Пульсационный аппарат

 

Изобретение может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности при проведении жидкостной экстракции, осложненной химической реакцией с выделением газовой фазы. Целью изобретения является повышение производительности и эффективности процесса.Пульсационный аппарат, включающий колонну 1, разделенную коаксиальным цилиндром 2 на цилиндрическую 4 и кольцевую 3 зоны, патрубки 15,17 подвода и 19,20 отвода легкой и тяжелой фаз, источник постоянного перепада давления 6, распределительный механизм 5, 00 СП о Сл:) со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 В 01 В 11/04

ÂÑÅÑ - .ЩЩ q

l3,", „д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БПБЛЩ -pg y, ГО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3932091/31-26 (22) 23,07,85 (46) 07.12.87. Бюл. У 45 (71) Казанский химико-технологический институт им.С,M,ÊHðoâà (72) А.И,Гурьянов, M.Г.Плешков, P.С,Сафин, П.A,Ñèãàë и Л,Д.Шаншичев (53) 66.061.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 680219, кл. В 01 D ll/04, 1981. (54) ПУЛЬСАЦИОННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности при проведении жидкостной экстракции, осложненной химической реакцией с выделением газовой фазы, Целью изобретения является повышение производительности и эффективности процесса. Пульсационный аппарат, включающий колонну 1, разделенную коаксиальным цилиндром 2 на цилиндрическую 4 и кольцевую 3 зоны, патрубки 15,17 подвода и 19,20 отвода легкой и тяжелой фаэ, источник постоянного перепада давления 6, распределительный механизм 5, 1357033 пульсопроводы 9,10, заполненные жид" костью и соединяющие один патрубок распределительного механизма с цилиндрической зоной, а другой " кольцевой зоной, снабжен дополнительным пульсопроводом 13 с обратным клапаном 14, Пульсопровод 13 установлен параллельно пульсопроводу 9, соединяющему распределительный механизм 5 с цилинДрической зоной 4, а патрубок

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для проведения массообменных процессов, и может использоваться в химической и нефтехимической отраслях промышленности при проведении жидкостной экстракции осложненной химической реакции с выделением газовой фазы.

Целью изобретения является повышение производительности и эффективности процесса экстракции осложненной химической реакцией с выделением газовой фазы.

Такое конструктивное выполнение ! аппарата позволяет проводить в одной зоне, например кольцевой, процесс до завершения химической реакции. При этом в кольцевой зоне организовано прямоточное движение обеих жидких и газовой фаз, вследствие чего газовая фаза не препятствует движению легкой фазы и не нарушает структуры потока. В другой зоне,цилиндрической, .гas отсутствует, В целом аппарат остается динамически уравновешенным, a его производительность и эффективность значительно возрастают, так как газ не препятствует в цилиндрической зоне противоточному движению фаз и дроблению дисперсной фазы.

На чертеже изображен вариант прин— ципиальной схемы аппарата,, применяемый для случая, когда компоненты,реагирующие с выделением газа, находятся в легкой фазе.

Аппарат состоит из колонны 1, разделенной коаксиальным цилиндром 2 на кольцевую 3 и цилиндрическую 4 эоны, распрсделительного механизма 5 и насбса 6, сообщенного с двумя пат18 отвода легкой фазы из кольцевой зоны соединен с патрубком 16 подвода легкой фазы в нижнюю часть цилиндрической зоны. В кольцевой зоне организовано прямоточное движение обеих жидких и газовой фаз, вследствие чего газовая фаза не препятствует движению легкой фазы и не нарушает структуры потока. В другой зоне, цилиндрической, гаэ отсутствует. 1 ил, рубками распределительного механизма. Два других патрубка распределительного механизма 7 и 8 соединены пульсопроводами 9 и 10 соответственно с цилиндрической и кольцевой зонами аппарата через патрубки ll u

12. Патрубок 7 распределительного механизма 5 соединен с центральной зоной помимо основного и дополнитель-!

О ным пульсопроводом !3, причем дополнительный пульсопровод снабжен обратным клапаном 14.

