способ осуществления абсорбционных и/или тепломассообменных процессов

Формула изобретения

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ АБСОРБЦИОННЫХ И/ИЛИ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ, включающий противоточное контактирование падающих вниз капель жидкости с восходящим при уменьшающейся по высоте скорости газовым потоком, отличающийся тем, что максимальная абсолютная скорость газового потока в зоне контактирования с каплями при наименьшем его расходе превышает не менее чем на 2% скорость движения капель относительно газового потока, а минимальная абсолютная скорость газового потока в зоне контактирования с каплями при наибольшем его расходе составляет не более 85% скорости движения капель относительно газового потока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области тепломассообмена и может быть использовано в технологиях очистки газовых выбросов и теплоутилизации.

Известен способ осуществления абсорбционных или тепломассообменных процессов в полом распыливающем аппарате, включающий прямоточное контактирование капель жидкости с газовым потоком при уменьшающейся скорости движения газового потока, обеспечиваемой за счет выполнения полого распыливающего аппарата в виде трубы Вентури [1]

Недостатком известного способа является его высокая энергоемкость.

Известен способ осуществления абсорбционных и/или тепломассообменных процессов, включающий противоточное кон- тактирование падающих вниз капель жидкости с восходящим, при уменьшающейся по высоте скорости, газовым потоком [2]

Недостатком известного способа является значительное колебание его эффективности при переменных расходах газового потока.

Целью изобретения является обеспечение максимальной эффективности осуществления процессов во всем диапазоне колебания расхода газового потока.

Поставленная цель достигается тем, что в способе осуществления абсорбционных и/или тепломассообменных процессов, включающем противоточное контактирование падающих вниз капель жидкости с восходящим, при уменьшающейся по высоте скорости, газовым потоком, максимальная абсолютная скорость газового потока в зоне контактирования с каплями при наименьшем его расходе должна превышать не менее чем на два процента скорость движения капель относительного газового потока, а минимальная абсолютная скорость газового потока в зоне контактирования с каплями при наибольшем его расходе должна составлять не более восьмидесяти пяти процентов скорости движения капель относительного газового потока.

Предложенные технические решения обеспечивают во всем диапазоне изменения расхода газового потока неизменность значения удельной поверхности контактирования взаимодействующих сред, отнесенную к единице расхода газового потока, чем обеспечивается равная высокая эффективность протекания процессов.

П р и м е р. В полом распыливающем вертикальном абсорбере, имеющем площадь горизонтального сечения в нижней части 1,184 м² и 2,127 м² в верхней части, осуществляется процесс очистки от вредных веществ газового потока с расходом от 1000 до 15000 м³/ч. Плотность орошения раствором абсорбента составляет 2,53 л/м²x x с, крупность распыла 0,6 мм, скорость витания капли 2,3 м/с (скорость капли относительно газового потока).

Скорость газового потока: на входе в абсорбер составляет 2,346 м/с при расходе 10000 м³/ч и 3,519 м/с при расходе 15000 м³/ч; на выходе 1,306 м/с при расходе 10000 м³/ч и 1,959 м/с при расходе 15000 м³/ч.

Так как скорость витания капли меньше скорости восходящего газового потока в нижней части абсорбера, то капли зависают в газовом потоке: при расходе 10000 м³/ч в нижней части абсорбера, а при расходе 15000 м³/ч выше средней части абсорбера, при этом суммарная поверхность контактирования капель с газовым потоком при расходе последнего 10000 м³/ч составляет 1044 м², а при расходе 15000 м³/ч 1566 м².

Исходя из последних значений, видно, что система контактирующих сред является саморегулируемой, обеспечивающей во всем диапазоне изменения расхода газового потока при равных прочих условиях постоянную поверхность контактирования 104,4 м² на каждые 1000 м³/ч расхода газового потока, чем обеспечивается максимальная эффективность очистки газа от вредных веществ.