Вибрационный массообменный колонный аппарат

 

ВИБРАЦИОННЫЙ МАССООБМЕННЫЙ КОЛОННЫЙ АППАРАТ, включаюи(ий корпус, внутри которого установлена подвижная штанга с закрепленными на ней тарелками и распределительными дисками , снабженными отбортовками и патрубками , о тли чаю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности аппарата за счет создания дополнительной зсМы контакта между дисперсной и сплошной фазами и увеличения частоты последовательных актов коалесценции и диспергирования дисперсной фазы, патрубки распределительных дисков выполнены перфорированными по высоте.е ko

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

Шй@Л М

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1017360, А

В 01 О 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм иэоьРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОЬЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3379208/23-26 ,(22) 11.01.82 (46) 15.05.83. Бюл. М 18 (72) А.А. Васин, И.Я..Городецкий, А.F Костанян, П.А. Лупанов, Л.А. Легочкина., В.Б. Спица, В.и. Ге" расименко, В.В. Васильев и В.И. Севастьянов (53) 66.061.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 167687, кл. В Dl О 11/04,. 1947., 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2871183/23"26, . В 01 О И/04, 18.01.80. (54) (57) ВИБРАЦИОННЫЙ ИАССООБИЕННЫЙ

КОЛОННЫЙ АППАРАТ, включающий корпус, внутри которого установлена подвижная штанга с закрепленными на ней тарелками и распределительными дисками, снабженными отбортовками и патрубками, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности аппарата за счет создания дополнительной зоны контакта между дисперсной и сплошной фазами и увеличения частоты последовательных актов коалесценции и диспергирования дисперсной @азы, патрубки распредели" тельных дисков выполнены перфорирован-, ными по высоте. Ф

1017360

Изобретение относится к конструкциям химической аппаратуры, предназначенной для осуществления процес" сов массообмена и может быть использовано в химической, нефтехимической, гидрометаллургической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен вибрационный массообменный колонный аппарат с подвижной насадкой, состоящей из пеофооиоованных таоелок. жестко закоепленных на центральной штанге, соединенной с приводом, сообшаюшим штанге е, закрепленными на ней тарелками, возвратно-поступательные движения в вертикальной плоскости. Тарелки насадки представляют собой круглые плоские диски, перфорированные отверстиями, через которые проходят движущиеся противотоком легкая и тяжелая Фазы (1 ).

Однако такая насадка не обеспечивает достаточной эффективности и производительности аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является вибрационный массообменный колонный аппарат, включающий корпус, внутри которого установлена подвижная штанга с закрепленными на ней тарелками и распределительными дисками, снабженными отбортовками и патрубками, равномерно расположенными по поверхности дисков.

Диаметр патрубков в 20-75 раз больше отверстий перфорации дисков, при этом патрубки и отбортовки направлены в сторону распределительныМ труб. При установке таких дисков дисперсная фаза периодически коалесцирует в объеме, ограниченном плоскостью диска и отбортовкой, а затем диспергируется через мелкие отверстия перфорации. Сплошная фаза проходит через равномерно расположенные по поверхности диска патрубки 1.2 j.

Недостатком известной конструкции является то, что на каждом диске происходит. только однократная коалесценция и диспергирование дисперсной фазы, а в объеме патрубков не происходит контактирования между дисперсной и сплошной Фазами. Поэтому эффективность аппарата остается недостаточно высокой.

Цель изобретения - повышение эфФективности вибрационного массообменного колонного аппарата путем создания дополнительной зоны контакта между дисперсной и сплошной Фазами и увеличения. частоты последовательных актов коалесцвнции и диспергирования дисперсной Фазы.

Поставленная цель достигается

5 тем, что патрубки распределительных дисков перфорированы по высоте.

На Фиг. 1 представлен вибрационный массообиенный колонный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - рас10 пределительный отбортованный перфорированный диск, разрез по диаметру; на.фиг. 3 - распределительный диск в плане.

