PL206187B1 - Sposób chłodzenia wznoszących się oparów w kolumnie desorpcyjnej i kolumna desorpcyjna - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób chłodzenia wznoszących się oparów w kolumnie desorpcyjnej. Przedmiotem wynalazku jest także kolumna desorpcyjna.

Głowica kolumny desorpcyjnej zwykle wyposażona jest w kondensator, który pracuje z wodą chłodzącą i jest ukształtowany jako pośredni wymiennik ciepła. W pracy pośredniego wymiennika ciepła nie występuje bezpośredni kontakt pomiędzy płynem pobierającym ciepło i oddającym ciepło, ponieważ płyny te są oddzielone przez elementy prowadzące strumień i transport ciepła odbywa się przez elementy prowadzące strumień. Przy zmianie obciążenia kolumny desorpcyjnej powstaje niebezpieczeństwo, że zmienia się temperatura wody chłodzącej i dochodzi do wytrąceń węglanów. Ma to miejsce zwłaszcza wtedy, kiedy temperatura wody chłodzącej wymagana dla pożądanego stanu pracy kolumny desorpcyjnej na wyjściu kondensatora jest wysoka. Wytrącenia węglanów na powierzchniach przenoszenia ciepła pogarszają rosnąco warunki przenoszenia ciepła w kondensatorze i prowadz ą w koń cu do zawodnoś ci aparatu. Chł odzenie wznoszą cych się oparów w kolumnie desorpcyjnej prowadzone za pomocą kondensatora znajdującego się na głowicy kolumny desorpcyjnej, ukształtowanego jako pośredni wymiennik ciepła ujawniono w niemieckim opisie DE-A-2702583. Przez kondensator przepływa ciecz chłodząca, przy czym ciecz chłodząca wchodzi do kondensatora od spodu. Woda chłodząca zawiera roztwór płuczący pochodzący z płuczki, w której są przerabiane spaliny np. gazy prażalne zawierające m.in. dwutlenek siarki w małym stężeniu. Problem ten omija się, kiedy opary są chodzone przy pomocy bezpośredniego wymiennika ciepła, przykładowo przez zraszanie głowicy kolumny wodą chłodzącą. Ta bezpośrednia wymiana ciepła ma złą zdolność regulacji z powodu nieokreś lonej powierzchni chłodzenia.

Zadaniem wynalazku jest zaproponowanie sposobu chłodzenia oparów w kolumnie desorpcyjnej o cechach opisanych na wstępie, w którym niezależnie od stanu pracy kolumny desorpcyjnej nie dochodzi do wytrąceń węglanów na powierzchniach wymiennika ciepła zasilanych wodą chłodzącą. Dalej, przy zmianie obciążenia powinna być zaoferowana dobra możliwość regulacji.

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwiązane za pomocą sposobu chłodzenia wznoszących się oparów w kolumnie desorpcyjnej za pomocą kondensatora znajdującego się na głowicy kolumny desorpcyjnej, ukształtowanego jako pośredni wymiennik ciepła, przez który przepływa woda chłodząca, przy czym woda chłodząca zawiera siarkowodór i wchodzi do kondensatora od spodu. Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że woda przepływa do góry przez pionowe kanały znajdujące się w kondensatorze, przy czym woda chłodząca po pobraniu ciepła wypływa jako przelew przez górne otwory kanałów na górnej stronie kondensatora i przy czym przelew wpływa do kolumny desorpcyjnej.

Zadanie wynalazku zostało rozwiązane również za pomocą kolumny desorpcyjnej z głowicą kolumny, ze znajdującym się w niej kondensatorem, który ma kanały zasilane wodą chłodzącą, zgodnie z wynalazkiem charakteryzującej się tym, że kanały usytuowane są pionowo i przepływane od dołu do góry i stanowią powierzchnie wymiennika ciepła dla chłodzenia wznoszących się oparów, i przy czym kanały mają górne otwory dla tworzenia przelewu dla wody chłodzącej, który wpływa do kolumny.

