RU2195358C1 - Массообменный аппарат - Google Patents
Массообменный аппарат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2195358C1 RU2195358C1 RU2002102924/12A RU2002102924A RU2195358C1 RU 2195358 C1 RU2195358 C1 RU 2195358C1 RU 2002102924/12 A RU2002102924/12 A RU 2002102924/12A RU 2002102924 A RU2002102924 A RU 2002102924A RU 2195358 C1 RU2195358 C1 RU 2195358C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- contact device
- woven net
- located below
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/02—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath
- B01D47/021—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour over or through a liquid bath by bubbling the gas through a liquid bath
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов, в частности ректификации, адсорбции, конденсации пара, охлаждения парогазовых смесей, очистки газов и т.п., и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Задача - повышение эффективности функционирования аппарата. Массообменный аппарат, содержащий корпус, газораспределительное контактное устройство в виде тканой сетки, патрубки для подачи и вывода газа, емкость для жидкости, при этом выход патрубка подачи газа расположен ниже газораспределительного контактного устройства, снабжен дополнительной тканой сеткой, расположенной ниже уровня выхода патрубка подачи газа, емкость для жидкости сообщена магистралью, в которую включен насос, с полостью корпуса выше газораспределительного контактного устройства; дополнительная тканая сетка может быть расположена на расстоянии L от газораспределительного контактного устройства, при этом м, где 1 < γ < 2 - коэффициент пульсации газожидкостного слоя; σ - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м; dэкв - диаметр эквивалентной тканой сетки контактного устройства, м; ρ - плотность жидкости, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообменных процессов, в частности ректификации, адсорбции, конденсации пара, охлаждения парогазовых смесей, очистки газов и т.п., и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической, целлюлозобумажной и других отраслях промышленности.
Известен массообменный аппарат для очистки газа, содержащий корпус с патрубками для ввода и вывода газа и жидкости, группу решеток, горизонтально установленных внутри корпуса по его высоте на расстоянии одна от другой с разделением внутренней полости корпуса на подрешеточную и надрешеточную зоны, брызгоотделитель, размещенный в надрешеточной зоне корпуса, и камеру слива жидкости, сообщенную с патрубком вывода жидкости; аппарат дополнительно снабжен газоподводящей трубой и замкнутой перегородкой, а патрубок ввода газа присоединен к корпусу на уровне надрешеточной зоны и сообщен с указанной газоподводящей трубой, которая размещена внутри корпуса и имеет прямолинейный участок, проходящий вертикально через решетки вдоль оси корпуса, при этом нижний торец газоподводящей трубы расположен ниже нижней решетки в непосредственной близости от ее поверхности, а перегородка установлена внутри корпуса вертикально и на расстоянии его от его стенок с образованием между ними полости камеры слива жидкости, причем решетки закреплены по периметру внутренней поверхности перегородки, верхний торец перегородки расположен выше верхней решетки и служит его переливным порогом, а нижний торец перегородки расположен ниже нижней решетки, ограничивая подрешеточную зону, см. патент Российской Федерации 2079344 от 03.06.1995, МПК B 01 D 47/04.
Недостатком этого технического решения является малая интенсивность тепло- и массообменных процессов.
Известен массообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, газораспределительное контактное устройство, выполненное в виде тканой сетки, размещенной на высоте Н до конца нижней части корпуса аппарата с днищем или без него и составляет не менее
где 2 - коэффициент, учитывающий амплитуду пульсаций газожидкостного слоя;
σ - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м;
dэкв - диаметр эквивалентной тканой сетки контактного устройства, м;
ρ - плотность жидкости, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
аппарат содержит патрубки для подачи и вывода газа, емкость для жидкости, сопряженную с нижней частью корпуса, при этом патрубок подачи газа выведен в пространство под газораспределительным контактным устройством, см. патент Российской Федерации 2165283 от 27.05.1999, MПК B 01 D 3/28.
