SU961739A1

SU961739A1 - Packing desorber

Info

Publication number: SU961739A1
Application number: SU802959255A
Authority: SU
Inventors: Феликс Ильясович Мутин; Евгений Павлович Макаров
Original assignee: Предприятие П/Я М-5478
Priority date: 1980-07-16
Filing date: 1980-07-16
Publication date: 1982-09-30

Description

Изобретение относится к насадочным аппаратам и может быть использовано в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для проведения процессов десорбции. 5The invention relates to nozzles and can be used in the oil, chemical and other industries for desorption processes. 5

Наиболее близким , к изобретению является насадочный десорбер, включающий корпус с патрубками ввода и вывода фаз, опорную решетку с размещенной на ней инертной насадкой и 10 распределитель жидкости (1).Closest to the invention is a nozzle stripper, comprising a housing with nozzles for input and output phases, a support grid with an inert nozzle placed on it, and 10 a liquid distributor (1).

Недостатком известного насадочного аппарата является отсутствие возможности полного удаления растворенных газов из жидкости д,связи с тем, 15 что применяемая в нем насадка изготовлена из химически нейтрального (инертного) материала и служит только для получения развитой поверхности, не принимая непосредственного 20 участия в процессах десорбции^.A disadvantage of the known nozzle apparatus is the inability to completely remove dissolved gases from the liquid e, due to the fact that the nozzle used in it is made of a chemically neutral (inert) material and serves only to obtain a developed surface, without directly participating in desorption processes ^ .

Действительно, проведение физических процессов десорбции в насадочные аппаратах не обеспечивает полного удаления растворенных газов из жидкости, 25 так как для этого требуется обеспечить поверхность соприкосновения жидкой и газовой фаз, равную бесконечности. В связи с тем, что известные колонные насадочные аппараты имеют вполне реальную поверхность контакта фаз, то и нулевое содержание удаляемого газа в жидкости на выходе из аппарата в них не достигается. Часто в практике требуется полное удаление газа из жидкости, например, при очистке природных или сточных вод от сероводорода с целью уменьшения коррозии металла или же с целью защиты окружающей среды от загрязнения сероводородом при сбросе воды в открытые водоемы.Indeed, carrying out the physical processes of desorption in packed devices does not ensure complete removal of dissolved gases from the liquid, 25 since this requires providing a contact surface of the liquid and gas phases equal to infinity. Due to the fact that the known column packed apparatuses have a very real contact surface of the phases, then the zero content of the removed gas in the liquid at the outlet of the apparatus is not achieved in them. Often in practice, complete removal of gas from the liquid is required, for example, when treating natural or waste water from hydrogen sulfide in order to reduce metal corrosion or to protect the environment from hydrogen sulfide contamination when discharging water into open water bodies.

Цель изобретения - повышение степени извлечения газов.The purpose of the invention is to increase the degree of extraction of gases.

Указанная цель достигается тем, что насадочный десорбер, включающий корпус с патрубками, инертную насадку, опорную решетку, распределитель жидкости, снабжен размещенной под опорной решеткой перфорированной перегородкой, соединенной с ней продольной перегородкой, активной насадкой, размещенной под поперечной перфорированной перегородкой, и дополнительными патрубками ввода газа и вывода жидкости, при этом патрубки в нижней части корпуса размещены по обе стороны от продольной перегородки.This goal is achieved by the fact that the nozzle stripper, comprising a housing with nozzles, an inert nozzle, a support grid, a liquid distributor, is equipped with a perforated partition located under the support grid, a longitudinal partition connected to it, an active nozzle located under the transverse perforated partition, and additional input nozzles gas and liquid outlet, while the nozzles in the lower part of the housing are placed on both sides of the longitudinal partition.

На чертеже показан насадочный десорбер, продольное сечение.The drawing shows a nozzle stripper, longitudinal section.

Десорбер предназначен для очистки воды от сероводорода газодесорб3 виде кусков работает слев ней серово2 поступает ционным способом, а в качестве десорбционного агента служит воздух.The desorber is designed to purify water from hydrogen sulfide gas desorbing3 in the form of pieces, it works on the left with a sulfur2 input method, and air serves as a desorption agent.

