Трубчастий абсорбер

Изобретение относится к конструкциям трубчатых абсорберов для низкотемпературной очистки и осушки природного и попутного газов на промыслах преимущественно в труднодоступных районах, например в условиях. Крайнего Севера, а также для установок разделения углеводородных газов низкотемпературной абсорбцией и позволяет интенсифицировать тепломассообмен за счет турбулизации потока хладоносителя и предварительного охлаждения абсорбента. Абсорбент имеет корпус, разделенный трубными решетками с пучком прямых труб на три камеры; верхнюю, среднюю и нижнюю. Средняя камера абсорбера снабжена трубами, навитыми на прямые трубы абсорбера и соединенными в нижней части камеры с входным распределительным коллектором, который подключен к патрубку ввода регенерированого нео-і хлажденного абсорбента, а в верхней части сообщающимися с полостью верхней камеры. 5 з.п, ф-лы, 4 ил. (Л с Изобретение относится к конструкциям трубчатых абсорберов для низкотемпературной очистки и осушки природного и попутного газов на промыслах преимущественно в труднодоступных районах, например в условиях Крайнего Севера, а также для установок разделения углеводородных газов низкотемпературной абсорбцией. Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена за счет турбулизации потока хладоносителя и предварительного охлаждения абсорбента. На фиг, 1 изображен абсорбер, продольный разрез (с витыми трубами, совместно охватывающими пучок прямых труб абсорбера; на фиг. 2 - то же, с витыми трубами перекрестно охватывающими пучок прямых труб абсорбера; на фиг. 3 - то же, с витыми трубами, индивидуально охватыва ющими прямые трубы абсорбера, для случая, когда верхние открытые концы витых труб жестко закреплены в трубной решетке; на фиг. 4 - то же, с витыми трубами, индивидуально охватывающими прямые трубы абсорбера и подключенными & верхней части к коллектору, связанному с верхней камерой трубопроводом. Абсорбер (фиг. 1 - 4) содержит корпус 1 и трубные решетки: верхнюю 2, нижнюю 3, соединенные пучком прямых труб 4. Трубные решетки 2 и 3 разделяют полость корпуса 1 абсорбера на три камеры: верхнюю, среднюю и нижнюю.В средней камере размещены витые трубы 5 дополнительного теплообменного контура для охлаждения регенеоиоованного абсорбента до рабочей температуры (-10)-(~30°С), нижние концы которых объединены в коллектор о о > 1660717 6, соединенный с патрубком 7 для ввода регенерированного абсорбента (например, от не показанного на чертежах блока регенерации абсорбента), а верхние концы объединены в коллектор 8 (фиг. 1, 2 и 4), 5 соединенный с патрубком 9 для вывода охлажденного регенерированного абсорбента или непосредственно вмонтированы в верхнюю 2 трубную решетку (фиг. 3). Верхняя камера корпуса 1 снабжена патрубком 10 10 для ввода охлажденного регенерированного абсорбента, патрубком 11 для вывода очищенного газа. Средняя камера корпуса 1 снабжена патрубками; для ввода регенерированного 15 абсорбента 7, для вывода охлажденного регенерированного абсорбента 9, для ввода хладоносителя 12, для вывода хладоносителя 13. Патрубки 9 и 10 соединены трубопроводом 14. 20 Нижняя камера снабжена патрубком 15 для ввода газа и патрубком 16 для вывода насыщенного абсорбента. Витые трубы 5 могут быть различным образом расположены относительно пучка 25 прямых труб 4 абсорбера. В одном частном случае (фиг. 1) они совместно охватывают пучок труб 4, причем возможно их перекрестное (фиг. 2) расположение между собой. В другом случае (фиг. 3 и 4) витые трубы 30 5 индивидуально охватывают прямые трубы 4 в пучке абсорбера. Кроме того, верхние концы витых труб могут быть, как было указано, жестко закреплены втрубной решетке 2 и открытие в верхнюю камеру корпуса 1 35 абсорбера (фиг. 3} или могут быть объединены в коллектор 8, соединенный трубопроводом 14 с верхней камерой корпуса 1 (фиг. 4). В общем виде низкотемпературную абсорбционную очистку газов в предлагаемом 40 абсорбере