Аппарат для перемешивания

 

Изобретение относится к химическому оборудованию, а именно к аппаратам с мешалками, пердназначенным для проведения тепломассообменных процессов в системах газ-жидкость, газ-жидкость-твердое, может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности и позволяет интенсифицировать процесс тепломассообмена за счет устранения застойных зон вторичной циркуляции. Аппарат для перемешивания содержит емкость 1 с мешалкой 2, барботер 3, расположенный у днища аппарата, теплообменную рубашку 4, патрубки 5 и 6 для подвода жидкой и газообразной реагирующих сред и патрубок 7 для отвода готового продукта. Аппарат снабжен отражательной перегородкой 8, которая выполнена винтообразной с шагом между витками, увеличивающимся по высоте аппарата. Направляющие витков отражательной перегородки 8 по разные стороны от горизонтальной оси мешалки противоположно. Отражательная перегородка может быть выполнена полой для подачи теплоносителя в процессе реакции, причем в поперечном сечении иметь крыловидную форму, форму круга или эллипса. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В О1 F 7 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4471056/23-26 (22) 01.08.88 (46) 23 07.90. Бюл. № 27 (72) В. А. Орлов, Г. П. Соломаха, T. А. Тарасова, С. В. Бальцежак, В. Д. Печерский и А. М. Кузнецов (53) 66.063 (088.8) (56) Брагинский Л. H., Бегачев В. И., Барабаш В. М. Перемешивание в жидких средах.— Л.: Химия, 1984, с. 9. (54) АППАРАТ ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ,(57) Изобретение относится к химическому оборудованию, а именно к аппаратам с мешалками, предназначенным для проведения тепломассообменных процессов в системах газ-жидкость, газ-жидкость-твердое, может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности и позволяет интенсифицировать проÄÄSUÄÄ 1579548 А 1

2 цесс тепломассообмена за счет устранения застойных зон вторичной циркуляции. Аппарат для перемешивания содержит емкость 1 с мешалкой 2, барботер 3, расположенный у днища аппарата, теплообменную рубашку 4, патрубки 5 и 6 для подвода жидкой и газообразной реапирующих сред и патрубок 7 для отвода готового продукта. Аппарат снабжен отражательной перегородкой 8, которая выполнена винтообразной с шагом между витками, увеличивающимся по высоте аппарата. Направление витков отражательной перегородки 8 по разные стороны от горизонтальной оси мешалки противоположно. Отражательная перегородка может быть выполнена полой для подачи теплоносителя в процессе реакции, причем в поперечном сечении иметь крыловидную форму, форму Круга или эллипса. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1579548

Формула изобретения

55 з

Изобретение относится к химическому оборудованию, к аппаратам с мешалками, предназначенными для проведения тепломассообменных процессов в системах газ-жидкость, газ-жидкость-твердое, и может быть использовано в химической, нефтехимической, микробиологической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является интенсификация процесса тепломассообмена за счет устранения застойных зон вторичной циркуляции.

На фиг. 1 дан аппарат, общий вид; на фиг. 2 — 4 — варианты отражательной перегородки.

Аппарат для перемешивания содержит емкость 1 с мешалкой 2, барботер 3, расположенный у днища аппарата, теплообменную рубашку 4, патрубки 5 и 6 для подвода жидкой и газообразной реагирующих сред и патрубок 7 для отвода готового продукта.

Для устранения застойных зон вторичной циркуляции аппарат снабжен отражательной перегородкой 8, которая выполнена винтообразной, при этом шаг между ее витками увеличивается по высоте аппарата. Направление витков отражательной перегородки по разные стороны от горизонтальной оси мешалки противоположно. Отражательная перегородка может быть выполнена полой для подачи теплоносителя в процессе реакции (фиг. 3).

Аппарат работает следующим образом.

Емкость 1 заполняют до определенного уровня жидкой средой или жидкостью, содержащей твердые частицы, через барботер 3 подают реагирующий газ и включают мешалку 2. При вращении мешалки жидкость, содержащаяся в емкости, отбрасывается к стенкам аппарата и по каналам, образованным винтообразной отражательной перегородкой 8, поднимается в его верхнюю часть, а затем направляется в центральную часть и вновь спускается к мешалке 2.

При формировании меридиональной циркуляции жидкость набегает на отражательную перегородку под некоторым острым углом, а не ударяется перпендикулярно.

Кратность циркуляции газожидкостной системы или системы газ-жидкость-твердое зависит от величины шага отражательной перегородки. Уменьшение расстояния между витками увеличивает скорость циркуляции смеси по винтовым каналам. Изменение кратности циркуляции по высоте аппарата, увеличение при этом осевой составляющей скорости, более высокие скорости циркуляции смеси в нижней части аппарата препятствуют скапливанию пузырьков газа вблизи вала мешалки (система газ-жидкость) и отложению твердых частиц на стенках и днище аппарата (система газ-жидкость-твердое) .

При выполнении направления витков отражательной перегородки противоположным по разные стороны от горизонтальной оси мешалки возникают закрученные вихревые потоки, направленные вверх и вниз от горизонтальной оси, и далее переходящие в центральную часть аппарата, двигаясь навстречу друг другу, и образующие вихревую турбулентную зону в области мешалки, в которой происходит интенсивное обновление поверхности контакта. При этом происходит взаимное проникновение вихрей и дополнитель10 ное закручивание потоков. Данное обстоятельство способствует интенсификации процесса тепломассообмена и более тонкому диспергированию газа в жидкости.

Отражательная перегородка может быть

15 изготовлена полой, причем в поперечном сечении может иметь крыловидную форму, форму круга или эллипса. Подачу охлаждающего теплоносителя в полость перегородки производят B период повышенного выделения тепла. Кроме того, выделяющее20 ся в процессе тепло отводится с поверхности аппарата теплоносителем, пступающим в теплообменную рубашку 4.

Выполнение отражательной перегородки полой и имеющей в попере ном сечении крыловидную форму улучшает гидродинамические условия обтекания перегородки потоком жидкости, и нте н си фи ци руя те м са мы м процессы тепломассопередачи.

Устранение застойных зон вторичной циркуляции повышает эффективность перемеши30 вания и выход конечного продукта на единицу объема аппарата. Установка винтовой отражательной перегородки повышает кратность циркуляции жидкости, увеличивая осевую составляющую скорости, при этом в закрученных вихревых потоках

З5 интенсифицируются тепломассообменные процессы.

На 10 — 15Я снижается потребляемая мощность на перемешивание за счет устранения лобового удара потока о. перего40 род ки.

1. Аппарат для перемешивания, содержащий емкость с мешалкой, барботер, отражательные перегородки, теплообменную рубашку и патрубки для подвода и отвода реагирующих сред, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет устранения застойных зон вторичной циркуляции, отражательная перегородка выполенена винтообразной, при этом шаг между ее витками увеличивается по высоте аппарата.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отражательная перегородка выполнена полой.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что направление витков отражательной перегородки по разные стороны от горизонтальной оси мешалки противоположно.

)579548 теплонооитель

Фиг. 4

Фиг. 3

Составитель С. Кравчук

Редактор Л. Гратилло Техред А. Кравчук Корректор Н. Ревская

Заказ 1972 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобрегениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат <Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 01