RU2345813C1 - Heat-and-mass exchanger - Google Patents
Heat-and-mass exchanger Download PDFInfo
- Publication number
- RU2345813C1 RU2345813C1 RU2007115730/15A RU2007115730A RU2345813C1 RU 2345813 C1 RU2345813 C1 RU 2345813C1 RU 2007115730/15 A RU2007115730/15 A RU 2007115730/15A RU 2007115730 A RU2007115730 A RU 2007115730A RU 2345813 C1 RU2345813 C1 RU 2345813C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- diameter
- chipper
- disks
- liquid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности. Эффективным может быть использование изобретения, в частности, в области производства винилароматических углеводородов, таких как стирол, альфаметил-стирол, винилтолуол, дивинилбензол, а также изопрена, бутадиена и др.The invention may find application in the refining, petrochemical, chemical and other industries. It can be effective to use the invention, in particular, in the production of vinyl aromatic hydrocarbons such as styrene, alpha-methyl styrene, vinyl toluene, divinylbenzene, as well as isoprene, butadiene, etc.
Известен скруббер с регулярной насадкой для осуществления процессов тепломассообмена, включая пылеулавливание, при противоточном движении газа и жидкости по слою насадки (В.Н.Ужов, А.Ю.Вальдберг. Подготовка промышленных газов к очистке. Москва, Издательство «Химия», 1975, стр.85). Скруббер имеет штуцер для ввода газа, расположенный в боковой стенке обечайки корпуса аппарата под слоем насадки. Недостатком указанного аппарата является низкая эффективность процессов тепломассообмена, высокое гидравлическое сопротивление и образование отложений пыли на поверхности насадки.Known scrubber with a regular nozzle for the implementation of heat and mass transfer processes, including dust collection, with countercurrent movement of gas and liquid along the nozzle layer (V.N. Uzhov, A.Yu. Waldberg. Preparation of industrial gases for cleaning. Moscow, Chemistry Publishing House, 1975, p. 85). The scrubber has a gas inlet fitting located in the side wall of the shell of the apparatus body under the nozzle layer. The disadvantage of this apparatus is the low efficiency of heat and mass transfer processes, high hydraulic resistance and the formation of dust deposits on the surface of the nozzle.
Известен также пенный аппарат - газопромыватель для очистки воздуха от пыли в апатитонефелиновом обогатительном производстве, включающий вертикальный прямоугольного сечения корпус, содержащий узел ввода воздуха в аппарат в виде бокового штуцера (диффузора) и расположенное над ним устройство для контактирования в виде одной перфорированной решетки (М.Е.Позин, И.П.Мухленов, Э.Я.Тарат. Пенные газоочистители, теплообменники и абсорберы, Госхимиздат, 1959, стр.47).Also known is a foam apparatus — a gas scrubber for purifying dust from air in an apatitonefelin concentration plant, including a vertical rectangular section housing containing an air inlet unit in the form of a side fitting (diffuser) and a contact device located above it in the form of one perforated grating (M. E. Pozin, IP Mukhlenov, E. Ya. Tarat. Foam gas scrubbers, heat exchangers and absorbers, Goskhimizdat, 1959, p. 47).
