Способ перекачивания агрессивных жидкостей

 

Использование: при розливе агрессивных жидкостей, например при переливании олеума из железнодорожных цистерн. Сущность изобретения: посредством эжектора рабочая жидкость под давлением из приемной емкости поступает в сужающееся сопло и далее в приемную камеру. В результате турбулентного перемешивания струя захватывает и увлекает в камеру смешивания по линии всасывания газовоздушную среду из резервуара. Понижение давления обеспечивает перекачивание олеума из замкнутой емкости по линии всасывания в резервуар. В камере смешивания давление рабочей жидкости и откачиваемой среды выравнивается, при этом отводящиеся газы сорбируются абсорбентом. 1 ил.

Изобретение относится к способам разлива агрессивных жидкостей за счет перепада давления. Преимущественно данное изобретение предназначено для перелива олеума из железнодорожных цистерн в баки-хранилища. Изобретение может найти применение в химической и смежных с ней отраслях промышленности.

Известен способ для переливания жидкостей за счет перепада давления с использованием сифона (например, авт.св. N 948990, кл, В 67 С 3/18, 1982).

Недостатками данного изобретения являются сложность осуществления способа, вызванная трудоемкостью операций по зарядке сифона, и вследствие этого выделение газов агрессивных жидкостей в окружающую среду.

Известен способ перекачивания жидкостей путем вытеснения их из замкнутой емкости летучей нейтральной жидкостью (например, авт.св. N 732204, кл. В 67 D 5/00, 1980).

Недостатком данного изобретения является сложность организации улавливания выделяющихся газов и разделения жидкостей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ перекачивания агрессивных жидкостей за счет перепада давления с отводом выделяющихся газов (Амелин А.Г. Производство серной кислоты. М. Химия, 1967, с.34).

Недостатком данного способа являются значительные газовые выбросы в процессе перелива олеума из цистерны в баки-хранилища, которые обусловлены выделениями через неплотности соединений, в местах разрыва струи и выхлопа вентиляционной системы.

Целью изобретения является сокращение газовых выбросов.

Это достигается тем, что в способе перекачивания агрессивных жидкостей, преимущественно олеума, заключающемся в вытеснении их из замкнутой емкости в резервуар за счет перепада давления и отводе выделяющихся при этом газов, согласно изобретению перепад давления осуществляют эжектором, всасывающая линия которого сообщена с резервуаром, а нагнетательная с наджидкостным пространством замкнутой емкости, при этом в качестве среды используют жидкость, являющуюся абсорбентом по отношению к выделяющимся газам.

Благодаря этому обеспечивается замкнутая циркуляция газовоздушной смеси с улавливанием газов абсорбентом.

На чертеже изображена технологическая схема перекачивания олеума из замкнутой емкости (цистерны) в резервуар.

Технологическая схема состоит из резервуара 1, замкнутой емкости 2, эжектора 3, приемной емкости 4, циркуляционного насоса 5, контактного устройства 6, нагнетающей 7 и всасывающей 8 линий.

Эжектор 3 включает в себя приемную камеру 9, сужающееся сопло 10, камеру 11 смешения, диффузор 12.

Контактное устройство 6 в нижней части имеет насадку 13, а в верхней фильтрующее устройство 14.

Замкнутая емкость 2, эжектор 3 и резервуар 1 сообщены между собой всасывающей линией 8, а верхняя часть замкнутой емкости 2 сообщена с контактным устройством 6 линией 7 нагнетания.

Эжектор 3 и контактное устройство 6 соединены при помощи приемной емкости 4.

Циркуляционный насос 5, сужающееся сопло 10, камера 11 смешения, диффузор 12 и приемная емкость 4 образуют замкнутую систему циркуляции абсорбента, а замкнутая емкость 2, резервуар 1, эжектор 3, линия 8 всасывания, приемная емкость 4, контактное устройство 6 и линия 7 нагнетания замкнутую систему циркуляции газовоздушного и жидкостного потоков.

