Тепломассообменный роторный аппарат

 

Изобретение относится к роторным пленочным тепломассообменным аппаратам , предназначенным для проведения процесса отгонки летучих компонентов из растворов, образованных легкокипящим растворителем и жирным или растительным маслами, и может быть использовано в химической, фармацевтической , пищевой и других родственных отраслях народного хозяйства . Цель изобретения - интенсификация процесса путем диспергирования жидкости газовой фазой и повышение надежности работы аппарата. Апс б (Л

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU 1 08348

А1 (51) 4 В 01 D 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3901650/31-26 (22) 28.05.85 (46) 07.05.87. Вюл. N9 17 (71) Краснодарский политехнический институт и Краснодарское монтажноналадочное управление по масложировой и маргариновой промьпплениости Треста

"Оргпищепром" (72) В.В.Деревенко, Е.П.Кошевой, А.Г,Кривенко, Б.А.Харитонов, A..Ñ.Ñàвус и В.H.Ãóñåâ (53) 66.015.23(088 ° 8) (56) Кафаров В.В. Основы массопередачи. М.: Высшая школа, 1979, с. 420.

Авторское свидетельство СССР

Р 353733, кл. В 01 D 1/22, 1970.

l(54) TEII JIOMACCOO8MEHHMA POTOPHOBIA AIIПАРАТ (57) Изобретение QTHocHTcR к роторным пленочным тепломассообменным anпаратам, предназначенным для проведения процесса отгонки летучих ком-. понентов из растворов, образованных легкокипящим растворителем и жирным или растительным маслами, н может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой и других родственных отраслях народного хозяйства. Цель изобретения — интенсификация процесса путем диспергирования жидкости газовой фазой и повышение надежности работы аппарата. An1308348 парат состоит из вертикального кор- выми питателями 9, Внутри барабанов пуса 1, разделенного переточными установлены цилиндры 10 с диспергиустройствами 4 на ряд секций 2, за- рующими устройствами 11, выполненныключенных в паровые рубашки 3, пере- ми в виде витых трубок. В нижней чаточных устройств с желобами 5. Внут- сти полых цилиндров 10 установлены ри корпуса 1 расположен вал 6 с рас- лопасти 12, заключенные в корпус 13, пределительными устройствами 7, верх- имеющий Г-образный профиль. Переточнее из которых снабжено ступенчатым ные. устройства 4 снабжены кольцами питателем 8, а нижележащее — диско- 14. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, Изобретение относится к роторным пленочным тепломас сообменным аппаратам, предназначенным для проведения процесса отгонки летучих компонентов иэ растворов, образованных легкокипящим растворителем и эфирным или растительным маслами, и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой и других родственных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — интенсификация процесса путем диспергирования жидкости газовой фазой и повышение надежности работы аппарата.

На фиг. I представлен тепломассообменный роторный аппарат, общий вид, на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Тепломассообменный роторный аппарат состоит иэ вертикального корпуса

1, разделенного на секции 2, заключенные в паровые рубашки 3, и снабжен переточными устройствами 4 с желобами 5. Внутри корпуса 1 расположен роторный вал 6, на котором соответственно каждой секции 2 установлены распределительные устройства 7, выполненные в виде гофрированных барабанов с отверстиями в вершинах гофр, Верхнее распределительное устройство

7 снабжено ступенчатым питателем 8, а нижнее — дисковыми питателями 9.

Внутри гофрированных барабанов 7 установлены перфорированные полые цилиндры 10, в отверстиях которых расположены диспергирующие устройства

11. Последние выполнены в виде витых трубок и расположены таким образом, что каждому отверстию в гофрах гофрированного барабана 7 соответствует свое диспергирующее устройство 11.

В нижней части полых цилиндров 10 установлены лопасти 12, заключенные

2 в корпус 13 ° Корпус 13 выполнен в виде цилиндра из Г-образного профиля, а лопасти 12 установлены под углом к горизонту, таким образом, что при

5 вращении ротора нагнетают газы в полость цилиндра 10 из нижней секции

2. На переточные устройства 4 установлены цилиндрические кольца !4, входящие в зазор, образованный стенкой полого цилиндра 10 и корпусом

13. Нижняя часть цилиндра 1О и корпуса 13 образуют с кольцами 14 лабиринтное уплотнение, препятствующее поступлению газов из соответствующей секции 2 внутрь полого цилиндра 10.

Кроме того, аппарат снабжен патрубками 15-18 соответственно для под- . вода упариваемой жидкости и инертного газа, отвода готового продукта и газовой фазы.

