Способ подъема абсорбента в газлифтном аппарате

(7) Заявител ОСОБ ПОДЪЕМА АБСОРБЕНТА В ГАЗЛИФТНОМ АППАРАТЕ Изобретение относится к способам подъема абсорбента в газлифтном аппарате и может найти применение в химической промышленности, в частности в процессе адсорбции производства кальцинированной соды аммиачным методом.Известен способ подъема жидкостей в газлифтном аппарате путем смешения газообразного агента с поднимаемой им жидкостью в нижней части йодъемного канала1 О газлифтного аппарата 111,Известен способ подъема абсорбента в газлифтном аппарате в процессе абсорбции углекислого газа на станции предварительной карбонизации аммонизирован 15 ного рассола, осуществляемый путем смешения парогазовой смеси, содержащей углекислоту, с поднимаемым ею абсорбентом (аммонизированным рассолом) в нижней части подъемного канала газпифта ." (. 20 Общим недостатком известных способовявляется неравномерное распределениемассовых расходов поднимаемой жидкости и транспортирующего газообразного агента по высоте подъемного канала га- лифта вследствие интенсивного поглощения транспортирующего газообразного агента поднимаемой им жидкостью.В процессах хемосорбции, где состояние фаз может быть далеким от равновесного даже на выходе из аппарата, в газлифтном аппарате происходит поглощение большого количества газа, в результате чего газ может полностью потерять свою транспортную способность по высоте подъемного канала,Попытка устранить этот недостаток увеличением общего количества газообразного агента, подаваемого в нижнюю часть подъемного канала газлифта на смешение с поднимаемым абсорбентом, приводит к росту гидравлического сопротивления движения потока в нижней части канала вследствие значительного расхода еще непоглощенного газа. Кроме того, в нижней час ти подъемного канала возникает стержневой режим движения газа, резко снижаю40 3 7437щих удельную поверхность контакта фаз,а следовательно, и объемный коэффициентабсорбции,Бель изобретения - снижение энергозатрат на подъем абсорбента и увеличение объемного коэффициента абсорбции вгаэлифтном аппарате,Указанная цель достигается тем, чтопарогаэовую смесь подают на смешение сабсорбентом дополнительно в несколько 10точек по высоте подъемного канала гаэлифта, при объемном соотношении расхода в вышерасположенной точке к расходув нижерасположенной точке равным 0,350 ф 85.15Дополнительный распределенный вводпарогазовой смеси по высоте подъемногоканала газлифта компенсирует уменьшение количества парогазовой смеси, возникающее за счет поглощения его абсорбентом и восстанавливает транспортнуюспособность газообразного агента, Поперечное сечение подъемного канала, относительный напор жидкости в нем (коэффициент погружения) и расход газа в 25нижнюю точку выбирают такими, чтобыобеспечить заданную производительностьгазлифта по жидкости в области "максимального" режима на кривой зависимосЖЯ,=1(Ц) при котором расход жидкости мало чувствителен к значительномуизменению расхода газа.Распределение массовых расходов газапо высоте подъемного канала позволяетулучшить гидродинамическую обстановку 35в газлифте и тем самым интенсифицировать работу газлифта как абсорбпионного аппарата, а также снизить энергозатраты на подъем жидкости в гаэпифтев 1,5-2 раза по сравнению с извесьными способами,На фиг, 1 изображено устройство,с помощью которого реализуется данныйспособ на фиг, 2 - кривая зависимостирасхода жидкости в газлифтном.аппарате 45от расхода рабрчего агента газа,Способ осуществляют в аппарате, включающем в себя подъемный канал 1 срасположенными на нем равномерно повысоте вводами 2 газа, коллектор 3 и 50регуляторы 4 подачи газа,Способ осуществляют следующим образом,В подъемном канале газлифтного аппарата смешивают парогазовую смесь с 55поднимаемым ею жидким абсорбентом, Парогаэовую смесь вводят одновременно внесколько точек по высоте подъемного 07 фканала, а абсорбент - в нижнюю егочасть,Иэ верхней части подъемного каналавыводят объединенную парогазовую смесьи абсорбент, обогащенный за счет поглощения им газообразного компонента.Расход газа в нижнюю точку и расстояние между дополнительными вводами газавыбирают такими, чтобы снижение вследствие абсорбции расхода газа в подъемном канале газлифта не достигало критического значения (соответствующего, например, точке 1 на фиг, 2), ниже которого существенно снижается расход абсорбента,Расход газа каждого дополнительноговвода выбирается с таким условием, чтобы сумма его с расходом парогазовойсмеси в подъемном канале перед этимвводом не превышала верхнего критического значения, после которого расходжидкости также существенно снижается,что соответствует точке 2 на фиг, 2.