SU1685477A1 - Газлифтный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к конструкци м дл  проведени  тепломассообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость, п частности газлифтных аппаратов, и пред назначенодл  использовани  в химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности , например при проведении реакций основного органического синтеза Изобретение позвол ет повысить оффек тивность теппомассообменных процессов за счет увеличени  площади межфазной поверхности и степени циркул ции фаз Это достигаетс  тем, что в газлифтном аппарате с внутренним циркул ционным контуром, содержащем цилиндрический корпус, коническое днище, патрубки ввода и вывода регентов , газораспределитель и вертикальные трубы, верхние и нижние срезы которых расположены на уровне трубных решеток, аппарат снабжен коаксиальным корпусу цилиндрическим экраном, установленным под нижней фубнои решеткой, а газортснределитель выполнен в виде плоской перфорированной решетки, примыкающей к днищу аппарата и расположенной ниже экрана. При этом отношение диаметров газораспределител  и экрана составл ет 0,7-0,9. 1 ил.. 1 табл. 00 С

Description

Изобретение относитс  к конструкци м аппаратов дл  проведени  тепломассообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость , в частности газлифтных аппаратов, и предназначено дл  использовани  в химической , нефтехимической и других отрасл х промышленности, например при проведении реакций основного органического синтеза .

Цель изобретени  - повышение эффективности тепломассообменных процессов за счет увеличени  площади межфазной поверхности и степени циркул ции фаз.

На чертеже представлена схема газлиф- тного аппарата.

Газлифтный аппарат включает корпус 1, расположенные внутри него вертикальные

внутренние барботажные 2 и циркул ционные (внешние) 3 трубы, соединенные по концам трубными решетками А, нижнюю (приемную) 5 и верхнюю (сепарэционную) 6 камеры. Нижн   часть приемной камеры 5 образована коническим днищем аппарата.

В приемной камере 5 коаксиально расположены перфорированна  барботажна  решетка 7 и цилиндрический экран 8. Между корпусом и верхней крышкой устанавливаетс  обечайка 9 со штуцером 10 дл  вывода проконтактировавшей жидкости Аппарат также снабжен патрубками. 11-дл  ввода исходного газа; 12 - дл  вывода газа, 13 и 14 - дл  ввода и вывода хладагента

Аппарат работает следующим образом

О 00 СЛ

ь. VI

Жидка  фаза заполн ет корпус до уровн  патрубка 10 Газ вводитс  через патрубок 11 и барботер 7 и в виде пузнрей движетс  вверх по аппарату, распредел  сь по Оэрбо- тзжным трубам , где основна  масса его поглощаетс .

На выходе из барботажных труб взаимодействие газа с активным компонентом жидкой фазы продолжаетс  в барботажном слое над перхнеи труСмшй решеткой 4, Далее газы отдел ютс  от жидкости и вывод тс  через патрубок 12 Часть дегазированной жидкости выводитс  через пере/меной пат руЬок 10 как продукт-сырец, а основна  масса поступает в циркул ционные трубы 3, где движетс  вниз за счет разности удельных весов дегазированной жидкости и этих трубах и газожидкос.тной эмульсии п Ьарботаж- ных трубах 2.

Поток циркулирующей реакционной массы входит в нижнюю приемну камеру 5 и устремл етс  в -ольцевои зазор между барботером 7 и экраном 8 Прпидч чазор. поток реакционной массы растекаетс  к центруй периферии При этом в осевой зоне образуетс  область повышенных скоростей жидкости,что приводит к оттеснению гчзо- вых пузырей к периферии и искривлению траектории их движени . В результате гззо содержание барботажной зоны возрастает одновременно с повышением равномерности распределени  газа по поперечному се чению Наблюдаетс  дробление пузырей газа внутри области ограниченной экраном , а также взаимна  турбулизаци  фаз

Указанный характер движени  пузырей обеспечиваетс  при соотношении диаметров газораспределител  и экрана, равном 0,7-0,9 Уменьшение диаметра газораспределител  ведет к снижению газосодержани  и равномерности распределени  1аза по барботажным трубам, а увеличение дна- метра газораспределител  ограничиваетс  геометрией нижней крышки аппарата или увеличивает гидравлическое сопротивление циркул ционного контура, т е снижает скорость циркул ции.

