| Приоритети: | Изобретението се отнася до проектирането на абсорбционни кули, използвани при производството на сярна киселина на етапите на изсушаване на въздух или газ от влага и абсорбиране на серен триоксид от газова смес. Абсорбционната кула включва стоманено тяло, облицовано с киселинноустойчива тухла, изпълнено с дюза, входна тръба за въвеждане на газова или въздушна смес, газоразпределителна решетка и устройство за разпределение на киселина. На дъното на облицованото със стомана тяло на кулата, коаксиално с него, от стандартна киселинноустойчива тухла е положена цилиндрична газоразпределителна решетка с по-малък диаметър от тялото на кулата. Решетката има проходни канали с различна дължина на всяко от нивата си, като от страната на дюзата проходните канали са разпределени стъпаловидно по напречното сечение на решетката под формата на правилни концентрични многоъгълници, като дължината на каналите в долната част е максимална, а в горната част е минимална. На газоразпределителната решетка е изградено цилиндрично тяло със същия диаметър от киселинноустойчива тухла, свързано с облицовката на тялото на кулата и с височина не по-малка от диаметъра на вградената входна тръбав тялото на кулата тангенциално към вътрешното тухлено цилиндрично тяло. Централната вътрешна част на газоразпределителната решетка по цялата й височина е заредена с дюза с по-голям размер от основния размер на дюзата. ЕФЕКТ: Изобретението позволява да се повиши ефективността на процесите на пренос на топлина и маса и да се намали обемът на опаковката. 1 з.п. f-ly, 2 ил.
Чертежи към патент България 2240976
Изобретението се отнася до проектирането на абсорбционни кули, използвани при производството на сярна киселина на етапите на изсушаване на въздух или газ от влага и абсорбиране на серен триоксид от газовата смес.
Известен апарат с вертикална дюза, използван при производството на сярна киселина чрез контактен метод.
Устройството представлява контейнер с цилиндрична облицовка. В долната част има специална керамична структура, която служи за поддържане на дюзата. Над него е разположен слой от опаковка с височина 4-8 m в полагане или в насипно състояние, върху който протичат процеси на пренос на маса и топлина. В горната част на апарата има напоителни устройства под формата на дюзи, напоителни плочи или улуци, разпределителни колектори (V.M. Ramm, Абсорбция на газове. М., Химия, 1976, стр. 309).
Най-близо до описаната конструкция по отношение на техническата същност и постигнатия резултат е известната опакована абсорбционна кула, която включва стоманен корпус, облицован с киселинноустойчива тухла, изпълнен с дюза, входна тръба за въвеждане на газова или въздушна смес, газоразпределителна решетка и устройство за разпределение на киселина. В добре познатата конструкция газоразпределителната решетка включва подпорни колони, положени върху дъното на облицованото тяло на кулата с положени върху тях греди от керамична решетка. Завършени опорни стълбовесъщо от киселиноустойчиви тухли.
Известна абсорбционна кула е показана на фигура 1 и се състои от облицован с киселиноустойчив тухлен корпус (1), входна тръба за въвеждане на газ или въздушна смес (2), газоразпределителна решетка под дюзата (3), дюза (4), устройство за разпределение на киселина (5) (Наръчник за сярна киселина./Ред. от проф. К. М. Малин. - М., Химия, 1971, стр. 591 -593 ).
Недостатъците на известните абсорбционни кули са сложна специална конструкция за поддържане на газоразпределителната мрежа, използваща оскъдни и скъпи материали за нейното изпълнение, неравномерно разпределение на газовата или въздушната смес на входа на дюзата, което води до намаляване на ефективността на абсорбционната кула и в резултат на това до увеличаване на обема на приложената дюза.
Поставихме задачата да създадем абсорбционна кула, лишена от гореописаните структурни недостатъци, и в същото време да повишим ефективността на процесите на топло- и масопренос и по този начин да намалим обема на прилаганата опаковка.
Проблемът е решен в предложения дизайн на абсорбционната кула. Кулата включва стоманено тяло, облицовано с киселинноустойчиви тухли, напълнено с дюза, входна тръба за въвеждане на газова или въздушна смес, газоразпределителна решетка и устройство за разпределение на киселина. На дъното на облицованото със стомана тяло на кулата, коаксиално с него, е изградена цилиндрична газоразпределителна решетка от стандартна киселинноустойчива тухла с диаметър, по-малък от тялото на кулата, имащ проходни канали с различна дължина на всяко от нивата си, а от страната на дюзата проходните канали са разпределени стъпаловидно по напречното сечение на решетката под формата на правилни концентрични многоъгълници. Дължината на каналите в долната част е максимална, а вдъното е минимумът. На газоразпределителната решетка е поставено цилиндрично тяло със същия диаметър от киселинноустойчива тухла, което е свързано с облицовката на кулата и с височина не по-малка от диаметъра на входящата тръба, врязана в тялото на кулата тангенциално към вътрешното тухлено цилиндрично тяло.