Кривая на фиг, 2 характеризует процесспротекающий в подъемном канале высотой 21, 5 м, диаметром 0,2 м при коэффициенте погружения 0,5. Точка 3 накривой характеризует "максимальный"режим производительности газлифтногоаппарата по жидкости, Точки 1 и 2 являются границами интервала в областимаксимальногорежима, внутри которогорасход жидкости мало чувствителен к изменению расхода газа, Увеличение расхода газа от точки 1 до точки 2 в 3 разаведет к колебанию расхода жидкости на5-7%,П р и м е р . В нижнюю часть газлифтного аппарата с подъемным каналом1 высотой 21 5 м и диаметром 0 2 миз колонны предварительной карбонизации поступает аммонизированный рассол,содержащий г/л, Я аС 1 - 310, Й Н -82,СО.В четыре точки, расположенных с интервалами 5 м по высоте подъемного канала иэ общего коллектора 3, давлениев котором составляет 3 ати, через регуляторы, 4 подачи газа на смешение саммонизированным рассолом подают парогазовую смесь, являющуюся транспортирующим агентом, с содержанием 40% СО,В нижнюю точку подъемного канала, расположенную на расстоянии 1 м от входааммонизированного рассола подают900 м/ ч парогазовой смеси (360 м/чСО ) что обенеиа при коэффициенте погружении, равном 0,5, в максималь 5 7437 ном, режиме работы газлифта производительность по аммонизиромнному рассолу 107 м/ ч (точка 3 на фиг, 2).При подъеме газожкдкостной смеси в подъемном канале газлифта от первой точки ввода парогазовой смеси до второй происходит поглощение 330 м /ч СО .9Вследствие этого расход парогазовойссмеси в подъемном, канале гаэлифта, уменьшается до величины 570 м/ч, 1 О что не ниже критического, соответствующего точке 1 (фиг, 2), Поглощенное количество СОкомпенсируют дополнктель ной подачей парогазовой смеси, вводимой во вторую и следующие точки подъемного канала, Расходы парогазовой смеси во втором - четвертом вводах составляют соответственно 611, 415, и 280 м /ч,3 Объемное соотношение расходов в вышек нижерасположенные точки составляет 20 0,679.Суммарные расходы парогазовой смеси на участках подъемного канала после второго - четвертого вводов составляют: до поглощения СО из дополнительно вво димого газа соответственно 1181, 1371, и 1500 м/ ч что не превышает верхнего критического значении (точка 2 на фиг. 2) после поглощения - 956, 1218, к 1396 1396 м/ ч, что выше нижнего крити- З 0 ческого значения. Поглощение СО на участках после втсрого четвертого вводов составляет 225, 153 и 103 м/ ч,Такое соотношение расходов парогазовой смеси во вводам,позволяет прк 35 максимальном использовании абсорбцконного объема газлифтного аппарата равномерно распределить по высоте подъемного канала энергию давления парогазовой смеси в подводящем коллекторе. Общий расход парогазовой смеси на подъем аммонкзиромнного рассола составляет 2208 м/ ч . Из этого количества в газлифте поглощается 812 м/ ч ф 5 СО, Из верхней части подъемного канала газлифтного аппарата после сепарации выводят - 100 мА ч аммонкзированного и частично прокарбониэованного рассола, содержащего, г/л: ЙаС 1 - 310 ф 0 07 6МН - 82, СО, - 86 и 1396 м/ ч парогазовой смесй с содержанием СО 5%..Интенсивность абсорбции при этом составляет 2180 кг/ч м а коэффициент асбсорбции12000 кг/ ч м атм.Для подъема жидкости таким же количеством газа (2208 м / ч ) на ту же высоту при давлении газа на входе в газлифтный аппарат, равном давлению газа у нижнего ввода аппарата, диаметр подъемного канала газпифта равен 0,6 м, что приводит к увеличению ебсорбционного объема в 9 раз и снижению интенсивности абсорбции во столько же раз. Интенсивность абсорбции в этом случае составляет - 242 кг / ч мЪПо предлагаемому способу расход энергии, вследствие снижения средней величины давления на подачу этого ко.личества газа, уменьшается на 22% и составляет 153 кВт.формула изобретенияСпособ подъема абсорбента в газлифтном аппарате в процессе абсорбции путемсмешения парогазовой смеси с поднимаемым ею абсорбентом в нижней частиподъемного канала газлифта, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат на подъем абсорбента и увеличения объемного коэффициента абсорбции в газлифтном аппарате,парогазовую смесь подают на смешение сабсорбентом дополнительно в несколькоточек по высоте подъемного канала гаэнифта, при объемном соотношении расхода в вышерасположенной точке к расходу в нижерасположенной точке равным0,35-0,85.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Пороло Л, В. Воздушно-газовыеподъемники жидкости. М., "Машиностроение, 1969; с, 8,2, Гасюк Г. Н. и др. Глубокая предмрительная карбонизацкя в газлифтныхаппаратах прк производстве соды, Химическая промышленность, 1960,5,с. 47-49.