Насадочный десорбер содержит корпус 1 с патрубками подвода исходной воды 2 и воздуха 3 и 4, а также патрубки отвода воды 5 и 6 и воздуха 7. Инертная насадка 8 расположена на опорной решетке 9. Распределитель 10 жидкости подает жидкость на насадку 8, материал которой инертен к обрабатываемой жидкости и десорбционному газу (например кольца Рашида)· Нижняя часть десорбера разделена на отсеки, образованные корпусом 1 и поперечной перфорированной 11 и продольной 12 перегородками. Перегородка 11 име-15 ет калиброванные отверстия 13, расчитанные на определенный'расход десорбционного газа. Полость под распределительной перегородкой заполнена химически активной регенерируемой насадкой 14, например гидроокисью железа в виде сформированных кусков с поровым пространством для прохода воздуха. В качестве регенерируемой насадки при удалении сероводорода из воды могут служить железо в или стружек.The nozzle stripper contains a housing 1 with nozzles for supplying source water 2 and air 3 and 4, as well as nozzles for removing water 5 and 6 and air 7. An inert nozzle 8 is located on the support grid 9. The liquid distributor 10 delivers liquid to the nozzle 8, the material of which is inert to the treated liquid and stripping gas (for example, Rashid rings) · The lower part of the stripper is divided into compartments formed by the housing 1 and the transverse perforated 11 and longitudinal 12 partitions. The baffle 11 has 15 calibrated openings 13, designed for a certain desorption gas consumption. The cavity under the partition wall is filled with a chemically active regenerated nozzle 14, for example, iron hydroxide in the form of formed pieces with a pore space for air passage. When the hydrogen sulfide is removed from water, iron in or chips can serve as a regenerated nozzle.

Насадочный десорбер дующим образом.The nozzle stripper in a blowing manner.

Вода с растворенным дородом через патрубок в корпус 1 и через распределитель 10 разбрызгивается на насадку 8. Протекая по насадке 8, вода обрабатывается воздухом, подаваемым снизу через патрубок 3 или '4 . При прохождении по насадке 8 сероводород диффузионно переходит в воздух:, так как парциальное давление сероводорода в воздухе очень незначительно. После насадки 8 вода вместе с остаточным сероводородом через опорную решетку поступает на перфорированную перегородку 11. Так как в одну из секций снизу пода- . ется воздух, то вода сверху может попасть только в другую секцию, в которую воздух не подается. При этом вода попадает на химически активную насадку 14 из гидроокиси железа, а сероводород, содержащийся в воде, вступает с железом в реакцию, образуя сернистое железо. По мере насыщения насадки 14 ухудшаются ее поглотительные свойства, что определяет‘ ся по появлению сероводорода в воде на выходе из десорбера. В этом случае осуществляется переключение секций, одну на регенерацию, другую на поглощение сероводорода, т.е. первую на продувку воздухом, вторую на слив воды.Water with dissolved prenatal water is sprayed through the nozzle into the housing 1 and through the distributor 10 onto the nozzle 8. Flowing through the nozzle 8, the water is treated with air supplied from below through the nozzle 3 or '4. When passing through the nozzle 8, hydrogen sulfide diffusively passes into the air:, since the partial pressure of hydrogen sulfide in the air is very small. After nozzle 8, water, together with residual hydrogen sulfide, enters the perforated partition 11 through the support grid. Since it is supplied to one of the sections below. If air is supplied, then water from above can only enter another section into which air is not supplied. In this case, water enters the chemically active nozzle 14 from iron hydroxide, and the hydrogen sulfide contained in the water reacts with iron, forming sulfur dioxide. As the nozzle 14 is saturated, its absorption properties deteriorate, which is determined by the appearance of hydrogen sulfide in water at the outlet of the stripper. In this case, the sections are switched, one for regeneration, the other for the absorption of hydrogen sulfide, i.e. the first to purge with air, the second to drain water.

Воздух, проходя через насыщенную сероводородом насадку 14 из сернистого железа, Переводит сернистое железо обратно в гидроокись железа, пройдя секцию, пападает на инертную насадку 8, десорбирует сероводород из слившейся по насадке 8 воды и отводится через патрубок 7.Air passing through a sulphide nozzle 14 saturated with hydrogen sulphide transfers the sulphurous iron back to iron hydroxide, after passing through the section, it falls onto an inert nozzle 8, desorbs the hydrogen sulphide from the water merged through the nozzle 8 and is discharged through the nozzle 7.