где 2 - коэффициент, учитывающий амплитуду пульсаций газожидкостного слоя;
σ - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м;
dэкв - диаметр эквивалентной тканой сетки контактного устройства, м;
ρ - плотность жидкости, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
аппарат содержит патрубки для подачи и вывода газа, емкость для жидкости, сопряженную с нижней частью корпуса, при этом патрубок подачи газа выведен в пространство под газораспределительным контактным устройством, см. патент Российской Федерации 2165283 от 27.05.1999, MПК B 01 D 3/28.
В этом аппарате, принятом за прототип настоящего изобретения, использовано газораспределительное контактное устройство (ГКУ), выполненное из синтетических полимерных мононитей; такие ГКУ обеспечивают более активный гидродинамический режим при значительно более низком и почти постоянном общем гидравлическом сопротивлении в широком диапазоне нагрузок по газу и малых энергетических затратах на проведение процесса. Область устойчивой работы таких устройств существенно выше в сравнении с описанным выше аналогом.
Однако устройство по патенту RU 2165283 обладает серьезным недостатком, который состоит в том, что в процессе работы устройства жидкость в пространстве под ГКУ имеет не горизонтальный уровень, а принимает положение, отраженное на фиг.3 и фиг.4 графических материалов, прилагаемых к настоящей заявке. Таким образом, в значительной мере (до 20% площади) ГКУ закрыто жидкостью, что препятствует прохождению газа через ГКУ в этой области. При этом следует отметить, что даже при увеличении расхода и, соответственно, приведенной скорости подаваемого газа, свободная зона ГКУ не увеличивается; происходит увеличение скорости прохождения газа через отверстия в свободной зоне ГКУ, при этом жидкость в пространстве над ГКУ не успевает прореагировать с газом. Кроме того, возникает так называемый вторичный унос жидкости с поверхности ГКУ. Указанные выше обстоятельства в существенной степени снижают интенсивность тепломассообменных процессов и, соответственно, эффективность устройства в целом.
В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения эффективности функционирования аппарата.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что массообменный аппарат, содержащий корпус, газораспределительное контактное устройство в виде тканой сетки, патрубки для подачи и вывода газа, емкость для жидкости, при этом выход патрубка подачи газа расположен ниже газораспределительного контактного устройства, снабжен дополнительной тканой сеткой, расположенной ниже уровня выхода патрубка подачи газа, емкость для жидкости сообщена магистралью, в которую включен насос, с полостью корпуса выше газораспределительного контактного устройства; дополнительная тканая сетка может быть расположена на расстоянии L от газораспределительного контактного устройства, при этом
где 1<γ<2 - коэффициент пульсации газожидкостного слоя;
σ - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м;
dэкв - диаметр эквивалентной тканой сетки контактного устройства, м;
ρ - плотность жидкости, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
где 1<γ<2 - коэффициент пульсации газожидкостного слоя;
σ - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м;
dэкв - диаметр эквивалентной тканой сетки контактного устройства, м;
ρ - плотность жидкости, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".
Реализация отличительных признаков изобретения обусловливает весьма важные новые свойства объекта: не допускается контакт жидкости с нижней поверхностью ГКУ и предотвращается уменьшение свободной зоны, через которую газ проходит в пространство над ГКУ, где осуществляются тепломассообменные процессы. Тем самым обеспечивается значительное повышение эффективности устройства.
Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию "изобретательский уровень".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - продольный разрез устройства;
на фиг.2 - вариант устройства с боковой подачей газа;
на фиг. 3 - схема, поясняющая распределение жидкости в пространстве под ГКУ в устройстве-прототипе;
на фиг.4 - то же, что и на фиг.3, вариант с боковой подачей газа.
на фиг.1 - продольный разрез устройства;
на фиг.2 - вариант устройства с боковой подачей газа;
на фиг. 3 - схема, поясняющая распределение жидкости в пространстве под ГКУ в устройстве-прототипе;
на фиг.4 - то же, что и на фиг.3, вариант с боковой подачей газа.
Массообменный аппарат содержит корпус 1, газораспределительное контактное устройство 2 (ГКУ), выполненное в виде тканой сетки. В конкретном примере использована сетка из полимерных мононитей, изготовленных из полиэтилентерефталата, обработанного поливинилиденфторидом. Диаметр мононитей составляет 0,81-0,83 мм. Характер плетения - полотняный. Эквивалентный диаметр (dэкв) отверстия в тканой сетке в конкретном примере составляет 1,27 мм, свободное сечение сетки - 23%.
