Массообменный аппарат

 

1. МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ , включающий корпус, внутри которого установлены контактные устройства, каждое из которых выполнено из установленных на расстоянии друг от друга усеченных конусов , дефлекторы, переливные устройства, патрубки ввода и вывода взэимодействующих фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет пульсационного движения фаз. и их интенсивного перемешивания, усеченные конусы расположены по обе стороны от оси аппарата, меньшие основания их установлены вертикально и направлены поочередно .к стенке и оси аппарата, с образованием между боковыми стенками конусов каналов для прохода фаз. 2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен кольцевыми зубчатыми перегородками , установленными в каналах. 3.Аппарат по п. I, отличающийся тем, что боковые стенки конусов выполнены гофрированными , при этом высота гофр изменяется по направлению движения взаимодействующих фаз. 4. Аппарат по пп. 1-3, отличающийся тем, что он снабжен диспергаторами, выi полненными в виде сетчатых кольцевых перегородок и установленными нд выходе из (Л минимальных сечений каналов. О1 00 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗсЮ В 01 D 3/32

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV -СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3407343/23-26 (22) 19.03.82. (46) 15.11.83. Бюл. № 42 (72) К. Ф. Богатых и В. Л. Долматов (71) Уфимский нефтяной институт (53) 66.015.023.05 (088.8) (56) 1. Рамм В. M. Абсорбция газов. М., «Химия», 1976, с. 540.

2. Авторское свидетельство СССР

-№ 482173, кл. В 01 D 3/20, 1974. (54) (57) 1. МАССООБМЕННЫИ АППАРАТ, включающий корпус, внутри которого установлены контактные устройства, каждое из которых выполнено из установленных на расстоянии друг от друга усеченных конусов, дефлекторы, переливные устройства, патрубки ввода и вывода взаимодействующих фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет пульса„„SU„„1053845 A ционного движения фаз и их интенсивного перемешивания, усеченные конусы расположены по обе стороны от оси аппарата, меньшие основания их установлены вертикально и направлены поочередно .к стенке и оси аппарата, с образованием между боковыми стенками конусов каналов для прохода фаз.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен кольцевыми зубчатыми перегородками, установленными в каналах.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что боковые стенки конусов выполнены гофрированными, при этом высота гофр изменяется по направлению движения взаимодействующих фаз.

4. Аппарат по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что он снабжен диспергаторами, выполненными в виде сетчатых кольцевых перегородок и установленными нц выходе из минимальных сечений каналов.

1053845

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и пищевой промышленности и может быть использовано в процессах ректификации, абсорбции, экстракции и в реакционных процессах.

Известен массобменный аппарат с многоступенчатым контактом. При этом в каждой ступени контакта осуществляется прямоток, а в целом по аппарату - противоток взаимодействующих фаз. Данный ап- 10 рат включает корпус с расположенными в нем прямоточными контактными устройствами, представляющими собой наклонные плоскопараллельные пластины, снабженные на выходе отбойниками. Контактные устрой15 ства разделены наклонными перегородками (1) .

Известен массообменный аппарат, включающий корпус, внутри которого установлены контактные устройства, каждое из которых выполнено из установленных на расстоянии друг от друга усеченных конусов, дефлекторы, переливные устройства, патрубки ввода и вывода взаимодействующих фаз (2) .

Недостатками данных устройств явля25 ется ограниченная эффективность массобмейа взаимодействующих фаз из-за малого времени их контакта, недостаточного перемешивания фаз, а также ограниченная производительность аппарата (так, например, при увеличении расхода газовой или жид- З0 кой фазы увеличивается их скорость течения в контактном устройстве и, следовательно, снижается эффективность массообмена) .

Цель изобретения — интенсификация процесса за счет пульсационного движения фаз и их интенсивность перемешивания.

Указанная цель достигается тем, что в массообменном аппарате, включающем корпус, внутри которого установлены контактные устройства, каждое из которых выполнено из установленных на расстоянии друг от друга усеченных конусов, дефлекторы, перели вные устройства, патрубки ввода и вывода взаимодействующих фаз, усеченные конусы расположены по обе стороны от оси аппарата, меньшие основания их установлены вертикально и направлены поочеред- 4 но к стенке и оси аппарата, с образованием между боковыми стенками каналов конусов для прохода фаз.

Аппарат снабжен кольцевыми зубчатыми перегородками, установленными в каналах.

Боковые стенки конусов выполнены гофрированными, при этом высота гофр изменяется по направлению движения взаимодействующих фаз.

Аппарат снабжен диспергаторами; выполненными в виде сетчатых кольцевых перегородок и установленными на выходе из минимальных сечений каналов, На фиг. 1 показан массообменный аппарат, разрез; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 —. массообменный аппарат, разрез, боковые стенки конусов которого выполнены гофрированными.

Массообменный аппарат включает корпус 1 с расположенными в нем прямоточными контактными устройствами 2, выполненными из двух усеченных конусов 3 и 4.

Контактные устройства 2 снабжены центральными и периферийными дефлекторами

5 и б. Соответственно сливные устройства

7 и 8 установлены на периферии и в центре.

Нижнее сливное устройство 9 снабжено гидрозатвором 10.

В каналах установлены кольцевые зубчатые перегородки 11 или в случае гофрированных боковых стенок конусов — диспергаторы 12, выполненные в виде сетчатых кольцевых перегородок.

Массообменный аппарат работает следующим образом.

Легкая фаза через дефлектор б поступает в прямоточное контактное устройство 2, где смешивается с тяжелой фазой, поступающей из сливного устройства 7. Смесь взаимодействующих фаз совместно транспортируется по прямоточно-контактному каналу устройства 2 в сепарационную зону 13. В сепарационной зоне 13 легкая фаза отделяется от тяжелой фазы и через дефлектор

5 поступает на вышерасположенную прямоточную ступень контакта. Тяжелая фаза через центральное устройство 8 поступает на нижерасположенную прямоточную ступень контакта.

Предлагаемый массообменный аппарат является более эффективным. Взаимодейству1ощие фазы в прямоточно-контактных каналах масообменного аппарата движутся в пульсационном режиме (ускоряясь в малом сечении и перемешиваясь в большем сечении прямоточно-контактного канала) .

Такой режим движения взаимодействующих фаз в каналах переменного сечения позволяет за тот же период времени прохождения фаз в каналах (по сравнению с прототипом) провести тепломассообмен с большей эффективностью, за счет интенсивного перемешивания фаз в каналах переменного сечения, Выходы из зазоров в каналах переменного сечения с целью равномерного дробления фаз (увеличения поверхности контакта) целесообразно перекрывать кольцевыми сетчатыми перегородками (элементами) . Высоту зазора в каналах переменного сечения необходимо выдерживать такой, чтобы по мере прохождения фаз в каналах переменного сечения сохранялось постоянство фронтальной поверхности (сохранение,постоянства скорости движения фаз).

Массообменный аппарат обладает рядом преимуществ по сравнению с прототипом: до1053845

Тяж лая

poza

Ieuray РОгР, Pzrz

Puz

Составитель Г. Урусова

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Гос1фарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 8965/5

3 стигнута высокая эффективность массобмена взаимодействующих фаз за счет возрастания времени их контакта; увеличена производительность аппарата за счет увеличения пропускной способности прямоточ- ных контактных устройств; более рационально использован рабочий объем аппарата; снижены энергозатраты на процесс массообмена за счет более рационального использования объема; увеличен диапазон устойчивой работы аппарата (при колебаниях расхода легкой и тяжелой фаз эффективность массообмена практически не изменяется).