Таким образом, секции, заполненные гранулированной химически активной регенерируемой насадкой из гидроокиси железа, попеременно работают то в режиме связывания сероводорода и поглощения его из воды, то в режиме регенерации продувкой воздухом, который в объеме насадки 8 выполняет роль десорбционного агента..Thus, the sections filled with a granular chemically active regenerated nozzle made of iron hydroxide alternately work either in the mode of binding hydrogen sulfide and absorbing it from water, or in the regeneration mode by blowing air, which acts as a desorption agent in the volume of nozzle 8.

При этом, если секция с регенерируемой насадки 14 попеременно продувается воздухом, то насадка 8 постоянно, но воздух подается на нее то из одной секции, то из другой.Moreover, if the section with the regenerated nozzle 14 is alternately blown with air, then the nozzle 8 is constant, but air is supplied to it from one section, then from another.

В случае необходимости удаления из жидкости другого газа в качестве регенерируемой насадки берется такой : реагент, который может вступать в химическую реакцию с удаляемым из жидкости газом и регенерироваться при продувке десорбционным газом.If it is necessary to remove another gas from the liquid, the following is taken as the regenerated nozzle: a reagent that can enter into a chemical reaction with the gas removed from the liquid and regenerate when the stripping gas is purged.

Предлагаемый десорбер позволяет сочетать достоинства непрерывных режимов десорбции и периодических режимов регенерации, обеспечивающих более эффективное (полное) удаление газообразного компонента из жидкостей.The proposed stripper allows you to combine the advantages of continuous desorption modes and periodic regeneration modes, providing a more efficient (complete) removal of the gaseous component from liquids.

Совмещение в одном аппарате процессов удаления газа из жидкости и регенерации химически активной насадки позволяет сократить время процесса газоудаления, обеспечивает непрерывность этого процесса и упрощает его. Такое решение вопроса ведет к упрощению аппаратурного оформления процесса, к снижению массы установки·, упрощает ее обслуживание. Работу предлагаемого десорбера, можно полностью автоматизировать путем регулирования расхода десорбционного газа и переключения секций с регенерируемой насадкой с помощью датчика, замеряющего количество удаляемого из жидкости газообразного компонента на выходе из десорбера. Полное извлечение, например, сероводорода из природных вод - непременное требование подготовки воды для питьевого и промышленного водоснабжения - можно осуществить ₍ в десорбере по предлагаемому изобретению.The combination in one apparatus of the processes of gas removal from the liquid and the regeneration of the chemically active nozzle allows to reduce the time of the gas removal process, ensures the continuity of this process and simplifies it. This solution leads to a simplification of the hardware design process, to reduce the mass of the installation ·, simplifies its maintenance. The operation of the proposed stripper can be fully automated by controlling the flow of stripping gas and switching sections with a regenerated nozzle using a sensor that measures the amount of the gaseous component removed from the liquid at the outlet of the stripper. Complete extraction, for example, of hydrogen sulfide from natural waters — an indispensable requirement for the preparation of water for drinking and industrial water supply — can be carried out ₍ in the stripper according to the invention).

В предлагаемом десорбере можно осуществлять также полное удаление сероводорода или кислорода из сточных вод нефтепромыслов. При полном удалении из сточные вод указанных коррозионноактивных газов резко снижается коррозионная активность сточных вод, что увеличивает срок службы нефтепромыслового оборудования и трубопроводов. Снижение коррозии оборудования также ведет к снижению потребления металла.In the proposed stripper, it is also possible to completely remove hydrogen sulfide or oxygen from the wastewater of oil fields. When these corrosive gases are completely removed from wastewater, the corrosive activity of wastewater sharply decreases, which increases the life of oilfield equipment and pipelines. Reducing equipment corrosion also leads to lower metal consumption.

