RU14850U1

RU14850U1 - MASS EXCHANGE DEVICE

Info

Publication number: RU14850U1
Application number: RU99126489/20U
Authority: RU
Inventors: К.И. Тимин; С.А. Артемьев; К.Ш. Валиуллин; П.С. Смирнов
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт "Кристалл"
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2000-09-10

Abstract

Массообменный аппарат для взаимодействия газов с жидкостями, например, для абсорбции окислов азота водными растворами азотной кислоты, включающий вертикальный корпус с тарелками, в отверстиях которых помещены газовые патрубки со стационарно установленными колпачками с прорезями в зоне погружения их в затворную жидкость и переливные устройства, отличающийся тем, что над каждым газовым патрубком концентрично основному колпачку дополнительно установлен внутренний колпачок с возможностью свободного вертикального перемещения относительно газового патрубка, наружная поверхность которого снабжена направляющими ребрами, а на верхнем срезе газового патрубка дополнительно выполнены прорези.Mass transfer apparatus for the interaction of gases with liquids, for example, for the absorption of nitrogen oxides by aqueous solutions of nitric acid, including a vertical housing with plates, in the openings of which there are gas pipes with stationary caps with slots in the immersion zone of the gate fluid and overflow devices, characterized in that above each gas pipe concentrically to the main cap an additional internal cap is installed with the possibility of free vertical movement flax gas pipe, the outer surface of which is provided with guide ribs, and additional cuts are made on the upper cut of the gas pipe.

Description

МАСОООБМЕНИЫЙ АПЩРАТMASCHANGEABLE APPARATUS

Полезная модель относится к массообменным аппаратам для систем газ-жидкость и может быть использованав химической промкпшенности, в производстве B3pbffitjaTbK веществ, преш пцественно для абсорбции окислов азота и концентригрования азотной кислоты.The utility model relates to mass transfer apparatus for gas-liquid systems and can be used in chemical industry, in the production of B3pbffitjaTbK substances, especially for the absorption of nitrogen oxides and the concentration of nitric acid.

Известны аппараты в виде абсорбционных и ректификащ оннюс колонн, внутрикоторых на определенном расстоянии друг от друга размещены горизонтальные тарелки с переливными устройствами и газовыми патрубками, над которыми стационарно установлены колпашси с {форезямй в зоне погружения в затвор опо жидкость (Атрощенко В.И. „Технология азотной кислоты, изд.Химия, Х970, с.162; Плановский А.Н., Рамм В.М., Коган С.3,„1|)0цессы и аппараты химической технологии, изд.Known apparatuses are in the form of absorption and distillation onyus columns, inside which horizontal plates with overflow devices and gas pipes are placed at a certain distance from each other, above which caps are permanently mounted with {phoresis in the zone of immersion in the shutter oppo liquid (Atroshchenko V.I. "Technology nitric acid, published by Chemistry, X970, p.162; Planovsky A.N., Ramm V.M., Kogan S. 3, “1 |) Processes and apparatuses of chemical technology, ed.

Химия, 1968, с.600, Да1цинский А.А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры, Сгфавочник, изд.Шшашостроение, 1970, с.621-622). Однако известные аппараты с колпачковыми тарелками недостаточно эффективны в широком диапазоне нагрузок по газу и жидкости из-за наличия над кащым газовым патрубком тарелки только одного стащойарю установленного колпачка.Chemistry, 1968, p. 600, Da1tsinsky A.A. Fundamentals of the design and calculation of chemical equipment, Sfavofochnik, ed. Shshashostroenie, 1970, p.621-622). However, the known apparatus with cap plates is not effective enough in a wide range of gas and liquid loads due to the presence above the cutting gas pipe nozzle of only one installed cap.

В01Д 3/32. 3/20, 3/26, С06 B2I/00V01D 3/32. 3/20, 3/26, C06 B2I / 00

(( ((

Целью предлагаемого технического решения является увеличение эффективности массообмена и стабилизация работы аппарата в широком диапазоне нагрузок.The aim of the proposed technical solution is to increase the efficiency of mass transfer and stabilization of the apparatus in a wide range of loads.

Поставленная цель достигается теле, что недц кавдым газовым патрубком тарелки внутри стационарного колпачка дополнительно установлен колпачок меньшего диаметра с возможностью свободного вертикального перемещения относительно газового патрубка, на наружной поверхности которого установлены направляющие ребра, а на верхнем срезе газового патрубка по периметру дополнительно выполнены прорези.The goal is achieved by the body that, in a few weeks, a gas cap of the plate inside the stationary cap additionally has a cap of a smaller diameter with the possibility of free vertical movement relative to the gas tube, on the outer surface of which guide ribs are installed, and additional cuts are made on the perimeter of the gas pipe around the perimeter.

На фиг.Х схематически изображен предлагаемый аппарат, на - узел тарелки с колпачками и газовш патрубком.In Fig. X, the proposed apparatus is schematically shown, on is the plate assembly with caps and a gas pipe.

Аппарат состоит из тарелок I с переливными патрубками t. На тарелках укреплены газовые патрубки 3, над которыми стационарно установлены колпа ши 4 с прорезяшя 5. Внутри кащого стащонарного колпачка 4 дополнительно установлен колпачок меньшего диаметра 6 с прорезями 7 с возможностью свободного вертикального перемещения относительно газового патрубка 3, на наружной поверхности которого имеются направляшре ребра 8. Допо шительно на верхнем срезе каждого патрубка 3 выполнены прорези 9. Вертикальное перемещение колпачка 6 ограничено внутренней плоскостью 10 колпачка 4 при перемещении колпачка 6 вверх и верхним .срезом газового патрубка 3 при перемещении колпачка 6 вниз.The apparatus consists of plates I with overflow nozzles t. Gas nozzles 3 are fixed on the plates, above which the flange 4 is fixedly installed with a slot 5. An additional cap of a smaller diameter 6 with slots 7 is additionally installed inside the slanting cap 4 with the possibility of free vertical movement relative to the gas nozzle 3, on the outer surface of which there are ribs 8 In addition, slots are made on the upper cut of each pipe 3. The vertical movement of the cap 6 is limited by the inner plane 10 of the cap 4 when the cap 6 is moved up .srezom top gas nozzle 3 by moving the cap 6 downwards.

