Абсорбционная колонна

ОЮЗ СОВЕТСНИХ цидлиотичвсни Б) СПУБЯИК и 9) Ю 1 53 З(50 В БРЕТЕНИЯ АНИЕ ЕЛЬСТВ(56)1, Авторское свидетельство СССРР 220225, кл. В 01 Э 53/18, 19682,. Патент США Р 3122594,кл. 261-94, 1964.3. Патент ГДР Р 40167,кл. В 01 2 53/18, 1965,(54)(57) 1. АБСОРБЦИОННАЯ КОЛОННА,содержащая корпус, снабженный штуцерами для подвода и отвода фаз, решет-..Фадеев атель- проект ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ, СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ С ки с насадкой и газораспределительные тарелки с патрубками для прохода га-. за, расположенные поочередно по высоте колонны и .образующие отдельные контуры рециркуляции абсорбента, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью .снижения энергозатрат на рециркуляцию и повышения эффективности очистки газа за.счет массопередачи в зоне между тарелками и решетками при транспортировке абсорбента потоком газа, каждый патрубок для прохода газа снабжен, коническим элементом, установленным на расстоянии от верхнего торца патрубка, равном (0,19-0,31)д, где д - диаметр патрубка.Ю2. Колонна по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что угол раскрытия конуса равен 70-9010 Укаэанная цель достигается тем, что в абсорбционной колонне, содержащей корпус, снабженный штуцерами для подвода и отвода фаз, решетки с, 65 Изобретение относится к абсорбционным колонная для очистки газов,загрязненных, например, парами Фенола, и может Найти применение в химической промышленности, промьпЮГен=ности строительных материалов и ряде 5других областей народного хозяйства.В настоящее время очистка газовыхвыбросов производится абсорбциейФенола из газа с последующей прокальной абсорбента,Известен одноступенчатый массообменный аппарат, включающий корпус,снабженный штуцерами для подвсда,и отвода газа, массообменные решеткис насадкой и глухие газораспределительные собирательные тарелки 1 Ц .Недостатками этого аппарата являются повышенные материалы и энергоемкость, низкая эффективность, сложность создания комплактного многосекционного аппарата более эффективного, чем односекционный, при очисткенизкоконцентрированных газовых выбросов, например, в.минераловатном,производстве методом водной абсорбцией воэможность брызгоуноса абсорбента с высоким содержанием улавли-,ваемых примесей.Известна колонна с псевдоожижен"ной шаровой орошаемой насадкой, вы-,полненная в виде вертикального 30корпуса цилиндрического или прямоугольного сечения, по высоте которо.го размещаются контактные решеткис насадкой небольшого удельноговеса 2, 35Недостатками данного устройстваявляются низкая эффективность, обусловленная рециркуляцией абсорбентапо всей колонне, возможность брызгоуноса абсорбента с высоким содержанием улавливаемых примесей,Наиболее близким к изобретениюявлястся секционированный абсорбционный аппарат, включающий корпус,снабженный штуцерами для подвода иотвода фаз, решетки с насадкой и 45газораспределительные тарелки, рас"положенные поочередно по высоте абсорбента и образующие отдельные контуры рециркуляции абсорбента осуществляемой электронасосами 131. 50Недостатком известного устройства.являются значительные непроиз"водительные энергозатраты на рециркуляцию абсорбента во всех замкнутыхконтурах рециркуляции. 55Целью изобретения является снижение энергозатрат на рециркуляцию иповышение эффективности очистки газовза счет массопередачи между тарелками и решетками при транспортировкеабсорбента потоком газа,насадкой и газораспределительныетарелки с патрубйами для проходагаза, расположенные поочередно повысоте колонны и образующие отдельные контуры рециркуляции абсорбента, каждый патрубок для прохода газаснабжен коническим элементом, установленным на расстоянии от верхнеготорца патрубка, равном 0,19-0,31)д,где д - диаметр патрубка,Целесообразно угол раскрытиявыбирать в пределах 70-90Скорость газа в кольцевом зазорегаэораспределительной тарелки выбирается экспериментальным путем такой,чтобы исключить перелив абсорбентас тарелки в нижележащий контур рециркуляции абсорбента и обеспечитьорошение расположенной выше насадкиза счет кинетической энергии газа,Величина скорости зависит от плотности абсорбента и составляет для воды10-12 м/с,На Фиг, 1 изображена абсорбционная колонна, общий вил, на фиг, 2разрез А-А йа фиг. 1,Абсорбционная колонна содержиткорпус 1, снабженный патрубками дляподвода 1 и отвода 3 газа, Патрубок3 соединен с каплеотстойником 4,По высоте колонны расположены поочередно маслообменные решетки 5 с Насадкой б глухие газораспределитеяьные тарелки 7, образуя самостоятельные контуры рециркуляции абсорбента,причем контуры соединены между собойрегулируемыми переливами 8. Патрубки9 газораспределительных тарелок 7снабжены коническими элементами 10с углом раскрытия конуса 70-90 , кооторые установлены в патрубки 9 газораспределительных тарелок 7 с помощьюметаллических стоек 11.