Тепломассообменный аппарат

- фс СОЮ 31 ч Ж. т".-..к блч", -а,;. 0 П И С А Н И Е(и)743687 Союз Советских Социалистических Республикприсоединением заявки -Государственные комитет 23) Приоритет СССР по делам изобретений и открытий) Опубликовано 30.06.80. БюллетеньМ 2 ) Дата опубликования описания 30.06.80 Авторы обретен В. Г, Говоров и Г. В, Гово(54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАР чения н достаточно сло пользует систему аппарИзвестен тепломасс содержащий флегмову ры. Каждая камера сн для ввода и вывода по газа, Флегмовзя камер цевой насадкой и с сколькимн колпачковьв подается горячий конде бовая камера - полая мовой камеры глухой та жен, поскольку нсатов.ообменныйю и кубовабжена штоков жиа загруженабжена сви тарелкансат (фле, отделенарелкой 12. аппарат,ую каметуцерами дкости и на кольерху неми, куда гма) Куот флегустроиства сообеспечивает до. ацию раствора, овышенного давИзобретение относится к областического машиностроения, а именно кческому апппаратостроению регенерараствора.Известно, что регенерацию растворов,насыщенных абсорбированным газом, проводят путем сбрасывания давления, еслипроцесс абсорбции осуществлялся под повышенным давлением путем нагреванияего, продувки инертным газом, чаще всеговодяным паром. Эти приемы применяютсяв отдельности или в комбинации друг сдругом.Например, отработанную воду послеочистки конвертированного газа регенерируют путем ступенчатого понижения давления. Для этого воду пропускают последовательно через промежуточный и конечный экспанзеры, представляющие собойполые аппараты, в которых происходит отделение газа от воды. Окончательную регенерацию воды осуществляют в дегазаторах путем пропускания воды через деревянную насадку с противоточным просасыванием через нее воздуха с помощью вентилятора Ц,Недостаток известногостоит в том, что он нестаточно полную регенертребует использования п Регенерируемый раствор с температу- З рой 100 в 1 С подается на насадку, стекает по ней вниз, непрерывно контактируя с движущимся вверх паром воды и моноэтаноламина, имеющим температуру 115 - 120 С, нагревается,и частично десорби рует двуокись углерда. Затем частично регенерированный раствор направляется с глухой тарелки в кипятильник, нагревается там до 115 - 120 С и самотеком переливается в кубовую камеру. В кубовой 25 камере происходит окончательная дегазагн я раствора, выделившийся пар проходит через глухую таречку во флегмовую камеру, контактирует со свежим раствором моноэтаноламина, нагревает его, затем проз 0 ходит колпачковые тарелки, промываетсяот брызг флегмой и удаляется в скрубберохладитель.Недостаток известного аппарата состоит в том, что его флегмовая камера, загруи(синяя насадкой, нс обеспечивает высокой эффективности процессов тепло- имассообмсца, вследствие чего не обеспечивается требуемая ,регенерация растворамоцоэтаноламина. Для обеспечения необходимой степени регенерации (в кубовой:(амере) раствор нагревают до высокойтем псратуры, что вызывает перерасходтепла ца эксплуатацию известного регенератора,Неэффективная работа флегмовой камеры снижает производительность аппарата ц определяет его большие размеры ибольшое гидравлическое сопротивление,Целью изобретения является повышение производительности, уменьшение гидравлического сопротивления и снижениезатрат тепла.казанная цель достигается тем, чтофлегмовая камера снабжена патрубком сфланцем и размещенными над ним лопастямц с диском, прикрепленной к нему конической обечайкой и цилиндрической обсчайкой, закрепленной снизу к фланцу.На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг, 2 - блок лопастей,план.Аппарат содержит флегмовую камеру1 и кубовую камеру 2, штуцер 8 для ввода нагретого моноэтацоламица, штуцер 4для вывода регенерируемого раствора нтрубу 5 для псрепуска паров воды и моцоэтацоламцца во флегмовую камеру.