201252. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázban eloszlatott folyadék diszperziók leválasztási hatásfokának növelésére, valamint berendezés az eljárás foganatosítására
1 HU 201 252 A 2 A találmány eljárás gázban eloszlatott folyadék diszperziók leválasztás! hatásfokának növelésére, ahol a gázt állóágyas cseppleválasztón függőlegesen felfelé vezetjük át. A találmány továbbá berendezés az eljárás foganatosítására, amely függőleges kolonnában vagy tartályban elrendezett állóágyas cseppleválasztóval rendelkezik. Mint ismeretes, számos területen van arra szükség, hogy gázból a gázban diszpergált folyadékot leválasszák. Például ilyen eset fordul elő a gáz-folyadék fázisérlntkeztetóssel kapcsolatos műveletek után. Ilyenek többek között a gáz-folyadék ab- és deszorberekben, nedves porleválasztókban, az ún. nedves mosókban, bepárlókban stb. végzett műveletek. Ezen műveleteket végző berendezésből távozó gáz viszonylag nagy mennyiségű folyadékot tartalmaz, amelyet a gázáram magával ragad és a szabadba visz. Ez a gázzal elragadott folyadék jelentős veszteséget eredményez, azonkívül pedig környezetszennyező hatása lehet. A gázban lévő folyadékcseppek leválasztására cseppleválasztókat alkalmaznak. A cseppleválasztók különböző típusai ismeretesek, amelyeket a Perry, Vegyészmérnökök kézikönyve ismertet. Egyik ismert típusnál a leválasztás a folyadék és a gáz sűrűségkülönbségén alapszik és a térerő hatására jön létre. Ezen berendezések úgy működnek, hogy a .folyadék diszperziót a gázáram irányától eltérő irányú áramlásra késztetik és a diszper folyadékfázist a gáztól elkülönített helyen gyűjtik össze. A nagyobb cseppek leválasztása gravitációs erőtérben, ülepítő tartályban történik. Itt a gázáram sebessége kisebb kell legyen, mint a leválasztani kívánt legkisebb folyadékcsepp ülepedési sebessége. Ezzel a módszerrel azonban csupán nagyobb átmérőjű folyadékcseppek leválasztása lehetséges. A cseppleválasztók egy jelentős csoportja térerő növelésével működik. Ilyenek az ugyancsak a Perry-fóle Vegyészmérnökök kézikönyvéből ismeretes centrifugális szeparátorok, ciklonok. A centrifugális szeparátoroknál a térerő a gravitációs erőtér néhány százszorosát is elérheti, ezért ezzel már kisebb csepp nagyságú folyadék is leválasztható, azonban a finoman diszpergált folyadékok ezen cseppleválasztó típusnál sem kerülnek leválasztásra és így a gáz még mindig nagy mennyiségű és környezetet terhelő folyadékot ragad magával. A cseppleválasztók további típusa az ún. ütköztetéses leválasztok. Ezek működése azon alapul, hogy a folyadékcseppeknek a gázénál nagyobb sűrűségük van és így nagyobb tehetetlenségi erejük miatt a gázáram hirtelen Irányváltozásait nem tudják követni, hanem irányukat megtartva haladnak és így az útvonalba eső ütközőkbe ütköznek. Ütközéskor a cseppek nagyobb része agglomerálódik. Az agglomerálódott folyadékból részben olyan nagyobb cseppek képződnek, amelyeket a gázáram fnár nem tud kihordani. Ezen ütközéses leválasztok típusai szintén a Perry-féle Kézikönyvből ismerhetők meg. Egyik ilyen típusú csepp- 2 leválasztó a hullámos cseppleválasztó, amely 12—13 m/s gázáramlási sebesség felett dolgozik jó hatásfokkal. Ekkor a 10 ^m-nál nagyobb átmérőjű cseppeket tudja teljes mértékben leválasztani. Az ütközéses cseppleválasztók egyik Ismert és elterjedt formája az ún. Raschlg-gyűrűs leválasztó, amely viszonylag kis gázsebesség esetén is a 8, ill. 6 ^m-nál nagyobb cseppeket tudja leválasztani. Jól bevált ütközéses cseppleválasztó továbbá a huzalhálós leválasztó, az ún. demiszter. Ennél viszonylag kis cseppek leválaszthatók, de csak Igen nagy 10—16 m/s gázsebessóg mellett. Azonkívül a leválasztáshoz nagy rétegszám 150—200 szükséges. A jó leválasztási hatásfok eléréséhez szükséges, hogy a cseppleválasztó kis átmérőjű cseppeket is le tudjon választani. Ehhez azonban az ütközéses típusú leválasztók esetén nagy 12—16 m/s gázsebességre van szükség. A gáz-folyadék diszperzió kezelését végző kolonnákban azonban nincsenek Ilyen sebességek, ha mégis előáll ilyen sebesség, akkor viszont nagy a cseppkihordás. Mindezek miatt az ütközéses cseppleválasztókat a kolonnákban kisebb áramlási keresztmetszetűre kell készíteni a nagy áramlási sebesség elérése érdekében. Ez egyrészt azt jelenti, hogy a leválasztó elemek nem építhetők be közvetlenül a kolonnákba, továbbá hogy az ilyen cseppleválasztók igen nagy nyomáseséssel működnek. Ezen hátrányokon túl a folyadékban diszpergált finom folyadékcseppek nem kerülnek teljes mértékben leválasztásra. A találmány célja a felsorolt hiányosságok kiküszöbölése és egy olyan eljárás kidolgozása, amely segítségével tetszőleges gázáramlási sebesség mellett, tehát akár kis gázáramlási sebesség mellett Is a gázból a legfinomabb folyadékszemcsék is gazdaságosan és tökéletesen leválaszthatók. A találmány célja továbbá az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés létesítése. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a fenti célnak eleget tehetünk, ha a gázt cseppleválasztóba történő vezetés előtt olyan kezelésnek vetjük alá, hogy a finom folyadókcseppekből nagyobb, már a cseppleválasztó által leválasztható nagyságú folyadékcseppeket képezünk. A találmány tehát eljárás gázban eloszlatott folyadék diszperzió leválasztási hatásfokának növelésére, ahol a gázt állóágyas cseppleválasztón függőlegesen felfelé vezetjük át. A találmány lényege, hogy a gázban lévő dlszpergált folyadékcseppeket a gáznak az állóágyas cseppleválasztóba vezetése előtt fluidizált tölteten történő átvezetésével agglomeráljuk. Az agglomerálás révén olyan folyadékcsepp nagyság alakul ki, amely azután már teljes mértékben, az adott gázáramlás) sebesség mellett, az állóágyas cseppleválasztón leválasztásra kerül. A találmány továbbá berendezés az eljárás foganatosítására, amely függőleges kolonnában vagy tartályban elrendezett állóágyas 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
