Насадка массообменных аппаратов для гетерогенных систем


B01D53/20 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

 

1. НАСАДКА МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ, выполненная в виде наклонно установленных пластин, жестко закрепленных в ячейке прямоугольного сечения, образованной вертикальными перегородками, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем, увеличения поверхности контакта фаз и времени их взаимодействия, она снабжена выпуклыми пластинами, нижние торцы которых соединены с боковой стенкой ячейки, а верхние их кромки - с нижними кромками наклонных пластин. 2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что перегородки выполнены сплошными, а нижний торец каждой наклонной перегородки расположен на расстоянии от боковой стенки ячейки. (Л О5 to 4 О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„,SQ„„1162461.А

4(51) В 01 Р 53/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3634333/23-26 (22) 12.08.83 (46) 23.06.85. Бюл. № 23 (72) А. С. Топоренко, О. A. I Iсрехрест, В. В. Солодовников, О. И. Школа, В. М. 3аaорский, В. Е. Топтуненко и Л. М. Рябинина. (71) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический институт им. Ф. Э. Дзержинского (53) 66. 015. 23 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 294635, кл. В 01 D 53/20, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР ,№ 239216, кл. В 01 D 53/20, 1969. (54) (57) I. НАСАДКА МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ

СИСТЕМ, выполненная в виде наклонно установленных пластин, жестко закрепленных в ячейке прямоугольного сечения, образованной вертикальными перегородками, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем увеличения поверхности контакта фаз и времени их взаимодействия, она снабжена выпуклыми пластинами, нижние торцы которых соединены с боковой стенкой ячейки, а верхние их кромки — с нижними кромками наклонных пластин.

2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что перегородки выполнены сплошными, а нижний торец каждой наклонной перегородки расположен на расстоянии от боковой стенки ячейки.

1162461

Изобретение относится к аппаратурному оформлению насадочных колонн для осуществления массообменных процессов химической технолотии, которая может быть использована в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой н других отраслях промышленности в качестве контактных элементов реакционного и массообменного оборудования.

Известна регулярная насадка, состоящая из плоских и гофрированных листов с просечками с отогнутыми кромками, расположенными вдоль гофр (1).

Однако насадка указанной конструкции предназначена для систем газжидкость и предполагает нисходящее пленочное движение жидкости при восходящем противоточном движении газового потока. Известна насадка массообменных аппаратов для гетерогенных систем, выполненная в виде наклонно установленных пластин, жестко закрепленных в ячейке прямоугольного сечения, образованной вертикальными перегородками (2).

Недостатки известной насадки — относительно низкая интенсивность массообмена и малое время контактирования твердой 25 фазы с газами и жидкостью, обусловленное незначительным временем контактирования газожидкостной системы с твердой фазой.

Цель изобретения — интенсификация процесса массообмена путем увеличения поверхности контакта фаз и времени их взаимодей- З0 ствия.

Поставленная цель достигается тем, что насадка массообменных аппаратов для гетерогенных систем, выполненная в виде наклонно установленных пластин, жестко зак35 репленных в ячеике пр моугольного сечения, образованной вертикальными перегородками, снабжена выпуклыми вверх пластинами, нижние торцы которых соединены с боковой стенкой ячейки, а верхние их кромки — с нижними кромками наклонных пластин. 40

Кроме того, перегородки выполнены сплошными, а нижний торец каждой наклонной перегородки расположен на расстоянии от боковой стенки ячейки.

На фиг. 1 показан аппарат с насадкой в аксонометрии; на фиг. 2 — то же, продоль45 ный разрез.

Насадка для массообменных аппаратов, содержит пластины 1 своими торцами 2, закрепленные в ячейке 3 прямоугольного сечения. Плоские наклонные пластины 1 размещены по отношению к горизонтальной плоскости под углом, больше. угла откоса твердой фазы, и жестко соединены с боковой стенкой 4 ячейки. Между нижними кромками 5 наклонных пластин и противоположной боковой стенкой 4 ячейки при этом 55 образуется зазор 6. Над плоскими наклонными пластинами 1 соосно размещены выпуклые вверх пластины 7, которые своими концами 8 также жестко закреплены в ячейке 3 прямоугольного сечения. Нижние кромки 9 выпуклых пластин жестко соединены с боковой стенкой 4 ячейки, а верхние кромки— с нижними кромками 6 плоских наклонных пл асти н. 1.

Насадка массообменных аппаратов для гетерогенных систем жидкость-газ-твердое тело работает следующим образом.

Газовый (паровой) поток подается в нижнюю часть насадки в лабиринтный канал, образованный плоскими наклонными пластинами 1 и выпуклыми пластинами 7. ,Жидкость или жидкость-твердая фаза подается в верхнюю часть насадки в лабиринтный канал. Таким образом, в лабиринтном канале насадки организуется противоточное движение нисходящей жидкой фазы и восходящего газового (парового) потока.

