Абсорбер Советский патент 1982 года по МПК B01D53/18 B01D3/18 

Изобретение относится к колонным массообменным аппаратам, применяемым в различных отраслях промышленности, и может найти применение в химической, промышленности для очистки отходящих из реактора газов от паров уксусной кислоты в производстве терефталевой кислоты. Известны колонные аппараты типовой конструкции, корпус которых состоит из царг, соединенных между собо с помощью болтового соединения, при этом в каждом царге установлены маесообменные тарелки, уплотненные в корпусе при помощи эластичного уплот нения Cl . Существенным недостатком известны колонных аппаратов является их недос таточная надежность в эксплуатации. Другим существенным недостатком этого колонного аппарата является сложность монтажа и в особенности де монтажа тарелок. Это обусловлено тем что каждая тарелка при монтаже долж(5) АБСОРБЕР на быть выставлена и уплотнена, при этом часть тарелок уплотняется на значительной глубине в корпусе. Сложность демонтажа заключается в том, что его возможно осуществить только после полной разборки колонны, что трудоемко и требует остановки аппарата на длительное время. Кроме того, колонные аппараты известной конструкции имеют большую металлоемкость из-за наличия значительного количества аппаратных фланцев по высоте корпуса колонны. Известен также абсорбер, включающий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и размещенный в нем герметизированный стакан с переливными тарелками, установленными между обечайками. Герметизированный стакан выполнен в виде цилиндрических царг, в стыках которых закреплены тарелки 123 . Известный абсорбер имеет следующие существенные недостатки, а именно сравнительно небольшую поверхност контакта фаз из-за потери рабочей площади сечения аппарата и значительную металлоемкость аппарата.

Это обусловлено конструкцией известного герметизированного стакана, выполненного в виде цилиндрических царг, в стыках которых закреплены тарелки, а также закреплением устройств для страповки на внешней стороне стакана.

Поскольку контакт фаз происходит внутри обечаек царг, поэтому выступающий с внешней стороны обечайки фланец своими размерами уменьшает полезную (рабочую) площадь поперечного сечения тарелок. При этом во фланце последовательно размещены тарелки и прокладки.

Целью изобретения является увеличение поверхности контакта фаз и снижение металлоемкости.

Цель достигается тем, что в абсорбере, включающем вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и размещенный в нем герметизированный стака с переливными тарелками, установленными между обечайками, каждая обечайка снабжена кольцевым диском, размещенным внутри обечайки у ее верхнего торца, при этом нижним тощом обечайка жестко прикреплена к тарелке.

Целесообразно кольцевой диск снабжать крепежными средствами, выполненными в виде равномерно распределенных по периметру его шпилек,

К основанию тарелки нижним концом приварена обечайка, а на другом конце внутри этой обечайки также на сварке прикреплен кольцевой диск. Кольцевой диск имеет ряд вертикальных шпилек, на которые надевается основание вышерасположенной тарелки и затягивается гайками. Предварительно между обечайкой и основанием тарелки устанавливается прокладка.

В такой конструкции нет фланцев, выступающих за внешнюю поверхность герметизирующих обечаек, что позволяет приблизить диаметр обечаек к диаметру корпуса аппарата.

Кроме того, устройства для строповки размещены на внутренней поверхности обечайки верхней тарелки,Следовательно теперь нет необходимости осталять большой зазор между корпусом и стаканом для строповочных тяг, как это имело место в прототипе.

Таким образом, в предлагаемой конструкции герметизирующий стакан устанавливается в корпус с минимальным зазором 2--3 мм. Это позволило увеличить рабочую площадь тарелок примерно на 25 % для конкретного абсорбера диаметром 600 мм.

Новая конструкция герметизированного стакана менее металлоемкая. Соединение каждой тарелки между собой с помощью шпилек позволяет исключить два фланца на каждой тарелке

Это позволило уменьшить вес аппарата на 2,Q%. В разрабатываемых абсорберах используется высоколегированная сталь, поэтому экономия металла приобретает актуальност ь.

Для конкретного аппарата диаметром 600 мм с 30 тарелками уменьшение веса абсорбера составит 600 кг.

