Тепломассообменная колонка

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социдлистичесних

РЕСПУБЛИН

u1}4 В 01 D 3/30, 53/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; 8., р; .} f

«Д/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3789062/23-26 (22) 04.09.84 (46) 28.02.86. Вюл. N - 8 (71) Специальное конструкторское бю„" ро по энергетической аппаратуре и машинам (72) А.Р.Дорохов, В.П.Григорьев, Е.A.Горбунова, В.И.Грицан, П.H.Кроковный - A.ß.Àçáåëü (53) 66.015 ° 23 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 980745, кл. В 01 D 3/30, 1979.

Авторское свидетельство СССР

} - 593706, кл. В 01 D 3/30, 1972. (54) (57) ТЕПЛОИАССООБМЕННАЯ КОЛОН!А, включающая корпус, по высоте которого установлены тарелки с контактными элементами, снабженными завихрителями с тангенциальными щелями и циркуляционными и переливными трубами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и производительности колонны за счет интенсивной работы контактирующих фаз, четкой организации движения газа и жидкости по противоточной схеме, каждая тарелка снабжена закрепленными над контактными элементами полыми цилиндрами, установленными один над другим с увели чивающейся высотой по ходу движения газового потока, и установленной под ней цилиндрической обечайкой с расположенным в нижней части колпаком, с трубкой, соединяющей его с тарелкой, при этом в верхнюю полость обечайки свободно введена переливная труба, соединенная с нижней полостью обечайки вышележащей тарелки, и циркуляционные трубки сое- С динены с обечайкой.

1214123

Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов тепломассообмена в системе гаэ-жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической, фармакологической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повьш ение эффективности и производительности аппарата путем продольного секционирования ее за счет интенсивной работы контактирующих фаэ, четкой органиэации движения газа и жидкости по противоточной схеме °

На чертеже изображена предлагаемая вихревая тепломассообменная колонна.

Колонна состоит иэ корпуса 1 с патрубком. 2 для подачи газа, патрубком 3 для отвода газа, патрубками 4 и 5 для подвода и для отвода жидкости соответственно. Внутри корпуса 1 по высоте аппарата на расстоянии друг от друга расположены тарелки 6, на которых размещены контактные элементы 7, верхняя стенка 8 которых выполнена профилированной, а нижняя— в виде конусной обечайки 9. На каждой тарелке 6 установлено одинаковое количество контактных элементов 7 и расположены они так,что оси нижележа шихи вышележащих элементов совпадают.

Контактные элементы 7 снабжены вихревыми камерами 10,каждая из которых включает конический эавихритель 11 с тангенциальными щелями и поддон 12 с трубкой 13 для подвода ящцкости.

Верхняя торцовая стенка 14 поддона

12 имеет расположенные по окружности отверстия 15 для подачи жидкости в зону контакта фаэ. Над контактными элементами 7 друг над другом установлены с зазором 16 полые цилиндры

17, скрепленные между собой радиальными ребрами. !

Цилиндры 17 выполнены с увеличивающейся высотой и диаметром по ходу движения газа. Верхний цилиндр 17 введен в конусную обечайку 9 и снабжен упорами, на которые она опирается, таким образом, наличие цилиндров

17 в межтарельчатом пространстве между двумя соседними контактными эле,ментами 7 разбивает внутреннее пространство колонны на отдельные вертикальные секции. По оси колонны под каждой тарелкой 6 размещен распределитель жидкости 18, состоящий из цилиндрической обечайки 19, одним торцом которая прикреплена к тарелке

6, а другой торец ее снабжен фланцем

20. Внутри обечайки 19 в нижней части установлен колпак 21, донная часть которого соединена сливными трубками 22 с тарелкой 6. Колпак 21 разделяет распределитель 18 на две полости — верхнюю 23 и нижнюю 24.

Распределители жидкости 18 соседних тарелок 6 соединены между собой пере10 ливной трубой 25. Последняя при помощи фланца 26 крепится к фланцу 20 распределителя 18 вышележащей ступени и соединяется с его нижней полостью, а другой конец трубы 25 свободно введен в верхнюю полость нижележащей ступени, Распределитель жидкости IB служит одновременно гидрозатвором.

Аппарат работает следующим обра20. зом

Через патрубок 2 газ поступает в нижнюю часть аппарата и распределяется по контактным элементам 7 нижней тарелки 6, затем по секциям направля25 ется вверх и идет из нижележащего контактного элемента 7 в вышележащий, при этом скорость газа по секциям увеличивается, и почти вся кинетическая энергия газового потока сохраняется. Жидкость поступает через натрубок 4 и стекает вниз противотоком из вышележащего контактного элемента 7 в нижележащий. Газ поступает к завихрителю 11 и приобретает вращательное движение, при этом он захватывает жидкость, поступающую через отверстия 15 из поддона 12, в результате образуется вращающийся газожидкостный слой с непрерывно обновляющейся поверхностью соприкосновения газа и жидкости. Конический завихритель 11 и верхняя профилированная стенка 8 способствуют стабилизации вращающегося слоя, в котором интенсивно происходят процессы тепломассообмена, Вращаясь, газожидкостная смесь движется вверх, Разделение газа и жидкости начинается на конусе" внутри вихревой камеры 6. Основная часть жидкости центробежными силами прижимается к стенке .50 и затем сливается на тарелку 6 через зазор, образованный между стенкой 8 и первым полым цилиндром 7. Оставшиеся капли и мелкие частицы отделяются также за счет центробежных сил на остальных полых цилиндрах 17. Отделившаяся жидкость сливается через зазоры между цилиндрами 17. Теоретические и экспериментальные исследова12 к1

ВНИКПИ

Тираж 663

Заказ 815/7

Подписное ния показали, что высота сепарационных цилиндров зависит от .размера частиц. Чем меньше частицы, тем высо та должна быть больше, чтобы достичь достаточно хорошей сепарации частиц.

Отсепарированный вращающийся газовый поток поступает в конусную обечайку

9 вышележащей ступени, проходит через завихритель, дополнительно закручивается, контактирует с жидкостью во вращающемся пенном слое; затем, отделившись от жидкости, далее следует по ступеням вверх и выводится из аппарата через патрубок 3. Жидкость через патрубок 4 вводится в верхнюю полость распределителя 18 верхней тарелки 6, а затем идет по трубкам

13 во все поддоны 12 вихревых камер

10 данной тарелки и далее поступает внутрь вихревых камер 70. После контактирования газа с жидкостью происходит отделение жидкости и через заf4723 4 зоры 16 она сливается на тарелку 6.

Через сливные трубки 22 жидкость поступает в нижнюю полость 24 распределителя 18 и по переливкой трубе 25 сливается на нижележащую тарелку и т.д. После нижней ступени жидкость сливается в нижнюю часть аппарата и выводится через патрубок 5.

Конструкция распределителя жидкости 78 способствует равномерному распределению жидкости по контактным элементам, предотвращает повторное контактирование жидкости, одновременно служит гидрозатвором. При за15 сорении его имеется воэможность быстрой его разборки. Для этого разъединяют фланцы 20 и 26 и снимают трубку 25. Затем проводят прочистку или необходимый ремонт и снова

2р все собирают. В результате обеспечивается надежная эффективная работа колонны Филиал ППП "Патент", r.Óêãîðîä, ул.Проектная, 4