Вли ние данного диапазона доказываетс  нижеприведенными примерами

Примеры 1-4. В газлифтном реакторе с наружным диаметром 2800 мм и высотой трубчатки 3000 мм установлено барботэж- ных груб (по) - 537 шт, циркул ционных (пц) - 469 шт, диаметр экрана (с1э) - 1800 мм.

Расход газа на системе вода воздух в реактор составп ет 700м /ч. О равномерно сти распределени  газа по барботажным трубам суд г по величине отношени  числа труб, в которых барботаж имеет место (пб ) к общему числу барботажных труб Наличие

проскока воздух в нисход щую ветвь аз- лифта со глороны барбоюра характеризуют величиной отношении числа циркул ционных труб (гГ(), п которых имеет место проскок газа, к общем числу циркул ционных труб. Величину газосодержани  в барботажных трубах / tp /пмредел ют методом разницы давлении Значение пь/пб , Пц/Пц и у мри изменении дитмгтра барботера в

предепл (0,6 i,U) сЬ приведены в таблице откуда следует, что уменьшение диаметра барЬотера меньше О Mi,, как и увеличение его выше 0.9 оЧ. знгчьиельно ухудшает гид- родиплмичесчче показатели: ухудшение

равномерности распределени  газа по бар- богажным трубам и снижение газосодержл- нич . I такж1 v4 Mv 4 ne проскока газа в циркул ционный контур Это приводит к снч кеьию ЭФ ти .пости аппарата, так как

сокращаемс  п верхние,и, контакта фаз, снижаетс  интенсивность циркул ции и нарушаетс  соотношгпи взаимодействующих компонент.1 в зоно реакции.

езультатч jKCiiopiiMPHtOB приведены

в таблице

В предлагаемом газлифтном аппарате обесп ншаетсл высокортзви а  поверх- ноп, юпчоибмена и интенсивна  циркул ци  идкос1и MI о ,отдает наилучшие

ycnoitn 1 д,, i теплопОм IM и массопередачи. Это позвол ет увег ги.ь нагрузку на реактор по газу без ,,  степени поглощени  газа и ухудшени  селективности процесса Конырукцич аппарата позвоп ет

использовать дл  сю изготовлени  сущест южухотруБчатие теплообменники, что значтетыю снижает стоимость и трудоемкость чсмоювлени  аппарата при многократном покорении сроков реконструкции.

Фор мула изобретени 

азлифтпыи аппарат с внутренним циркул ционным контуром содержащий цилиндрический корпус, коническое днище, патрубки ввода и вывода реагентов, газо5 распределитель и вертикальные трубы, верхние и нижние срезы которых расположены на уровне т рубных решеток, отличающийс  тем что, с целью повышени  эффективности тепломассообменных процессов за

0 счет увеличени  площади межфазной поверхности и степени циркул ции фаз, аппарат снабжен коаксиальным корпусу цилиндрическим экраном, установленным под нижней трубной решеткой, а газораспределитель вы5 поснен в виде плоской перфорированной ре- примыкающей к днищу аппарата и расположенной ниже экрана, при этом отно- ше- ие диаметров газораспределител  и экрана составл ет 0,7-0,9

Величина гоотношеНИЯ П6/Пи

080 0,95 0,93 0,87

Газосодержание в арботажных трубах

олоз

0,120 0.126 0,090

Величина отношени 

о

О

О

0,06

б

в

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Газлифтный аппарат с внутренним циркуляционным контуром, содержащий цилиндрический корпус, коническое днище, патрубки ввода и вывода реагентов, газораспределитель и вертикальные трубы, верхние и нижние срезы которых расположены на уровне трубных решеток, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности тепломассообменных процессов за счет увеличения площади межфазной поверхности и степени циркуляции фаз, аппарат снабжен коаксиальным корпусу цилиндрическим экраном, установленным под нижней трубной решеткой, а газораспределитель выполнен в виде плоской перфорированной решетки. примыкающей к днищу аппарата и расположенной ниже экрана, при этом отношение диаметров газораспределителя и экрана составляет 0,7-0,9.

   Соотношение диаметров экрана и газораспределителя Величина соотношения Пб7пб Газосодержание в барботажных трубах Величина отношения Пц/Пц 0,6 0,86 0,103 0 0.7 0,95 0,120 0 0,9 0,93 0,126 ⁰ 1,0 0,87 0,090 ' 0.06 . (