168138. lajstromszámú szabadalom • Ütköztetéses deszublimátor

3 168138 4 — a hőcserélő eltömődik, — nem biztosítható, hogy szilárd részek a készülékből ne jussanak tovább, — a hűtőfelületek regenerálása nehézkes és igen költséges. Ilyen feladatok megoldására ezért eddig általában közvetlen hűtést alkalmaztak (Perry: Vegyészmérnökök kézikönyve Bp. 1968., II. kötet 1423. üld.) oly módon, hogy a gázelegybe hideg gázt fúvatnak be és a kicsapódó igen finom eloszlású port porleválasztóban felfogják, vagy a gázba hűtőfolyadékot, pl. vizet permeteznek be és a hűtőhatás következtében kiváló port a folyadék viszi magával. (Cremer, Davies: Chemical Engineering Practice, 6. kötet, p. 583.). A gáz megtisztítása első esetben a finom portól, második esetben a finom permettői nehézkes, nedves porleválasztás esetén ezenkívül minden esetben nehézséget okoz a hűtőfolyadék regenerálása, vagyis a keletkezett szuszpenzió szétválasztása is. Találmányunk célja olyan készülék kidolgozása, amely a deszublimációs műveletet eltömődés nélkül képes elvégezni, emellett üzemeltetése és karbantartása egyszerű és olcsó. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy olyan magasabb hőmérsékletű gázkeverékeket, amelyek szublimálható anyagok gázaival szennyezettek, hűtéssel és a szennyező anyag deszublimálásával lehet megtisztítani. Ez a művelet azonban az eddig ismert valamennyi deszublimációs berendezést eltömné. Felismertük, hogy olyan berendezésben, amelyben a gázáram útjában nagyméretű hűtött ütköző felületek vannak elhelyezve, a deszublimáció hosszabb időtartamú szakaszokban végezhető az eltömődés veszélye nélkül, mert a lecsapódó szilárd anyag a hűtött felületeken rakódik le és a készüléket nem tömi el. A szilárd anyag lerakódása során a hűtött ütközőfelületek hőátadási tényezője csökken. Amikor a hőátadási tényező oly mértékben csökken, hogy a deszublimáció folytatása gazdaságtalanná válik, az ütközőlemezek felfűtésével a lerakódott szilárd anyag megolvasztható és a készülékből eltávolítható. A berendezés eszerint két szakaszban üzemel: primer üzeme a gázhűtés és deszublimálás, szekunder üzeme a szilárd fázis leolvasztása. A találmány szerinti ütköztetéses deszublimátor lényege tehát, hogy hőcserélő csövei síkbeli csőkígyókat képeznek és közös gyűjtő csőrendszerhez csatlakoznak. Az ütköző lemezek mindegyike két részből áll oly módon, hogy az egyik rész a csőkígyó hosszmetszetének egyik oldali körvonalához, a másik rész a csőkígyó másik oldali körvonalához illeszkedik. Az ütköző lemez részek egymás mellé vannak helyezve, miáltal közöttük a csőkígyó hosszmetszetének megfelelő hézag keletkezik. Ebben helyezkedik el a csőkígyó, a csőkígyó és az ütközőlemezek érintkezési helyén a rögzítés céljára hegesztési pontok ill. hegesztési varratok nyernek alkalmazást. A lemezrészekből és csőkigyóból álló ütköző lemez a tattály keresztmetszetét csak részben tölti ki és az ily módon szabadon hagyott keresztmetszeten áramlik át a gázkeverék a következő lemez elé. A hőcserélő 5 csőrendszer egy része a tartály falán helyezkedik el. A találmány szerinti ütköztetéses deszublimátor egy példaképpeni kiviteli alakját a kontakt kénhidrogén-gyártás során, a kénhidrogén reaktorból ki-10 lépő gázelegy tisztításának esetére ismertetjük. Az 1. ábra a készülék hosszmetszetét, a 2. ábra a keresztmetszetet, a 3. és a 4. ábra az ütköztető lemez részeit ábrázolja. 15 A kénhidrogén előállítása elemeiből kontakt katalizátor jelenlétében, kénfeleslegben játszódik le. A kénhidrogénreaktorból kilépő gázelegy összetétele 20 kénhidrogén 34kg/ó = 79tf% nitrogén 7 kg/ó = 19,8 tf% kén (gőzállapotú) 3,2 kg/ó = 1,2 tf% 25 A deszublimátor 1 tartályában elhelyezett 2 síkbeli csőkígyók a 3 ill. a 4 gyüjtőcsövekhez csatlakoznak. A 2 csőkígyóhoz hegesztéssel csatlakozik a baloldali 5 és a jobboldali 6 ütköztető lemez rész, miáltal egy ütköztető, hűtő, ill. fűtő levá-30 lasztó elem áll elő. A baloldali 5 ütköztetőlemez rész a 7 húr mentén le van vágva és az 1 tartály keresztmetszetéből a 8 körszeletnek megfelelő részt szabadon hagyja. Az 5 ütköztető lemez rész a másik oldalon a 2 csőkígyó körvonalához illesz-35 kedő körvonallal bír. A jobboldali 6 ütköztetőlemez rész az 1 tartály belső körvonalának megfelelő körívvel van határolva és a 2 csőkígyó körvonalának megfelelően van kivágva. Ily módon az 5 és a 6 ütköztetőlemezrészek a 2 csőkígyóhoz 40 illeszthetők. Az 1 tartály külső felületén helyezkednek el a 9 köppenyfütő-csövek, amelyek egyik végükkel a 10, másik végükkel a 11 gyűjtőcsövekhez csatlakoznak. A 13 fedél fűtésére a 16 csőkígyó szolgál. 45 Az 1 tartály fenéklemezében van elhelyezve a gáz kivezetésére szolgáló 12 csőcsonk. Az 1 tartályt lezáró 13 fedélben van kiképezve a gázkeverék bevezetésére szolgáló 14 csőcsonk. 50 Ugyancsak a 13 fedélen vannak átvezetve a 3 és a 4 gyűjtőcsövek. Az ütköztetéses deszublimátorba az 1,7 ata nyomású és 400 C° hőmérsékletű gázelegyet a 14 55 csőcsonkon vezetjük be. A 2 csőkigyóból, valamint az 5 és 6 ütköztető lemez részekből álló leválasztó elem hőmérsékletét a 4 csövön bevezetett és a 3 csövön elvezetett 90 C° hőmérsékletű kondenzvíz 90 és 100 C° közötti hőmérsékleten tartja. A 60 bevezetett gázelegy a leválasztó elemeken mintegy 100 C°-ra hűl le. A hűtés és az ütközés hatására a gőzállapotban belépő kén a leválasztó elemekre szilárd állapotban lerakódik. Ily módon a 12 csőcsonkon át távozó gázelegy gyakorlatilag ként 65 egyáltalán nem tartalmaz. 2