В линии устанавливаются три абсорбера и общая экономия высоколегированной стали составит кг или 1,8 т.

Таким образом, в предлагаемой конструкции достигнуто увеличение по.верхности контакта фаз с одновремен}ным уменьшением металлоемкости аппарата.

Кроме того, в предлагаемом абсорбере значительно снижены трудозатраты при изготовлении аппарата, так ка отпала необходимость точной обработки большого количества фланцев, закрепленных на царгах известного устройства.

На фиг.1 изображен предлагаемый абсорбер, продольный разрез; на фиг,2 - узел i на фиг.1 (в увеличенном масштабе показано крепление герметизированного стакана); на фиг.З узел на фиг.1 (крепление тарелок между собой при соединении их в герметизированный стакан).

Абсорбер содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2 и герметизированный стакан 3 с переливными тарелками k, установленными между обечайками 5

Каждая обечайка 5 нижним торцом жестко, например с помощью электросварки, прикреплена к тарелке 1, У верхнего торца обечайки по ее внутреннему диаметру установлен кольцевой диск 6, в котором равномерно по периметру закреплены шпилаки 7С помощью шпилек 7 гаек :; v-. прокладо 9 каждая вышерасполох;внная грелка

крепится к кольцевому диску з нкерасположенной тарелке. Ряд поочеедно соединенных между собой таким бразом тарелок образуют герметизиованный стакан 3-5

К верхней обечайке герметизированного стакана с помощью электросварки, прикреплено наружное кольцо 10, которое размещено в выточке аппаратного фланца 11, чем обеспечива- О ется фиксированная установка стакана 3 в корпусе 1. Прокладка 12, подимаемая винтами 13,служит для предотвращения проскока восходящего поока газа в кольцевой зазор между 5 корпусом 1 и стаканом 3 в полость крышки 2, Устройство 1 для строповки герметизированного стакана при его монтаже или демонтаже прикреплено к внутренней поверхности верхней 20 обечайки 5 стакана. Крышка 2 соединена с корпусом 1 с помощью шпилек 15 и гаек 16.

Абсорбер снабжен патрубками 17 и 18, 19 и 20 для входа и выхода газа, 25 для входа и выхода жидкости, соответственно.

Абсорбер работает следующим образом.

Газ для очистки подается з абсор- 30 бер через патрубок 17 и направляется через нижнюю тарелку в герметизированный стакан 3 где последовательно проходит через слой жидкости каждой тарелки и выходит в полость 35 крьшки 2, далее через патрубок 18 очищенный газ удаляется из абсорбера.

Жидкость подается через патрубок 19- и, последовательно перетекая с

тарелки из тарелку, сливается вниз абсорбера, откуда отводится из аппарате через патрубок 20.

Благодаря предлагаемому соединению таоеяок в герметизированный стакан и внутреннему размещению устройств для строповки достигнуто максимально вoз 4oжнoe использование площади поперечного сечения аппарата и уменьшена его металлоемкость.

Предлагаемь1й абсорбер предназначен для очистки парогазовой смеси от паров уксусной кислоты в произвостае чистой телефталевой кислоты на Мог 4левском производственном объедине ни и X i-i мволс кно,

Ожидаемый зкокомический эффект от внедрения трех абсорберов составит 86 ,ру;;, S год.

Фор му.п с. J, обр 1 е ния АбссроЗ;., & ключа щий вертикальный ци/ ;/ НД:ОИче;с.кий корпус с крышкой и размещенный в ним герметизированный стакан с переливными тарелками, установленными между обечайками, отличающийся тем, что, с целью увеличения поверхности контакта фаз и снижения металлоемкости, Kam.qajR обечайка снабжена кольцевым диском, размеденным внутри нее у еэ верхк-его торцз при этом нижним торцом обечайка жестко прикреплена к тарелке,

Ист очн :-:и i-нфору.ации, принятые во внимание прм экспертизе 1 ДомашнеБ А.Д. Конструирование и расчет химических аппаратов. М., 1961, с,522-528.

2. Авторское свидетельство СССР f , кл. В 01 D 3/18, 1967.