Горизонтальний абсорбер

Винахід відноситься до абсорбційних апаратів горизонтального типу і може бути використаним в газопереробній, хімічній, нафтохімічній та інших галузях промисловості для проведення процесу абсорбції. Відомий пристрій для абсорбції важких вуглеводнів з газу (Гриценко А.И. Научные основы промысловой обработки углеводородного сырья. М., "Недра", 1977), що містить горизонтальну пряму тр убу постійного діаметру, форсунку для упорскування абсорбенту в потік газу, а також розташований на кінці труби сепаратор. Недоліком зазначеного пристрою є низька ефективність масообміну, оскільки розвинена поверхня розпилених форсункою крапель абсорбенту існує лише долі секунди, поки утворені краплі не досягнуть нижньої стінки труби, де вони утворять плівку з незначною поверхнею контакту фаз. Найбільш близьким до запропонованого винаходу є абсорбер (а.с. №844029, кл. В01D53/18, опубл. 07.07.1981р.), який містить горизонтальний циліндричний корпус, форсунки для розпилення абсорбенту назустріч напрямку руху газу, трубопроводи для підводу регенерованого абсорбенту, відцентрові завихрювачі, а також сепараційні кармани з трубопроводами для відводу насиченого абсорбенту. Ефективність масообміну цього пристрою значно більша ніж у попереднього пристрою за рахунок створення завихрювачами у проточній частині абсорбера вихрового газорідинного потоку, який сприяє утворенню більшої поверхні контакту фаз, а також інтенсивному перемішуванню і оновленню поверхні абсорбенту. Недоліком зазначеного пристрою є винесення насиченого абсорбенту з сепараційного кармана при збільшенні кількості абсорбенту, що подається на зрошення в абсорбер. В основу винаходу покладена задача зменшення винесення насиченого абсорбенту з абсорбера. Поставлена задача вирішується тим, що в горизонтальному циліндричному корпусі перед сепараційним карманом виконано тангенціальні щілини, над якими встановлено камери для збору відсепарованого насиченого абсорбенту з тр убопроводами для його відводу з абсорбера, а в сепараційних карманах в ша ховому порядку встановлені кільця з наплавкою метала назустріч напрямку руху газу в абсорбері. Наявність тангенціальних щілин в горизонтальному циліндричному корпусі перед сепараційними карманами дозволить за рахунок попередньої сепарації рідини зменшити навантаження на сепараційні кармани по рідкій фазі і, відповідно, збільшити ефективність сепарації. Кільця з наплавкою метала назустріч напрямку руху газу в абсорбері, які розташовані в сепараційних карманах у ша ховому порядку, створюють зигзагоподібні канали, які попереджають вторинному винесенню абсорбенту з сепараційних карманів потоком газу, що разом з абсорбентом попадає в сепараційні кармани і потім повертається назад, і, в той же час, за рахунок наплавок металу назустріч напрямку руху газу в абсорбері, кільця не перешкоджають попаданню абсорбенту в сепараційні канали. На фіг.1 зображений поздовжній розріз горизонтального абсорбера. На фіг.2 укрупнено зображено місцевий вигляд кілець з наплавкою метала в сепараційному кармані. Горизонтальний абсорбер складається з горизонтального циліндричного корпусу 1, форсунок 2 для розпилення абсорбенту назустріч напрямку руху газу, тр убопроводів 3 для подачі абсорбенту в форсунки 2, відцентрових завихрювачів 4, які розташовані в горизонтальному циліндричному корпусі 1 після форсунок 2, тангенціальних щілин 5, які виконані в горизонтальному циліндричному корпусі 1, для попередньої сепарації насиченого абсорбенту, камер 6 і трубопроводів 7 для збору і відводу з абсорбера відсепарованого тангенціальними щілинами 5 насиченого абсорбенту, сепараційних карманів 8, які утворені горизонтальним циліндричним корпусом 1, коаксіальними патрубками 9 і перегородками 10. В сепараційних карманах 8 у шаховому порядку встановлено кільця 11 з наплавкою 12 метала назустріч напрямку руху газу в абсорбері, а також трубопроводи 13 для відводу насиченого абсорбенту. Горизонтальний абсорбер працює таким чином. Насичений цільовими компонентами потік газу надходить в горизонтальний циліндричний корпус 1. Абсорбент по трубопроводу 3 надходить в форсунку 2, якою розпилюється в потік газу перед завихрювачем 4. Утворені форсункою 2 краплі абсорбенту мають велику поверхню контакту фаз і добре поглинають з газу певну кількість цільового компоненту. Через долі секунди деяка кількість крапель абсорбенту досягають внутрішньої стінки горизонтального циліндричного корпусу 1, де, утворюючи плівку, рухається разом з газом. Утворений двохфазний потік проходить через завихрювач 4, в якому відбувається дроблення плівки абсорбенту на краплі, а сам газорідинний потік здобуває обертовий рух. Під дією відцентрових сил закрученого потоку краплі абсорбенту рухаються по конічній спіралі і притискаються до внутрішньої стінки горизонтального циліндричного корпусу 1. Самі великі краплі абсорбенту швидко досягають внутрішньої стінки горизонтального циліндричного корпусу 1 і, утворюючи на його внутрішній поверхні тонку плівку, продовжують свій рух по спіралі. Рухаючись далі, частина абсорбенту, що утворила плівку, відділяється тангенціальними щілинами 5 у камеру 6 і по трубопроводу 7 подається на регенерацію, а решта абсорбенту, що залишилася у внутрішньому об'ємі горизонтального циліндричного корпусу 1, з певною кількістю газу попадає в сепараційний карман 8. Під час повертального руху газу, що разом з насиченим абсорбентом попав у сепараційний карман 8, він захоплює і частину уловленого абсорбенту. Розташовані у сепараційному кармані 8 кільця 11 примушують газорідинний потік рухатись зигзагоподібне, при цьому абсорбент вдаряється о внутрішні стінки сепараційного карману 8 і затримується кільцями 11. Металеві наплавки 12 на кільцях 11 попереджають затримку насиченого абсорбенту під час його попадання в сепараційний канал 8. Уловлений сепараційним карманом 8 насичений абсорбент по трубопроводу 13 подається на регенерацію. Очищений газ виходить з абсорбера через коаксіальний патрубок 9. Таким чином, впровадження запропонованого горизонтального абсорбера дозволить зменшити винесення насиченого абсорбенту з абсорбера.