Расчет и проектирование установки для очистки газовоздушной смеси от аммиака для предотвращения вредного выброса в атмосферу, страница 5

Наиболее распространенными являются насадочные (поверхностные) и барботажные тарельчатые абсорберы.

В зависимости от применяемого давления абсорберы подразделяются на вакуумные, атмосферные и работающие под давлением выше атмосферного.

По технологическому назначению абсорбционные аппараты подразделяются на аппараты осушки, очистки газа, газораспределения и другие.

Вентиляторами называют машины, перемещающие газовые среды. В промышленности наиболее распространены центробежные и осевые вентиляторы. Насосы в свою очередь используют для перекачивания жидкостей. К основным типам насосов относятся центробежные, поршневые и осевые насосы.

Теплообменные аппараты предназначены для нагрева или охлаждения, а холодильники – для охлаждения жидких и газообразных сред. В качестве хладагентов может использоваться вода или другие нетоксичные, непожаро- и невзрывоопасные вещества.

Конденсаторы используются для конденсации паров, а также для подогрева жидкостей и газов за счет теплоты конденсации паров.

Резюмируя выше перечисленное, можно сделать следующие выводы. Абсорберы по конструкционным признакам весьма разнообразны, так как могут отличаться друг от друга способом создания поверхности контакта фаз и давлением в аппарате. Также существует большое количество дополнительного оборудования, позволяющее осуществлять в технологическом процессе нагрев, охлаждение, нагнетание, выпаривание вещества и другие процессы.

1.4 Патентный обзор

Слободяником И. П. была разработана секционированная колонна, имеющая две отличительных черты от других изобретенных насадочных колонн. Первой особенностью является то, что высота слоя насадки в каждой секции составляет 2,5 линейных размера элемента насадки. Вторая особенность – это наличие сеток между стенками колонны и кромками решеток для свободного слива жидкости на нижние решетки.

Рассматриваемая колонна относится к конструкциям массообменных колонн насадочного типа для систем газ (пар) – жидкость, предназначенных для процессов абсорбции, ректификации и промывки газов. Такая колонна может найти применение в химической, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности.

Целью автора являлось повысить эффективность массобмена между газом (паром) и жидкостью в рассматриваемой колонне. Данная цель осуществляется за счет следующих факторов. Во-первых, в результате увеличения межфазной поверхности массообмена в свободном объеме насадки. Во-вторых, вследствие обеспечения структуры потока жидкости, близкой к модели идеального вытеснения в горизонтальной плоскости в радиальном направлении при полном перемешивании жидкости по высоте слоя насадки в секции.    

Разработанная автором секционированная колонна (рисунок 5) представляет собой вертикальный цилиндрический корпус 1, внутри которого по высоте поярусно и поочередно установлены центробежные 2 и центростремительные 3 секционирующие перфорированные решетки. Центробежные решетки 2 выполнены в виде конусов, ориентированных вершинами вверх, с диаметром, меньшим внутреннего диаметра колонны. Центростремительные решетки  3 – это усеченные конусы, большие основания которых ориентированы вверх. Угол образующих конуса к горизонтали у центробежных решеток 2 в два раза меньше, чем у центростремительных 3. Перфорация решеток представлена в виде арочных прорезей 4 и 5 выпуклостями вверх, равномерно расположенных по концентрическим окружностям конусов. Оси арочных прорезей 4 и 5 центробежных 2 и центростремительных 3 решеток направлены под острым углом к образующим от центра к периферии и от периферии к центру соответственно. Для плотного прилегания центростремительных решеток 3 к стенкам корпуса 1 автором колонны предусмотрено выполнение наружных кромок с отбортовкой вверх. Плотное прижимание отбортовок к внутренним стенкам корпуса 1 осуществляется распорными кольцами 6, к концам которых прикреплены упорные пластины 7 и 8 (рисунок 6). К одной из пластин прикреплен упорный винт 9, проходящий свободно в отверстие другой пластины 8. На упорный винт 9 по обе стороны пластины 8 навинчены гайки 10 и 11. Для возможности обслуживания гаек 10 и 11 сверху при установке распорного кольца 6 автор колонны предложил идею смещения оси упорного винта 9 внутрь окружности распорного кольца 6 и вверх относительно горизонтальной плоскости. Для крепления центробежных решеток 2 используются распорные кольца 6 совместно с радиальными опорами 12. На каждой решетке беспорядочно расположен слой насадки 15, высота которого составляет 2,5 линейных размера элемента насадки. Между стенками корпуса колонны 1 и наружными кромками центробежных решеток 2 расположена сетка 13. Внутренние отверстия центростремительных решеток 3 перекрыты сеткой 14. Ячейки сеток 13 и 14 имеют размер, меньший линейных размеров элементов насадки 15. Жидкость подается в колонну над центром слоя насадки 15 центробежной решетки 2 по центральной трубе 16, а газ (пар) снизу.