Аппарат имеет патрубок 3 для подачи, патрубок 4 для вывода газа и емкость 5 для размещения жидкости. Выход 6 патрубка 3 подачи газа расположен ниже ГКУ 2. Аппарат снабжен дополнительной тканой сеткой 7, выполненной в конкретном примере из того же материала, что и ГКУ, но с меньшим dэкв=0,62 мм и свободным сечением сетки - 12,1%. Дополнительная тканая сетка 7 расположена на расстоянии L от ГКУ 2, при этом
где 1<γ<2 - коэффициент пульсации газожидкостного слоя;
σ - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м;
dэкв - диаметр эквивалентной тканой сетки контактного устройства, м;
ρ - плотность жидкости, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
где 1<γ<2 - коэффициент пульсации газожидкостного слоя;
σ - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м;
dэкв - диаметр эквивалентной тканой сетки контактного устройства, м;
ρ - плотность жидкости, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
Коэффициент γ зависит от приведенной скорости V м/сек газа в аппарате. Эмпирическая зависимость коэффициента γ от V приведена в таблице.
Следует отметить, что при V<0,3 м/сек не обеспечивается эффективный объем обработки газа, а при V>4 м/сек происходит вторичный унос жидкости.
Емкость 5 сообщается магистралью 8, в которую включен насос 9, с полостью корпуса 1 выше ГКУ 2.
Устройство работает следующим образом.
Через патрубок 3 подается газ, в конкретном примере, хлор. Жидкость 10, в частности, 10%-ный раствор Na2CO3, размещается в емкости 5 и предназначена для поглощения хлора. Жидкость 10 занимает нижнюю часть полости корпуса 1, а также с помощью насоса 9 подается в пространство над ГКУ 2. В исходном положении жидкость находится на уровне ГКУ 2. Газ выдавливает жидкость из пространства 11 между ГКУ 2 и сеткой 7 в пространство над ГКУ 2, при этом практически полностью пространство 11 освобождается от жидкости. Соответственно, вся нижняя поверхность ГКУ 2 свободна, и газ по всей этой поверхности проходит в пространство над ГКУ 2 и реагирует с выдавленной из пространства 11 жидкостью, а также с жидкостью, подаваемой насосом 9.
В дальнейшем подача жидкости для поглощения газа осуществляется только насосом 9; прореагировавшая с газом жидкость под действием силы тяжести "проваливается" в местах 12 с наибольшей высотой газожидкостного слоя 13 через ГКУ 2, проходит через заполненные газом пространство 11, сетку 7 и попадает в емкость 5.
Процесс продолжается до окончания подачи и поглощения газа. При этом объем и концентрация поглощающей жидкости заранее определяются в соответствии с объемом газа, который должен быть поглощен.
Для реализации использовано обычное несложное промышленное оборудование и доступные материалы, что обусловливает соответствие изобретения критерию "промышленная применимость".
Claims (2)
1. Массообменный аппарат, содержащий корпус, газораспределительное контактное устройство в виде тканой сетки, патрубки для подачи и вывода газа, емкость для жидкости, при этом выход патрубка подачи газа расположен ниже газораспределительного контактного устройства, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной тканой сеткой, расположенной ниже уровня выхода патрубка подачи газа, при этом емкость для жидкости сообщена магистралью, в которую включен насос, с полостью корпуса выше газораспределительного контактного устройства.
