Газлифтный массообменный аппарат

 

1. ГАЗЛИФТНЫЙ МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с входными и выходными штуцерами для :газа и жидкости, центральную газлифт ную , состояацую из нескольких коаксиально установленных циливдрических обечаек, диаметр которых увелв ив9еа;ся .по вьюоте аппарата, и горизонтальную перегородку, к которой жестко прикреплена верхняя обечайка, о т я в ч a ю - щи и с я тем, НТО, с целью увеличения степени превращения реагентов за счет турбулнзадии потока н раввс е|)ккяч распределения реагентов по сечению трдг, коаксиально установленные обечайки снабжены коническими переходами, соединяюшкми их, и установленными в них решетками, выполненными, в виде полых V -образных лопастей. 2. Аппарат по п. 1, о т л и ч-а ю щ и и с я тем, что вхсщной газовый штуцер заглушен в нижней части и снабжен допошштельной решеткой, выполкен ной в виде полых V -образных лопастей.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН,Я0,.4 005812

Э@9 В 013) 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ . ОПИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р

t

1 (21) 3361027/23-26 (22) 15. 10.81 (46) 23, 03.83, Бюл ¹ 11 (72) Г. М. Яковлев (71) Гродненское производственное объединение «Азот«им. С. О..Притыцкого (53) 66.015.23.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 134678, кл. В 01 9 3/32,.1961.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 713586, кл. 8 01 В 3/32, 1978. (54) (57) 1. ГАЗЛИФТНЫЙ NACCOOBМЕНКЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с входными и выходными штуцерами для, газа и жидкости;, центральную газлифт-. ную трубу, состоящую из несколысих коаксиально установленных цилиндричес. ких обечаек, - диаметр которых увещевает. ся .по высоте аппарата, и горизонтальную .перегородку, к которой жестко прикреплена верхняя обечайка, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения сстепени превращения реагентов за счет турбулизации потока и равномеукаго распределения реагентов íî, cmeamo трубы, коаксиально установленные обечайки снабжены коническими переходами, соединяющими их, и установленными в них решетками, выполненными. в виде полых

-образных лопастей.

2.Аппаратпоп, 1, отличаю» шийся тем, что входной газовый штуцер заглушен в нижней части и снабжен дополнительной решеткой, виполиен ной в виде полых Ч -образных лопастей. о

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов массообмена и может использоваться в химической, пищевой и других родственных отраслях промышленности, в частности для абсорб- 5 ции аммиака из продувочных газов в. производстве аммиака.

Известен газлифтный аппарат;, содержаший цилиндрический корпус, штуцера ввода и вывода газа и жидкости. Внутри корпуса расположена барботажная тру ба 1 .

Недостатком данного устройства является низкая степень превращения или извлечения компонентов газовой фазы при однонратном прохождении газожидкостной смеси по центральной газлифтной трубе.

812 2 ного распределения реагентов по сечению трубы.

Указанная цель достигается тем, что в газлифтном аппарате, содержащем корпус с входными и выходными штуцерами для газа и жидкости, центральную газлифтную трубу, состоящую иэ нескольких коаксиально установленных цилиндричес» ких обечаек, диаметр которых увеличивается по высоте аппарата, и горизонтальную перегородку, к которой жестко прикреплена верхняя обечайка, коаксиально установленные обечайки снабжены коническими соединяющими их переходами и установленными в них решетками, выполненными в виде полых V образных лопастей.

30 5

Известен газлифтный массообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус с входными и выходными штуцерамй для газа и жидкости, центральную газлифтную трубу, выполненную в виде не- скольких коаксиально установленных цилиндрических обечаек, диаметр которых увеличивается по высоте аппарата, при чем верхняя обечайка прикпеплена к горизонтальной перегородке 2 1 °

Основным недостатком данного устройства является недостаточно высокая эффективность превращения, реагентов при их однократном прохождении через реакционную зону. Это вызвано тем, что уже в первоначальный момент распределение газовой фазы по сечению газлифтной тру бы является неравномерным вследствие конструктивного оформления узла ввода.

Большее количество газовой фазы фас пределяется в центре, причем в виде от-, носительно больших пузырей, и незначи» тельное время на периферии. По мере подъема вверх газовая фаза стремится к центру трубы, образуя стержневой ре жим взаимодействия фаэ, характеризую

reNcs недостаточно развитой поверх ностью контакта фаз и слабой турбулизацией потока. Вследствие этого свежие порции жидкого регента незначительно увеличивают эффективность процесса, так как свежий реагент,движется в . Пристеночной зоне, слабо взаимодейс вуя с газовой фазой из-за недостаточно развитой поверхности контакта фаэ. Это вызывает значительное увеличение аппарата по высоте с целью достижения желаемой степени превращения реагентов, Целью изобретения является увеличение степени превращения реагентов за счет турбулиэации потоков и равномерПричем входной газовый штуцер заглушен в нижней части и снабжен дополнительной решеткой, выполненной в виде полых V образных лопастей.

