбортовка отклоняет в сторону стекающую пленку жидкости, что уменьшает брызгоунос из верхних Насадки, так как жидкость движется по , стенкам насадки, а не в ее объеме, и более равномерно распределяет жидкость по насадке в пространстве между изолирующими патрубками. Свободная , с возможностью перемещения по вертикали, установка газового патрубка с колпаком в жидкостном патрубке позволяет каждому газовому патрубку независимо друг от друга опира284ться своим нижним срезом на насадку, что уменьшает брызгоунос, так как ликвидируется зазор между нижним срезом газового патрубка и насадкой, в которой проскакивал газ. Кройе того, свободная . установка патрубков улучшает обслуживание и ремонт оросительного устройства, так как для очистки от загрязнений пространства между коаксиально расположенными патрубками газовые патрубки с колпаками свободно вынимаются сверху, очищаются и ремонтируются вне колонны, сама же плита с жидкостными патру ками остается внутри колонны. Последнее обстоятельство существенно упрощает изготовление оросителя, его монтаж и осмотр. В ряде случаев, например при изготовлении газовых патрубков и колпаков из легких материалов (винипласт, оргстекло к т.п.), а также при резких колебаниях газовых нагрузок, они могут .газовым потоком приподниматься, подпрыгивать, уноситься, что повышает . опасность брызгоуноса. Установка балластного груза исключает эту возможность. Выполнение нижнего среза колпака отбортованным позволяет жидкости подойти к переливным прорезям с меньшей турбулентностью, что повышает равномерность истечения жидкости через прорези и создает более равномерное орошение насадки. Формула изобретения 1.Оросительное устройство для абсорбикя газа, включающее распределительную плиту и укрепленные в ней жидкостные патрубки с прорезями в верхней части и расположенные коаксиально внут. ри них газовые патрубки, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности устройства за счет уменьшения брызгоуноса, улучшения обслуживания и ремонта, газовый патрубок снабжен установленным на верхнем конце его коаксиально жидкостному патрубку с колпаком, при этом нижний срез колпака расположен ниже прорезей жидкостного патрубка. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что газовый патрубок установлен с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

891128

3,Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что нижние срезы газового патрубка и колпака вы

.полйены с отбортовкой.

4.Устройство попп и2, отличающееся тем, что газовый пат рубок снабжен балластным грузом.

Источники инфс рмации, принятые во внимакие при экспертизе

8

1. Головачевский Ю. А. Оросители и форсунки скрубберов юплической промышленности, М., Машиностроение , 1974. с. 13. .

2, Авторское свидетельство СССР № 281436, кл. С О1 В 17/8О, 24.12.70.

3. Труды НИУИф. Вып. 23О, 1977, с. 124-126.

S