Аппарат имеет корпус 1 с крыш15 кой 2, верхнюю 3 и нижнюю 4 отстойные зоны, патрубки 5 и 6, служащие для ввода тяжелой и легкой Фаз, пат рубки 7 и 8 для вывода легкой и тяжелой Фаз, распределители 9 и 10 лег20 кой и тяжелой Фаз, массообменные диски 11„ распределительные диски 12, дистанционные втулки 13:, подвижную штангу 14 Плоские распределительные диски 12 перфорированы мелкими

25 отверстиями 15 для прохода диспеосной фазы. По окружности диски 12 имеют отбоотовку 16, напоавленную навстречу движения диспеосной Фазы (wa фиг. 1-3 показан случай, когда дисперсной является легкая фаза ), По площади дисков 12 равномерно расположены вертикальные патрубки 17 для про ода сплошной Фазы, перфорированные по высоте мелкими отверстиями 18.

Аппарат работает следующим образом.

Тяжелая сплошная фаза движется сверху вниз, контактируя с противоточно движущимися снизу вверх каплями дисперсной Фазы. Скво зь распреде40 лительные диски. 12 сплошная Фаза проходит через патрубки 17. Капли дисдерсной. фазы собираются под дисками 12 и коалесцируют. При движении дисков вниз дисперсная фаза с большой скоростью диспергируется через мелкие отверстия 15 дисков 12 и отверстия 18 патрубков 17. Вышедшие из отверстий 15 капли дисперсной фазы всплывают к вышележащему диску, по пути контактируют с противоточно движущейся сплош50 ной фазой. Под вышележащим распределительным диском дисперсная .фаза опять коалесцирует и цикл ее превращений повторяется. Вышедшие из отверстий 18 капли дисперсной фазы с боль шой скоростью контактируют внутри патрубков 17 с проходящей по ним сплошной Фазой и увлекаются вниз под диск.

Там они снова начинают всплывать (про3, 1017360. 4 должая контактировать со сплошной фа- ки по дисперсной фазе растет слой зрй ), попадают в пространство, огра- скоалесцировавшей дисперсной фазы под ниченное плоскостью распределительно- диском. При этом все большее число го диска 12 и отбортовкой 1б, и коа- расположенных по высоте патрубков 17 лесцируют с другими каплями диспарс- 5 отверстий 18 вступает в работу, увеной фазы, Далее цикл повторяется. За личивая соответственно повышение на- счет такого устройства аппарата созда- грузки, эффективность массообмена и ется. дополнительная зона контакта кратность коалесценции. дисперсной и сплошной фаз внутри пат- Распределительные диски предлага- рубков 17 и на выходе из них, Причем io емой конструкции могут использоватьвнутри .патрубков происходит контакти ся в комбинации с массообменными элерование наиболее бедного для денной ментами (дисками, тарелками, насадсекции аппарата по передаваемому ком ками ) известных конструкций, или поненту экстракта с наиболее концент- использоваться в качестве самосто" рированным рафинатом..Это создает 15: ятельных массообменных элементов, возможность при благоприятных усло- заполняя весь рабочий объем колон- виях получения в одной секции аппара- ного вибрационного массообменыого та больше, одной ступени или КПД 1003. аппарата.

Циркуляция части дисперсной фазы че-- Сравнительные испытания известрез отверстия 18 и патрубки 17 yse- м ной конструкции с предлагаемой при личивает кРатность коалесЦенЦий, пРи- экстракции уксусной кислоты из чеходяю ихся на обцее количество дис- тыреххлористого углерода водой поперсной фазы, что также способствует казывают, что величина SEA снижает

Увеличению эффективности массообмена.,ся с 0,Я и до 0,Я м . Таким обраРаспределительные диски данной 3$ .,зом, технико-экономический эффект конструкции обладают свойством само- заключается в увеличении эффектив.Регулирования, При увеличении нагруз- :ности аппарата на 163.

1017360

Составитель А. Миронов

Редактор Н. Горват Техрел Ж.Кастелевич Корректор M. шароши

Заказ 3427/10 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303, москва Ж-Я Рвушская наб. ц. 4/g

Филиал ПП6 "Оатентд, г. Ужгород, ул. Проектная, 1