Известный аппарат обладает невысокой прочностью коробчатой конструкции корпуса с плоскими стенками, неравномерным распределением газового потока по поперечному сечению зоны контактирования при боковом вводе газа в аппарат и низкой эффективностью тепломассообмена.The known apparatus has a low strength box-shaped structure of the casing with flat walls, uneven distribution of the gas stream over the cross section of the contact zone with lateral gas inlet to the apparatus and low heat and mass transfer.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тепломассообменный аппарат для взаимодействия газа и жидкости, используемый для улавливания фтористого водорода из газов, отходящих от электролизеров алюминиевого производства. Известный пенный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус, содержащий в его верхней части патрубки для ввода жидкости и патрубок для вывода газа, а в нижней - патрубки для вывода жидкости и центральный трубопровод для ввода газа с расположенными над его верхней кромкой последовательно по ходу газа отбойником, газораспределительной решеткой и устройством для контактирования газа и жидкости в виде двух перфорированных кольцеобразных решеток (И.П.Мухленов, Э.Я.Тарат. Пенный режим и пенные аппараты. Издательство «Химия». 1977, стр.278). Аппарат содержит также расположенный в центральной части решеток распределительный короб цилиндрической формы, из которого выпуск орошающего содового раствора осуществляется в промежутке между газораспределительной решеткой и нижней перфорированной решеткой. На входе в патрубок для вывода газа установлен брызгоуловитель со сливной трубой, нижний торец которой расположен в объеме приемной коробки для ввода орошающего содового раствора.The closest in technical essence to the proposed one is a heat and mass transfer apparatus for the interaction of gas and liquid, used to trap hydrogen fluoride from gases emanating from aluminum electrolysis cells. The known foam apparatus includes a vertical cylindrical body containing in its upper part nozzles for introducing liquid and a nozzle for discharging gas, and in the lower part there are nozzles for discharging liquid and a central pipeline for introducing gas with a chimney, gas distribution located above its upper edge, in series with the gas a lattice and a device for contacting gas and liquid in the form of two perforated annular lattices (IP Mukhlenov, E. Ya. Tarat. Foam mode and foam devices. Publishing house "Chemistry". 1977, p. 27 8). The apparatus also contains a cylindrical distribution box located in the central part of the gratings, from which the irrigating soda solution is discharged between the gas distribution grate and the lower perforated grate. At the inlet to the gas outlet pipe, a spray trap is installed with a drain pipe, the lower end of which is located in the volume of the receiving box for introducing the irrigating soda solution.
Данный аппарат имеет более прочный корпус, что обеспечивается цилиндрической формой обечайки корпуса, лучшее распределение газа при подаче его через центральный трубопровод с отбойником и преимущество в эффективности тепломассообмена по сравнению с рассмотренным выше пенным аппаратом.This apparatus has a more robust casing, which is ensured by the cylindrical shape of the shell of the casing, better gas distribution when it is supplied through a central pipeline with a chipper and an advantage in the efficiency of heat and mass transfer compared to the foam apparatus discussed above.
В то же время аппарат обладает следующими недостатками.At the same time, the device has the following disadvantages.
Газораспределительная решетка, установленная на все сечение аппарата, не обеспечивает необходимой равномерности распределения газового потока в зоне контактирования (в области установки кольцеобразных перфорированных решеток) в связи:The gas distribution grill installed on the entire cross section of the apparatus does not provide the necessary uniformity in the distribution of the gas flow in the contact zone (in the installation area of ring-shaped perforated gratings) due to:
- с подачей газового потока в пристеночную зону газораспределительной решетки;- with the supply of a gas stream to the wall zone of the gas distribution grid;
- с неравномерной подачей на газораспределительную решетку орошающей жидкости (в центральную ее часть);- with uneven supply of gas to the gas distribution grid (in its central part);
- с искажением течения распределенного по всему сечению аппарата газового потока донной частью распределительного короба перед входом потока в кольцеобразную зону контактирования.- with distortion of the flow of the gas flow distributed over the entire cross section of the apparatus by the bottom of the distribution box before the flow enters the annular contact zone.
Существенная неравномерность распределения газового потока в зоне контактирования во многом определяет недостаточный уровень тепломассообмена в аппарате.The significant uneven distribution of the gas stream in the contact zone largely determines the insufficient level of heat and mass transfer in the apparatus.
Кроме того, аппарат имеет повышенное гидравлическое сопротивление, связанное с использованием орошаемой газораспределительной решетки и комбинации из двух перфорированных решеток при соотношении их свободных сечений в области 1÷1,35.In addition, the apparatus has increased hydraulic resistance associated with the use of an irrigated gas distribution grate and a combination of two perforated gratings with a ratio of their free sections in the range of 1 ÷ 1.35.
В связи с указанными недостатками использование известного пенного аппарата в крупнотоннажных процессах, таких, например, как способ получения стирола дегидрированием этилбензола (с диаметром корпуса аппарата до шести и более метров), встречает значительные трудности.In connection with these shortcomings, the use of the known foam apparatus in large-capacity processes, such as, for example, the method of producing styrene by dehydrogenation of ethylbenzene (with a diameter of the apparatus to six meters or more), encounters considerable difficulties.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности тепломассообмена в аппарате при улучшении равномерности распределения газового потока в зоне контактирования и снижении гидравлического сопротивления.The objective of the present invention is to increase the efficiency of heat and mass transfer in the apparatus while improving the uniformity of the distribution of the gas flow in the contact zone and reducing hydraulic resistance.
