Роторная массообменная колонна

 

1. РОТОРНАЯ МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА, включающая вертикальный корпус с коаксйально установленными вдоль его оси контактными элементами , выполненными в виде усеченных прямых и обратных конусов, последовательно соединенных основаниями, отличающаяся тем, что, с целью снижения брызгоуноса и повышения производите.льности, каждый обратный конус соединен большим основанием с .боковой стороной смежного с ним прямого конуса на расстоянии от меньшего основания прямого конуса с образованием отбойного борта . 2.Колонна поп, 1, о. тличaю щ а я с я тем, что она снабжена центральным валом с установленными на нем перфорированными стаканами , каждый из которых соединен с контактными элементами, 3,Колонна по п. 1, отлича (Л ю щ а я с я тем, что контактные элементы выполнены из сетчатого полотна .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5И В 01 D 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AB TOPCHOMY СВИДКТСПЬСтВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3416218/23-26 (22) 31.03.82 (46) 15.10.83. Бюл. Р 38 (72) Ю.Г. Нечаев, Е.M. Михальчук, A.В. Овсюков, В.Р.-A. Ручинский, В.К. Чубуков, И.Ф. Евкин, A.Ã. Липкин, Н.A. Голубев, В.В. Вашкевич, A.Н. Левченков и Ю.А. Басков (71) Краснодарский политехнический институт (53) 66.015.23.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 829125, кл. В 01 0.3/30, 1981:

2. Авторское свидетельство СССР

М 401373, кл. В 01 D 3/30, 1973. (54) (57) 1. РОТОРНАЯ МАССООБМЕННАЯ

КОЛОННА, включающая вертикальный корпус с коаксиально установленными вдоль его оси контактными элементами, выполненными в виде усеченных

„„Su„„1047488 A прямых и обратных конусов, последовательно соединенных основаниями, отличающаяся тем, что, с целью снижения брызгоуноса и повышения производительности, каждый обратный конус соединен большим основанием с боковой стороной смежного с ним прямого конуса на расстоянии от меньшего основания прямого конуса с образованием отбойного борта.

2. Колонна по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена центральным валом с установленными на нем перфорированными стаканами, каждый из которых соединен с контактными элементами.

9

3. Колонна поп. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что контактные элементы выполнены из сетчатого полотна. С

1047488

Изобретение ОтнОсится к poTopHhlM колоннам для проведения процессов массообмена, например абсорбции, ректификации и т,п.

Извести» роторная массообменная колонна, нключаюшая корпус с валом 5 с закрепле»»ими на чем контактными ступенями, с контактными телами в виде отбортованных цилиндрических стенок, коаксиально установленных вокруг перфорированных стаканон, оснащенных переточными устройствами и насадкой н ниде сетки, размещенной в пространстве между отбортованными цилиндрическими стенками. В известной роторной массообменной колонне повышена эффективность массообмена за счет дополнительного дробления фаз (1 ).

Недостатками такой колочны являются усложнение конструкции контактных тел, увеличение массы рото- 20 ра, повышенное гидравлическое сопротивление колонны, наличие брызгоуноса, все это снижает производительность колонны.

Известна роторная массообменная 25 колонна, включающая вертикальный корпус с коаксиально установленными вдоль его оси контактными элементами, выполненными в виде усеченных прямых и обратных конусов, последовательно соединенных основаниями (2).

Однако она не обладает достаточной производительностью, а при при-. менении системы кольцевых газопроводящих и контактных камер со сплошHblMH стенками н колоннах с ротором устанавливается брызгоунос.

Цель изобретения — снижение брызгоуноса и повышение производительности колонны. цель достигается тем, что в ро- 40 торной массообменной колонне, включающей вертикальный корпус с коаксиально установленными вдоль его оси контактными. элементами, выполненными в виде усеченных прямых и 45 обратных конусон, последовательно соединенных основаниями, каждый обратный конус соединен большим основанием с боковой стороной смежного с ним прямого конуса на расстоянии от меньшего основания прямого конуса с образованием отбойного борта.

