Аппарат для контакта газа и жидкости

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5!) 4

OflHGAHHE ИЗОБРЕТ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 2601846/28-1 3 (22) 10.04. 78 (46) 23.02.86. Вюл. В 7 (72) А.E.Åâñååâ (53) 66.069. 82 (088. 8) (56) Соколов В.Н., Доманский И.В.

Гаэожидкостные реакторы. Л.: . Машиностроение, !976, с. 214 °

Авторское свидетельство СССР

В 735291. кл. В 01 F 13/02, !977. (54)(57) 1.АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТА rA3А И ЖИДКОСТИ, содержащий вертикальную емкость с патрубками для подвода жидкости и газа, установленную в нижней части емкости приводную мешалку и приспособление для турбулизации жидкости и эжекÄÄSUÄÄ 121254! тирования газовой фазы, установленное в верхней части емкости с возмож. костью перемещения вдоль вертикальной оси, о т л и. ч а ю шийся тем, что, с целью повышения газосо- . держания жидкости, приспособление для турбулизации жидкости и эжектирования газовой фазы содержит вертикальные неподвижные лопасти, изогнутые от стенки емкости к центру по спирали в направлении вращения мешалки, периферийные участки их направлены к стенкам тангенциально.

2. Аппарат по п.I, о т л и ч а— ю шийся тем, что лопасти имеют винтообразный изгиб.

4 1

Изобретение относится к микробиологической, химической и другим отраслям промышленности, где эффективность биохимических и химичес- ких превращений в системах газжидкость зависит не только от скорости биохимической или химической реакции,.но и от .гидродинамического состояния. системы, и может быть использовано, например, для выраЪ.. щивания газоокисляющих !микроорганизФ мов

Цель изобретейия,»-. повышение ra1 зосоДержания жиДкости.

Это достигается эа счет обеспечения интенсивного эжектирования газовой фазы потоком циркулирующей жидкости при максимальном использовании площади поверхности емкости аппарата путем выполнения приспособления для турбулизации жид кости и эжектирования газовой фазы с вертикальными неподвижными лопастями, изогнутыми от стенки емкости к центру по спирали в направлении вращения мешалки, и направленности .периферийных участков лопа стей тангенциально к стенкам, а так— же выполнением лопастей с винтообразным изгибом.

На фиг.1 изображен аппарат для контакта газа и жидкости; на фиг.2разрез А-А на фиг.!.

Аппарат для контакта газа и жидкости содержит вертикальную емкость

1 с патрубками 2 и 3 для подвода жидкости и газа, установленную в нижней части емкости открытую турбинную мешалку 4, укрепленную на приводном валу 5, В крышке емкости 1 выполнен патрубок 6 для выхоФ да газа, а в стенках емкости патрубок 7 для вывода жидкости.

В верхней части емкости 1 ниже предполагаемого уровня жидкости размещено приспособление 8 для перемешивания жидкости и эжектирования газовой фазы, закрепленное на штангах 9 которое может быть зафик— сировано на определенном расстоянии от крышки емкости 1 при помощи фиксатора 10. Приспособление 8 содержит лопасти 11, скрепленные в центре при помощи втулки 12, через которую свободно проходит вал 5 мешалки. Лопасти 11 изогнуты от стенки емкости 1 к центру по спирали в направлении вращения мешалки 4

2 I 254 1

5 !

О !

55 и периферийные участки их направлены к стенкам тангенциально. Каждая лопасть 11 имеет, кроме того, винтообразный изгиб емкости 1, вектор окружной скорости потока газожидкостной смеси направлен параллельно осевой линии винтообразной лопасти.

При такой конструкции лопастей 11 образуется входной канал в приспособление 8, который имеет малое гидравлическое сопротивление.

Аппарат для контакта газа и жидкости работает следующим образом.

В емкость 1 через патрубок 2 подают культуральную жидкость до уровня, устанавливаемого патрубком 7.

При помощи штанг 9 и фиксаторов IO приспособления 8 через патрубок 3 подается газовоздушная смесь под мешалку 4. Культуральная жидкость насыщается газовоздушной смесью в зоне мешалки 4 и поступает к стенке емкости 1. Поднимаясь спирально вверх, газожидкостная смесь разбивается на потоки при входе между лопастями 11 приспособления 8, где происходит сепарация пузырьков газа.

При входе в приспособление 8 поток жидкости поступает тангенциально от стенки емкости 1 в канал между двумя лопастями 11 к центру емкости I> где она сливается в центральную зону емкости 1 и получает вращательное движение от мешалки 4. Вращение центрального потока жидкости тормозится лопастями 11,в результате чего происходит турбулизация поверхностного слоя, создание локальных зон разряжения при обтекании лопастей 11 жидкостью и эжектировании пузырьков газовой фазы в жидкость, поступающей на всос мешалки 4.В зоне мешалки 4 газовые пузырьки дробятся на более мелкие и в турбулентном потоке смешиваются со свежими пузырьками, которые диспергируются нижней частью мешалки 4 из пузырьков, поступающих через патрубок 3.

В предлагаемом аппарате эжектирование проходит по всему сечению емкости 1, кроме того, ликвидируется воронка, препятствующая интенсификации процесса перемешивания путем увеличения частоты вращения мешалки.

Все это позволяет получить высокий коэффициент газосодержания жидкости.

1212541

Составитель И.Шабалина

Редактор С.Патрушева Техред М.Пароцай Корректор.О.Луговая

Заказ 672/1 I Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4