Устройство для регенерации абсорбента

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ АБСОРБЕНТА, соаврисашее вертикальяьгК а1шинар1гЦеский корпус, разбеленный на ук ешшкхцую секцию, расположенную в верхней части корятуса, и испарителы ую секвдю, расположенную в средней части корпуса, рекуперативный трз5бчатый теплообменник, цесорбциойную к опопку и теплообменник аесорбционного газа, отличающееся тем, %Ф0« с целью интенсификации процесса за счет улучшения прсщессов теплои -массообмена и распрецеления абсорбента , оно снабжено заглушенной сверху шшинарической обечайкой, установленной коаксиально в веркней части корпуса и образующей с ним кольцевую камеру, в которую помешена испарительная секция , и кольцевой перегороцкой, расположенной поо испарительной секцией и соеашгяюшей нижний торец обечайки с Вйутренней поверхностью корпуса, а рекуперативный теплообменник уста- jjOBneH вдоль оси корпуса и образует с нижней его частью кол ыхёвой канап, в котором последовательно цруг над другом размешены аесорбционная колонка и теплообменник цесорбционного газа, при зтоМ верхняя часть рекуперативного теп яообменника помещена внутрь обечайки, W соединенной отверстием, выполненным в ее загрушенной части, с укрепляющей секцией, а паровое пространство рекуператшэного теплообменника соединено с S нижней частью кольцевого канала. 2. Устройство по п. 1, о т л в ч а - ю ш е е с я тем, что, с целью уменыыеоо ния габаритов и снижения металлоемкости , рекуперативный теплообменник снаб. и . жен вертикальной перегородкой, а его 00 трубы выполнены и-образными, между вертикальными ветвями которых установлена вертшшльная перегородка.

„.Qg„„1()31480 А

СВОЗ CGBETCHHX

00Ц ЬИИСТИЧЕСНИХ

РЕСЙУБЛИН

>gy В 01 Q 53/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° *юс 1 н asòoÐÑèàåi саИдатвъатаи

ГООУДа ОТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТНРЫТИЙ (21) 3376229723 м2б (22) 06,01.82 (46) 30.07;83. Бюл. М 28

{72) Б. В. Гайдук, В. А. Иванюк, 3. B. Пашкова, А. М. Прибыловский и А. И. Пуханов (71) Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры (53) 66.071.7(088.5) (56) 1. Попов В. И., Семенова Т. В. .Осуижа и очистка прирощньтх газов.

Ceym "Транспорт и хренение газа». M., ВНИИГазпром, 1973„с. 52.

2. Авторское свидетельство СССР

34 691169, кл. В 019 &3/18, опублик. 1977. (541(57} 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАШ4И АВСОРБЕНТА, соцеркашее вертикальный цилинцрический корпус, разделенный на укрепляккцую секцию, расположенную в верхней части корпуса, . и испарительную секцию, расположенную в средней части корпуса, рекуперативный тщбчатый теплообменник, цесорбционную колонку и теплообменник цесорбционного газа, о т л и ч а ю щ е е с я. тем, чаев, с целью .интенсификации процесса за счет. улучшения процессов тепло- и

-массообмена и распределения абсорбента, оно снабжено заглушенной сверху цилиндрической обечайкой, . установленной коаксиально в верхней части корпуса и образукицей с ним кольцевую камеру, . в которую помещен& испарительиая сек ция, и кольцевой перегородкой, расно ложенной под испарительной секцией и сеедиияющей нижний торец обечайки с внутренней поверхностью корпуса, а рекуперативный теплообменник уста новлен вдоль оси корпуса и образуе г с нижней его частью кольцевой канал, в котором цоследовательно друг над цру гом размещены десорбционная колонка и теплообмениик цесорбционного газа, при этом верхняя часть рекуперативного теп- Я .лообменника помещена внутрь обечайки, соединенной отверстием, выполненным в ее эагрушенной части, с укрепляющей секцией, а паровое пространство рекупе ративного теплообменника соединено с нижней частью кольцевого канала. ст

Фииюй

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ш e e с я тем, что, с целью уменьше- ния габаритов и снижения металлоемкости, рекуперативный теплообменник снаб . жен вертикальной перегородкой, а его . 4®в трубы выполнены U-образными,,между QO вертикальными ветвями которых установ („ лена вертикальная перегородка. 1 1031

Изобретение относится к осушке газа, например природного или попутного, в частности к регенерации,жицких погло» тителей влаги, и может быть использова но в процессе регенерации поглотителей влаги, например гликолей, в установках подготовки, газа к транспорту на газовых месторожцениях и подземных хранилищах газа.