Колонна снабжена центральным валом с установленными на нем перфорированными стаканами, каждый из которых соединен с контактными элементами.

Кроме того., контактные элементы ° выполнены из сетчатого полотна.

На фиг. 1 изображена колонна, продольный разрез по контактной сту- 60 пени; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1.

Роторная массообменная колонна сОстОит 11U нсртика 1ÁHÎÃÎ цилиндричес

КОГО кОрпуса 1, внутри KoTopoI О 65 размещен ротор, состоящий из вала

2 и контактных ступеней, включающих распределительное устройство н виде перфорированных стаканов 3, контактных элементов в виде усеченных прямых и обратных конусов 4 и 5 из сетчатого пслотна, смонтированных коаксиально на радиальных

Опорах, идущих от дна перфорированных стаканов 3. При этом, каждый обратный конус 5 соединен общим основанием с боковой стороной смежного с ним прямого конуса 4 на расстоянии от меньшего основания б прямого конуса с образованием отбойного борта 7. Эти борты предупреждают брызгоунос с контактной ступени жидкой фазы и обеспечивают направление потока ее при переходе с поверхности внутри расположенного конусного полотна на прилегающее полотно наружного конуса. Под каждой контактной ступенью размещены сливные патрубки 8, идушие ст кольцевого кармана 9.

Роторная массообменная колонна работает следуюцим образом.

Жидкость (на фиг. 1 показано условно стрелками на левой части вертикальной проекции) поступает из кольцевого кармана 9 по сливному патрубку 8 в перфорированный стакан

3 и затем выбрасывается под действием центробежной силы на внутреннюю поверхность обратного конуса 5 из сетчатого полотна, которым дробится на мелкие струи. Часть жидкости в виде струй пролетает до следующего, смежного прямого конуса 4, растекается по его поверхности и снова дробится на мелкие струи, проникающие через сетчатое полотно, и поступает на следующее аналогичное контактное тело и т.д. Часть жидкости, удерживаясь на поверхности сетчатого полотна силами сцепления под действием центробежных сил протекает по поверхности усеченных конусов, поддерживая ее смачивание все время обновленной жидкостью. Так как при движении жидкой фазы любой ее объем переходит по поверхности чередующихся усеченных конусов с большим и меньшим основаниями и с увеличивающимся размером радиуса по траектории своего движения с конуса на конус, то весь ее поток остается в ступени. Надежность перетока потока жидкой фазы с поверхности одного конуса на поверхность другого конуса обеспечивается бортом, так как попавший на него некоторый объем жидкой фазы, например его капли, под действием центробежных сил стремятся к периферии и создают некоторый препятствующий порог для отрыва струи жидкости с мест сопряжения конусных ко»так r»<ëõ

1047488 тава обрабатываемой жидкой фазы, ее физических свойств опытным путем.

Составитель 3. Александрова

Редактор Т. Парфенова Техред С.. Мигунова Корректор 10.Макаренко

Заказ 7797/5 Тираж 688

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тел, направляя ее на поверхног:ть наружного конуса.

Далее, жидкая фаза с поверхности сетчатого полотна крайнего усеченного конуса поступает в кольцевой карман 9 и по сливному патрубку 8 подается на нижнюю ступень. Газ (пар ), поднимаясь снизу вверх, проходит в пространство между смежными конусами и расгределяется на множество восходящих потоков, контакти- 10 руя с мелкиМи струями и пленкой жид- кости. Угол образующей конусов, а также размер ячеек сетчатого полотна выбираются в зависимости от сосВ предлагаемой колонне ввиду того, что контактная поверхность выполнена в виде сетчатых усеченных конусов с образованием борта, брыьгоунос отсутствует. Эта колонна может обеспечить повышение производительности в 2 раза. При скорости газа в колонне 3 м/с и орошении

200 л/ч брыэгоунос отсутствует, гидравлическое. сопротивление составляет 56 Па при высоких значениях

ЕПД.