Кожухо-трубный реактор-теплообменни? библиотена^

 

342655

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

Зависимое от авт. свидетельства № 129643

Заявлено 25.XII.1970 (№ 1600675/23-26) М. Кл. В Olj 1/14 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22.И.1972. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 11 VII.1972

Комитет по делаМ изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 66.023(088.8) Автор изобретения Л. М. Гухман

Заявитель Тюменский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института природного газа

ИСЕСОЮЗИМ

Р41Е31ТИО ИХЕЮЯ

КОЖУХО-ТРУБНЫЙ РЕАКТОР-ТЕПЛООБМЕННИ 11 ДИОТЕ

Предлагаемый аппарат предназначен для проведения экзотермических и эндотермических реакций при контактировании газов с жидкостями, в частности для получения смеси, обогащенной гелием, из природных газов путем перевода основной части смеси газов, составляющих природный газ, в гидраты и отделение их от смеси компонентов, не образующих гидр атов.

По основному авт. св. № 129643 известен кожухо-трубный реактор-теплообменник с циркуляционной и газлифтными трубками для проведения экзотермических и эндотермических реакций при контактировании газа с жидкостями.

Предлагаемый реактор-теплообменник отличается от известного тем, что в нем обеспечивается интенсивное взаимодействие фаз и теплообмена по всей высоте аппарата. Это достигается тем, что трубки выполнены с уменьшающимся поперечным сечением в направлении движения газа.

На чертеже показан предлагаемый аппарат в разрезе.

Аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1 с двумя трубными решетками: верхней 2 и нижней 3 и патрубками для подвода 4 и отвода 5 теплоносителя. В трубных решетках закреплена центральная циркуляционная труба б и газлифтные трубы 7. Последние имеют уменьшающийся по ходу газа диаметр. Внутренняя поверхность труб б и 7 покрыта слоем гидрофобного вещества, например, пленкой на основе эпоксидных смол, полиэтилена и др.

В газлифтных трубах ниже трубной решетки выполнены отверстия для входа газа, Цент,ральная циркуляционная труба сверху закрыта ограничительной сеткой 8. Вверху корпуса образована камера 9, закрытая крышкой с

10 патрубками отвода жидкой фазы 10 и газа 11.

Снизу к корпусу присоединена камера 12 с патрубком 18 подачи жидкости, отбойником

14 и патрубком 15 входа газа. Патрубок 11 выхода газа из аппарата соединен с входным

11 патрубком 15 через отводящую трубу 1б, байпасную трубу 17 с задвижкой 18 и инжектор 19.

Реактор работает следующим образом.

Нижняя камера 12, трубы б и 7, а также

20 часть верхней камеры 9 заполняются водой и включается циркуляция теплоносителя через патрубки и 5 для получения температуры в аппарате ниже равновесной температуры гидратообразования. Включается подача природ25 ного газа в инжектор 19, откуда он через патрубок 15 поступает в камеру 12. Газ отжимает жидкость от трубной решетки вниз (пока не открываются отверстия в газлифтных тру. бах 7) и поступает внутрь труб. В трубах 7 ч0 происходит интенсивный барботаж газа в слое

342655

П редм ет изобретения

В

А-А

Составитель Н. Рудько

Техред Т. Ускова

Корректор Е. Михеева

Редактор Н. Воликова

Заказ 2154/18 Изд. № 895 Тираж 405 Подписное

ЦНИИПИ Комитета Ilo делам изобретений и открьгт ий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 воды, образуется газожидкостная система, в которой идет процесс гидратообразования.

Поскольку удельный вес газа и гидратов меньше чем воды, то начинается циркуляция: газожидкостная смесь с кристаллами гидратов движется по трубам 7 вверх, вода с незначительным количеством мелких гидратов, прошедших через сетку 8, движется по циркуляционной трубе сверху вниз.

Трехфазная система — смесь не образующихся гидратов газов, вода и твердые гидраты выбрасывается из труб, Газовая смесь, обогащенная гелием, удаляется через патрубок 11 в отводящую трубу

1б. При этом часть объема смеси уходит по этой трубе в качестве готового продукта, а остальная часть по байпасной трубе 17 через задвижку 18 поступает в инжектор 19, откуда вновь поступает в аппарат. Величина рециркулирующего объема регулируется задвижкой 18.

В верхней камере после отделения газовой смеси образуется слой воды, на поверхности которой плавают гидраты. Через патрубок 10 гидраты и вода удаляются из аппарата в виде разбавленной суспензии. Осветленная и дегазированная с незначительным содержанием мельчайших кристаллов, проходя ограничительную сетку 8, по трубе б движется сверху вниз в нижнюю камеру 12. Через патрубок 18

1О непрерывно ведется подача воды для компенсации отводимого через патрубок 10 объема.

1s Кожухо-трубный реактор-теплообменник по основному авт. св. № 129643, отличающийся тем, что, с целью обеспечения интенсивного взаимодействия фаз и теплообмена по всей высоте аппарата, трубки выполнены с умень2О шающимся поперечным сечением в направлении движения газа.