Препоръчително е централната вътрешна част на газоразпределителната решетка да се зареди по цялата й височина с дюза с по-голям размер от основния размер на дюзата.
По този начин разликата между предложената абсорбционна кула и известната е новата конструкция на газоразпределителната решетка, която изключва използването на оскъдни и скъпи решетъчни греди и подобрява равномерността на разпределението на газ или въздух към дюзата.
Фигура 2 показва предложената конструкция на абсорбционната кула, която включва: тяло (1), облицовано с киселинно-устойчиви тухли, тангенциално изпълнена входна тръба за вкарване на газова или въздушна смес (2), цилиндрична газоразпределителна решетка (3), облицована с киселинно-устойчиви тухли, имаща проходни канали с различна дължина за преминаване на газ на всяко от нейните нива. Цилиндрично тяло със същия диаметър (4) е изградено от киселинноустойчиви тухли върху газоразпределителната решетка. Корпусът на кулата е пълен с дюза (5) и е оборудван с устройство за разпределение на киселина (6).
Абсорбционната кула работи по следния начин:
Газовата смес или въздухът навлиза през входната тангенциално направена тръба (2) в пръстеновидното пространство между тялото (1) и вътрешното, облицовано с киселинноустойчива тухла, цилиндрично тяло (4) на газоразпределителната решетка (3), разпределя се по целия периметър на пръстеновидното пространство и равномерно протича през газовите канали на газоразпределителната система.решетки на дюзата на абсорбционната кула (5), върху които протичат процеси на топлообмен и масообмен. Дюзата се напоява с концентрирана сярна киселина през киселинни разпределители (6).
Същността на изобретението е следната:
Необходимата пълнота на процесите на пренос на топлина и маса се постига чрез увеличаване на височината на опаковката. Но сместа от въздух или газ трябва да бъде равномерно разпределена както по „основната“ височина на дюзата (т.е. височината на дюзата, която също е предвидена в известния дизайн), така и по „допълнителната“ височина (в обема на газоразпределителната решетка - в предложения дизайн). Изпълнението на каналите по предложения начин ви позволява по-равномерно да разпределите газовата смес или въздуха по цялата площ на потока на дюзата. В предложената конструкция обаче хидравличното съпротивление на преминаването на газ в горните канали няма да бъде равно на хидравличното съпротивление в долните канали поради хидравличното съпротивление на дюзата, запълваща вътрешността на газоразпределителната решетка. За изравняване на хидравличното съпротивление по каналите е целесъобразно централната вътрешна част на газоразпределителната решетка да се натовари по цялата й височина с дюза с по-голям размер от основния размер на дюзата.
Използването на абсорбционни кули с този дизайн ще опрости носещата конструкция на газоразпределителната решетка и ще елиминира използването на скъпи и оскъдни устойчиви на киселини керамични решетки, ще подобри разпределението на газовата смес към опаковката, ще повиши ефективността на процесите на топло- и масопренос и по този начин ще намали количеството на приложението на опаковката.
ИСК
1. Абсорбционна кула, която включва стоманено тяло, облицовано с киселинноустойчиви тухли, изпълнено сnozzle, an inlet pipe for introducing a gas or air mixture, a gas distribution grid and an acid distribution device, characterized in that on the bottom of the steel lined tower body, coaxially with it, a cylindrical gas distribution grid is laid out of a standard acid-resistant brick with a diameter smaller than the tower body, having through channels of different lengths at each of its levels, and from the side of the nozzle, the through channels are distributed stepwise over the cross section of the grid in the form of regular concentric polygons, while the length of the channels in the lower part is maximum, and in the upper part is minimal, a cylindrical body of the same diameter is laid out of acid-resistant brick on the gas distribution grid, connected to the lining of the tower body, and with a height not less than the diameter of the inlet pipe cut into the tower body tangentially to the inner brick cylindrical body.
2. Абсорбционна кула съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че централната вътрешна част на газоразпределителната решетка по цялата й височина е натоварена с дюза с по-голям размер от основния размер на дюзата.