Тепломассообменный роторный аппарат работает следующим образом, Исходный раствор через патрубок

15 подается на вращающийся ступенчатый питатель 8. Залолнив последний, жидкость равномерно поступает к внутренней стенке гофрированного барабана 7. Стекая по гофрам вниз, жидкость образует ряд вертикальных потоков.

Дойдя до соответствующего отверстия в гофрированном барабане 7 мисцелла распыляется газовым потоком, выходя35 щим из диспергирующего устройства

11, Гаэожидкостная смесь, попадая на поверхность теплообмена секции 2, турбулизует стекающую пленку. Упаренный раствор поступает на переточное, 40 устройство 4 и по желобам 5 перетекает на дисковый питатель 9 нижней секции 2, где процесс движения жидкос1. Тепломассообменный роторный аппарат, состоящий из вертикального корпуса, разделенного переточными устройствами на ряд секций, заключенных в паровые рубашки, роторного вала с распределительными устройствами для жидкости, выполненными в виде гофрированных барабанов с отверстиями, патрубков для ввода и вывода вэаимодействукщих фаз, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса эа счет диспергирования жидкости газовой фазой и повьппения надежности работы аппарата, гофрированные барабаны снабжены полыми цилиндрами с диспергирукщими устройствами и лопастями, установленными внутри них, при этом переточные

1 устройства снабжены кольцами, расположенными между внутренней стенкой цилиндра и корпусом лопастей.

3 130834 ти аналогичен. Готовый продукт отводится через патрубок 17, Инертный газ поступает в аппарат через патрубок 16. Лопасти 12, установленные внутри распределительного устройства 7,нагнетают газы в полость цилиндра 10. Далее газовая фаза проходит через диспергирующие устройства

11, с помощью которых жидкость распыляется. Происходит многократный 10 контакт газа с жидкостью и достигается высокая турбулиэация жидкой и газовой фаз, что значительно интенсифицирует процесс тепломассообмена.

В диспергирующем устройстве 11, вы- 15 полненном в виде витой трубки, газовая фаза закручивается и факел распыленной газожидкостной смеси приобретает вращательное движение относительно оси диспергирующего устройст- 20 ва 11. Далее газ нагнетается лопастями 12 в полость цилиндра 10 верхнего распределительного устройства

7. Процесс движения газа и жидкости во всех секциях аналогичен. На кон- 25 денсацию газы отводятся через патрубок 18.

Технические преимущества предлагаемого аппарата обусловлены наличием цилиндра 10, установленного в по- 30 лости гофрированного барабана 7, что обеспечивает поступление потока газовой фазы только в диспергирукщие устройства 11. Это позволяет использовать газовую фазу для многократного 35 и более полного контакта с жидкостью.

Контакт ваза с жидкостью осуществляется в каждой секции в две стадии: жидкость распыляется газовой фазой и затем газо-жидкостная смесь турбули- 40 зирует стекающую пленку на теплообменной поверхности секции 2. Лопасти 12, установленные в нижней части полого цилиндра 10, нагнетают в него газовую фазу, придавая ей определенную кине- 45 тическую энергию. Поэтому после расI пыпения жидкости выбрасываемые газожидкостные струи при взаимодействии со стекающей пленкой увеличивают степень ее турбулизации, что интенсифицирует процесс тепломассообмена. При этом гаэожидкостной поток при выходе из диспергирующего устройства 12, выполненного Hs витой трубки, приобретает вращательное движение относительно горизонтальной оси устройства 12, что дополнительно интенсифицирует процесс.

Для исключения рециркуляции газовой фазы в каждой секции 2 служат кольца 14, которые образуют с ципинпром 10 и корпусом 13 лабиринтное уплотнение. Такое решение обеспечивает направленное движение газовой фазы по аппарату из нижней секции в верхнюю.

Отгонка растворителя из масляных мисцелл острым водяным паром в предлагаемом аппарате позволяет значительно интенсифицировать процесс эа счет эффективного контакта газа с жидкостью и тем самым снизить расход острого пара, который составляет

3-5Х от производительности аппарата по получаемому продукту. При этом кратковременный контакт высококонцентрированной мисцеллы с теплообменной поверхностью благоприятно сказывается на качестве получаемого масла.

Формула изобретения

2.,Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что диспергирующие устройства выполнены в виде витой трубки.

1308348

Составитель В. Тарасов

Редактор П. Гереши Техред М. Хода ннч Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1 656/7 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4