PL101474B1 - Urzadzenie do prowadzenia absorpcji - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie przystosowane do przeprowadzania absorpcji gazów w cieczy z wydzielaniem ciepla.

Dokladniej mówiac, wynalazek dotyczy urzadzenia przystosowanego do absorpcji amoniaku z mieszaniny gazów za pomoca wody.

W dalszym ciagu wynalazek opisano w odniesieniu do absorpcji amoniaku, chociaz urzadzenie moze miec zastosowanie, jak stwierdzono, do absorpcji róznych wydzielajacych cieplo gazów podczas absorpcji w cieczy.

Wedlug wloskich opisów patentowych nr nr 891098, 907085 i 953035 absorpcje amoniaku w wodzie mozna przeprowadzac w pionowych wymiennikach, w których absorpcja odbywa sie na powierzchni warstwy cieczy.

Glównym zalozeniem takich urzadzen jest to, iz na pojedynczej powierzchni zachodza jednoczesnie dwa zjawiska a mianowicie wymiana masy oraz wymiana ciepla - wymiana ciepla absorpcji amoniaku w wodzie.

Zastosowanie tych urzadzen moze byc szczególnie przydatne w takich przypadkach, gdy wymiana masy jest uwarunkowana usuwaniem ciepla, co ma miejsce zwlaszcza w przypadku absorpcji amoniaku w wodzie.

Mimo to, urzadzenia poprzednio opisane maja wade polegajaca na tym, iz w celu umozliwienia calkowitej absorpcji powinny miec znaczna dlugosc, co jest zwiazane ze wzrostem ich kosztów i wagi.

Stwierdzono, iz jest mozliwe znaczne ograniczenie dlugosci absorbera poprzez przeprowadzenie absorpcji pozostalych ilosci niezaabsorbowanego amoniaku na jednej lub.wiekszej liczbie adiabatycznych pólek, na których cieplo absorpqi przekazywane jest do fazy gazowej, co nie sklada sie na efekt termostatyczny.

Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z obudowy, wewnatrz której znajduje sie wiazka rur zamocowanych pionowo miedzy dwoma pólkami. Zasilanie absorbujaca ciecza odbywa sie jedna lub kilkoma rurami powyzej wiazki rur, wewnatrz których jest rozprowadzana w zwykly sposób w postaci cienkiej warstwy.

W podstawie obudowy przez rury wlotowe doprowadza sie gazy ulegajace absorpcji. Do przestrzeni wewnetrznej miedzy obudowa, pólkami i rurami doprowadza sie ciecz chlodzaca jedna lub kilkoma rurami wlotowymi i wylotowymi. Ciecz po absorpcji i niezaabsorbowane gazy odprowadza sie odpowiednimi rurami wylotowymi. Wewnatrz obudowy powyzej wiazki rur znajduje sie jedna lub wiecej pólek, które zraszane sa absorbujaca ciecza doplywajaca przezjeden lub wiecej glównych wlotów powyzej górnej pólki.2 101 474 Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na fig. 2. Dla lepszego przedstawienia istoty rozwiazania na rysunku fig. 1 przedstawiono urzadzenie znane, które sklada sie z obudowy 1, wiazki rur 2, z których pokazano tylko jedna, pólek 3 i 4 z zamocowanymi rurami, wlotu 5 gazów zawierajacych amoniak, wlotu 6 wody lub innej absorbujacej cieczy, odplywu 7 otrzymanego roztworu amoniakalnego, wylotu 8 gazów zasadniczo pozbawionych amoniaku oraz przewodów 9 i 10 doprowadzajacych i odprowadzajacych ciecz chlodzaca, odpowiednio.

Fig. 2 przedstawia przekrój urzadzenia wedlug wynalazku, którego podane rozwiazanie konstrukcyjne nie powinno oznaczac ograniczenia stosowania wynalazku. Cyfry od 1 do 10 maja znaczenie jak podano powyzej, 11 oznacza doplyw wody lub innej absorbujacej cieczy, która absorbuje amoniak na pólkach 12, 13, 14, 15 oraz wewnatrz rur. Zasilanie woda odbywalo sie przez przewód 6, lecz moze odbywac sie calkowicie przez przewódll.

Ponizej przedstawiono wyniki dwóch prób przeprowadzonych w urzadzeniu wedlug fig. 2, gdzie szarze nr 1 prowadzono bez adiabatycznych pólek a szarze nr 2 z dzialajacymi pólkami adiabatycznymi. Oczywiscie przedstawione wyniki nie powinny byc rozumiane jako ograniczenie zastosowania wynalazku.

Szarza nr 1 Szarza nr 2 Szybkosc przeplywu wlotowego gazu Temperatura wlotowego gazu Cisnienie wlotowego gazu Sklad wlotowego gazu: N2 + 3 H2 NH3 Sklad wylotowego gazu: N2 + 3 H2 NH3 Temperatura wylotowego gazu Temperatura wody chlodzacej Woda absorbujaca Stezenie roztworu amoniakalnego Zaabsorbowany NH3 1 920 Nm3 na godzine 1 970 Nm3 na godzine 50°C 50°C 200 kg/cm2 abs. 85,85% objetosciowych 14,15% objetosciowych 96,1% objetosciowych 3,9% objetosciowych °C 28°C 48 kg/godzine 76,4% 155 kg/godzine 200 kg/cm2 abs. 86,3% objetosciowych 13,7% objetosciowych 97,8% objetosciowych 2,2% objetosciowych 50°C 28°C 43 kg/godzine 80,5% 170 kg/godzine Dzieki zastosowaniu pólek adiabatycznych w sposób przedstawiony powyzej osiaga sie nastepujace korzysci: — zwieksza sie ilosc zaabsorbowanego amoniaku, — zawartosc pozostajacego amoniaku zmniejsza sie blisko o polowe, — otrzymuje sie bardziej stezony roztwór amoniaku.

W celu otrzymania takich wyników w zwykle stosowanym absorberze bez adiabatycznych pólek nalezaloby znacznie zwiekszyc powierzchnie wymiany. Nalezy zwrócic dodatkowo uwage na wzrost temperatury gazu opuszczajacego pólki adiabatyczne w porównaniu z temperatura gazu z absorbera bez pólek.

Faktycznie temperatura wzrasta od 30°C do 50°C i wlasnie ten wzrost temperatury i odpowiednie usuwanie ciepla umozliwia polepszenie warunków pracy absorbera.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do prowadzenia absorpcji substancji gazowych, które wydzielaja cieplo, zwlaszcza amoniaku w srodowisku cieklym, szczególnie w wodzie, skladajace sie z obudowy, wewnatrz której znajduje sie wiazka rur zamocowanych pionowo miedzy dwoma pólkami, posiadajace ewentualnie powyzej wiazki rur jedna lub wiecej rur zasilajacych absorber ciecza absorbujaca rozprowadzana wewnatrz wiazki rur w znany sposób w postaci cienkiej warstwy, zaopatrzone u podstawy w jedna lub wiecej rur doprowadzajacych absorbowany gaz, posiadajace jedna lub kilka rur wylotowych, którymi odprowadza sie ciecz po absorpcji i niezaabsorbowane gazy^ znamienne tym, ze wewnatrz obudowy powyzej wiazki rur umieszczone sa pólki zraszane absorbujaca ciecza doplywajaca przez jeden lub wiecej glównych wlotów powyzej górnej pólki.101 474 Q9:I U _6 I n 10 K7 Fi g.2 u n. 12 13 14 15 M u 10 Vi