Горизонтальный массообменный аппарат Советский патент 1982 года по МПК B01D3/26 B01D53/18 

1

Изобретение относится к нефтяной газовой, химической и нефтехимической промышленности, в частности к технологическому оборудованию для контактирования газа в жидкости,и может быть использовано в устройствах для проведения тепломассообмена между газом и жидкостью, а именно для процессов ректификации, абсорбции, десорбции.

Известен горизонтальный массообменный аппарат, включающий корпус с патрубками ввода газа и жидкости, разделенный верхними и нижними перегородками на секции, в которых установлены контактные тарелки с прямоточными элементами и сливные карманы со сливными трубами.

Недостатком известного аппарата является сложность конструкции, которая обусловлена наличием направляющих дисков, соединенных с прямоточными инжекционными элементами. Это усложняет демонтаж внутренних

устройств и требует наличия корпусного разъема на аппарате, что в свою очередь снижает его прочность.

Кроме того, объем известного аппарата используется не рационально, так как контакт газа с жидкостью происходит только над диском. Пространство между тарелкой и диском используется только частично для размещения жидкости, пространство над жидкостью не используется и вывод сливных труб на полотно тарелки ведет к провалу жидкости вниз аппара- та (при падении расхода газа) и затоплению и переполнению нижней части аппарата.

Цель изобретения - повышение эффективности за счет увеличения объема контактной части аппарата и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в горизонтальном массообменном аппарате, включающем корпус с аатрубками ввода газа и жидкости, разделенный верхними и нижними перегородками на секции, в которых установлены контактные тарелки с прямоточными элементами и сливные карманы со сливными трубками, прямоточные элементы снабжены трубками, установленными под полотном арёлки, а сливные карманы расположены над контактными тарелками между верхними перегородками и сливными трубами, концы которых выведены под тарелку предыдущей по газу секции.

Целесообразно патрубок ввода жидкости расположить ниже контактных тарелок и снаЬдить аппарат наклонной пористой насадкой, установленной над тарелкой.

На фиг. 1 - изображен горизонтальный массообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат состоит из корпуса 1, включающего секции, разделенные между собой верхними 2 и нижними 3 перегородками, образующими канал для прохода газа из одной секции в другую. Между перегородками 2 и 3 размещены тарелки 5 с прямоточными элементами 6, сообщенные трубками 7 с нижней частью аппарата. Над тарелками 5) выше прямоточных элементов 6, установлены сливные карманы 8 со сливными трубами 9, выведенные другими концами под тарелку предыдущей секции. Над сливными карманами установлена наклонная пористая на,садка 10.

Прямоточные элементы 6, представляющие цилиндрические патрубки i1 , равномерно распределенные по площади тарелки, снабжены в нижней части завихрителем 12, например в вде тангенциальных отверстий. Для подачи жидкости последняя по газу, секция снабжена патрубком 13 ввода жидкости, расположенным под тарелкой 5, и патрубком 1 вывода газа. Для подачи газа в аппарате с протиВоположной стороны от патрубка ввод жидкости расположен патрубок 15 ввода газа.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость через патрубок 13 ввода жидкости поступает под первую тарелку 5, где на поверхности раздела фаз она контактирует с газом, подаваемым в аппарат через патрубок 15 ввода газа. За счет подпора газа.

равного гидравлическому сопротив лению секции, создаваемого газом разряжения в центральной части прямоточного элемента 6, жидкость поступает по трубкам 7 в каждый из прямоточных элементов 6. Газ, проходя через завихритель 12, закручивается и отбрасывает жидкость, выходящую из трубок 7, к внутренним стенкам прямоточного элемента 6 и потоком газа поднимается по (спирали) винтовой линии. При этом происходит интенсивный массосбмен газа с жидкостью. Далее жидкость, поднимаясь газом над тарелкой, дробится и контактирует с газом в объеме аппарата. Проконтактировав с газом, жидкость отбрасывается на наклонную пористую насадку 10, накапливается на ней и стекает в сливные карманы 8, откуда по сливным трубам 9 перетекает под тарелку предыдущей по ходу газа секции. Газ проходя над тарелкой, дополнительно контактирует с пленкой жидкости, удерживающейся за счет сил сцеплени на наклонной пористой насадке 10, и подается на последующую ступень или на выход из аппарата через патрубок 14 вывода газа. Жидкость после контакта на последней ступени также выводится из аппарата. Таким образом, газ и жидкость перемещаются в аппарате противотоком.

Использование иг обретения позволит повысить эффективность массообмена за счет дополнительного контакта Газа с поверхностью жидкости, находящейся под тарелками, и за счет увеличения объема контактного пространства над тарелкой, а также за счет дополнительного контакта газа с пленкой жидкости на развитой наклонной пористой поверхности. Подача жидкости в нижнюю часть аппарата исключает ее провал на тарелках при пониженных скоростях газа.

Установка элементов над тарелками позволяет использовать объем между ними для прохода газа, т.е. более эффективно использовать поперечное сечение аппарата и уменьшить высоту элементов.

Годовой экономический эффект от использования предложенного аппарат равен 425,68 тыс.руб.

Формула изобретения

1. Горизонтальный массообменный аппарат, включающий корпус с патрубками ввода газа и жидкости, разделенный верхними и нижними перегородками на секции, в которых установлены контактные тарелки с пря- моточными элементами и сливные карманы со сливными трубами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет увеличения объема контактной части аппарата и упрощения конструкции, прямоточные элементы снабжены трубками, установленными под полотном тарелки, а сливные карманы расположены над контактными тарелками между верхними перегородками и сливными трубами, концы которых выведены под тарелку предыдущей по газу секции.

2.Аппарат по п.1, от л и ч а ющ и и с я тем, что патрубок ввода жидкости расположен ниже контактных арелок.

3.Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что он снабжен нак- , лонной пористой насадкой, установленной над тарелкой. / It 9