Предлагается тепломассообменный аппарат для взаимодействия газа и жидкости, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками для ввода жидкости и патрубком для вывода газа в его верхней части, патрубками для вывода жидкости и центральным трубопроводом для ввода газа с отбойником и устройством для контактирования газа и жидкости над ним - в его нижней части. Между верхней кромкой трубопровода для ввода газа и отбойником установлены один или несколько дисков, имеющих диаметр, равный диаметру отбойника, с центральным отверстием каждый, при этом диаметр отверстия у нижнего диска меньше диаметра трубопровода для ввода газа, а у вышерасположенных дисков диаметр отверстия меньше, чем у нижерасположенных.A heat and mass transfer apparatus for the interaction of gas and liquid is proposed, comprising a vertical cylindrical body with nozzles for introducing liquid and a nozzle for discharging gas in its upper part, nozzles for discharging liquid and a central pipeline for introducing gas with a chipper and a device for contacting gas and liquid above it - at its bottom. Between the upper edge of the gas supply pipe and the chipper one or more disks are installed having a diameter equal to the chipper diameter, each with a central hole, while the diameter of the hole at the lower disk is less than the diameter of the gas supply pipe, and at the upstream disks the diameter of the hole is less than in the downstream.
Указанный отбойник может быть выполнен в форме плоского диска или в виде конуса с вершиной, направленной вверх, а также может быть перфорированным.The specified chipper can be made in the form of a flat disk or in the form of a cone with the top pointing up, and can also be perforated.
Диск или диски в аппарате предпочтительно устанавливать на одинаковом расстоянии от верхней кромки трубопровода для ввода газа, друг от друга и от отбойника, при этом указанное расстояние составляет:It is preferable to install the disk or disks in the apparatus at the same distance from the upper edge of the gas supply pipe, from each other and from the bump, the specified distance being:
где Н - расстояние от верхней кромки трубопровода для ввода газа до нижнего диска, расстояние между дисками, расстояние от верхнего диска до отбойника, м;where H is the distance from the upper edge of the pipeline for introducing gas to the lower disk, the distance between the disks, the distance from the upper disk to the chipper, m;
Fтр - площадь поперечного сечения трубопровода для ввода газа, м2;F Tr - the cross-sectional area of the pipeline for introducing gas, m 2 ;
n=1÷5 - количество дисков;n = 1 ÷ 5 - the number of disks;
К=0.5÷1.0 - коэффициент.K = 0.5 ÷ 1.0 - coefficient.
Устройство для взаимодействия газа и жидкости может быть выполнено в виде двух перфорированных кольцеобразных решеток, между которыми в центральной части расположен распределительный короб цилиндрической формы. При этом на входе в патрубок для вывода газа установлен брызгоуловитель со сливной трубой. Предпочтительно, чтобы свободное сечение нижней решетки было в 1,4÷3,5 раза больше свободного сечения верхней решетки, а отношение диаметров отбойника и распределительного короба находилось в пределах 1:0,5÷1,5.A device for the interaction of gas and liquid can be made in the form of two perforated annular gratings, between which in the central part there is a distribution box of cylindrical shape. At the same time, a spray trap with a drain pipe is installed at the inlet to the gas outlet pipe. It is preferable that the free cross section of the lower grill was 1.4 ÷ 3.5 times larger than the free cross section of the upper grill, and the ratio of the diameters of the chipper and the distribution box is within 1: 0.5 ÷ 1.5.
Расстояние между решетками может составлять 0,1÷0,4 диаметра корпуса аппарата.The distance between the grilles can be 0.1 ÷ 0.4 of the diameter of the apparatus.
Нижний торец сливной трубы брызгоуловителя предпочтительно располагать в объеме распределительного короба.The lower end of the drain pipe of the spray trap is preferably located in the volume of the distribution box.
Распределительный короб может быть снабжен сливной трубой, нижний торец которой расположен ниже верхней кромки трубопровода для ввода газа.The distribution box may be provided with a drain pipe, the lower end of which is located below the upper edge of the gas inlet pipe.
