Сепаратор

 

СЕПАРАТОР по авт. св. № 92357Э, отяичающ в и с .я тем, что, с цепью повышения эффективности сепарации за счёт упучшёвня таттвкга очищаемого газас жипкостьж),; он снабакен цилиндрическими , обечайками с прорезямн, снабженными изогнутыми отбойниками и прикрепленными к нижнему концу трубы ввоаа газа.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЭФ П

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (61) 923573 (2 1) 33 80346/23-26 (22) 13.01.82. (46) 23.03.83. Бюл. ¹ 11. (72) В. Г. Говоров (53) 66.074.1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ,Ж 923573, кл. В 0 1 Э 45/00, 1980.

{прототип).

„„Я0„„1005839 A (54) (57) СЕПАРАЧОР по авт. cs. № 923578, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации за счет улучшения контакта очищаемого газа . с .жидкостью,; он снайкен цилиндрическими обечайками с прорезями, снабженными изогнутыми отбойниками и прикрепленными к нижнему концу трубы ввода газа.

1 1005

Изобретение относится к сепараторам и может использоваться в химическом аппаратостроении.

По основному авт. св. М 923573 известен сепаратор, содержащий вертикальный корпус с отверстиями для вывода газа и жидкости, трубу для ввода очишаемого газа, коаксиально которой размешен завихрнтель газа с многоходовой винтовой нарезкой, осадительный цилиндр и цилиндрическая обечайка. Завихритель газа скреплен с трубой ввода газа, а ос адительный цилиндр — с конусом, при этом нижние кромки конуса и обечайки погружены в жидкость.

Подлежащая сепарации газожидкост ная смесь через трубу ввода газа поступает в пэпость корпуса. Через перфорацию нижнего участка трубы газожидкостная щ смесь поступает в слой жидкости и барботирует вверх. При этом жидкость нз газожидкостной смеси присоединяется к слою жидкости, находящемуся в полости корпуса. Растворимые компоненты 3$ газа также переходят в слой жидкости.

° Затем гаэ с большой скоростью прохо- дит каналы многоходовой нарезки эавихрителя, вследствие. силы из газа определяются капли жидкости, захваченные им при выходе из слоя жидкости. Эти капли осаждаются на внутренней поверхности осадительного цилиндра, перемешаются на его наружную поверхность, стекают вниз, соединяясь со слоем жид35 кости, находящимся в полости корпуса.

Оппценный от капель газ через соответ-. ствующее отверстие выводится иэ сепаратора. t 1).

Недостаток сепаратора состоит в том, что при барботированин газа в жидкости не успевают раствориться содержащиеся в нем компоненты, например карбонилы железа. Происходит это потому, что выходящий иэ перфорации трубы газ образуэт большие пузыри. Вследствие этого сокращается время их всплытия, т.е. время контакта их с жидкостью..

Кроме того, в этом случае не обесцечивается эффективный контакт газа с жид50 костью и в жидкости растворяется лишь та часть компонентов, которая непосредственно контактирует с жидкостью, т.е. в жидкости ycpesaer раствориться лишь та часть компонентов, которая содержнз ся в пограничном. слое всплывающих пузырей.

Оставшиеся в газе карбонилы железа не осаждаются под действием центро839 2 бежных снл и поступают на дальнейшую переработку. Вследствие этого усложняется и ухудшается дальнейшая переработка газа. цель изобретения — поиышение эффективности сепарации за счет улучшения контакта газожндкостной смеси с. жидкостью, находящейся в полости корпуса, для обеспечения более высокой степени растворения . содержащихся в гаэожидкостной смеси компонентов.

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор снабжен цилиндрическими обечайками с прорезями, снабженными изогнутыми отбойниками и прикрепленны ми к нижнему концу трубы ввода газа.

Верхняя цилиндрическая обечайка имеет такой же диаметр, что и труба ввода газа. Диаметр каждой нижерасположенной обечайки увеличивается на величину, равную диаметру трубы ввода газа. Снизу полая конструкция заглушена. Все цилиндрические обе чайки имеют вертикальные прорези, к которым примыкают изот; нутые по радиусу пластины-отбойники.

Газожидкостная смесь с большой скоростью (2-5 м/с) проходит вертикальные прорези цилиндрических обечаек н, скользя по изогнутым пластинам-отбойникам, эффективно контактирует со слоем жидкости. Вследствие этого уже при движении по поверхности пластин-отбойников обеспечивается растворение значительной доли компонентов, содержащихся в исходной газожидкостной смеси. В это же время в слой жидкости переходит вся жидкость, содержащаяся в газожидкостной смеси.

Каждая струя газа, прошедшая пластину-отбойник, формируется 5 серию газовых пузырей, всплывающих наверх.

Так как цилиндрические обечайки содержат большое количество прорезей, обра-, зуется большое количество мелких пузырей, что обеспечивает окончательное и полное растворение компонентов газа.

