Тепломассообменный аппарат

 

ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ , содержащий корпус, по высоте которого располох(ены поддерживающие решетки с уложенными слоями насадки, распределительная тарелка для жидкости, патрубки ввода к вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет организации прямо-противоточного контакта фаз и увеличения их скорости в прямоточной ступени, он снабжен дополнительной распределительной тарелкой с отверстием, расположенной, между слоями насадки и разделявэщей аппарат на две ступени, и переточной трубой, установленной в отверстии и соединенной с подили наднасадочным пространством. КЛ СП 00 ел сд

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1005855

a(511 В 01 D 53/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3369882/23-26 (22) 31.12.81 (46) 23.03.83. Бюл. № 11 (72) В. М. Саяпин, В. П. Николаенко, В. Е. Бабенко и P. П. Рило (53) 66.071.7.05 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 634768, кл. В 01 D 53/18, 1978.

2. Рамм В. М. Абсорбция газов. М., «Химия», 1976, с. 309 — 311. (54) (57) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫй АППАРАТ, содержащий корпус, по высоте которого расположены поддерживающие решетки с уложенными слоями насадки, распределительная тарелка для жидкости, патрубки ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет организации прямо-противоточного контакта фаз и увеличения их скорости в прямоточной ступени, он снабжен дополнительной распределительной тарелкой с отверстием, расположенной. между слоями насадки и разделяющей аппарат на две ступени, и переточной трубой, установленной в отверстии и соединенной с подили наднасадочным пространством.

1005855

35

Изобретение относится к аппаратурнаму оформлению процессов тепломассообмена и может быть применено в химической и нефтехимической промышленности, в частности для производства брома и иода из природных рассолов методом воздушной десорбции.

Известен аппарат, содержащий корпус, по высоте которого уста новлены решетки с контактными элементами и нисходящим прямоточным взаимодействием фаз и перекрытые горизонтальной перегородкой, вер-. тикальную перегородку, соединяющую две соседние решетки, а между корпусом и вертикальной перегородкой выполнен канал для прохода газа (пара), патрубки ввода и вывода фаз (1).

Недостатками аппарата являются высокое гидравлическое сопротивление из-за многократного изменения направления движения газового потока, большие габариты и сложность изготовления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, по высоте которого размешены поддерживающие решетки с уложенными слоями насадки, распределительная тарелка, патрубки ввода и вывода фаз.

В случае подачи газа в верхнюю часть аппарата контакт фаз на насадке осуществляется в нисходящем прямотоке (2).

Недостатком таких аппаратов является ограниченность их применения в процессах, для которых движущая сила не зависит от направления движения фаз.

При подаче газа в нижнюю часть аппарата противоточно стекающей по насадке жидкости достижимо любое число единиц переноса, однако аппарат имеет сравинтел ьно невысокую эффективность нз-за невозможности интенсифицирования процесса путем увеличения скорости фаз без повышенного энергопотребления, обусловленного противоточной схемой их движения.

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена за счет организации прямо-противоточного контакта фаз и увеличения их скорости в прямоточной ступени.

Указанная цель достигается тем, что теп- 45 ломассообменный аппарат, содержащий корпус, по высоте которого расположены поддерживающие решетки с уложенными слоями насадки, распределительная тарелка для жидкости, патрубки ввода и вывода фаз, снабжен дополнительной распределитель- 50 иой тарелкой с отверстием, расположенной между слоями насадки и разделяющей аппарат на две ступени, и переточной трубой, установленной в отверстии и соединенной с под- или наднасадочным пространством.

На фиг. 1 показан тепломассообменный аппарат для извлечения цеелевого компоиента из газовой фазы (абсорбции); на фиг. 2 — то же, для извлечения целевого компонента из жидкой фазы (десорбции), продольный разрез.

Тепломассообменный аппарат содержит корпус 1, по высоте которого расположены поддерживающие решетки 2 и 3 с уложенными слоями ступеней 4 и 5, распределительную тарелку 6 дополнительную распределительную тарелку 7 с патрубками 8 и колпачками 9, переточную трубу 10 с отбойным конусом 11, соединяющим поднасадочное (фиг. 1) или наднасадочное (фиг. 2) пространства ступеней, патрубок 12 ввода газа, патрубок 13 вывода газа, патрубок 14 ввода жидкости и патрубок 15 вывода жидкости.

Тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Газ. поступает в корпус 1 аппарата через патрубок 12 и контактирует с жидкой фазой на нижней ступени 4 в прямотоке (фиг. 1) или противотоке (фиг. 2), no переточной трубе 10 поступает на верхнюю ступень 5, где контактирует с жидкой фазой в противотоке (фиг. 1) или прямотоке (фиг. 2) и выводится из аппарата через патрубок 13.

Жидкость подается в аппарат через патрубок 14, распределяется по насадке верхней ступени 5 тарелкой 6, стекает на распределительно-оросительную тарелку 7 и перераспределяется патрубками 8 с колпачками 9, образуя на них гидрозатвор, на насадку нижней ступени 4, контактирует с газом и удаляется из аппарата через патрубок 15.

Интенсификация процесса тепломассообмена осуществляется за счет прямо-противоточного контакта фаз и повышения скорости их движения в прямоточиой ступени аппарата.

Проведенный расчет процесса десорбции брома из природного рассола в данном аппарате с прямо-противоточной схемой движения фаз (фиг. 2) и противоточной схемой показал, что даже при коэффициенте массопередачи прямоточной ступени, равном коэффициенту противоточной ступени, при прочих равных условиях (степени десорбции, удельном расходе воздуха, коэффициенте распределения брома) высота насадочной части в первом аппарате на,25% ниже.

Использование данного аппарата обеспечивает по сравнению с известным увеличение коэффициента массопередачи в прямоточной ступени в 7 — 8 раз, что позволяет повысить степень десорбции брома (иода) в общем на 4 — 5%.

Ожидаемый экономический эффект от использования данного изобретения составит 71,5 тыс. руб. в год.

1005855

Составитель Г. Урусова

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор А; Ференц

Заказ 1975/1 0 Тираж 686 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4