проводят следующим образом. При пуске абсорбера вначале обеспечивают устойчивую циркуляцию хладоносителя через среднюю камеру корпуса 1. Затем через патрубок 7 и коллектор 6 в витые тру- 45 бы 5 подают регенерированный (неохлажденный) абсорбент, который, проходя по витым трубам, охлаждается хладоносителем и через коллектор 8, патрубок 9, соединительный трубопровод 14, а также 50 патрубок 10 поступает в верхнюю камеру корпуса 1, а из нее - в прямые трубы 4 пучка абсорбера. Через патрубок 15 и нижнюю камеру корпуса 1 в пучок прямых труб 4 абсорбера 55 противотоком абсорбенту подают очищаемый газ. Охлажденный абсорбент, стекая по трубам 4 пучка абсорбера и контактируя с поднимающимся газом, очищает его от примесей и собирается в нижней камере корпу са 1, откуда его выводят на регенерацию через патрубок 16. Очищенный газ выходит в верхнюю камеру корпуса 1 и через патрубок 11 паступает на выход из абсорбера (например, в трубопровод для подачи потребителю). По мере насыщения абсорбента примесями из газа выделяется теплота абсорбции, которая снимается хпадоносителем, смывающим пучок прямых труб 4 абсорбера. Витые трубы 5, турбулизируя поток хладоносителя, проходящего через среднюю камеру корпуса 1, интенсифицируют процесс отвода тепла абсорбции от пучка прямых труб 4 и тем самым способствуют повышению эффективности очистки газа. Технико-экономические преимущества предлагаемого абсорбера по сравнению с известным заключаются в следующем. В техническом отношении обеспечено такое взаимодействие потоков, участвующих в тепломассообмене, при котором имеется возможность одним и тем же хладоносителем осуществлять предварительное охлаждение абсорбента и отвод выделяющегося тепла абсорбции. За счет совмещения предварительного охлаждения абсорбента и отвода тепла абсорбции в одном аппарате достигается: уменьшение удельной материале- и металлоемкости установок абсорбции; снижение удельных энергозатрат. За счет снабжения абсорбера дополнительным теплообменным контуром с витыми трубами улучшается качество очистки газа. Формула изобретения 1. Трубчатый абсорбер, включающий корпус, разделенный трубными решетками на три камеры, верхнюю с патрубком вывода очищенного газа, среднюю с пучком прямых труб и патрубками ввода и вывода хладоносителя, нижнюю с патрубками вывода насыщенного абсорбера и ввода очищаемого газа, патрубок ввода абсорбента, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что, с целью интенсификации тепломассообмена путем турбулизации потока хладоносителя и предварительного охлаждения абсорбента, патрубок ввода абсорбента размещен в нижней части средней камеры, снабженной входным распределительным коллектором, соединенным с патрубком ввода абсорбента, дополнительными трубами, навитыми на прямые трубы, и подсоединенными нижними концами к входному коллектору, а верхними сообщающимися с полостью верхней камеры. 2, Абсорбер по п. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен размещенным в 1660717 , 6 4. Абсорбер по пп. 1 и 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительные трубы перекрестно навиты на пучок прямых труб. 5. Абсорбер по п. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительные трубы навиты на каждую прямую трубу. 6. Абсорбер по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что верхние концы дополнительных 3. Абсорбер по п. І . о т л и ч а ю щ и й труб сообщены с верхней камерой через с я тем, что дополнительные трубы навиты 10 верхнюю трубную решетку. на пучок прямых труб. верхней части средней камеры выходным распределительным коллектором, к которому подсоединены верхние концы дополнительных труб, при этом выходной коллектор соединен с верхней камерой посредством переливного трубопровода. Фиг. 2 1660717 11 12 Редактор Г.Гербер Составитель Г.Урусова Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая Заказ 2073 Тираж 441 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101