ПЛАСТИНЧАТАЯ ТАРЕЛКА АБСОРБЕРА ДЛЯ ОЧИСТКИ КОКСОВОГО ГАЗА ОТ АММИАКА РАСТВОРОМ ОРТОФОСФАТОВ АММОНИЯ

Полезная модель относится к коксохимической промышленности а именно, к очистке коксового газа от аммиака раствором ортофосфатов аммония в абсорберах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Технология очистки коксового газа от аммиака круговым фосфатным методом является перспективным непрерывным процессом, основными достоинствами которого являются безотходность, защита атмосферы от загрязнений, минимальные затраты на очистку газа.
(Оперативный контроль состава поглотительного раствора в круговом фосфатном способе очистки коксового газа от аммиака. Б.Д. Зубицкий, B.C. Швед, Л.Н. Александрова, И.В. Сафина, В.А. Чимаров, Т.Г. Аникина и В.И. Экгауз. // Кокс и химия. 2002. №12. С. 26.).
Эффективность тарельчатого абсорбера, используемого для улавливания аммиака из коксового газа раствором ортофосфатов аммония, определяется в основном двумя факторами: свойствами самого коксового газа и продолжительностью интервала устойчивой работы при изменении объема поступающего газа. Объем газа связан с периодом коксования, который может быть значительно удлинен на определенны срок в связи с производственной необходимостью.
АНАЛОГИ
Известна тепломассообменная тарелка, состоящая из параллельно установленных пластин с отогнутым краем, разделенная на участки с противоположным наклоном пластин, и переливное устройство (а.с. СССР №416098, кл. B03D 1/24, опубл. 10.02.1969).
Недостатками известного устройства являются следующие:
- низкая эффективность вследствие того, что имеет место перемешивание жидкости на тарелке в результате ее рециркуляции;
- малоинтенсивный контакт фаз из-за однонаправленного движения газа и жидкости на тарелке.
ПРОТОТИП
Наиболее близким решением является тепломассообменная тарелка, состоящая из параллельно установленных пластин с отогнутым верхним краем, разделенная на участки с противоположным наклоном пластин и переливного устройства. При этом тарелка снабжена продольными перегородками, разделяющими ее на центральный и периферийные участки. Переливное устройство расположено по ширине центрального участка и установлено напротив отбойной пластины. Так же тарелка снабжена жалюзийными элементами, установленными между каждыми двумя соседними пластинами и соединяющими верхнюю часть одной пластины с нижней частью последующей пластины, при этом в смежных рядах жалюзийные элементы расположены под углом друг к другу 40-120° (а.с. СССР №952284, кл. B01D 3/20, B01D 3/22, опубл. 23.08.1982).
Секционирование рабочего полотна на участки с противоположным движением газожидкостных потоков, установка жалюзийных элементов позволяют увеличить производительность по газу и эффективность устройства.
К недостаткам известного устройства, препятствующим его эффективному использованию для очистки коксового газа от аммиака раствором ортофосфатов аммония, относятся низкая надежность и небольшой интервал устойчивой работы по газу, что обусловлено следующими причинам:
- уменьшение зазора между пластинами вследствие того, что на поверхности жалюзийных элементов происходит оседание взвешенных смолистых примесей, содержащихся в остаточном количестве в коксовом газе;
- повышение удельного сопротивления тарелки вследствие установки жалюзийных элементов, усложняющих конструкцию;
- резкое снижение эффективности очистки при уменьшении объема газа, поступающего на очистку, за счет нарушения массообменных процессов вследствие недостаточного диспергирования раствора ортофосфатов аммония по всему сечению тарелки.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается, в устранении вышеназванных недостатков, а именно, повышение надежности и обеспечение устойчивой работы в большом интервале объема очищаемого коксового газа.
Поставленная задача решается тем, что пластинчатая тарелка абсорбера для очистки коксового газа от аммиака раствором ортофосфатов аммония, включающая параллельно установленные пластины с отогнутым верхним краем, продольные перегородки, разделяющие ее на две периферические и центральную части, дополнительно содержит зубчатые перегородки, установленные над пластинами в продольном направлении на равном расстоянии друг от друга таким образом, что каждый зубец перегородки расположен между отогнутыми краями смежных пластин, также дополнительно содержит заслонки, установленные в продольном направлении над пластинами на периферических частях с возможностью изменения рабочего сечения тарелки путем их подъема или опускания на пластины.
Дополнительно каждая периферическая часть содержит одну заслонку, расположенную со стороны наружной поверхности тарелки.
На фиг. 1 изображена пластинчатая тарелка в плане; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; фиг. 3 узел Б на фиг. 2 в изометрии; на фиг. 4 участок соединения зубчатой перегородки и пластин в изометрии; на фиг 5 - тарелка в плане с опущенными заслонками; на фиг. 6 разрез Б-Б на фиг. 5.
Пластинчатая тарелка состоит из параллельно установленных наклонных пластин 1 с отогнутым верхним краем, при этом разделена двумя перегородками 2 на участки: центральный 3 и два периферийных 4, с противоположным направлением движения жидкости. Зубчатые перегородки 5 расположены над пластинами 1 таким образом, что в зазоре между каждыми двумя соседними пластинами 1 расположен зубец перегородки 5. Тарелка содержит заслонки 6, которые в рабочем режиме абсорбера находятся в поднятом состоянии. При этом на периферийных участках 4 находится по одной заслонке 6, расположенной со стороны наружной поверхности тарелки.
Пластинчатая тарелка работает следующим образом. Коксовый газ поступает в нижнюю часть абсорбера и через зазоры между наклонными пластинами 1. Зубчатые перегородки 5, зубцы которых расположены между отогнутыми краями смежных пластин, способствуют образованию отдельных потоков газа, обеспечивающих дополнительную турбулизацию потока. За счет кинетической энергии газа и его дополнительной турбулизации происходит диспергирование жидкости и движение газожидкостного потока по центральному участку 3 к отбойной перегородке (на фиг. не показано). Здесь газожидкостный поток делится на две равные части, причем каждая из них меняет свое направление на 180°. Капли сепарируются за счет гравитационных и центробежных сил, возникающих при резком изменении потока газа. Газ попадает в периферийные участки 4 и только потом поступает на вышележащую тарелку. Жидкость переливается на контактную поверхность участков 4 и снова диспергируется. В конце периферийных участков 4 в результате резкого изменения направления газа весь поток распыленных капель под действием центробежных и гравитационных сил эффективно сепарируется. Жидкость стекает по переливному устройству (на фиг. не показано) на нижележащую тарелку. Большая часть газового потока, изменяя резко направление движения, попадает на центральный участок 3 рассматриваемой тарелки и только потом на вышележащую тарелку. Меньшая часть поступает сразу на вышележащую тарелку.
При снижении скорости коксового газа за счет планового уменьшения его объема заслонки 6 опускают, рабочее сечение тарелки уменьшается, что позволяет вести процесс улавливания аммиака в рабочем диапазоне тарелки.
При использовании предлагаемой полезной модели достигается эффективная очистка коксового газа от аммиака раствором ортофосфатов аммония при большом интервале изменения объема газа в течение длительного времени.