На фиг. 1 приведен аппарат, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Газлифтный массообменный аппарат состоит из цилиндрического корпус У 1 с входным 2 и выходным 3 газовыми штуцерами и штуцерами 4 и 5 для вводавывода жидкой фазы. В аппарате на горизонтальной перегородке 6 установлена центральная газлифтная труба 7, выпол ненная из нескольких KoaKCKBJIEaibIK IIH-, линдрических обечаек 8 различного дна метра, увеличивающихся по высоте, которые жестко соединены между собой коническими переходами 9. В конических переходах установлены решетки 10, выполненные из полых Я -с>бразных лопастей 11. Посредством щелей 12 объем аппарата сообщается с полостью М -o6разных лопастей. Входной газовый шту цер 2 входит в центральную газлифтную, трубу 7, отглушеи в нижней части за» глушкой 13 и снабжен решеткой 14, состоящей из полых / -образных лопастей, и отверстиями 15 для прохода газа. Ло пасти решетки 14 развернуты своими основаниями навстречу жидкостному потоку. В нижней части аппарата расположен сливной патрубок 16.

Аппарат работает следуклцим образом. жидкость постоянно поступает в аппарат через штуцер 4 и поддерживается на определенном уровне. Газ поступает через входной штуцер 2 в нижнюю часть центральной гаэлифтной трубы 7 и через отверстия 15 в штуцере распределяется в полостях лопастей решетки 14. Такое конструктивное решение .позволяет рас812 4 на каждой многопопастной решетке за. счет увеличения диаметра центральной газлифтной трубы 7 по высоте. Свежий реагент через щели 12 в конических переходах 9 поступает в полости Y -o6разных лопастей 11 решетки и далее в виде тонких струй в турбулиэированный поток после решетки, равномерно по всему увеличившемуся сечению aw лфтной трубы. При етом движущая сила процесса резко возрастает и в условиях высокоразвитой поверхности контакта фаэ процесс массообмена значительно интен. сифицируется. - Пройдя последовательно все решетки 10, газожидкостной поток выходит из центральной гаэлифтной трубы.

Здесь происходит разделение фаэ. Жидкость сливается на перегородку 6, которая обеспечивает однократное прохождение реагентов через реакционную зону, предотвращая смешение поступающей и вытека- ющей жидкости, а газ удаляется через штуцер 3. Слив жидкости из аппарата осуществляется через штуцера.

3 f008 пределить raaoay фазу на выходe из лопастей решетки. в виде тонких пленок относительно равномерно по всемф сечению газлифтной трубы. Газ, поднимаясь вверх, увлекает за собой жидкость; Проходя решетку 14, газожидкостный поток турбулизируется и происходит разрыв пленок в виде шлейфов и в дальнейшем пузырьки газа дробятся до устойчивых размеров в турбулентном потоке жид- !О кости, чем обеспечивается высокоразвитая поверхность контакта фаз в условиях турбулизированного прямотока.

По мере подъема газожидкостного потока вверх происходит не только смеще- р ние газовых пузырей от стенки трубы к центру, что значительно уменьшает поверх ность контакта фаз, но и уменьшение движущейся силы процесса массообмена за счет истощения жидкой фазы. Этот щ недостаток устраняется при прохождении газожндкостным потоком вышележащих решеток 10, состоящих из полых V -образных лопастей, где поток вновь перемешивается. 2$ . При перемешивании жидкости вследствие развитой турбулентности достигается наиболее тонкое диспергирование газа, что при достаточно высоком газосодержании создает болыпую удельную поверх ность контакта фаэ и, следовательно, проведение процесса массообмена значительно интенсифицируется.

Насьпцение газожидкостного потока

И

;свежим жидким реагентом производится

Таким образом, предлагаемая конс врукция позволяет значительно интенсифи цировать процесс-массообмена в реакцион» ной зоне за счет создания вьюокоразвитой непрерывно обновляющейся поверх ности контакта фаз, что в условиях силь но турбулизированного потока способствует достижению высокой степени превращения реагентов при их однократном прохождении через реакционную зону.

1005812

mme.

1008812

12

Составитель А. Сондор

Редактор Н, Джуган ТехредТ.Фанта Корректор А. Йзятко:

Заказ 1972/7 . Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фклиал ППП "Патент", r. Умсгород, ул. Проектная, 4