Роторная массообменная колонна

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

01 1) 3 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3598094/23-26 (22) 27.05.83 (46) 07.06.84. Бюл. 9 21 (72) Ю.Г.Нечаев, E.М.Михальчук, О.В.Назарова, Е.А.Шкуропат и И.H.Òèòîâà (71) Краснодарский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 66. 015. 23-05 (088. 8) (56) i. Авторское свидетельство .СССР

М 709107, кл. В 01 D 3/32, 1979.

2 ° Авторское свидетельство СССР

В 537685, кл. В 01 D 3/30, 1975 (прототип ). (54)(57) POTOPHAH МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА, включающая корпус, вал с закрепленными на нем контактными ступе. (19) SU Bн A нями в виде отбортованных лент с отверстиями, свернутых вокруг перфорированных стаканов, и переточные устройства, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности массообмена за счет дополнительной турбулизации газовой фазы в колонне путем наложения пульсаций на газовый поток, проходящий через каждую ступень, пЕМооированные стаканы каждой контактной ступени снабжены жестко закрепленными упругими вертикальными консольно установленными радиальными пластинами, на свободных концах которых установлены магниты, а корпус снабжен магнитами, установленными в плоскости пластины g и взаимодействующими с магнитами пластин.

1095920

Изобретение относится к массооб-, менным аппаратам для процессов взаимодействия газ пар )-жидкость и может применяться, например, для процессов абсорбции. ректификации в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен тепломассообменный àïïàдат, состоящий из корпуса. неподвижных тарелок и ротора в виде вала с прикрепленными к нему лопатками в виде осевого и центробежного вентилятора, на тарелках расположены ферромагнитные частицы. а на корпусе генераторы вращающихся магнитных полей 113.

Недостатком данного аппарата является снижение эффективности массообмена при увеличении диаметра аппарата, так как колебания газа и жидкости при контакте происходят только на участке вблизи корпуса колонны,и основной поток газа проскакивает беэ контакта с жидкостью..

Известна также роторная массообменная колонна. состоящая иэ вертикального корпуса, вала с закрепленными на нем контактными ступенями в виде отбортованных лент с отверстиями, свернутых вокруг перфорированных стаканов и переточных устройств $2).

Недостатком известной колонны является то, что поток газа при движении через кольцевые зазоры ступени вращается вместе со ступенью и турбулизируется незначительно, в основном за счет трения при контактировании с пленкой жидкости текущей по внутренней поверхности отбортованных

° лент. Это приводит к проскоку части газа без контакта, что снижает эффективность массообмена.

Цель изобретения — повышение эффективности массообмена за счет дополнительной турбулизации газовой фазы в колонне путем наложения пульсаций на газовый поток, проходящий через каждую ступень.

Поставленная цель достигается тем, что в роторной колонне., включающей корпус, вал с закрепленными на нем контактными ступенями в виде отбортованных лент с отверстиями и переточные устройства, перфорированные стаканы каждой контактной ступени снабжены жестко закрепленными упругими вертикальными консольно установленными радиальными пластинами. на свободных концах которых установлены магниты, а корпус снабжен магнитами, установленными в плоскости пластин и взаимодействующими с магнитами пластин, На чертеже схематически представлена роторная массообменная колонна, продольный разрез.

Роторная массообменная колонна состоит иэ вертикального цилиндричес кого корпуса 1,.внутри которого размещен ротор, состоящий из вала 2 и контактных ступеней 3, включающих распределительное устройство в виде перфорированного стакана 4, свернутых вокруг него отбортованных лент с отверстиями в виде концентрических цилиндров 5, Под каждой контакт10 ной ступенью размещен сливной патрубок б, идущий от кольцевого кармана

7, смонтированного на внутренней поверхности колонны. Перфорированный стакан 4 каждой контактной ступени

15 снабжен жестко закрепленными упруги.ми вертикальными консольно установленными радиальными пластинами 8, на свободных концах которых установлены магниты 9, а на корпусе колонны в плоскости этих пластин магниты

10, Роторная массообменная колонна работает следующим образом.

Жидкость, поступающая иэ кольцевого кармана 7 по сливному патрубку б в перфорированный стакан 4, выбрасывается из него,под действием центробежной силы, затем поступает на отбортованные цилиндры 5 ступени 3 и движется по ним от центра к периферии. При вращении вала 2 магниты

9, установленные на упругих вертикальных пластинах 8, пересекают магнитное поле, образованное магнитами

10, установленными на корпусе 1 ко35 лонны. В результате взаимодействия .!магнитных полей магнитов 9 и 10

l пластины 8 получают незначительное торможение, что приводит к вибрации пластин, благодаря чему налагаются

4О пульсации на газовый поток, что приводит к его турбулизации. Турбу- лиэированный эа счет наложения пульсаций поток газа поступает в ступень, где контактирует с жидкостью, 45 движущейся по поверхности цилиндров.

Преимуществом предлагаемой роторной массообменной колонны является то, что она, обеспечивая более полное контактирование фаз, не вызывает

5О больших затрат на изменение конструктивных элементов колонны. Как известно, пульсации, наложенные на газовый поток, быстро затухают, Установка упругих пластин на каждой ступени по-. зволяет получить пульсирующий поток .газа по всей высоте колонны.

Наложение пульсаций определенной частоты на газовый поток в колонне позволяет повысить эффективность массообмена КПД на 6-8%.

В качестве базового объекта для сравнения можно ° выбрать роторную массообменную колонну диаметром

1,4 м. В колонне установлено 16 контактных ступеней. увеличение числа

65 ступеней в колонне для получения

1:095920

Составитель A ° Ñîíäoð

Техред Т.Фанта

Редактор Н.Стащишина

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4055/46 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 продукта более высокого качества невозможно, так как увеличится гидравлическое сопротивление колонны, а следовательно, и давление в колонне, что приведет к снижению качества продукта.