Благодаря конструктивным особенностям насадки в каждой секции ее лабиринтного канала обеспечивается эффективный массообмен между жидкой-твердой-газовой фазами. Газовый поток в секцию поступает из нижележащей через нижний зазор 6 между кромками пластин 5 насадки и боковой стенки 4 ячейки. Газовый поток ударяется о внутреннюю поверхность выпуклой пластины 7, изменяет направление движения и перемешивает жидкую и твердую фазы в секции. При этом достигается также равномерное распределение твердой фазы в потоке. Жидкость и твердая фаза поступают в эту же секцию из вышележащей секции насадки через верхний зазор между кромками пластин и стенкой ячейки. Газовая (паровая) фаза через верхний зазор секции перемещается в вышележащую секцию насадки, а жидкость и твердая фаза через нижний зазор секции попадает в нижележащую секцию. Благодаря уменьшенному сечению зазора s сравнении с сечением между пластинами скорость жидкости в переливных зазорах выше, чем обеспечивает в каждом пропускном зазоре дополнительную зону особенно эффективного массообмена.

Конструкция предлагаемой насадки обеспечивает возможность и других схем движения фаз. Так, при необходимости нисходящего движения твердой фазы по отношению к восходящему потоку жидкости и газа в нижнюю часть аппарата с предлагаемой насадкой подается газ и жидкость, а в верхнюю часть его — твердая фаза.

В случае противоточного движения жидкости и твердой фазы по отношению к восходящему движению газового потока подача жидкой и твердой фаз организуется в верхнюю часть аппарата, а газового потока— в нижнюю его часть.

Интенсификации массообмена на предлагаемой насадке объясняется следующим.

Выполнение насадки в виде наклонных плоских пластин и соосных им выпуклых

1162461 раве

-Фрр 2

ВНИИПИ Заказ 3986/5 Тираж 659 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пластин, размещенных над ними, обеспечивает в объеме между пластинами создание восходящим газовым потоком газожидкостного слоя. При этом наличие зазора между кромками пластин и стенками ячейки создает зону эффективного контакта фаз за счет локального повышения скорости газового потока в месте перелива жидкости с вышележащей пластины на нижележащую. Выполнение верхних пластин выпуклыми вверх гарантирует изменение движения восходящего газового потока, гасит скорость уносимых газом твердых частиц -и жидких капель и возвращает их к переливу на нижерасположенную пластину. Таким образом, снижается явление обратного перемешивания по высоте насадки за счет брызгоуноса. Насадка работает как каскад реакторов идеального смешения без обратного перемешивания между ними. В целом аппарат, секционированный насадкой предлагаемой конструкции, может рассматриваться как аппарат вытеснения, состоящий из секций идеального смещения, что обеспечивает значительные преимущества за счет уменьшения градиентов скоростей потоков в поперечном сечении аппарата, снижения продольного перемешивания и более равномерного распределения фаз в потоке.

Выполнение зазора между кромками пластин и стенкой ячейки размером меньшим расстояния между соосными пластинами насадки обеспечивает задержку определенного количества жидкости и твердой фазы в каждом объеме между пластинами (секции) .

При этом увеличивается время контактирования жидкость-твердая фаза с газовым потоком и, в свою очередь, интенсифицируется массообмен.

Кроме того, предлагаемая конструкция насадки особенно эффективна для пенящихся систем.

Насадка массообменных аппаратов для гетерогенных систем Насадка массообменных аппаратов для гетерогенных систем Насадка массообменных аппаратов для гетерогенных систем 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике, а более конкретно к вспомогательным системам парогенерирующей установки атомной электростанции, а также может быть использовано в выпарных установках для упаривания перегретых солесодержащих жидкостей в металлургической, химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к способу получения раствора и, в частности к способу получения раствора целлюлозы в N-оксиде третичного амина

Изобретение относится к ионной технологии и может быть использовано в медицине, машиностроении, на транспорте, в том числе речном и морском, в автомобильной промышленности, сельском хозяйстве, авиации, космической технике, металлургии, энергетике

Изобретение относится к способу извлечения твердых остатков, находящихся в суспензии или в растворе текучей среды, которая включает в себя быстроиспаряющиеся компоненты, в частности воду

Изобретение относится к высокодисперсному сыпучему анионному поверхностно-активному веществу для моющих и/или очистительных средств, которое имеет микропористую структуру без пылеобразующих долей, причем его насыпная плотность составляет минимум 150 г/л, а содержание в нем остаточной воды - максимум 20 мас

Изобретение относится к оборудованию для выпаривания жидкости и может быть использовано в сахарной и других отраслях промышленности

Изобретение относится к производству оборудования для химической, пищевой, медицинской и биотехнологий, в частности вакуум-выпарных установок

 

Наверх