В качестве устройства для взаимодействия газа и жидкости также могут быть установлены, например, слой регулярной массообменной насадки, пакет решеток, пакет тарелок или сочетание решеток и насадок. При этом над устройством располагают распределитель жидкости, соединенный с патрубками для ввода жидкости.As a device for the interaction of gas and liquid can also be installed, for example, a layer of regular mass transfer nozzles, a package of gratings, a package of plates or a combination of gratings and nozzles. At the same time, a liquid distributor is connected above the device, connected to the nozzles for introducing liquid.
Расстояние между отбойником и устройством для взаимодействия газа и жидкости предпочтительно может составлять 1÷0,4 диаметра корпуса аппарата.The distance between the chipper and the device for the interaction of gas and liquid can preferably be 1 ÷ 0.4 of the diameter of the apparatus.
Предлагаемый тепломассообменный аппарат для взаимодействия газа и жидкости может быть использован в различных процессах нефтехимической, химической промышленности, например в процессе производства стирола дегидрированием этилбензола.The proposed heat and mass transfer apparatus for the interaction of gas and liquid can be used in various processes of the petrochemical and chemical industries, for example, in the production of styrene by dehydrogenation of ethylbenzene.
На фиг.1 изображена схема одного из вариантов заявляемого аппарата - пенного аппарата для охлаждения и очистки контактного газа от катализаторной пыли и отпарки углеводородов из водного конденсата в процессе получения стирола дегидрированием этилбензола.Figure 1 shows a diagram of one of the variants of the claimed apparatus - a foam apparatus for cooling and purifying contact gas from catalyst dust and stripping hydrocarbons from water condensate in the process of obtaining styrene by dehydrogenation of ethylbenzene.
Аппарат имеет вертикальный цилиндрический корпус 1, центральный трубопровод для ввода газа 2 с расположенными над его верхней кромкой 3 последовательно по ходу газа осесимметрично корпусу аппарата дисками с центральными отверстиями 4 и 5, отбойником 6, перфорированными кольцеобразными решетками 7 и 8. Пространство между верхней кромкой центрального трубопровода ввода газа и отбойником делится дисками на три камеры 9, 10 и 11. Аппарат содержит также расположенный в центральной части решеток распределительный короб цилиндрической формы 12 с верхней кромкой 13 для перелива жидкости с верхней решетки. На входе в патрубок для вывода газа 14 установлен брызгоуловитель 15 со сливной трубой 16, нижний торец которой 17 расположен в объеме распределительного короба. Распределительный короб снабжен сливной трубой 18, нижний торец которой 19 расположен ниже уровня жидкости в кубовой части аппарата. Аппарат имеет штуцера 20 для ввода жидкости, кольцеобразную приемную коробку 21 с кольцевым переливным порогом 22 на верхней решетке, штуцера 23 для измерения уровня жидкости в кубовой части аппарата, штуцер 24 для слива жидкости, штуцер 25 для вывода жидкости из аппарата и люки 26 для чистки и ремонта аппарата.The apparatus has a vertical cylindrical body 1, a central pipeline for introducing gas 2 with disks located centrally along the upper edge 3 and axially symmetrical to the apparatus body with disks with central holes 4 and 5, a chipper 6, perforated annular gratings 7 and 8. The space between the upper edge of the central the gas inlet pipe and the chipper is divided by disks into three chambers 9, 10 and 11. The apparatus also contains a cylindrical distribution box 12 located in the central part of the grids hney edge 13 for liquid overflow from the top grating. At the entrance to the pipe for gas outlet 14, a spray trap 15 is installed with a drain pipe 16, the lower end of which 17 is located in the volume of the distribution box. The distribution box is equipped with a drain pipe 18, the lower end of which 19 is located below the liquid level in the bottom part of the apparatus. The apparatus has a nozzle 20 for introducing liquid, an annular receiving box 21 with an annular overflow threshold 22 on the upper grill, a nozzle 23 for measuring the liquid level in the bottom part of the apparatus, a nozzle 24 for draining the liquid, a nozzle 25 for removing fluid from the apparatus, and hatches 26 for cleaning and repair of the device.