Известны устройства для регенера- 10 ции абсорбента, соцержашие испаритель с огневым поцогревом, размещенную на нем ректификационную колонну, емкость с теплообменником цля рекупе рации тепла регенерированного абсорбента и цесорбци- 15 онную колонку, установленную на перетоке частично регенерированного абсорбента из испарителя в емкость Г1 j .

Испаритель абсорбента с огневым поцогревом имеет большие размеры, ин- 20 тенсивность теплоотдачи со стороны процуктов сгорания низка и требуется применять жаровые трубы с большими поверхностями теплообмена.

В связи с этим, испаритель имеет 25 большую инерционность, возможно наличие в нем застойных зон, обуславливающих местный перегрев абсорбента и его термическое разложение. На поверхности жаровых труб возможно осецание процуктов разложения и мехпримесей, нарушение теплопередачи и, как слецствие, прогорание труб.

Применяемая компановка устройств отдельными аппаратами, расположенными цруг нац цругом, обуславливает большие

35 габариты и металлоемкость устройств, созцает труцности в монтаже и обслужи ванин. Большие габариты испарителя вызывают повьш1енные затраты на перво- . ф0 начальное заполнение устройств абсорбен том.

Наиболее близким к прецлагаемому по технической сушности является устройство цля регенерации абсорбента, содержащее

45 вертикальный корпус с укрепляющей сек цией и с расположенными над ней испарительной и рекуперативно--теплообменной секциями, цесорбционной колонкой и теплообменником десорбционного газа (2 ).

В цанном устройстве уменьшены габариты, а слецовательно, металлоемкость и инерционность системы, исключена возможность образования застойных зон, выхоца из строя теплоперецаюшей поверхности от прогара.

Оцнако нецостатком указанного устрой. ства являются все еше значительные . металлоемкость и габариты.

Основным опрецеляющим размером устройства является диаметр рекуперативно-теплсюбменной секции. При выпол нении ее в виде кожухотрубчатого теплообменника однохоцового по трубному и межтрубному пространству габариты устройства и, соответственно, затраты на первоначальное его заполнение абсорбентом увеличиваются и в связи с тем, что насыщенный абсорбент (поток с большим давлением) прохоцит по межтрубному пространству теплообменн ика.

Бель изобретения интенсификация процесса за счет улучшения процессов тепло- и массообмена и распрецеления абсорбента, а также уменьшение габаритов и снижение металлоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регенерации абсорбента, соцеркашее вертикальный цилинцрический корпус, разделенный на укреп ляюшую секцию, расположенную в верх ней части корпуса, и испарительную секцию, расположенную в срецней части корпуса, рекуперативный трубчатый теплообменник, десорбционную колонку и теплообменник цесорбционного газа, снабжено заглушенной сверху цилинцрической обечайкой, установленной коаксиально в верхней части корпуса и образующей с ним кольцевую камеру, в которую помещена испарительная секция, и кольцевой пе регороцкой, расположенной поп испарительной секцией и соединяющей нижний торец обечайки с внутренней поверхностью корпуса, а рекуперативный теплообменник установлен вдоль оси корпуса и образует с нижней его частью кольцевой канал, в котором последовательно цруг над другом размещены цесорбционная колонка и теплообменник десорбционного газа, при этом верхняя часть рекуперативного теплообменника помещена внутрь обечайки, соединенной отверстием, выполненным в ее заглушенной части, с ук репляющей секцией, а паровое пространство рекуперативного теплообменника соецинено с нижней частью кольцевого канала.

Рекуперативный теплообменник также снабжен вертикальной перегороцкой, а его трубы выполнены О-образными, между вертикальными ветвями которых установлена вертикальная перегородка.

На чертеже изображено устройство, общий виц, продольный разрез.