Абсорбционная колонна работаетследующим образом.Газ поступает через патрубок 2 вкорпус и проходит в противотоке сабсорбентом вверх по колонне последовательно через все замкнутые кон=туры рециркуляции абсорбекта,При этом газы проходят через коль цевой зазор между верхней кромкой патрубков 9 гаэораспределительных тарелок 7 и основанием конического элемента 10 со скоростью 10-12 м/сек. Уровень абсорбента на газораспределительной тарелке 7 поддерживается на уровне верха патрубкОв 9 с тем, чтобы ее избыток, стремясь перелиться в расположенный ниже контур рецир куляции, захватывался потоком газа и транспортировался на массообменную решетку 5, расположенную выше, где в режиме псевдоожижения происходит основное взаимодействие газа с абсорбентом. По мере накопления абсорбента на массообменной решетке 5 часть его стекает на тарелку 7, Избыток1049090 25 Плотность Сопротиводошения, ление слоя мф/мч насадки,мм вод.ст,Угол рас- рытия конуса рассекателей, град Высота кольцевого зазора, м Сопротивление газорапределительнОйтарелки,мм вод,ст,1,6 80 0,15 0,13 85 0,19 82 0;21 63 0,28 0,25 50 0,35 0,31 55 80.0 41 0,37 абсорбента в количестве около 0,5рециркулирующего в контуре отводитсяс глухой тарелки в нижележащий замкнутый контур при помощи регулируемого перелива,установление конического элемента 5на расстоянии от верхнего торца патрубка, равном (0.,19-0,31) , где0- диаметр патрубка, подтверждаетсяэкспериментальными данными, приведенными в таблице. 10Из таблицы следует, что уменьшение высоты кольцевого зазора приводитк резкому увеличению гидравлическогосопротивления газораспределительнойтарелки и не оказывает заметноговлияния на эффективность работыпсевдоожиженной насадки, Увеличениеже кольцевого зазора влечет эа собойпроскок жидкой фазы через тарелку в .нижележащей контур рециркуляции иосушение паровой насадки (в таблице - прочерк),У - скорость газа в свободномсечении колонны, м/с,Ут - скорость газа в кольцевомзазоре, м/с.Угол раскрытия конуса элементавыбран в пределах 70-900, так какпри значении угла раскрытия более90 0 большая часть потока газа направлена.на стенки адсорбционной 30колонны, а не на массообменную решетку, расположенную выше. При зна"чении угла раскрытия менее 70 ф призаданной высоте кольцевого зазорапроходное сечение на уровне верха па-З 5.трубков газораспределительной тарелкии нормальное по отношению к направлению движения газа по колонне можетбыть значительно сужено, что повлечетувеличение сопротивления газораспределительной тарелки и абсорбционногоаппарата в целом.Из верхнего замкнутого контураочищенный газ проходит через каплеотбойник 4 и через патрубок 3 выбрасывается в атмосферу,Благодаря высокой скорости газа взоне между газораспределительной тарелкой 7 и массообменной решеткой 5абсорбент интенсивно диспергируетсяи вместе с его транспортом происходитпроцесс массообмена. Массообменнаяэффективность каждой ступени контакта при этом увеличивается на 25-25.Это позволяет при прочих равных условиях значительно повысить эффективность абсорбционного аппарата или жеуменьшить количество ступеней контакта, что в свою очередь уменьшаетсопротивление аппарата, а следовательно, и энергозатраты на транспортгаза,Благодаря рециркуляции абсорбентаза счет кинетической энергии очищаемого газа исключается необходимостьустановки циркуляционных насосов (какправило сдвоенных), При практическиодинаковых энергозатратах на транспорт абсорбента установка становитсяменее громоздкой, Отпадает необходимость в помещении для установки насосов,1049090 Газодюе иге г.7 Составитель Г.улла Техред И.Гергел усо ектор едактор аж 688 2 5 Под ное ака 4 Патент",филиал П Чистый асс ор 5 ен ВНИИПИ по де113035,осударственного комитет м иэобретений и открыти сква, Ж, Раушская на жгород, ул. Проектн