Дистилляционная колонна фильтровой жидкости производства соды

О П И С А Н И E (ii) 3l725I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (51) М. Кл. В Olj 1/00

С Old 7!00 (22) Заявлено 01.06,70 (21) 1438392/23-26 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 05.05.75. Бюллетень № 17

Государственный комитет (53) УДК 66.033.23:

:677.044.,312:

:661.322.1 (088.8) Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий, Дата опубликования описания 02,09.75 (72) Авторы изобретения

Г. А. Ткач, В. Д. Смоляк, В. М. Лукьяненко, Л. Э. Юдин и В. М. Фрумин (71) Заявитель (54) ДИСТИЛЛЯЦИОННАЯ КОЛОННА ФИЛЬТРОВОЙ

ЖИДКОСТИ ПРОИЗВОДСТВА СОДЪ|

2 и

0 и

1, Изобретение относится к химическому машиностроению.

Известны дистилляционные колонны фильтровой жидкости производства соды, содержащие дистиллер и теплообменник дистилляции с барботажными элементами. Однако такие колонны не обеспечивают достаточно большой эффективности.

Отличием предлагаемого устройства является то, что барботажные элементы дистиллера и теплообменника дистилляции содержат провальные тарелки с отношением свободного сечения тарелки к общему сечению колонны, равным 0,3 — 0,7. Кроме того, в колонну встроен конденсатор. На провальных тарелках расположена гетерогенная насадка с отношением статической высоты слоя насадки к диаметру колонны, равным 0,1 — 0,35. На фиг. 1 изображена колонна, общий вид; на фиг.

2 а — провальная тарелка; на фиг. 2 б — тарелка с диском.

Колонна содержит конденсатор 1 дистилляции, теплообменник 2, дистиллер 3. В конденсаторе 1, стоящем из набора вертикально установленных теплообменных пластин 4, выполненных, например, на титане, имеются штуцеры 5, 6, 7, 8, 9, соответственно для ввода жидкости, для ввода парогазовой фазы, для вывода газа, для вывода жидкости и для вывода флагмы.

Теплообменник 2 состоит из цилиндрическ х бочек 10, футерованных изнутри, наприме титаном, с люками 11, с распределителямч жидкости и барботажными провальными г релками 13. В верхней части теплообменни а расположен штуцер 14 для вывода парогазьой смеси, а в нижней — штуцеры 1 и 16 д я ввода парогазовой смеси и вывода жидкост .

Tapeëêè 13 закреплены на опорных кольц х

10 17, зажатых между фланцами бочек 10.

Дистиллер 3 выполнен из цилиндрическ х. бочек 18, покрытых изнутри антиадезионн композицией, содержащей титан, с люками и барботажными провальными тарелками

15 на опорных кольцах 21. Вверху. дистилле а расположен распределитель 22 для пода и жидкости и штуцер 23 для выхода парогазьой смеси, а внизу — штуцеры 24 и 25 д. я входа пара и выхода жидкости, 20 Провальные тарелки 20 могут быть выпонены с дисками 26, установленными над огерст иями тарелок.

Соотношение свободного сечения тарел к

13 и 20 к общему сечению колонны рав о

25 0,3 — 0,7; отношение высоты конденсатора дстилляции к суммарной высоте дистиллера теплообменника дистилляции равно 0,27 — 0,3 а отношение его свободного поперечного сечния к свободному сечению теплообменника д 430 стилляции равно 0,4 — 1,0, 317251

Для интенсификации процесса на тарелках дистиллера и теплообменника дистилляции может быть расположена подвижная гетерогенная насадка, например пластмассовые шарики, при отношении статической высоты слоя насадки к диаметру колонны, равном 0,1 — 0,35.

Колонна работает следующим образом.

Фильтровая жидкость (бикарбонатный маточник) поступает в верхний штуцер 5 пластинчатого конденсатора 1, который состоит из нескольких секций. Жидкость самотеком проходит по жидкостным каналам первой секции, затем через штуцер 8 выводится из первой секции и направляется во вторую. Пройдя все секции, фильтровая жидкость выводится из штуцера 8 и направляется в распределитель 12 жидкости †устройст теплообменника дистилляции. По мере прохождения через конденсатор 1 фильтровая жидкость нагревается и содержащиеся в ней углеаммонийные соли разлагаются, а образующийся газ, содержащий СО и аммиак, соединяется с основным потоком парогазовой смеси, который через штуцер 7 направляется на абсорбцию.

Фильтровая жидкость, поступившая в теплообменник дистилляции при помощи распределителя 12 равномерно распределяется по всему сечению теплообменника 2. Фильтровая жидкость переходит самотеком с одной тарелки на другую через все бочки теплообменника

2 и выводится из аппарата через штуцер 16.

При этом на тарелках 13 происходит интенсивный процесс массообмена с полным выделением двуокиси углерода из жидкости, в то время фильтровая жидкость по мере прохождения сверху вниз разогревается за счет непосредственного контакта с парогазовой фазой, поступающей из дистиллера 3. жидкость из

1еплообменника дистилляции направляется в смеситель, откуда в виде суспензии переводится в дистиллер через распределитель 22. Суспензия проходит самотеком с одной тарелки на другую чврез все бочки дистиллера 3, а затем через штуцер 25 направляется в отдельlio стоящий испаритель,и далее в накопитель промстоков или на дальнейшую переработку.

В дистиллере происходит десорбция аммиака на провальных тарелках 20 при помощи пара, подаваемого через штуцер 24, Парогазовая смесь, образовавшаяся в дистиллере, выводится через штуцер 23 и направляется в теплообменник дистилляции через штуцер 15.

Пройдя теплообменник дистилляции парогазовая смесь, обогатившись СО, выводится из аппарата через штуцер 14 и выводится в конденсатор дистилляции через штуцер б. В кон5 денсаторе дистилляции парогазовая смесь проходит по газовым каналам. При этом она охлаждается фильтровой жидкостью, проходящей по жидкостным каналам. Через штуцер

7 парогазовая смесь выводится из конденсато10 ра дистилляции и направляется на абсорбцию.

Для улучшения процесса массопередачи на провальные тарелки помещают известную подвижную гетерогенную насадку. В этом случае при проведении технологического процес15 са жидкость несколько больше находится в тарелке, что приводит к увеличению коэффициента массопередачи. В зависимости от количества гетерогенной насадки, помещенной на провальную тарелку, изменяется высота

20 активного слоя, в котором протекает процесс массопередачи.

Антиадгезионное титано|вое покрытие дистиллера предупреждает образование гипсовых инкрустаций и увеличивает его межремонтный пробег.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемой колонны является повышение ее производительности в 1,5 — 2 раза при одновременном снижении ее металлоемкости не

30 менее, чем в 2 — 3 раза. Применение колонны только на проектируемых содовых заводах даст экономический эффект порядка 1,2 млн. руб в год.

Предмет изобретения

l. Дистилляционная колонна фильтровой жидкости производства соды, содержащая дистиллер и теплообменник дистилляции с бар40 ботажными элементами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности колонны, барботажные элементы дистиллера и теплообменника дистилляции содержат провальные тарелки с отношением свободного се45 чения тарелки к общему сечению колонны, равным 0,3 — 0,7, и в колонну встроен конденсатор.

2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что на провальных тарелках расположена ге50 терогенная насадка с отношением статической высоты слоя насадки к диаметру колонны, равным 0,1 — 0,35.