Роторно-пленочный массообменный аппарат

 

РОТОРНО-ПЛЕНОЧНЫЙ МАССООВМЕННЫЙ АППАРАТ, включающий цилиндрический корпус с ротором, выполненным в виде пакета коаксиально расположенных на валу цилиндров или конусов с зазорами между ними, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности аппарата путем уменьшения гидравлического сопротивления и увеличения допустимых скоростей газовой фазы, цилиндры или конусы выполнены сплошными по всей высоте аппарата.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 3(5п В 01 D 3 30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3311107/23-26 (22) 06.06.81 (46) 30.04.84. Бюл. Р 16 (72) В.М.Бреднев, В.A.Àëåêñååâ и М.P.Ñåçåìîâà (71) Казанский ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт им. С.М.Кирова (53) 66.015.23.05(088.8) (56) 1. Олевский В.О., Ручинский В.P.

Роторно-пленочные тепломассообменные аппараты. М., "Химия", 1977, с. 28-30.

2. Авторское свидетельство СССР

9 443669, кл. В 01 D 3/30, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

В 537685, кл. В 01 D 3/30, 1975. (54)(57) РОТОРНО-ПЛЕНОЧНЫЙ NACCOOSМЕННЫЙ АППАРАТ, включающий цилиндрический корпус с ротором, выполненным в виде пакета коаксиально расположенных на валу цилиндров или конусов с зазорами между ними, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения производительности аппаратй путем уменьшения гидравлического сопротивления и увеличения допустимых скоростей газовой фазы, цилиндры нли конусы выполнены сплошными по всей высоте аппарата.

1088740

Изобретение относится к массообменным аппаратам для химической тех. нологии, в частности к аппаратам для ректификации и абсорбции.

Известен ректификатор фирмы "Подбельняк", состоящий иэ корпуса с рас- 5 положенным внутри ротором, имеющим форму либо закрытой с обоих торцов спирали Архимеда, либо набора закрытых с торцов коаксиальных цилиндров с отнерстиями f1) . 10

Недостатками такого аппарата являются малая производительность и большое гидравлическое сопротивление вследствие сложного движения потоков по каналам ротора и органиэа- 15 ции вывода пара и подачи жидкости через полый вал.

Известен также аппарат, содержащий пакет закрытых с торцов коаксиальных цилиндров с прорезями по про20 дольным осям, размещенных с эксцентриситетом в сторону щелей. Наличие эксцентриситета позволяет увеличить производительность по жидкой .фазе (2).

Недостатком данного аппарата является малая производительность по газовой фазе вследствие большого гидравлического сопротивления в результате сложного пути движения газа по каналам ротора и вывода его через полый нал. Кроме того, организация вывода пара через полый вращающийся вал сложно конструктивно и ограничивает возможность создания аппаратов большой единичной мощности.

Известен роторно-пленочный массо- 35 обменный аппарат, включающий цилиндрический корпус с ротором, выполненный н виде открытого с торцов канала коаксиально расположенных на валу цилиндров или конусов с зазорами между 4р ними. Устройство состоит из нескоЛьких ступеней, конусы и цилиндры выполнены с вырезами н верхней части (3) .

Недостатком известного аппаРата 45 является то, что взаимодействие фаэ происходит на отдельных ступенях небольшой высоты, а в пространстве между ступенями гаэ движется без взаимодействия с жидкостью. Кроме того, движение жидкости на ступени происходит перекрестка с потоком газа, т.е. гаэ движется по оси аппарата, а жидкость от центра ротора к периферии через отверстия в отбор ованных цилиндрах.

Недостатком аппарата является также увеличение гидравлического сопротивления в результате значительного перепада давления на единицу высоты.

Кроме того, наличие капель жидкости, 60 движущихся перпендикулярно газовому потоку, ограничивает производительность колонны по газу, так как при значительных скоростях газа, (более б м/с, происходит унос капель жид- 65 кости газовым потоком. Поэтому указанная колонна обычно работает при скорости газа ниже 2 м/с.

Цель изобретения — увеличение проиэнодительности роторно-пленочного массообменного аппарата путем уменьшения гидравлического сопротивления и увеличения допустимых скоростей газа.

Указанная цель достигается тем, что в роторно-пленочном массообменном аппарате, йключающем цилиндрический корпус с ротором, ныполненным н виде пакета коаксиально расположенных на валу цилиндрон или конусов с зазорами между ними, цилиндры или конусы выполнены сплошными по всей высоте аппарата. о

Угол конусности 0 — 10, зазоры между цилиндрами или конусами 1 б мм.

На чертеже изображен роторно-пленочный массообменный аппарат, общий вид.

Аппарат состоит из корпуса 1; центрального вала 2, коаксиально расположенных цилиндров или конусов 3, распределительного устройства 4., уплотнения 5 между ротором и корпусом, патрубков ввода б и вывода 7 жидкости и патрубков ввода 8 и вывода 9 газа. роторно-пленочный массообменный аппарат работает следующим образом.

Вал 2 приводится во вращение приводом. Жидкость под напором из трубы б поступает в распределительное устройство 4, распределяется по вра,щающимся коаксиальным конусам или цилиндрам 3, течет по их внутренней поверхности в виде пленки и далее поступает в нижнюю часть аппарата и удаляется через патрубок 7. Газ поступает через патрубок 8, проходит параллельно по всем кольцевым каналам, образованным коаксиальными конусами или цилиндрами 3, и удаляется через патрубок 9 ° Взаимодействие газа и жидкости осуществляется противоточно в узких кольцевых каналах, что обеспечивает тонкослойное распределение газовой фазы и высокую эффективность. Изменение угла конусности позволяет задавать скорость движения жидкостной пленки и, кроме того, перерабатывать высоковязкие жидкости. Для исключения проскока газа между ротором и корпусом предусмотрено уплотнение 5.

Организация подачи и вывода фаз через патрубки, раСположенные на крышках аппарата, позволяет создавать аппарат большой единичной мощности, поскольку диаметры этих патрубков не ограничены, как это имеет место при подаче и выводе фаз через полый вращающийся вал. Кроме того, 1088740 Газ (ааЯ

Составитель A.Ñîíäîð

Редактор Т.Мермелштейн Техред М.Гергель Корректор Г. Решетник

Заказ 2754/4 Тираж б82 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, .4 движение потоков происходит параллельно по всем кольцевым каналам, т.е. жидкость течет в виде пленки по внутренней стороне всех цилиндров или конусов, а газ движется противо- током по зазорам между конусами или цилиндрами, что снижает гидравлическое сопротивление, так как практически все сечение является свободным для прохода газа и исключаются местные сопротивления. Все это по- tO зволяет увеличить производительность роторно-пленочного массообменного аппарата.

Производительность предлагаемого аппарата в 1,5-2 раза больше, чем известного роторно-пленочного аппарата с размазывающим ротором такого же диаметра, а гидравлическое сопротивление в 5-8 раэ меньше.

Кроме того, в аппаратах с размазывающим ротором при увеличении диаметра доля используемого объема уменьшается, а производительность увеличивается незначительно. Предпагаемый же аппарат более полно использует объем,а при увеличении диаметра его производительность значительно возрастает. По эффективности предлагаемый аппарат не уступает известному.