Резервуар 1 снабжен уровнемером 15.

Способ осуществляется следующим образом.

Замкнутая емкость 2 при помощи нагнетающей 7 и всасывающей 8 линий сообщается с системой циркуляции газовоздушного и жидкостного потоков, Горловина замкнутой емкости после этого герметизируется. Приводится в действие эжектор 3, для чего включают циркуляционный насос 5, который под давлением подает рабочую жидкость из приемной емкости 4 в сужающееся сопло 10. Рабочая жидкость в виде турбулентной струи с большой скоростью под давлением истекает через сужающееся сопло 10 в приемную камеру 9. В результате турбулентности перемешивания и вязкого трения струя захватывает и увлекает в камеру 11 смешения по линии 8 всасывания газовоздушную среду из резервуара 1. Понижение давления обеспечивает перекачивание олеума из замкнутой емкости 2 по линии 8 всасывания в резервуар 1. Контроль за уровнем олеума осуществляется при помощи уровнемере 15.

В камере 11 смешения давления рабочей жидкости и откачиваемой среды выравниваются, при этом отводящиеся газы (SO₃) сорбируются абсорбентом (водой). Дальнейшее повышение давления откачиваемой среды до выпускного давления происходит в диффузоре 12.

При циркуляции рабочей жидкости (абсорбента) в замкнутом цикле можно получить серную кислоту требуемой концентрации, либо обеспечить нейтрализацию кислой среды содовым раствором, периодически подаваемым в приемную емкость 4.

Окончание массообменного процесса (абсорбции) осуществляется в насадке 13 контактного устройства 6. Далее очищенный воздух проходит через фильтрующее устройство 14, где отфильтровываются капли рабочей жидкости, и нагнетается по линии 7 в верхнюю часть замкнутой емкости 2. За счет небольшого избыточного давления в замкнутой емкости 2 над олеумом и разрежения на линии 8 всасывания обеспечиваются стабильные режимные параметры процесса при его осуществлении в замкнутом цикле.

В качестве примера приводят численные значения режимных параметров процесса перекачивания олеума из замкнутой емкости (цистерны) в резервуар с перепадом высот ΔН 2,8 м. Для подъема жидкости на высоту Н 2,8 м с учетом сопротивления трубопровода и запорной арматуры необходимо обеспечить перепад давления ΔР 0,56 кгс/см². При давлении рабочей жидкости в сужающемся сопле Р_ж 3 кгс/см² и давлении выравнивания Р_вых. 1,1 кгс/см² остаточное давление на входе в эжектор составит Р_вх 0,5 кгс/см².

Расход рабочей жидкости при перекачивании 60 т олеума в течение 2 ч составляет Q_vж 2,8˙10^-3 м³/с.

Геометрические размеры эжектора при данных режимных параметрах имеют следующие значения: Диаметр сопла, мм 13,2 Диаметр камеры смешения, мм 36,5 Расстояние выходного сечения сопла до входного сечения цилин- дрической камеры смешения, мм 54,8 Длина цилиндрической камеры смешения, мм 292 Выходной диаметр диффузора, мм 91,3 Длина коллектора, мм 5,8
Угол сужения коллектора, град. 40-80
Угол раствора диффузора, град. 8
Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом обеспечивает сокращение газовых выбросов за счет замкнутой циркуляции газовоздушной смеси с улавливанием газов абсорбентом.

Формула изобретения

СПОСОБ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ АГРЕССИВНЫХ ЖИДКОСТЕЙ, преимущественно олеума, заключающийся в вытеснении их из замкнутой емкости в резервуар за счет перепада давления и отвода выделяющихся при этом газов, отличающийся тем, что перепад давления осуществляют эжектором, всасывающая линия которого сообщена с резурвуаром, а нагнетательная с наджидкостным пространством замкнутой емкости, при этом в качестве среды используют жидкость, являющуюся абсорбентом по отношению к выделяющимся газам.

РИСУНКИ

Рисунок 1