Контактный газ поступает в аппарат через трубопровод 2, делится двумя дисками 4, 5 и отбойником 6 на три радиально направленных потока. В связи с тем что давление перед дисками в камерах соответственно 9, 10 и 11 отличается друг от друга (последовательно падает), скорость истечения газовых потоков из нижерасположенных камер выше, чем скорость истечения из вышерасположенных камер. В связи с этим нижний поток вытекает в расположенную на большем расстоянии пристеночную зону аппарата, а верхний - в его центральную часть. Указанные потоки не пересекаются, формируются в осевом направлении в кольцевом пространстве и поступают равномерно в кольцевое же пространство между двух перфорированных решеток, что в конечном итоге обеспечивает равномерность распределения газового потока в этой зоне. Пройдя последовательно перфорированные решетки 7 и 8, контактный газ через брызгоуловитель 15 и трубопровод 14 направляется на стадии конденсации и выделения стирола. Полученный на стадии конденсации водный конденсат направляется в предлагаемый тепломассообменный аппарат через штуцера 20 и кольцеобразную приемную коробку 21. Поток водного конденсата равномерно орошает верхнюю перфорированную решетку 8 через кольцевой переливной порог 22 на периферии решетки, проходит решетку в радиальном направлении, перекрестно потоку контактного газа, и через сливной порог, образуемый верхней кромкой 13 распределительного короба 12, сливную трубу 18, поступает под уровень слоя водного конденсата в кубовой части аппарата, откуда через штуцер 25 направляется на очистку и использование в процессе дегидрирования этилбензола.Contact gas enters the apparatus through pipeline 2, is divided by two disks 4, 5 and chipper 6 into three radially directed flows. Due to the fact that the pressure in front of the disks in the chambers 9, 10 and 11, respectively, is different from each other (successively drops), the rate of gas flow out from the downstream chambers is higher than the rate of outflow from the upstream chambers. In this regard, the lower stream flows into the near-wall zone of the apparatus, and the upper one flows into its central part. These flows do not intersect, are formed in the axial direction in the annular space and enter evenly into the annular space between two perforated gratings, which ultimately ensures uniform distribution of the gas flow in this zone. Having passed sequentially perforated gratings 7 and 8, the contact gas through the spray trap 15 and the pipe 14 is directed to the stage of condensation and the release of styrene. The water condensate obtained at the condensation stage is sent to the proposed heat and mass transfer apparatus through the nozzle 20 and the annular receiving box 21. The stream of water condensate uniformly irrigates the upper perforated grate 8 through the annular overflow threshold 22 at the periphery of the grate, passes the grate in the radial direction, cross to the contact gas flow, and through the drain threshold formed by the upper edge 13 of the distribution box 12, the drain pipe 18 enters under the level of a layer of water condensate in the bottom part of the apparatus ata, from where through the nozzle 25 it is directed to the purification and use of ethylbenzene in the dehydrogenation process.
Верхняя перфорированная решетка 8 работает в пенном режиме, т.е. при интенсивной турбулизации газожидкостной системы с превращением ее в подвижную нестабильную, но динамически устойчивую пену за счет кинетической энергии газа. В заявляемом диапазоне соотношения свободного сечения нижней и верхней решеток (1,4÷3,5) при заявляемом расположении сливных труб брызгоуловителя и распределительного короба верхняя решетка работает в непровальном по жидкости режиме, а нижняя решетка 7 остается «сухой» и работает как распределительная для газа. Такая комбинация режимов работы решеток при расстоянии между решетками 0,1÷0,4 от диаметра корпуса аппарата и при соотношении диаметров отбойника и распределительного короба 0,5÷1,5 обеспечивает увеличение равномерности распределения потоков в зоне контактирования и высокий уровень тепломассообмена при низком перепаде давления на решетках в заявляемом варианте тепломассообменного аппарата.The upper perforated grill 8 operates in a foam mode, i.e. with intensive turbulization of a gas-liquid system with its transformation into a mobile unstable, but dynamically stable foam due to the kinetic energy of the gas. In the claimed range of the ratio of the free section of the lower and upper grilles (1.4 ÷ 3.5) with the claimed location of the drain pipes of the spray trap and the distribution box, the upper grill operates in a liquid-free mode, and the lower grill 7 remains “dry” and works as a distribution for gas. This combination of operating modes of the grids at a distance between the grids of 0.1 ÷ 0.4 from the diameter of the casing of the apparatus and with a ratio of the diameters of the chipper and the distribution box of 0.5 ÷ 1.5 provides an increase in the uniformity of the distribution of flows in the contact zone and a high level of heat and mass transfer at low differential pressure on the gratings in the claimed embodiment of the heat and mass transfer apparatus.