Устройство для рэгенерации абсорбента еоцержит вертикальный цилиндрический корпус 1, разделенный на укреп

1031480

35 ляющую секцию 2, расположенную в верхней части корпуса, и испарительную секцию 3, расположенную в срецней части корпуса, рекуперативный трубчатый теплообменник 4, десорбционную колонку 5, теплообменник 6 десорбционного газа, заглушенную сверху цилиндричес. кую. обечайку 7, установленную коаксиально в верхней части корпуса и образую шую с ним кольцевую камеру 8, в кото- 10 рую помещена испарительная секция 3, и кольцевую перегородку 9, расположенную ноц испарительной секцией З.и соединявшую нижний торец обечайки 7. с внут»ренней поверхностью корпуса. Рекупера- >5 тивный теплообменник 4 установлен вдоль оси корпуса и образует с нижней его частью кольцевой канал 10, в котором последовательно друг иаа другом размещены десорбционная колонка 5 и тепло- 2Ф обменник 6 цесорбционного газа. Верхняя часть рекуперативного теплообменника 4 помещена внутрь обечайки 7, соединенной отверстием 11, выполненным в ее заглушенной части, с укрепляющей секцией 2, Паровое пространство рекупера» тивного теплообменника 4 соецинено с нижней частью кольцевого канала 10.

Рекуперативный теплообменник 4 снаб- . жен вертикальной перегородкой 12, а 30 его трубы 13 выполнены ц -образными, между вертикальными ветвями которых установлена вертикальная перегородка 12.

Устройство работает следующим об, разом, Насыщенный абсорбент подают через штуцер 14 в пучок труб 13 теплообменника 4, гце его предварительно нагревают регенерированным абсорбентом.,щ

Через штуцер 15 подогретый насыщенный абсорбент выводят иэ теплообменника 4 по трубопроводу 16 и через штуцер 17 подают в испарительную сек цию 3. Насьпценный абсорбент проходит сверку вниз по. трубкам испарительной секции 3, подвергаясь нагреву и фракцнонировению. Нагрев абсорбента осуществляют теплоносителем, изменяющим св ю температуру, проходя по межтруб» 50 ному пространству от штуцера 18 к штуцеру 19. Из нижней части испарительной секции 3 через штуцер 20 час тично регенерированный абсорбент поступает по трубопровоцу 21 через. шту55 цер 22 s распределитель 23 для равномерного распределения по сечению десорбционной колонки 5. Проходя цесорб4 ционную колонку 5 сверху вниз, абсор» бент контактируе1 с десорбционным

I газом, поднимающимся по колонке снизу вверх. 11есорбционный газ через штуцер24 входа подают в теплообменник 6 десорб ционного газа, где нагревают за счет тепла регенерированного абсорбента и через распределительное устройство 25 направляют в десорбционную колонку 5.

За счет поцачи десорбционного газа в десорбционную колонку 5 происхоцит снижение парциального давления паров абсорбированного вещества и его дополнительное испарение из абсорбента.

Окончательно регенерированный абсорбент через отверстие 26 поступает в межтрубное пространство рекуператив ного теплообменника 4 и, огибая про дольную перегородку 12, через штуцер 27 выводится иэ устройства.

Десорбционный гаэ цосле десорбционной колонки 5 по кольцевому зазору 28 через отверстие 11 поступает в паровое пространство испарительной секции 3.

Смесь паров абсорбированного вещества, абсорбента и десорбдионного газа поступа ет в укрепляющую секцию 2, куда поцают флегму. В укрепляющей секции 2 проис» ходит контактирование смеси паров и газа с флегмой, вследствие чего проис ходит укрепление смеси по парам абсор» бированного вещества. Пары абсорбиро ванного вещества и десорбционный гаэ выводят из устройства через штуцер 29.

Использование изобретения позволит уменьшить габариты устройства для регенерации абсорбента и, соответственно, металлоемкость и инерционность устройства за счет более рационального кон структивного выполнения и размещения отдельных его секций.

Металлоемкость уменьшается на 30%.

Более рациональное использование рабочего объема устройства на 15% снижает единовременные затраты на первоначальное заполнение устройства абсорбентом.

П рименение рекупе ративно-теплообменной секции двухходовой по трубному и меж трубному пространству, ведение процесса тепломассообмена в затопленном режиме позволяют интенсифицировать процесс регене рации, Например, для регенерации диетилен гликоля при помощи данного устройства производительностью 10 м /ч вес аппа»

3 рата снижается на 5 т, & первоначаль ное заполнение абсорбентом уменьшает ,ся на 1,5-2 мЗ.

1031480

Составитель А. Тарасов

Редактор Н. Кешеля Техрец Ж.Кастелевич Корректор Гирник

Закаэ 5259/4 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035,Москва, ЖЗБ, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4