Powierzchnia chłodzenia kondensatora jest dana przez powierzchnie wymiennika ciepła. Przy zmianie obciążenia kolumny desorpcyjnej temperaturę powierzchni chłodzenia można bardzo łatwo i precyzyjnie dalej wyregulować przez ilość wody chł odzą cej. Przy tym, dzię ki prowadzeniu sposobu według wynalazku w połączeniu z zastosowaniem cieczy chłodzącej zawierającej siarkowodór można skutecznie zapobiec odkładaniu się węglanów na powierzchniach wymiennika ciepła.

Przelew wpływa do kolumny desorpcyjnej. Przez podanie do kolumny desorpcyjnej wody chłodzącej wzbogaconej w siarkowodór, siarkowodór po przeniesieniu ciepła jest bezpośrednio znów oddzielony od wody chłodzącej, ponieważ bardzo łatwo wrzący siarkowodór, razem z ochłodzonymi oparami opuszcza kolumnę desorpcyjna na głowicy, podczas gdy wyraźnie trudniej wrząca woda wpływa do kotła kolumny desorpcyjnej. Dzięki temu, dla ponownego usunięcia siarkowodoru z wody chłodzącej nie jest wymagany dodatkowy etap sposobu.

Wynalazek w przykładzie wykonania został bliżej objaśniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie kondensator umieszczony na głowicy kolumny desorpcyjnej, fig. 2 - szczegółowe przedstawienie kondensatora z fig. 1.

Fig. 1 przedstawia kondensator 1, który znajduje się na głowicy kolumny desorpcyjnej 2. Z kolumny desorpcyjnej wznoszą się opary 3, które chłodzone są za pomocą kondensatora. Opary 3 wchodzą na dolnej stronie kondensatora 1. Nie kondensujące, ochłodzone na powierzchniach wyPL 206 187 B1 miennika ciepła kondensatora 1 gazy 4 wychodzą na górnej stronie kondensatora 1 i płyną dalej do góry. Woda chłodząca 5, wzbogacona siarkowodorem, wchodzi od dołu do kondensatora. Podczas pobierania ciepła, woda chłodząca 5 płynie w kondensatorze do góry i wypływa na górnej stronie kondensatora w postaci przelewu 6. Przelew 6 wpływa do kolumny desorpcyjnej 2.

Fig. 2 przedstawia budowę kondensatora 1. Kondensator 1 posiada urządzenie rozdzielcze 7 jak również kanały 8 tworzące powierzchnie wymiennika ciepła i znajduje się w głowicy kolumny desorpcyjnej 2. Przez urządzenie rozdzielcze 7 przepływa woda chłodząca 5 i służy ono do rozdzielania wody chłodzącej 5 wpływającej do kondensatora 1. Urządzenie rozdzielcze 7 połączone jest na stałe z kanałami 8, przez które przepływa ciecz, które są usytuowane pionowo. Odcinki 9 pomiędzy kanałami 8 są tak dobrane, że powierzchnie zewnętrzne kanałów 8 opływane są przez wznoszące się opary 3. Kanały mają górne otwory 10, z których wypływa ciecz chłodząca.

Claims (2)

1. Sposób chłodzenia wznoszących się oparów w kolumnie desorpcyjnej za pomocą kondensatora znajdującego się na głowicy kolumny desorpcyjnej, ukształtowanego jako pośredni wymiennik ciepła, przez który przepływa woda chłodząca, przy czym woda chłodząca zawiera siarkowodór i wchodzi do kondensatora od spodu, znamienny tym, że woda przepływa do góry przez pionowe kanały (8) znajdujące się w kondensatorze (1), przy czym woda chłodząca po pobraniu ciepła wypływa jako przelew (6) przez górne otwory (10) kanałów (8) na górnej stronie kondensatora (1) i przy czym przelew (6) wpływa do kolumny desorpcyjnej (2).

2. Kolumna desorpcyjna z głowicą kolumny, znajdującym się w niej kondensatorem, który ma kanały zasilane wodą chłodzącą, znamienna tym, że kanały (8) usytuowane są pionowo i przepływane od dołu do góry i stanowią powierzchnie wymiennika ciepła dla chłodzenia wznoszących się oparów, i przy czym kanały (8) mają górne otwory (10) dla tworzenia przelewu (6) dla wody chłodzącej, który wpływa do kolumny (2).