Аппарат для тепломассообмена

 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена , протекающих в системе газ (пар)- жидкость, таких как абсорбция, хемосорбция, десорбция, охлаждение и мокрая очистка газа от пыли, и позволяет интенсифицировать процесс тепломассопереноса за счет образования дополнительных поверхностей контакта фаз. Аппарат содержит отбойник 6 в виде усеченного конуса, верхнее основание которого расположено соосно с подводящим патрубком 7 для жидкости, а также диск 10, которые в совокупности формируют образование дополнительных зон контакта фаз и обеспечивают орощаемость всех внутренних поверхностей аппарата. Для развития поверхностей контакта фаз диск выполняется перфорированным, а основания усеченного конуса снабжаются направляющими кольцами. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л со СХ5 О5 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (5ц 4 В 01 D 53/18 47/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3970622/31-26 (22) 29. 10.85 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (71) Московский институт химического машиностроения и Первомайское производственное объединение «Химпром» (72) А. Г. Рыбинский, А. Ф. Гордзиевский, Е. Л. Зингерман и Г. М. Бондаренко (53) 66.071.7.05 (088.8) (56) Патент США № 3895826, кл. 55 — 84, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1256772, кл. В 01 D 47/06, 11.07.85. (54) АППАРАТ ДЛЯ ТЕПЛОМАССООБМЕНА (57) Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассооб„„SU„„1318268 мена, протекающих в системе газ (пар)— жидкость, таких как абсорбция, хемосорбция, десорбция, охлаждение и мокрая очистка газа от пыли, и позволяет интенсифицировать процесс тепломассопереноса за счет образования дополнительных поверхностей контакта фаз. Аппарат содержит отбойник

6 в виде усеченного конуса, верхнее основание которого расположено соосно с подводящим патрубком 7 для жидкости, а также диск 10, которые в совокупности формируют образование дополнительных зон контакта фаз и обеспечивают орошаемость всех внутренних поверхностей аппарата. Для развития поверхностей контакта фаз диск выполняется перфорированным, а основания усеченного конуса снабжаются направляющими кольцами. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1318268

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассооб мена, протекающих в системе газ (пар) — жидкость, таких как абсорбция, хемосорбция, десорбция, охлаждение и мокрая очистка газа от пыли.

Цель изобретения — интенсификация процесса тепломассопереноса за счет образования дополнительных поверхностей контакта фаз, снижения гидравлического сопротивления.

На фиг. 1 показан аппарат для тепломассообмена, продольный разрез; на фиг. 2— распределительное устройство, вариант выполнения; на фиг. 3 — то же, вид снизу.

Аппарат для тепломассообмена включает корпус 1 с патрубками для ввода газа

2 и ввода орошающей жидкости 3. В нижней части корпуса 1 установлен патрубок 4 для слива жидкости, а в верхней — патрубок 5 для вывода очищенного газа.

Над патрубком 2 в корпусе 1 установлен отбойник 6, выполненный в виде усеченного конуса, который расположен соосно подводящему патрубку 7, соединенному с патрубком 3 для ввода орошающей жидкости.

Отверстие 8 меньшего основания отбойника 6 (усеченного конуса) расположено соосно с подводящим патрубком 3 с образованием кольцевого зазора 9 для истечения жидкости. Отбойник 6 снабжен диском 10, в котором выполнена перфорация

11 (система отверстий), расположенная по кольцу, меньший диаметр которого dggp должен быть равен или больше диаметра

d,t,„ïàòðóáêà 2.

В зависимости от диаметра корпуса 1 диск 10 может быть расположен внутри отбойника 6 с кольцевым зазором 12 (фиг. 1) или под нижним большим его торцом (основанием) с образованием кольцевого зазора 13, при этом диаметр диска 10 должен быть больше диаметра большего основания отбойника 6 (фиг. 2).

Для орошения центральной части диска

1О в его центре выполнено отверстие 14.

Устойчивому образованию пленочных завес во внутреннем объеме аппарата способствует наличие направляющих колец 15 и 16, при этом в кольце 16 выполнено отверстие 17, диаметр которого меньше, чем внутренний диаметр подводящего патрубка 7.

В кольцевом пространстве между стенкой корпуса 1 и отбойником 6 установлены форсунки 18, объединенные в коллектор 19 и соединенные с дополнительным патрубком 20 для ввода жидкости. Отбойник 6 с диском 10 образуют распределительное устройство с внутренней полостью 21.

Аппарат работает следующим образом.

Загрязненный газ в корпус 1 поступает через патрубок 2 и движется в направле5 l0

55 нии отбойника 6. Жидкость в аппарат поступает через патрубок 3 и подводящий патрубок 7 и делится на части, одна из которых поступает через отверстие 8 во внутреннюю полость 21 распределительного устройства, а другая часть поступает в кольцевой зазор 9 на внутреннюю поверхность отбойника 6.

