Массообменный аппарат

(21) 3918280/22 (22) 28.06.85 (46) 30.01.87. Б (71) Всесоюзны и проектный ин (72) М. С. Пота А. Ю. Аджиев и (53) 66.015.23(0 (56) Авторское322208, кл. юл. 4 й научно ститут по пова, В.Т.И,Ка 88.8) свидетель В 01 0 исследовательскийпереработке газаФ. Потапов,мбулов тво СССР3/18 от 196(54) (57) ным фика та и проце ты н смеси штуц газа Мав 4 Ю 20%7 10 8 15 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ Изобретение относится к масообменппаратам, предназначенным для ректиции, абсорбции, регенерации абсорбендр., и позволяет интенсифицировать сс массообмена и снизить энергозатраа процесс разделения газожидкостнойАппарат состоит из корпуса 1 со ерами 2,3,4 и 5 для ввода и вывода и жидкости. Рядом вертикальных чере,ЯО 1286253 дующих перегородок 6 и 7 аппарат разделен на промежуточные 8 и основные 9 секции. Перегородка 6 имеет отверстие с вставленными в них патрубками 10, соединенными с распределителями (соплами) 11.Перегородка 7 имеет отверстия с вставленными в них приемными камерами 12, соединенными с камерами смешения 13, которые соединены с сепарирующим устройством 14. Между секциями, образуемыми чередующимися перегородками 6 и , установлены переточные трубы 15, проходящие сквозь предыдущую промежуточную секцию 8 и последующую основную секцию 9. Сепарирующее устройство 14 представляет собой диффузор, циклонный сепаратор, вихревую трубку или улитку, тангенциально соединенные с камерой смешения 13. Основные 8 и промежуточные секции аппарата разделены горизонтальными перегородками 16. Цф 4 з,п.ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к массообменным аппаратам, предназначенным для ректификации, абсорбции, регенерации абсорбента, стабилизации нефти и сепарации газовых, жидких и газожидкостных смесей и может быть использовано для разделения разнообразных газовых и жидких смесей в нефтяной, газовой, нефтехимической, азотной, химической, пищевой и других отраслях промышленности.Цель изобретения интенсификация процесса массообмена и снижение энергозатрат на процесс разделения газожидкостных смесей, а также снижение металлоемкости аппарата, сокращение длины вылета струи и увеличение производительности аппарата. На чертеже представлен массообменный аппарат, продольный разрез.Аппарат состоит из корпуса 1, к которому присоединен штуцер 2 для входа газа (сырья), штуцеры 3 для выхода газа, штуцеры 4 для подачи свежего абсорбента или выхода продуктов разделения, штуцер 5 для вывода насыщенного абсорбента или продуктов разделения. Рядом вертикальных чередующихся перегородок 6 и 7 аппарат разделен на промежуточные 8 и основные 9 секции. Перегородка 6 имеет отверстия с вставленными в них патрубками 1 О, соединенными с распределителями (соплами) 11. Перегородка 7 имеет отверстия с вставленными в них приемными камерами 12, соединенными с камерами смешения 13, которые в свою очередь соединены с сепарируюшим устройством 14. Между сскциями, образуемыми чередующимися перегородками 6 и 7 установлены переточные трубы 15, проходящие сквозь предыдущую промежуточную секцию 8 и последующую основную секцию 9.Сепарирующее устройство 14 представляет собой диффузор, циклонный сепаратор, вихревую трубку или улитку, тангенциально соединенные с камерой смешения 13.Основные и промежуточные секции аппарата разделены горизонтальными перегородками 16.Аппарат может быть выполнен как в горизонтальном, так и в вертикальном расположении секции одна относительно другой. В зависимости от способа разделения, для обеспечения необходимых условий разделения ис ходное сырье при вертикальном исполнении аппарата может быть подаваться как снизу, так и сверху аппарата. Так, например, при избыточном высоком давлении исходной смеси (6,0 - 20,0 МПа) с целью использования ее давления для одновременного сжатия и перекачки абсорбента без насоса или получения легких газообразных продуктов разделения при высоких давлениях целесообразнее подача сырья сверху аппарата, и с целью обеспечения минимального снижения давления в аппарате - снизу. С целью обеспечения интенсификациимассообмена устанавливают многоструйныесопла с общей приемной камерой и камерой смешения.