Скрубберная камера

(19) (11 151) 5 В 01 О 47/ НИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬ ТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектный институт серной промышленности с опытным заводом(57) Использование: разделение и очисткагазов или жидкостей от растворенных летучих примесей в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности, Сущность изобретения; скрубберная каме. ра содержит горизонтальный цилиндрический корпус (1), снабженный кольцевыми перегородками (5) и перфорированными пластинами (4), вращающийся вал с разбрызгивателями, патрубки для ввода и вывода газа и жидкости. Внутренние кольцевые перегородки (5) и перфорированные пластины (4), выполненные из сетки, устойчивой в среде жидкости, образуют отдельные зоны диспергирования (10). На внутренних боковых стенках корпуса установлены продольные попарные направляющие пластины (6) со встречным уклоном, обеспечивающим сток жидкости в зону интенсивной работы разбрызгивателя. 2 ил.Изобретение относится к массообменным аппаратам системы жидкость - газ(пар), в частности к горизонтальным аппаратам с внешним подводом энергии, и можетбыть использовано для дегазации жидкостей от растворенных летучих примесей вхимической, нефтехимической и смежныхотраслях промышленности.Известно устройство, включающеебарабан с нагревательной рубашкой ивращающимся валом с несколькими перфорированными дисками меньшего диаметра, Отверстия на двух соприкасающихсядисках не совладают, Внутри барабан разделен на несколькс камер перегородками,которые обеспечивают сообщение междукамерами:выше уровня жидкости.В данном случае поверхность контактаФаз обеспечивается за счет разрыва пленкина перфорациях дисков и, в меньшей мере,на ее поверхности в процессе пленочногодвижения жидкости, поэтому довольно ограничена,Наиболее близким по технической сущности является изобретение, предлагающееинтенсифицировать процесс в скруббернойкамере путем установки спиральных перегородок, Это упорядочивает движение газовых и жидкостных потоков.Однако .наличие длинной направляющей ло газу в Форме витков и неизбежныезавихрения потоков разбрызгивающими устройствами способствуют созданию застойных зон у стенок спирали, увеличиваютстекание жидкости в виде пленок (пристенный эффект) с малой поверхностью контакта, что в конечном итоге снижает эффектмассаобмена,Целью настоящего изобретения является повышение эффективности массаабменаи снижение расхода энергоресурсов путемликвидации застойных эон и продольногоперемешивания,Поставленная цель достигается тем, чтав известной скруббернай камере, включающей горизонтальный цилиндрический корпус с разбрыэгивателями, установленнымина вращающемся валу, внутренние поперечные кольцевые перегородки, снабженные щелями рля опорожнения камеры исливными дорогами, и размещенные в корпусе с образованием зон диспергиравания,входной и выходной патрубки для газа, патрубки для ввода и вывода жидкости, сагланаизобретению, камера снабжсна продольными направляющими пластинами, размещенными попарно со встречным уклонам к;месту установки раэбрызгивателей в зонахдиспергирования на каждой боковой стенвкорпуса, перфорированными пластинами,закрепленными на поперечных кольцевых перегородках, при этом поперечные кольце вые перегородки выполнены плоскими, аперфорированные пластины - в виде сеток, 5 входной и выходной патрубки газа установлены на торцевых стенках аппарата. Поперечные перфорированные перегородки с перфорированными пластинами в виде сетки образуют отдельные зоны диспергирова ния. Такие перегородки обеспечиваютснижение максимальной скорости движения газа па центру и усредняют ее по всему сечению аппарата, Это уменьшает нерациональный расход газа, застойные эоны, обра зующиеся у стенок в связи с завихрениемгаза при движении по спирали, и перенос жидкости мимо зоны диспергирования. По низу перегородки обеспечивают сужение потока жидкости, тем самым смешивают его 20 периферийное течение с центральным, катаров в наибольшей мере подвергается турбулизации, Таким образом происходит выравнивание кратности диспергиравания жидкости по всему сечению аппарата. Кро ме этага на боковых стенках корпуса попарно в каждой зоне диспергирования устанавливают продольные направляющие пластины с уклоном, встречным к месту установки разбрызгивателя, обеспечиваю щим поток жидкости со стенок в зону егаинтенсивного действия с целью ликвидации "пристенного эффекта", неизбежно образующегося при стекании жидкости па абечайке аппарата, Наличие таких пластин также 35 усредняет кратность диспергиравания серы, проходящей через камеру, что повышает общий эффект массаабмена.Патрубки подвода и вывода газа устанавливаются (в отличие от прототипа) на 40 торцевых крышках аппарата для более рационального использования ега рабочего объема, Применение тангенциальнога ввода и вывода газа уменьшает рабочий объем аппарата в связи с тем, что раэбрыэгиватели 45 не могут быть установлены в зоне патрубков, т.к. резко возрастает брь 1 эгоунос и вазможность их забивания.Такая конструкция скруббернай камерыспособствует приближению массоабменна го аппарата к условиям идеального вытеснения, тем самым увеличивает ступенчатость процесса, сохраняя на каждой ступени его наибольшую движущую силу.