Из внутренней полости 21 жидкость истекает в виде кольцевой струи через кольцевой зазор 12 и движется по внутренней поверхности отбойника 6, а также в виде отдельных струй, движущихся вертикально вниз, образуемых при истечении жидкости из перфорации 11.

Поступивший загрязненный газ из патрубка 2 под отбойник 6 меняет направление своего движения с вертикального восходящего на радиальное, при этом он движется от центра к периферии (к стенкам корпуса 1) .

При движении от центра к периферии в радиальном направлении происходит взаимодействие с жидкостью, которая вытекает из перфорации 11 в виде струй, при котором происходит дробление жидкости, а также с кольцевой струей жидкости, образуемой при истечении из кольцевого зазора 12. При течении жидкости по внутренней поверхности отбойника 6 происходит контакт фаз по поверхности стекающей пленки, а, достигнув нижнего торца отбойника 6, жидкость энергией газового потока срывает жидкость с образованием потока движущихся капель в радиальном направлении к стенкам корпуса 1.

Стекающий поток жидкости по наружной поверхности отбойника 6 при достижении направляющего кольца 15 меняет направление своего движения с образованием кольцевой струи жидкости, движущейся в направлении к стенкам корпуса 1, и является сепаратором капель и брызг, уносимых газом из зоны контакта фаз, образованной под отбойником 6, и кроме того, имеет дополнительную поверхность взаимодействия фаз.

При необходимости увеличения извлечения целевого компонента из газовой смеси она обрабатывается дополнительным Iloтоком жидкости из форсунок 18, объединенных в коллектор 19 и соединенных с патрубком 20 для ввода жидкости.

Очищенный газ выводится из корпуса

1 через пагрубок 5, а отработанная жидкость — через п атрубок 4.

Для аппаратов малого диаметра до 1,5—

2,0 м рекомендуется меньшее основание отбойника 6 снабжать направляющим кольцом 16 для создания устойчивых самостоятельных пленочных завес во внутреннем объеме аппарата (фиг. 2).

В этом случае жидкость, поступающая через подводящий патрубок 7, направляю1318268

Формула изобретения

dïå

Составитель Г. Урусова

Редактор П. Гереши Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 2450/5 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела" -зобретений и открытий

1! 3035, Москва, Я вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4 щим кольцом 16 разделяется на два потока, один из которых поступает через отверстие 17 в полость 21, а другой поток через кольцевой зазор 9 вытекает в виде радиально движущейся пленки в пространство аппарата.

Жидкость из полости 21 вытекает в виде вертикально движущихся вниз струй из перфорации 11 в виде пленки из кольцевого зазора 13. Наличие отверстия 14 (8-10 мм) в центре диска 10 обеспечивает орошение в виде пленки нижней его поверхности, что предотвращает выпадение твердой фазы в центральной части днища.

Образовавшиеся пленки жидкости и движущиеся в радиальном направлении контактируют с поднимающимся газом, образуя зоны контакта фаз.

Выполнение перфорации 11 в диске 10 размещенной по кольцу с меньшим диаметром deep., равным или большим диаметра патрубка 2 (Йвх ), исключает попадание жидкости в патрубок 2.

Использование предлагаемого аппарата позволяег интенсифицировать процесс тепломассопереноса за счет создания дополнительных зон контакта фаз во внутреннем объеме отбойника 6, в пространстве между диском 10 и корпусом аппарата, а также при контактировании газа с пленками жидкости, образованными при истечении из кольцевых зазоров 9, 12 и 13.

Образовавшиеся кольцевые струи являются эффективным сепаратором для брызг и капель, образовавшихся при дроблении жидкости, вытекаемой из перфорации 11.

3а счет орошения всех поверхностей отбойника 6 диска 10 и внутренней стенки корпуса 1 предотвращается выпадение твердого осадка.

5 Жидкостная струя, вытекаемая под напором из кольцевого зазора 12 или 13, создает зону пониженного давления (разрежения), что способствует лучшему транспорту газа через аппарат и снижению (p энергозатрат на проведение процесса.

1. Аппарат для тепломассообмена, включающий корпус с патрубками ввода и вывода взаимодействующих фаз, в центре которого установлен подводящий патрубок жидкости с соосным отбойником в виде усеченного конуса, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломас2д сопереноса за счет образования дополнительных поверхностей контакта фаз, отбойник снабжен диском, установленным с образованием кольцевого зазора, с большим основанием конуса и направляющим коль25

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что диск выполнен перфорированным.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что диск установлен внутри отбойника над его большим основанием, а направляющее кольцо прикреплено к большему основанию с наружной стороны.

4. Аппарат по пп. I и 2, отличающийся тем, что диск установлен под нижним торцом большего основания отбойника, а направляющее кольцо прикреплено к его мень35 шему основанию с внутренней стороны.