Аппарат работает следушрш образом.Штрозные газы проходят снизу вверх, а жидкость - раствор азотной кислоты - сверху вниз, т.е. движение фаз в колонне осуществляется противотоком, минимальном расходе газа, когда за счет скоростного напора колпачок 6 не может приподняться над срезом газового патрубка 3, газ гфоходит через прорези 9 патрубка 3. максимальном расходе газа колпачок б поднимается вверх и упирается во внутреннюю плоскость днища 10 стационарного колшьчка 4. Таким образом, свободно лежалей на газовом патрубке 3 колпачок б с изменением расхода газа за счет своего веса изменяет величину площади зазора между торцевой плоскостью колпачка б и верхним срезом газового патрубка 3 и тем саляж поддерживает постоянной скорость газа при его истечении в барботажный слой жщкости на тарелке. Постоянный уровень жидкости на тарелке поддерживается за счет расположения верхнего среза II переливной трубы 2 на определенном расстоянии над тарелкой I. Газ через прорези 7 внутреннего колпачка б проходит в барботажный слой жидкости, разбиваясь при этом на большое число отдельных струй, далее газ повторно проходит через црорези 5 внешнего колпачка 4, разбиваясь при этом на еще большее число отдельных струй. %и прохождении газа через две барботажные ступени улучшается распределение газа и струй в слое жидкости на тарелке, при этом увеличивается слой пены, являющейся основной областью массообмена на тарелке. После интенсивного контакта газа с жидкостью на тарелке отработанный газ проходит на вышележащую тарелку колошш« где описанный режим работы повторяется, а жидкость по переливной трубе перетекает на поверхность нижележащей тарелки. Нижние концы переливных трубок погружены в слой жидкости на нижележащихThe device operates as follows. Strict gases pass from bottom to top, and liquid - a solution of nitric acid - from top to bottom, i.e. the phases in the column move in countercurrent flow, the minimum gas flow, when due to the high-pressure head the cap 6 cannot rise above the cut of the gas pipe 3, the gas flows through the slots 9 of the pipe 3. The maximum gas flow cap b rises and abuts against the inner plane of the stationary bottom 10 stick 4. Thus, freely lying on the gas pipe 3 cap b with a change in gas flow due to its weight changes the size of the gap between the end plane of the cap b and the upper cut of gas of the nozzle 3 and, in so doing, the salage maintains a constant gas velocity when it flows into the bubble layer of the liquid on the plate. A constant liquid level on the plate is maintained due to the location of the upper cut II of the overflow pipe 2 at a certain distance above the plate I. Gas through the slots 7 of the inner cap b passes into the bubble layer of the liquid, breaking up into a large number of individual jets, then the gas re-passes through the crotches 5 of the outer cap 4, breaking up into an even greater number of individual jets. % and the passage of gas through two bubble stages, the distribution of gas and jets in the liquid layer on the plate improves, while the foam layer, which is the main mass transfer region on the plate, increases. After intensive contact of the gas with the liquid on the plate, the exhaust gas passes to the overlying plate at the same time “where the described operating mode is repeated, and the liquid flows through the overflow pipe to the surface of the underlying plate. The lower ends of the overflow pipes are immersed in a layer of fluid on the underlying

W W

тарелках, а верзшие концы трубок выступают над шверхностыэ вшаележащих тарелок, образуя постояшшй слой жидкости на тарелках. При двойном прохоащении гада через концентрически установленные колпачки увеличивается количество ступеней барботажа, кроме того, при работе струи кислоты и газа попадм)Т в полости, образованные кольцами колпачков и дополнительно дробятся на кашш о стенки этих полостей, что также приводит к увеличению поверхности контакта фаз.plates, and the ends of the tubes protrude above the upper surface of the lying plates, forming a standing layer of liquid on the plates. When the reptile is double traversed through concentrically mounted caps, the number of bubbling stages increases, in addition, when the jet of acid and gas is injected) T into the cavities formed by the caps rings and are additionally crushed into porridge against the walls of these cavities, which also leads to an increase in the phase contact surface.

Таким образом предложенное техническое решение позволит стабилизировать работу колонны в широком диапазоне нагрз ок и увеличить эффективность массообмена. Заявитель /Генеральный директорС Thus, the proposed technical solution will stabilize the operation of the column in a wide range of loadings and increase the efficiency of mass transfer. Applicant / Director General

тч2 Л7У1//уШ Н.И.Работинский ( PM2 L7U1 // USH N.I. Rabotinsky (

Claims

Mass transfer apparatus for the interaction of gases with liquids, for example, for the absorption of nitrogen oxides by aqueous solutions of nitric acid, including a vertical casing with plates, in the openings of which there are gas pipes with stationary caps with slots in the zone of immersion in the gate liquid and overflow devices, characterized in that above each gas pipe concentrically to the main cap an additional internal cap is installed with the possibility of free vertical movement flax gas pipe, the outer surface of which is provided with guide ribs, and additional cuts are made on the upper cut of the gas pipe.