Флегмовая камера снабжена штуцера;1 ц б и 7 для ввода подлежащего рсгсцерцровацию раствора моноэтаноламина ифлсгмы, штущерами 8 и 9 для вывода частично регенерированного раствора и парогазовой смеси, например НО+ СО, ифорсуцкой 10 для разбрызгивания флс:мы(горячий конденсат),В полости флегмовой камеры размсщець: контактные устройства, состоящие цзвходного патрубка 11, который с помощьюрадиальных пластин 12 крепится к переливцому конусу 13 и диафрагме 14, образующих тарелку, прикрепленную к корпусу флсгмовой камеры. На фланце 15 входного патрубка размещены лопасти 1 б, перекрытые сверху диском 17 с прикрепленцой ца цсм конической обечайкой 18. Кфланцу 15 входного патрубка снизу прикреплена цилиндрическая обечайка 19, образующая с элементами тарелки гидравлической затвор, аппарат содержит тру 5 у 20.Аппарат работает следующим образом.Поступающий через штуцер б раствормоноэтаноламина, нагретый до 95 - 105 С,через трубу 20 поступает в емкость, образованную диском 17 и конической обечайкой 18. По перфорациям диска 17 и обечайки 18 жидкость перетекает на тарелку и через переливной конус 13 - в располоя(еццые ниже еоцтяктныс стройствд, На всем пути своего следования жидкость активно контактирует (дробится паром, захватывается им и сепарируется) с поднимающимися вверх парами воды, моноэтацоламина и двуокисью углерода, поступающими из кубовой камеры и выделяющимися во флегмовой камере. Вследствие этого стекающий вниз раствор нагревается ц он частично регенерируется.15 Чяст 11 п 1 о регенерцрованцый растворвыводится из флегмовой камеры черезштуцер 8, направляется в кипятильник (начертеже не показан), 1.дс подогревается дотемпературы, близкой к кцпсни 1 о, и через штуцер 8 .поступает (самотеком) в кубовую камеру. Выделяющиеся пары поступают по трубе 5 во флегмовую камеру, арсгеперированный раствор через штуцер4 -- ця охлаждсц 11 е и использовацис в25 ябсорберс.Выделяющиеся пары и двуокись углерода цз кубовой камеры с температурой15 - 120 С поднима 1 отся вверх и передвходом в патрубок 11 контактцру 1 от с мноЭО гочисленными струями раствора, вытекающего цз перфорации ц верхней кромки конуса 13. При этом часть жц,ткости захватывается парами, поступает вместе с парамив патруоок 11, затем, проходя лопасти 1 б,цоток гязя ц жидкости перссскаст струираствора, вытекающие через перфорациюлиска 17. При этом часть капель жидкостисспярцрустся ц отбрасывается ца тарелку.На выходе из блока лопастей парогазовая40 смесь контактирует с многочисленнымиструями раствора, вытекающими 1 ерезперфорацию конической обсчайкц 18 и чсрсз сс всрхшою зубчатую кромку,Взаимодействие парогазовой смеси смногочисленными струями раствора обеспечивает ицтецсцвныц тепло- и массообмсц, вследствие чего обеспечивается быстрый нагрев жидкости и десорбция значитсльцой части растворенной в ней двуокисц хсглсрода.На выходе парогазовая смесь из форсуцкц 10 промывается горячим кондснсатом с целью улавливания уносимых с па ря.,1 и капель раствора.Формула цзобрстецця5 о Тепломассообменцый аппарат, содержащий флегмовук 1 и кубову 1 о камеры, снабженные штуцерами для ввода и вывода потоков раствора и газа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цслью повышения произво дцтельностц, уменьшения гцд 11 авлцческого743687 л сопротивления и снижения затрат тепла, флегмовая камера снабжена патрубком с фланцем и размещенными над ним лопастями с диском, прикрепленной к нему конической обечайкой и цилиндрической обечайкой, закрепленной снизу к фланцу. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Андреев Ф. А. и др, Технология связанного азота, Химия, 1966, с. 222 в 2, ь 2. Андреев Ф. П, и др. Технология связанного азота, Химия, 1966, с. 200.743687 Составитель С, Барановадактор Т. Пилипенко Техред А. Камышникова Корректор И. Осиповская Тпп. Харьк. фпл. пред. Патент аказ 68НПО П 18к Г Изд, М 327 Тирагк 810 Подписноедарственного комитета СССР по делам изобретений и откргятпг" 113035, Москва, 7 К, Раушская наб., д. 4/5