Легкая фаза подается в кольцевую и цилиндрическую зоны патрубками 15 и 16, а тяжелая — соответственно патрубками 12 и 17. Отвод фаз осуществляется. легкой — из кольцевой зоны через патрубок 18, из цилиндрической зоны — через патрубок 19, Тяже20 лая фаза выводится из аппарата через патрубок 20, расположенный в кольцевой зоне. Патрубки 18 и 16 сообщены между собой трубопроводом 21 и установленным на нем насосом 22, 25

Аппарат работает следующим образом.

Свежая легкая фаза (дисперсная) подается через патрубок 15 в нижнюю часть кольцевой эоны.3 куда поступает из цилиндрической зоны через пульсопровод 13, обратный клапан 14, распределительный механизм 5 и пульсопровод 10 тяжелая (сплошная) фаза из цилиндрической зоны. Иэ кольцевой зоны легкая фаза после расслаивания в верхней отстойной камере насосом 22 через патрубки IU и 16 и

40 трубопровод 21 подается в нижнюю часть цилиндрической зоны, где ей навстречу движется тяжелая фаза, 1357033

20

Составитель Миронов

Техред М.Дидык

Корректор С, Черни

° Редактор А.Шандор

Заказ 5917/3

Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул,Проектная, 4 поступающая в аппарат через патрубок 17.

Таким образом, в кольцевой зоне происходит прямоточное движение легкой и тяжелой фаз, а в цилиндрической — противоточное, причем легкая фаза проходит последовательно кольцевую и цилиндрическую зоны, а тяжелая наоборот — цилиндрическую и кольцевую, Пульсации в колонне создаются следующим образом.

В положении А ротора распределительного механизма 5 жидкость насосом 6 перемещается из кольцевой зоны 3 через пульсопровод 10 и пульсопровод 9 в цилиндрическую зону 4, причем в этот момент времени обратный клапан 14 закрыт и в дополнительном пульсопроводе движение жидкости отсутствует °

При перемещении ротора распределительного механизма в положение Б движение жидкости в пульсопроводе меняется на противоположное и жидкость перемещается из цилиндрической зоны аппарата в кольцевую через основной 9 и дополнительный 13 пульсопроводы, так как в этот пульсационный полупериод обратный клапан 14 открыт.

Таким образом, с помощью ра"пределительного механизма 5, насоса 6, ocHoBHbIx пульсопроводов 9 H 10 H po 35 полнительного пульсопровода 13 удается создать в колонне не только пульсацию, но и обеспечить непрерывную прокачку тяжелой фазы иэ цилиндрической зоны в кольцевую, так как 40 сопротивление пульсопровода 13 является переменным, При движении легкой и тяжелой фаз в кольцевой зоне происходит экстракция в прямом токе и химическая 45 реакция, сопровождаемая выделением газа, который в виде пузырей всплывает вверх с каплями легкой фазы, Создание пульсации обеспечивает хорошее диспергирование легкой фазы и равномерное распределение газа по сечению аппарата, а наличие прямотока способствует выводу газа из рабочей зоны аппарата без нарушения структуры потока и снижения производительности по фазам. В цилиндрической soне, где легкая и тяжелая фазы движутся противотоком, газ отсутствует, и при прохождении дисперсной фазы через контактные тарелки под действием пульсации капли интенсивно дробятся, что обеспечивает большую поверхность контакта фаз, высокую степень извлечения и одновременно высокую производительность, так как капли могут беспрепятственно проходить через отверстия контактных тарелок, Формула изобретения

Пульсационный аппарат, включающий колонну, разделенную коаксиальным цилиндром на цилиндрическую и кольцевую зоны, контактные тарелки,размещенные в зонах, патрубки подвода и отвода легкой и тяжелой фаэ в цилиндрическую и кольцевую зоны, источник постоянного перепада давления, распределительный механизм, пульсопроводы, заполненные жидкостью и соединяющие один патрубок распределительного механизма с цилиндрической зоной, а другой — с кольцевой зоной, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности процесса экстракции осложненной химической реакцией с выделением газовой фазы, аппарат снабжен дополнительным пульсопроводом с обратным клапаном, установленным параллельно пульсопроводу, соединяющему распределительный механизм с цилиндрической зоной, а патрубок отвода легкой фазы из кольцевой зоны соединен с патрубком подвода легкой фазы в нижнюю часть цилиндрической зоны.