Контактное устройство для тепломассообменных колонн

 

Изобретение предназначено для химической техники и может быть использовано в абсорбционных, ректификационных и реакционных аппаратах. Целью изобретения является интенсификация процесса тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и за счет организации непрерывного перераспределения жидкости по сечению контактной трубы. Контактное устройство содержит по высоте коаксиальные цилиндрические обечайки, расположенные между коническими завихрителями, установленными с зазором по отношению к внутренней стенке контактной трубы с чередующейся последовательностью вершин вверх и вниз, а в лопастях завихрителя, расположенного вершиной вниз, выполнены отверстия с пластинами и лепестками. Контактное устройство отличается тем, что каждый конический завихритель содержит внутри себя дополнительный конический завихритель, вершина которого расположена на уровне основания основного конического завихрителя, причем перфорация в лопастях конического завихрителя, расположенного вершиной вверх, выполнена выше большого основания дополнительного конического завихрителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„, 1542561 (51)5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 988309 (21) 4423273/31-26 (22) 06.05.88 (46) 15.02.90. Бюл. ¹ 6 (71) Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова (72) А. И. Ершов, С. К. Протасов, С. А. Лахтанов и В. А. Марков (53) 66.015.23.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 988309, кл. В Ol D 3/26, !983. (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ КОЛОНН (57) Изобретение предназначено для химической техники и может быть использовано в абсорбционных, ректификационных и реакционных аппаратах. Целью изобретения является интенсификация процесса тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и за счет органиИзобретение относится к химической технике, в частности к аппаратам предназначенным для тепломассообменных процессов взаимодействия парогазожидкостных систем, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 988309.

Цель изобретения — интенсификация процесса тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и организации непрерывного перераспределения жидкости по сечению контактной трубы.

На фиг. 1 изображено контактное устройство, общий вид; на фиг. 2 — элемент лопасти для распределения жидкости на дополнительный завихритель.

Контактное устройство состоит из контактной трубы 1, внутри которой установлены конические завихрители 2, расположенные вершиной вниз, и конические завихзации непрерывного перераспределения жидкости по сечению контактной трубы.

Контактное устройство содержит по высоте коаксиальные цилиндрические обечайки, расположенные между коническими завихрителями, установленными с зазором по отношению к внутренней стенке контактной трубы с чередующейся последовательностью вершин вверх и вниз, а в лопастях завихрителя, расположенного вершиной вниз, выполнены отверстия с пластинами и лепестками. Контактное устройство отличается тем, что каждый конический завихритель содержит внутри себя дополнительный конический завихритель, вершина которого расположена на уровне основания основного конического завихрителя, причем перфорация в лопастях конического завихрителя, расположенного вершиной вверх, выполнена выше больцюго основания дополнительного конического завихрителя. з.п. ф-лы, 2 ил. рители 3, расположенные вершиной вверх, состоящий из цилиндрической части 4 и лопастей 5. Конические завихрители 3, расположенные вершиной вверх, содержат ряд отверстий 6 в лопастях 5, а конические завихрители 2, расположенные вершиной вниз, содержат несколько рядов отверстий

7 с пластинами 8. Между каждым коническим завихрителем 3 и завихрителем 2 размешены коаксиальные цилиндрические обечайки 9 таким образом, что они касаются своим нихкним срезом наружной поверхности лопастей 5 3авихрителя 3, а верxíèм срезом -- наружной поверхности лопастей 5 завихрителя 2 так, что отверстия 7 в лопастях 5 завихрителя 2 оказываются внутри обечаек 9. а 1 ижние концы пластин 8 находятся в непосредственной близости от внутреннеA поверхности цилиндрических

1542561

Формула изобретения

35

40 рбечаек 9. Каждый конический завихритель 2 и 3 содержит внутри себя допол нительный конический завихритель 10, сосТоящий из лопастей 11, вершина которого расположена на уровне среза цилиндрической части 4 конических завихрителей 2 и 3, а основание касается внутренней поверхности пластин ниже отверстий 6.

Между цилиндрической частью 4 конических завихрителей 2 и 3 и внутренней стенкой контактной трубы 1 установлены ребgapa 12 для создания кольцевого зазора !3.

Газ поступает в контактную трубу 1 снизу. Жидкость подается сверху и в виде пленки стекает по внутренней поверхности

;, контактной трубы 1, причем одна часть, жидкости поступает в кольцевой зазор 13, а другая ее часть попадает на внутреннюю ,:стенку цилиндрической части 4 конического завихрителя 2 и в виде пленки стекает по наклонным лопастям 5, перемещаясь

;от стенки к центру контактной трубы 1.

При движении по внутренней поверхности лопастей 5 жидкость распределяется через ,,отверстия 7 с пластинами 8 на внутреннюю поверхность коаксиальных обечаек 9 и в виде пленки стекает вниз на лопасти

5 завихрителя 3, по пути контактируя с тазом. Стекая по лопастям 5 завихрителя

3, жидкость делится на два потока. Один поток поступает в кольцевой зазор 13, а другой через отверстия 6 поступает на внутреннюю поверхность лопастей 11 дополнительного завихрителя 10, установленного внутри завихрителя 3. Стекая по лопастям

1 1, жидкость движется от периферии к ,центру, а затем стекает на наружную по верхность лопастей 11 дополнительного завихрителя О, установленного внутри завихритсля 2, где движется от центра к пери ферии и направляется на внутреннюю поверхность лопастей 6 завихрителя 2, смешиваясь с потоком, поступаю гцим из кольцевого зазора 3. Затем процесс повторяется. Таким образом, внутри завихрителей

2 и 3 образуется дополнительная поверхность контакга фаз, приближенно равна поверхности лопастей 11, и организуется непрерывное перераспределение жидкости по сечению контактной трубы 1 за счет постоянного изменения направления ее движения по радиусу. На всем пути жидкость в виде тонкой пленки контактирует с закрученным потоком газа.

Наличие дополнительных завихрителей, установленных внутри основных конических завихрителей таким образом, что вершина дополнительного завихрителя расположена ча уровне основания основного

,àâèõðèòåëÿ, а перфорация в лопастях конического завихрителя, расположенного вершиной вверх, выполнена выше основания дополнительного конического за в ихрителя, обеспечи вает увеличение поверхности контакта фаз и организует непрерывное перераспределение жидкости по сечению контактной трубы.

Использование предложенной конструкции контактного устройства по сравнению с известными позвол яет повысить эффективность тепломассообмена при хемосорбции двуокиси серы сульфитбисульфатным раствором на 50О в производстве серной кислоты за счет увеличения поверхности контакта фаз и организации перераспределения жидкости по сечению контактной трубы.

1. Контактное устройство для тепломассообменных колонн по авт. св. Ко 988309, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и организациии непрерывного перераспределения жидкости по сечению контактной трубы, каждый конический завихритель снабжен установленным внутри него дополнительным коническим завихрителем, вершина которого расположена на уровне основания конического завихрителя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорация в лопастях конического завихрителя, расположенного вершиной вверх, выполнена выше большего основания дополнительного конического завихрителя.

1542561 г

Ю

13

1Z

Ф

5

Составитель А. Сондор

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор (. Черни

Заказ 359 Тираж 553 Подписное

ВНИИГ!И Государственного комитета по изобретениям и открытиям прп ГКНТ СССР ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. -! 5

Производственно-издатечьский комбинат «Патент», г. Ужгород, уз. Гагарина, !О!