Для достижения более равномерного распределения газового потока в сечении аппарата расстояния от верхней кромки трубопровода 3 для ввода газа до нижнего диска 4 между дисками 4 и 5 и от верхнего диска 5 до отбойника 6 могут быть выполнены одинаковыми. Определение величины этого расстояния по указанному выше соотношению для расчета расстояния Н производится с учетом соблюдения требования деления газового потока, вытекающего из трубопровода для ввода газа, на три равных потока, направляемых в камеры 9, 10 и 11. Указанное требование выполняется путем обеспечения равенства площади центрального отверстия верхнего диска 5 и площадей колец условно образуемых в проекции вдоль оси аппарата (вдоль потока газа) окружностями центральных отверстий верхнего и нижнего диска, а также центрального отверстия нижнего диска и трубопровода для ввода газа. При этом площадь центрального отверстия верхнего диска F1=1/3 Fтр, а нижнего диска F2=2/3 Fтр и соответственно диаметры центральных отверстий указанных дисков составят 0,577 и 0,816 от диаметра трубопровода для ввода газа.To achieve a more uniform distribution of the gas flow in the apparatus section, the distances from the upper edge of the gas supply pipe 3 to the lower disk 4 between the disks 4 and 5 and from the upper disk 5 to the chipper 6 can be made the same. The determination of the magnitude of this distance from the above ratio for calculating the distance H is carried out taking into account the requirement of dividing the gas stream flowing from the gas inlet pipe into three equal flows directed to the chambers 9, 10 and 11. This requirement is fulfilled by ensuring equal central area the holes of the upper disk 5 and the areas of the rings conventionally formed in the projection along the apparatus axis (along the gas flow) by the circles of the central holes of the upper and lower disk, as well as the central hole The holes of the lower disk and the gas inlet pipe. The area of the Central hole of the upper disk F 1 = 1/3 F Tr , and the lower disk F 2 = 2/3 F Tr and, accordingly, the diameters of the Central holes of these disks will be 0.577 and 0.816 of the diameter of the pipeline for gas entry.
Так, например, при диаметре трубопровода, равном 1,4 м (Fтр=0,785·1,42=1,54 м2), диаметр центрального отверстия верхнего диска составит ~ 0,577·1,4=0,81 м, а для нижнего диска ~ 0,816·1,4=1,14 м. При этом расстояние Н (в соответствии с указанным выше соотношением для расчета) составит: 0,72·1,54/1,4+1,14+0,81=0,33 м.So, for example, with a pipe diameter of 1.4 m (F Tr = 0.785 · 1.4 2 = 1.54 m 2 ), the diameter of the central hole of the upper disk will be ~ 0.577 · 1.4 = 0.81 m, and for the lower disk ~ 0.816 · 1.4 = 1.14 m. In this case, the distance H (in accordance with the above ratio for calculation) will be: 0.72 · 1.54 / 1.4 + 1.14 + 0.81 = 0.33 m.
Увеличение количества (n) устанавливаемых дисков свыше 5 неоправданно усложняет конструкцию. В то же время уменьшение коэффициента К в приведенном соотношении для расчета до величины меньше 0,5 приводит к неоправданному увеличению гидравлического сопротивления аппарата, а увеличение К свыше 1,0 приводит к чрезмерному увеличению габаритов и металлоемкости аппарата.The increase in the number (n) of installed disks over 5 unreasonably complicates the design. At the same time, a decrease in the K coefficient in the given ratio for calculation to a value less than 0.5 leads to an unjustified increase in the hydraulic resistance of the apparatus, and an increase in K above 1.0 leads to an excessive increase in the dimensions and metal consumption of the apparatus.
Эффективность заявляемого тепломассообменного аппарата в вариантах оформления с использованием в качестве устройства для взаимодействия газа и жидкости слоя регулярной массообменной насадки, пакета решеток, пакета тарелок или комбинации решеток и насадок также увеличивается за счет существенного улучшения распределения газовых потоков.The effectiveness of the inventive heat and mass transfer apparatus in design options using a layer of a regular mass transfer nozzle, a packet of gratings, a package of plates or a combination of gratings and nozzles as a device for gas and liquid interaction also increases due to a significant improvement in the distribution of gas flows.