В зависимости от способа разделения иисполнения аппарата в вертикальном илигоризонтальном исполнении патрубки входных сопел промежуточных секций, переточные трубы и камеры смешения могут бытьвыполнены в виде прямых или изогнутых10 труб,Приемная камера может быть выполненав виде усеченного конуса или полусферы сгофрированными, гладкими или ребреннымистенками. Величина конусности и радиусыскруглений полусферы зависят от условий1 сразделения.Масообменный аппарат работает следующим образом.В корпус 1 через штуцер 2 в первуюосновную секцию 9 подается газ с давлением1,0 - 6,0 МПа. Через патрубок 1 О и распределитель (сопла) 11 струи газа через первуюпромежуточную секцию 8 поступают в приемную камеру 12 следующей основной секции 9.При прохождении газовых струй через промежуточную секцию 8 газом захватывается аб 25 сорбент, находящийся в пространстве секции8, образуя зону пониженного давления всекции 8. Вследствие снижения давленияабсорбента в секции 8, абсорбент из третьей основной секции 9 по переточной трубе15 поступает в первую промежуточную секцию 8. Захваченный струями газа абсорбент вместе с газом поступает в приемнуюкамеру 12 второй основной секции 9, далеев камеру смешения 13 второй основнойсекции 9, где за счет контакта фаз с разными давлениями ч интенсивного вихреобразования при превращении части кинетической энергии газа в потенциальную с одновременной ее передачей абсорбенту происходит эффективное смешение и масообменмежду газом и жидкостью. Газожидкостнаясмесь из камеры смешения 13 поступает всепарируюшее устройство 14, где разделяется на газовую и жидкую фазы.Газ уже с более низким давлением на0,1 - 0,2 МПа поступает из второй основнойсекции 9 через патрубки 10 и распреде 45 литель 11 второй промежуточной секции 8,через вторую промежуточную секцию 8 в приемную камеру 12 третьей основной секции 9,При этом абсорбент из четвертой основнойсекции 9 по переточной трубе 15 поступает во вторую промежуточную секцию 8,а затем в третью основную секцию 9.Аналогичным образом газ с абсорбентом проходят через все секции аппарата.В результате многократного контактагаза с абсорбентом, абсорбент обогащается целевыми компонентами и через штуцер 5 выводится из аппарата. Очищенный газ выводится через штуцеры 3. Ввод свежего аб1286253 Формула изобретения Составитель 3. АлександроваРедактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор М. СамборскаяЗаказ 7645/7 Тираж 656 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сорбента осуществляется в последнюю основную секцию 9 через штуцеры 4. 1. Массообменный аппарат, состоящий из разделенного перегородками на ступени корпуса с переточными трубами и входными и выходными штуцерами, каждая из ступеней которого содержит распределители жидкости, газа, установленные за ними устройство для контакта газа с жидкостью и сепарирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса масообмена и снижения энергетических затрат на процесс разделения газожидкостных смесей, каждая ступень разделена перегородками на основную и промежуточные секции, и распределитель газа, выполненный в виде патрубка, соединенного с соплом, размещен в перегородке, установленной в каждой промежуточной секции, а устройство для контакта газа с жидкостью, выполненное в виде приемной камеры, снабженной камерой смешения, расположено в перегородке, установленной в каждой основной секции, при этом распределитель газа установлен соосно приемной камере устройства для контакта газас жидкостью, и аппарат снабжен переточными трубами, соединяющими промежуточную секцию каждой предыдущей ступенис основной секцией каждой последующейступени.2. Аппарат по и. 1, отличающийся тем, чтос целью снижения металлоемкости аппарата, сокращения длины вылета струи и снижения энергетических затрат на процесс раз 10 деления, каждая камера смешения основныхсекций аппарата соединена с сепарирующимустройством, выполненным в виде диффузора.3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем,что сепарирующее устройство выполнено ввиде циклонного сепаратора.4. Аппарат по п. 1, отличающийся тем,что сепарирующее устройство выполнено ввиде улитки или вихревой трубки с тангенциальным вводом газожидкостной смеси вкамеру смешения,5. Аппарат по и. 1, отличающийся тем,что, с целью увеличения производительностиаппарата, каждая основная и промежуточная секции снабжены горизонтальной перегородкой, разделяющей их.