2. Массообменный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что дополнительная тканая сетка расположена на расстоянии L от газораспределительного контактного устройства, при этом
где 1 < γ < 2 - коэффициент пульсации газожидкостного слоя;
σ - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м;
dэкв - диаметр эквивалентной тканой сетки контактного устройства, м;
ρ - плотность жидкости, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
где 1 < γ < 2 - коэффициент пульсации газожидкостного слоя;
σ - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м;
dэкв - диаметр эквивалентной тканой сетки контактного устройства, м;
ρ - плотность жидкости, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002102924/12A RU2195358C1 (ru) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | Массообменный аппарат |
PCT/RU2003/000027 WO2003061810A1 (fr) | 2002-01-25 | 2003-01-27 | Dispositif d'echanges massiques |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002102924/12A RU2195358C1 (ru) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | Массообменный аппарат |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2195358C1 true RU2195358C1 (ru) | 2002-12-27 |
Family
ID=20255227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002102924/12A RU2195358C1 (ru) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | Массообменный аппарат |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2195358C1 (ru) |
WO (1) | WO2003061810A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2756188C1 (ru) * | 2020-11-19 | 2021-09-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" (ООО "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ") | Газораспределительное устройство |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5915688B2 (ja) * | 1976-08-10 | 1984-04-11 | 千代田化工建設株式会社 | 気液接触装置 |
RU2038130C1 (ru) * | 1989-05-02 | 1995-06-27 | Чиеда Корпорейшн | Способ очистки отходящего газа и устройство для его осуществления |
RU2079344C1 (ru) * | 1995-03-06 | 1997-05-20 | Дмитрий Львович Астановский | Аппарат для очистки газов (варианты) |
RU2165283C2 (ru) * | 1999-05-27 | 2001-04-20 | Закрытое акционерное общество "Торговый Дом "Химпром" | Массообменный аппарат |
-
2002
- 2002-01-25 RU RU2002102924/12A patent/RU2195358C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-01-27 WO PCT/RU2003/000027 patent/WO2003061810A1/ru not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2756188C1 (ru) * | 2020-11-19 | 2021-09-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ" (ООО "Инженерно-внедренческий центр "ИНЖЕХИМ") | Газораспределительное устройство |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003061810A1 (fr) | 2003-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA001995B1 (ru) | Скруббер для очистки дымовых газов | |
JP5923655B2 (ja) | 燃焼排ガス浄化装置 | |
KR900017646A (ko) | 먼지 및 화학 오염물질을 함유한 폐기 가스의 처리 방법 및 장치 | |
JP2015083302A (ja) | 排出ノズル装置およびその製造方法、並びに、該排出ノズル装置を用いた流体の分配方法および処理方法 | |
RU2310499C2 (ru) | Способ абсорбции газов и устройство для его осуществления | |
KR20030081415A (ko) | 고출력 오존처리장치 | |
RU2195358C1 (ru) | Массообменный аппарат | |
JPH08332345A (ja) | 活性炭触媒反応装置およびこれを用いた排煙脱硫装置並びに脱硫方法 | |
KR101443346B1 (ko) | 배가스 처리 장치 | |
KR100596049B1 (ko) | 고농도가스의 유해물질 제거용 스크레바식 제거장치 | |
RU2532607C2 (ru) | Пластина для обеспечения опоры для жидкого абсорбента в устройстве для очистки газа | |
JP2002307053A (ja) | オゾン水生成装置の気液分離器、及びオゾン水生成装置 | |
CN208717193U (zh) | 一种用于氯化苄生产的三氯化氮排污池 | |
RU2524601C1 (ru) | Установка безреагентной очистки и обеззараживания воды | |
KR20040026141A (ko) | 액체로부터의 슬러지 제거장치 및 슬러지 제거방법 | |
CN210699518U (zh) | 一种烟气脱硫吸收装置 | |
JP3667823B2 (ja) | 排ガスの処理方法及び装置 | |
JPS6271516A (ja) | 紙パルプ工場における排ガス脱硫装置 | |
RU2361164C1 (ru) | Способ проведения тепломассообмена и аппарат для его осуществления | |
WO2001005708A1 (en) | A process and a plant for purifying of a liquid | |
CN206642511U (zh) | 微分潜水除尘塔 | |
RU48966U1 (ru) | Деаэратор термический линейноструйного типа | |
RU2308419C2 (ru) | Деаэратор термический линейно-струйного типа | |
JP4094694B2 (ja) | 排煙脱硫用ジェットバブリングリアクター | |
RU2710197C1 (ru) | Способ нейтрализации аварийных выбросов газообразного хлора и установка для его осуществления |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100126 |