На фиг.2 представлен вариант использования заявляемого тепломассообменного аппарата в технологической схеме процесса получения стирола дегидрированием этилбензола. В таблице приведен материальный баланс тепло-массообменного аппарата, демонстрирующий эффективность работы аппарата в процессе. Технология предусматривает дегидрирование этилбензола в присутствии водяного пара в реакторной системе 27, использование тепла контактного газа в котле-утилизаторе 28 с выработкой водяного пара, используемого в процессе дегидрирования, охлаждение и очистку контактного газа от катализаторной пыли и отпарку углеводородов из водного конденсата процесса в тепломассообменном аппарате 29. Схема содержит также узел конденсации 30, из которого полученный водный конденсат направляется на орошение тепломассообменного аппарата 29, в котором контактный газ охлаждается со 180÷250°С до 70÷90°С за счет испарения части водного конденсата, очищается от катализаторной пыли при гидравлическом сопротивлении аппарата не более 300÷500 мм водяного столба. Одновременно производится отпарка углеводородов, содержащихся в исходном водном конденсате. Отпаренные углеводороды возвращаются в контактный газ, а водный конденсат, содержащий минимальное количество примесей (см. поток из ап.29 в ап.31 в таблице), направляется на узел очистки водного конденсата 31 для подготовки его к повторному использованию в процессе. Двухступенчатая очистка конденсата в предлагаемом тепломассообменном аппарате 29 и в узле 31, например, методами фильтрации конденсата от уловленной пыли и последующей ректификации конденсата в присутствии экстрагента (бензол-толуольной фракции) позволяет получить чистоту водного конденсата (см. поток из ап.31 в ап.28 и в систему водооборота в таблице), достаточную для использования его в качестве питания котлов-утилизаторов с получением вторичного водяного пара, направляемого на разбавление при дегидрировании этилбензола.Figure 2 presents a variant of the use of the inventive heat and mass transfer apparatus in the technological scheme of the process for producing styrene by dehydrogenation of ethylbenzene. The table shows the material balance of the heat and mass transfer apparatus, demonstrating the efficiency of the apparatus in the process. The technology involves the dehydrogenation of ethylbenzene in the presence of water vapor in the
Углеводородная часть сконденсированных в узле конденсации 30 продуктов направляется на узел выделения и очистки стирола 32.The hydrocarbon portion of the products condensed in the
Углеводородная часть сконденсированных в узле конденсации 30 продуктов направляется на узел выделения и очистки стирола 32.The hydrocarbon portion of the products condensed in the
Claims (12)
где Н - расстояние от верхней кромки трубопровода для ввода газа до нижнего диска, расстояние между дисками, расстояние от верхнего диска до отбойника;
Fтр - площадь поперечного сечения трубопровода для ввода газа, м2;
n=(1÷5) - количество дисков;
К=(0.5÷1.0) - коэффициент.4. The apparatus according to claim 1, characterized in that the disks are installed at the same distance from the upper edge of the pipeline for introducing gas, from each other and from the chipper, while the specified distance is:
where H is the distance from the upper edge of the pipeline for introducing gas to the lower disk, the distance between the disks, the distance from the upper disk to the chipper;
F Tr - the cross-sectional area of the pipeline for introducing gas, m 2 ;
n = (1 ÷ 5) - the number of disks;
K = (0.5 ÷ 1.0) - coefficient.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007115730/15A RU2345813C1 (en) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | Heat-and-mass exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007115730/15A RU2345813C1 (en) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | Heat-and-mass exchanger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007115730A RU2007115730A (en) | 2008-10-27 |
| RU2345813C1 true RU2345813C1 (en) | 2009-02-10 |
Family
ID=40546627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007115730/15A RU2345813C1 (en) | 2007-04-25 | 2007-04-25 | Heat-and-mass exchanger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2345813C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535695C1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-12-20 | Дмитрий Львович Астановский | Method of cleaning and drying of colliery gas and associated petroleum gas and unit for its implementation |