Сопоставительньй анализ с протати пам показывает, что заявляемая скрубберная камера отличается тем, чта перегородки выполнены вертикальными(поперечными) с перфорированными пластинами в вире сетки, разделяющими весь объем аппарата на эоны и обеспечивающие сужение потокажидкости для смешения ее периферийного течения с центральным, на боковых стенках аппарата для стока жидкости в зону интенсивного действия разбрызгивателя попарно установлены продольные направляющие пластины. Таким образом, заявляемая скрубберная камера соответствует критерию изобретения "новизна".Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия".На фиг,1 представлена скрубберная камера, разрез; на фиг,2 - поперечное сечение А-А на фиг.1,Скрубберная камера представляет со 10 15 20 бой горизонтальный цилиндрический корпус 1 с плоскими торцевыми крышками 2, входным и выходным патрубками для газа 3, перфорированными пластинами 4 в виде сеток, плоскими кольцевыми перегородками 5, продольными направляющими пластинами 6. В нижней части корпус 1 снабжен горизонтальным валом 7 с разбрызгивателями 8, патрубками подачи и выхода жидкости 9,30 Устройство работает следующим образом. Газ по патрубку 3 поступает в корпус 1, закрытый плоскими торцевыми крышками 2, и заполняет первую по ходу зону диспергирования 10, затем, преодолевая сопротивления пленки на перфорированных перегородках 4, заполняет вторую и последующие зоны 10 и выходит из аппарата, Жидкость противотоком от патрубка 9 перетекает по низу через щели (отверстия) 11 в 35 другом конце аппарата. Щели 11 в кольцевых перегородках обеспечивают сужение потока жидкости и ее смешение (усреднение) во всем объеме каждой зоны 10. Разбрызгиватели 8 зачерпывают жидкость и разбрызгиваютее широким Факелом по всему сечению каждой зоны аппарата. При этом происходит массообмен между жидкостью и газом. Его эффективность будет оп 50 ределяться степенью диспергирования и кратностью обновления поверхности. Степень диспергирования зависит от скорости вращения конструкции разбрызгивающего устройства. При равности этих факторов эффективность мэссообмена зависит от наличия застойных зон и потоков, а именно, от наличия объемов жидкости и газа с оазной кратностью диспергирования.В техническом решении застойные зоны и потоки уменьшаются вследствие того,перегородках 5 и выходит через патрубок в 40 что, во-пер ых, кольцевые сплошные перегородки 5 препятствуют периферийному течению х:идкости, минуя зоны интенсивной работы разбры-гивателя а во-вторых, уносимые по.оком газа шлейфы жидкости диспергиру;отся на перфорированных пластинах 4, в-третьих, на боковых стенках каждой зоны аппарата устанавливаются продольные наклонные пластины 6, не позволяющие растекаться жидкости по обечайке малоэффективной пленкой, а направлгношие се в зону интенсивной раоо. ты раэбрызгивателя (а) для повторного диспергирования,В таблице приьедены сравнительные результаты исследований эффективности десорбции органических примесей из серы паром в скрубберной камере с сичатыми и спиральными перегородками.Массовая доля органических примесей в исходной сере одинаковая и равна 0,10 - 0 12 сф.ВВ результате использования конструкции аппарата режим работы его приближается к ячеечной модели, что повышает эффективность массообмена за счет поддержания на высоком уровне градиента концентрации по длине аппарата и повышения общей кратности диспергировачия жидкости, а также уменьшения расхода газа-десороента за счет его рационального использования в связи с исключением застойных зон и проскока через аппарат центрального потока газа.П рименение скрубберной камеры поедложенной конструкции в процессе очистки серы от легколетучих органических примесей позволяет повысить степень десорбции на 10-15; и стабилизировать процесс. Использование этого аппарата в условиях Роздольского ПО "Сера позволит увеличить количество серы, выпускаемой сортом 9990 без каких-либо дополнительных капитальных затрат на 200 тыс. тонн в год.Формула изобретенияСкрубберная камера, включаагцая горизонтальный цилиндрический корпус с торцевыми крышками и разбрызгивателями, установленными на вращающемся валу, внутренние поперечные кольцевые перегородки. снабженные щелями для опорожнения камеры и размещенные в корпусе с образованием зон диспергирования, вход-ной и выходной патруоки д я газа, патрубкн для ввода и вывода жидкости, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности массообмена и снижения расхода энергоресурсов, она снабжена продольными направляющими пластинами, размещенными попарно со встречным укло1768247 Сравнительные результаты исследований эффективности десорбции органических примесей из серы паром в скрубберной камере с ситчатыми и спиральными перегородками ном к месту установки разбрызгивателей в зонах диспергирования на каждой боковой стенке корпуса, перфорированными пластинами, закрепленными на поперечных кольцевых перегородках, при этом поперечные кольцевые перегородки выполнены плоскими, а перфорированные пластины в виде сеток, а входной и выходной патрубки газа установлены на торцевых крышках ап парата.