КОЛОННА АБСОРБЦИИ

Предлагаемое технической устройство относится к абсорбционным колоннам, применяемым для сорбции формальдегидсодержащих газов, получаемых окислительным дегидрированием метанола на серебряном или металлооксидном катализаторах с использованием полочных или трубчатых контактных аппаратов.
Известна конструкция насадочной абсорбционной колонны [Пономарев И.И., Перелыгин О.А., Доронин В.Н., Гайнуллин М.Г.. Машины и аппараты химических производств, / Изд. Машиностроение. 1989, С.95]. Она содержит цельносварной или собранный из отдельных царг корпус 1, внутри которого находятся две тарелки 2 и 5 для распределения потока жидкости и несколько опорных решеток 4 со слоями насадки 3, а также каплеотбойное устройство 6 в верхней части аппарата (Фиг.1).
Насадочные колонны подобного типа весьма чувствительны к неравномерности орошения, что не всегда достигается с помощью устройств 2 и 5. Кроме этого, их существенным недостатком является трудность достижения высокой эффективности из-за сложности распределения жидкой и газовой фаз по сечению колонны.
Задачей полезной модели является совершенствование конструкции абсорбционной колонны с одновременным повышением ее эффективности в процессе эксплуатации.
Поставленная задача достигается тем, что основными конструктивными элементами предлагаемого массообменного аппарата являются цельносварной корпус 1, распределительные устройства 2 и несколько опорных решеток 4 со слоями насадки 3 и каплеотбойник 6, причем между насадочными секциями колонны находятся две камеры для уровнемеров 7 и 9, разделенные тарельчатой зоной 8.
Сущностью предлагаемой полезной модели является колонна абсорбции формальдегидсодержащих газов, включающая цельносварной корпус
с установленными в нем устройствами распределения потоков жидкой фазы, каплеотбойник и не менее трех насадочных секций, причем в колонне имеется тарельчатая часть с 2-15 тарелками, а насадочные секции разделены камерами с уровнемерами.
Пример.
На фиг.2 показан общий вид усовершенствованной конструкции абсорбционной колонны, рассчитанной на выпуск 25 тысяч тн/год карбамидоформальдегидного концентрата марки КФК-85.
Она представляет стальной теплоизолированный аппарат диаметром 2600 мм и высотой 36740 мм. Внутри него расположены три тарелки, предназначенные для распределения потоков жидкой фазы, поступающих на насадочные секции. В качестве насадки использованы кольца Палля из нержавеющей стали, насыпанные в несколько слоев на решетки, приваренные к корпусу. Между насадочными секциями находятся камеры с уровнемерами, предназначенные для поддержания необходимого уровня жидкой фазы по высоте массообменного аппарата.
В колонне имеется тарельчатая зона, состоящая из двенадцати тарелок на которые осуществляется подача раствора карбамида с концентрацией 50-64% масс. и 6-10%-ного водного раствора щелочного агента.
Поддержание необходимой температуры жидкой фазы в насадочных секциях достигается путем циркуляции жидкой фазы через пластинчатые теплообменники 10 с помощью насосов 11 (Фиг.2).
В верхней части колонны абсорбции установлено каплеотбойное устройство, которое снижает каплеунос с обгазом, покидающим аппарат.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Формальдегидсодержащий газ с температурой 182°С, полученный в реакторе окислительного дегидрирования метанола и имеющий состав, % об.,
метанол
0,065
диметиловый эфир
0,110
СО
1,000
2\tab
СO0,101
формальдегид
7,864
Н<sub>2</sub>О
8,400
кислород
7,316
азот
75,140
муравьиная кислота
0,004
непрерывно подают в куб абсорбционной колонны в количестве 419 кг/ч. в расчете на формальдегид, а в тарельчатую часть - 264 кг/ч. 60%-ного водного раствора карбамида с температурой 58-60°С. За счет циркуляции жидкой фазы через пластинчатые теплообменники температуру в насадочных секциях поддерживают в следующих интервалах:
Секция
температура, °С
нижняя
67-70
средняя
54-56
верхняя
22-35
Параллельно в куб, нижнюю насадочную секцию и тарельчатую зону колонны дозируют 8%-ный раствор едкого натра в количествах 4,6, 9,4 и 8,2 кг/ч., соответственно. Подачу водных растворов карбамида и щелочи регулируют таким образом, чтобы мольное соотношение и рН в кубовой части, нижней и средней насадочных секциях колонны поддерживались на уровне требований технологического регламента.
Предлагаемая полезная модель отличается от известных тем, что она сочетает достоинства насадочных и тарельчатых массообменных аппаратов, то есть является комбинированной.
Это делает конструкцию более надежной в управлении и эксплуатации. В отличие от известной модели реализация предлагаемого технического решения позволит повысить эффективность хемосорбции формальдегида и в 3 раза снизить концентрацию загрязняющих веществ в обгазе, направляемом на каталитическую очистку.