| RU2623252C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-06-23 | Дмитрий Львович Астановский | Foam mass-transfer and heat exchange unit |
| WO2019235965A1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Plate scrubber |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3338566A (en) * | 1962-12-29 | 1967-08-29 | Counter Current Op | Gas-liquid contact column apparatus |
| SU1286251A1 (en) * | 1985-09-18 | 1987-01-30 | Предприятие П/Я Р-6453 | Apparatus for cleaning gas |
| SU1340786A1 (en) * | 1986-05-11 | 1987-09-30 | Предприятие П/Я В-8585 | Apparatus for introducing gas to countercurrent heat-mass exchange apparatus |
| SU1607847A1 (en) * | 1988-09-13 | 1990-11-23 | Казахский Химико-Технологический Институт | Mass exchange apparatus |
| RU49460U1 (en) * | 2005-06-09 | 2005-11-27 | Анискин Сергей Васильевич | FOAM MASS EXCHANGE MACHINE |
-
2007
- 2007-04-25 RU RU2007115730/15A patent/RU2345813C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3338566A (en) * | 1962-12-29 | 1967-08-29 | Counter Current Op | Gas-liquid contact column apparatus |
| SU1286251A1 (en) * | 1985-09-18 | 1987-01-30 | Предприятие П/Я Р-6453 | Apparatus for cleaning gas |
| SU1340786A1 (en) * | 1986-05-11 | 1987-09-30 | Предприятие П/Я В-8585 | Apparatus for introducing gas to countercurrent heat-mass exchange apparatus |
| SU1607847A1 (en) * | 1988-09-13 | 1990-11-23 | Казахский Химико-Технологический Институт | Mass exchange apparatus |
| RU49460U1 (en) * | 2005-06-09 | 2005-11-27 | Анискин Сергей Васильевич | FOAM MASS EXCHANGE MACHINE |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МУХЛЕНОВ И.П., ТАРАТ Э.Я. Пенный режим и пенные аппараты. - М.: Химия, 1977, с.278. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535695C1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-12-20 | Дмитрий Львович Астановский | Method of cleaning and drying of colliery gas and associated petroleum gas and unit for its implementation |
| RU2623252C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-06-23 | Дмитрий Львович Астановский | Foam mass-transfer and heat exchange unit |
| WO2019235965A1 (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Plate scrubber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007115730A (en) | 2008-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2707189C (en) | Centrifugal separator for separating liquid particles from a gas flow | |
| US9410750B1 (en) | Gas distributor for heat exchange and/or mass transfer column | |
| CN105457454A (en) | Integrated absorption tower and method for separating and recycling organic amine salt carried in flue gas | |
| RU2345813C1 (en) | Heat-and-mass exchanger | |
| CN201291107Y (en) | Spraying vane type apparatus for purifying and removing cooking fume | |
| CN210241544U (en) | Energy-saving deaerator without steam discharge | |
| CN101544921A (en) | Skid-mounted device for ultrasonically dehydrating, removing liquid, purifying and separating for natural gas | |
| CN105080176A (en) | Double-grating-groove heat and mist collecting device and double-grating-groove heat and mist collecting method | |
| CN210699518U (en) | Flue gas desulfurization absorption device | |
| Chai et al. | Gas distributor for ultra-large air blow-out bromine extraction plant | |
| CN211936332U (en) | Water washing tower for oily sludge treatment process | |
| CN209630928U (en) | Coating waste gas comprehensive treatment unit | |
| CN108159878A (en) | A kind of raw fat refining exhaust gas treating method | |
| CN211562475U (en) | A desulfurization tower with good desulfurization effect | |
| RU2680069C1 (en) | Disc-shaped scrubber | |
| RU2627892C1 (en) | Classifier for separating purified smoke gases into nitrogen and carbon dioxide gas | |
| CN206256007U (en) | One kind is by dehydrogenation of isopropanol acetone device | |
| US2946401A (en) | Entrainment separator | |
| CN218944674U (en) | Steam separator convenient to overhaul | |
| RU139655U1 (en) | DECARBONIZER | |
| CN219494918U (en) | Industrial VOC waste gas waste heat drying treatment system | |
| RU2124385C1 (en) | Scrubber for energy-process treatment of gases | |
| RU2803814C2 (en) | High pressure stripper columns for use in urea plants | |
| CN221905781U (en) | A new type of ammonia evaporation device for coke oven flue gas SCR denitrification system | |
| CN210473494U (en) | High-temperature smoke waste gas active carbon adsorption device |