Claims

by air and serves as a desorption agent. Nozzle desorber contains case 1 with nozzles for supplying source water 2 and air 3 and 4, as well as -pipe pipe for diverting water 5 and 6 and air 7, Inert nozzle 8 is located on the reference inlet 9. Dispenser 10 liquid supplies liquid to nozzle 8, the material of which it is inert to the treated liquid and the desorption gas (for example, Raschig rings). The lower part of the stripper is divided into compartments formed by the housing 1 and the transverse perforated 11 And the longitudinal 12 partitions. The partition 11 has calibrated orifices 13 designed for a certain desorption gas flow rate. The cavity under the partition wall is filled with a chemically active regenerated nozzle 14, for example, iron hydroxide in the form of formed pieces with a pore space for the passage of air. As a regenerated nozzle, when removing hydrogen sulfide from water, it can serve as a piece or shred. Packed desorber works as follows. Water with hydrogen sulfide dissolved in it through the nozzle 2 enters the body 1 and through the distributor 10 is sprayed onto the nozzle 8. The leakage through the nozzle 8, water is treated with air supplied from the bottom through the nozzle 3 or 4. When passing through the nozzle 8 hydrogen sulfide diffus; zion passes into the air :, since the partial pressure of hydrogen sulfide in the air is very small. After the nozzle 8, the water along with the residual hydrogen sulfide enters the perforated partition 11 through the support mesh. Since air is supplied to one of the sections from the bottom, water can reach the top only in another section into which air is not supplied. In this case, the water enters the chemically active nozzle 14 of iron hydroxide, and the hydrogen sulfide contained in the water reacts with iron to form sulfurous iron. As the nozzle 14 is saturated, its absorption properties deteriorate, which determines the appearance of hydrogen sulfide in water at the outlet from the desorber. In this case, the sections are switched, one for regeneration, the other for absorption of hydrogen sulfide, i.e. the first to purge the air, the second to drain the water. Air passing through the hydrogen sulfide saturated nozzle 14 made from iron sulfide transfers the sulfur iron back to iron hydroxide, passes through the section, pans onto the inert nozzle 8, desorbs the hydrogen sulfide from the water discharged through the nozzle 8, and is discharged through the nozzle 7. Thus, the sections filled with granular chemically active regenerated nozzle from iron hydroxide, alternately working in the mode of binding hydrogen sulphide and absorbing it from water, then in mode, regeneration by air blowing, which in the volume of nozzle 8 you plays the role of a desorption agent. In this case, if the section from the regenerated nozzle 14 is alternately blown with air, then the nozzle 8 is constant, but air is supplied to it either from one section or from another. If it is necessary to remove another gas from the liquid, such a reagent is taken as a regenerated nozzle, which can react chemically with the gas removed from the liquid and be regenerated when the stripping gas is blown. The proposed desorber allows to combine the advantages of continuous desorption modes and periodic regeneration modes, providing more efficient (complete) removal of the gaseous component from liquids. Combining the processes of gas removal from the liquid and regeneration of the chemically active nozzle in one apparatus reduces the gas removal process time, ensures the continuity of this process and simplifies it. Such a solution of the problem leads to a simplification of the instrumentation of the process, to a reduction in the mass of the installation; it simplifies its maintenance. The work of the proposed desorber. It can be fully automated by adjusting the flow rate of the desorption gas and switching sections with the regenerated nozzle using a sensor that measures the amount of the gaseous component removed from the liquid at the outlet of the desorber. The complete extraction, for example, of hydrogen sulphide from natural waters — an indispensable requirement of treating water for drinking and industrial water supply — can be carried out in a desorber according to the invention. In the proposed desorber, complete removal of hydrogen sulphide or oxygen from oilfield-B wastewater can also be carried out. When completely removed from the wastewater 5 of these corrosive gases, the corrosive activity of wastewater decreases dramatically, which increases the service life of oilfield equipment and pipelines. A reduction in equipment corrosion also leads to a reduction in metal consumption. Claims of the invention: Packed stripper including housing with inlets and outlets

phases, a support grid with an inert nozzle placed on it, a liquid distributor, characterized by the fact that, in order to increase the degree of gas extraction, it is equipped with a supporting grid placed by a transverse perforated partition connected to it by a longitudinal partition, an active nozzle placed under the transverse perforated partition and additional nozzles of the gas inlet and outlet of the liquid, while the nozzles in the lower part of the body are located on both sides of the longitudinal partition.

Sources of information taken into account in the examination 1. Ramm V.M. Gas absorption. M.,

1976, p. 310

Chem

Livestock