Полному растворению компонентов газа способствует также и то, что цилиндрические обечайки имеют диаметры, увеличивающиеся книзу. Вследствие этого газовые пузырьки всплывают вверк по разным "коридорам, не сливаются друг с другом и не образуют болыпих газоиьи пузырей.

На фнг. 1 изображен сепаратор, разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1

Сепаратор содержит корпус 1, который закрьгт крышкой 2 с отверстием 3 для ввода гаэожндкостной смеси. В утолше3 10058 ниях корпуса просверлены. отверстия 4 и 5 для вывода газа и жидкости.

Снизу к крышке 2 прикреплена труба

6 для ввода газа. На ее верхнем участке укреплен завихритель 7 с многоходовой,винтовой нарезкой. Он с небольшим зазором охватывается цилиндром 8, соединенным с конусом 9, в прсрезях которого размещены пластины 10, скрепленные с корпусом 1. Сверху цилиндр 8 за-10 жат кольцом 11, которое с помошью болтов крепится к фпанцу обечайки

12. Последняя скреплена c конической обечайкой 13. Нижние участки конуса

9 и обечайки 13 размещены ниже уров- 1$ ня жидкости, Нижним концом труба 6 ввода газа пристыкована к полой конструкции, составленной из чередукщихся цилиндрических 14 и конических 15 обечаек. Верх- 20 няя цилиндрическая обечайка имеет тот же диаметр, что и труба 6, последуюшие цилиндрические обечайки имеют увы личенные диаметры книзу. Все цилиндрические обечайки имеют вертикальные 2$ прорези, к которым примыкают изогнутые цо радиусу пластинын тбойники 16 (фиг. 2). Для обеспечения стыковки грубы 6 с полой конструкцией (фиг- 1-) на верхней цилиндрической обечайке раз- $0 мешены направляющие пла ны 17.

Снизу полая конструкция снабжена за лушкой 18, установленной с зазором цо отношению к корпусу l.

Сепаратор работает следующим образом.

Подлежашая сеп арации газожидкостная смесь поступает через грубу 6 в полую конструкцию. Со скоростью

2-5 м/с смесь. проходит вертикальные прорези цилиндрических обечаек 14 и, двигаясь по .изогнутым пластинам-огбойникам 16, плавно меняет направле-. ние своего движения, при этом обеспечивает эффективное взаимодействие газожидкостной смеси со слоем жидкости, находящейся в полости корпуса.

В результате этого в объеме пластин-отбойников 16 задерживается вся жидкость,, содержащаяся в газожидкостном потоке, и, кроме того, растворяется значительное

50 количество других компонентов газа, в частности карбонилов железа.

Кажды струя газа, прошедшы прорезь и пластину-огбойник, формируется в серию газовых пузырей, всплывающих наверх.

$$

Так как цилиндрические обечайки 14 содержат большое количество прорезей, 39 ф образуется большое количество мелких пузырей, которые медленно всплывая, обеспечивают длительный контакт. их со слоем жидкости. Вследствие этого обеспечивается окончательное растворение компонентов газа в жидкости. Эгому способствует также и то, что цилиндрические обечайки имеют увеличивакнциеся книзу диаметры. Вследствие этого не происходит объединение мелких пузырей в крупные: каждая серия пузырей, образованная соответствукнцей обечайкой, движется вверх по разным "коридорам".

Затем гаэ и увлекаемые им капли жидкости поступают в сепарапионное устройство. При прохождении винтовых каналов многоходовой нарезки s потоке возникает центробежная сила, вследст вие чего капли жидкости огделяюгся от газа. Они оседают сначала на осадительном цилиндре 8, вводятся затем на его наружную поверхность и, стекы, вниз, соединяются с основным слоем жидкости. Очишенный or капель газ выводит ся из сепаратора через отверстие 4 на дальнейшую обработку.

Суммарная площадь прорезей определяется скоростью прохождения гаэожидкостной смеси, которы колеблется в пределах 2-5 м/с. Количество цилиндрических обечаек в лолой консгрукции может колебаться от 1 до 5 цп; и зависит от скорости растворения компо-. нентов газа. Би ппщрические обечайки могут быть соединены между собой как с помошью конических обечаек, так и с помошью плоских фланцев.

Технический эффект изобретения состоит в улучшении сепарации газа, что достигается улучшением раство- рения компонентов газа при прохождении его по слою жидкости, находяшему сФ в полости корпуса. Более лучшее рас ворение компонентов газа обеспечивает.ся улучшением контакта газожидкостной смеси со слоем жидкости вследствие больших скоростей прохождения через вертикальные прорези, а также направления потока по изогнутым пластинам1 отбойникам. Достижению более лучшего растворения компонентов газа способс1 вует также образование мелких пузырей и равномерное распределение их по плоша-ди сечения аппарата при барботировании пузырей вверх. Последнее обеспечивается увеличением диаметров. цилиндричес.ких обечаек книзу.

1008839

Фиг.1

ВНИИПИ Заказ 1974/9 Тираж 686 Подписное филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4