Тепломассообменный аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 В 01 D 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3640374/23-26 (22) 08. 09. 83 (46) 07.12.86. Бюл. № 45 (72) В. А. Линев и А. Г. Липкин (53) 66.015.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 203621, кл. В 01 D 3/30, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 521677, кл. В 01 D 3/30, 1973.

Олевский В. М., Ручинский В. P. Роторно-пленочные тепло- и массообменные аппараты. М.: Химия, 1977, с. 127, 190 — 192. (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к конструкциям пленочных аппаратов для проведения физико-химических процессов с участием жидкой и газовой фаз, например процессов ректификации и абсорбции. Целью изобретения

„„SU„„1274707 является интенсификация массообмена за счет повышения волнообразования жидкостной пленки турбулизации газовой фазы по высоте аппарата. Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, соосный вал 3 с установленными по его высоте контактными ступенями, выполненными в виде отбортованных. расположенных по спирали, пластин с отражательными перегородками 6, переточные устройства, расположенные между ступенями, контактные ступени установлены с возможностью вращения вокруг вала. а соседние ступени выполнены в виде пластин, закрученных вокруг вала в противопложные стороны, перегородки ступеней образуют с верхней кромкой спиральных пластин угол в 30 — -60, направленный вер- Я шиной в сторону центра спирали. 1 3.п. ф-лы, 2 ил.

1274707

5 !

О

Формула изобретения

Изобретение относится к области конструкций пленочных аппаратов для проведения физико-химических процессов с участием жидкой и газовой фаз, наприvlep ироцессов ректификации и абсорбции, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — — интенсификация массообмена за счет повышения волнообразования жидкостной пленки и турбулизации газовой фазы «о всей высоте аппарата.

На фиг. 1 изображена часть аппарата, продольный разрез; «а фиг. 2 — — соседние по высоте спиральные пластины с отражательными перегородками.

Аппарат состоит из корпуса 1 с укрепленными на его внутренней поверхнос1и кольцевыми карманами 2, соосного вала 3 с установленными на нем с возможностью вращения вокруг вала контактными ступенями 4, выполненными в ви..е отбортованных, расположенных по спирали пластин 5.

Между витками пластин 5 укреплены наклонные отражательные перегородки 6 под острыми углами с в верхней кромке пldcTHHbl 5 таким образом, что вершины углов направлены к центру спирали. Концы перегородок 6 прикреплены к бортам пластин 5.

Между вогнутой поверхностью гластины

5 и обращенными к ней краями отра>кательных перегородок 6 имеются зазоры для прохода пленки жидкости. Пластины 5 зажаты между радиальными брусьями 7, соединенными между собой штифтами 8. Брусья связаны с центральной втулкой 9, выполняющей роль подшипника скольжения контактной ступени 4 на валу 3. Между ступенями 4 на корпусе 1 аппарата размещены переточные устройства в виде распределительных лотков 10, а на валу 3 — разделительные втулки 11.

Аппарат работает следующим образом.

В нижнюю часть аппарата подают газ, который, про одя снизу вверх и пересекая ступени 4, набегает на отражательные наклонные перегородки 6 и приводит во вращательное движение контактные ступени, причем ввиду взаимно противоположного наклона отражательных перегородок 6 соседниi контактных ступеней 4 последние вращаются в противоположных направлениях. ,>Кидкость подают на каждую вращающуюся контактную ступень по радиальному перфорированному лотку 10 из кольцевого кармана 2, которая затем попадает B 3d30ры между витками спирали. Г1од действием центробежных сил жидкость ol брасывается на внутреннюю поверхность спиральных пластин 5 н течет по ней в виде пленки в направлении наибольшего радиуса, то есть от центра к периферии аппарата. С вращающейся ступени жидкость сбрасывается на стенки корпуса 1 аппарата и ятем стекает вниз в кольцевой карман 2. Через от20

50 верстие в кармане 2 жидкость поступает на нижерасположенный лоток 10, который распределяет ее на другой контактной ступени.

Контакт между газом и пленкой жидкости происходит в щелевом пространстве между витками спиральных пластин 5.

Ввиду того, что соседние контактные ступени 4 вращаются в противоположные стороны, закручивания газового потока вокруг оси аппарата не будет происходить, а газовый поток при входе в каждую следующую контактную ступень, т.е. по всей высоте аппарата будет изменять направление закручивания, благодаря чему достигается повышенная турбулизация газовой фазы, что, в конечном итоге, приводит к повышению эффективности массообмена.

:-)ффективность массообмена в предлагаемом аппарате повышается за счет повышения турбулизации газовой фазы по всей его высоте; упрощается его монтаж и демонтаж. В известных аппаратах устанавливают или извлекак>т ротор в целом, представляющий собой вал с укрепленными на нем всеми контактными ступенями, что представляет собой трудоемкую и сложную операцию, требующую применения подъемного оборудования. В предлагаемом аппарате монтаж и демонтаж можно проводить, последовательно устанавливая или снимая с неподвижного вала отдельные контактные ступени; уменьшается металлоемкость аппарата за счет уменьшения диаметра вала; повышается надежность аппарата, так как нагрузка на подшипники одной ступени значительно ниже, чем на подшипники ротора в целом, причем выход из строя любого подшипника или целой ступени не приводит к остановке всего аппарата; исключается необходимость балансировки вращающегося ротора с закрепленными на нем контактными ступенями из-за вращения контактных ступеней в противоположные стороны на неподвижном валу.

Кроме того, исключается необходимость подвода механической энергии извне, что повышает надежность герметизации аппарата за счет отсутствия сальниковых уплотнений вала.

Это дает возможность проводить процессы под давлением, а в условиях вакуумной ректификации имеет более глубокий вакуум, что скажется на качестве очищаемого продукта.

1. Тепломассообменный аппарат для контактирования газа с жидкостью. содержащий вертикальный корпус, соосный вал с установленными по его высоте контактными ступенями, выполненными в виде отбор1274707

Составитель С. Баранова

Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 6509/4 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тованных, расположенных по спирали, пластин с наклонными отражательными перегородками, переточные устройства, расположенные между ступенями, отличающийся тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет повышения волнообразования жидкостной пленки и турбулизации газовой фазы по высоте аппарата, контактные ступени установлены с возможностью вращения вокруг вала, спирали соседних ступеней закручены в противоположные стороны, а перегородки соседних ступеней наклонены в противоположные стороны и образуют с верхней кромкой спиральных пластин угол в 30 — 60 .

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что соседние контактные ступени с одинаковым наклоном отражательных перегорсдок соединены в пакеты.