Способ проведения реакций между жидкостью и газом и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к массообменным процессам и аппаратам. Оно может быть использовано для проведения реакций между жидкостью и газом в режимах инжекции и барботажа и позволяет снизить энергетические затраты и упростить управление процессом путем обеспечения минимальной относительной скорости газовых пузырьков в слое жидкости. Для этого отрыв газовых пузырьков от перфорированной поверхности газораспределительного инжектора осуществляют посредством механического воздействия подвижных элементов, причем частота воздействия составляет 2-1100 с -1 при перепаде давления между газом и жидкостью на уровне отверстий перфорации инжектора 10 -1 - 10 2Па. Устройство для реализации способа включает цилиндрический корпус, газораспределительный инжектор с полыми не примыкающими друг к другу коническими лепестковыми элементами, примыкающими к газовой камере и перфорированными отверстиями, над перфорированной поверхностью элементов установлены с возможностью вращения радиальные ножи, связанные с валом размещенного в камере электропривода. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

(191 (И>

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д))g В 01 Д )0/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и газом, в которых процесс ведут путем инжектирования газовой фазы в жидкость, определяется количеством

rasa и жидкости, поступающих в реакционную зону, временем химической реакции между газом и жидкостью, зависящим от усредненной относительной скорости. газа в жидкости, которая в оптимальном варианте должна быть минимальной, площадью контакта фаз, гидродинамическими и рядом других физико-химических параметров системы.

Предлагаемый способ отличается универсальностью и его можно успешно

ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2) ) 4290516/31-26

)(221 О) . 07. 87 (46) 07.09.90. Бюл. N 33 (71) Институт ядерной энергетики

АН БССР (72) В.В.Романовский и B.Í.Сорокин (53) 66.023(088.8) (56) Патент Великобритании 1(2026339, кл. В 01 J 10/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

)(- 410633, кл . В 01 3 19/00, 1982. (54) СПОСОБ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕАКЦИЙ

МЕЖДУ ЖИДКОСТЬ)(И ГАЗОМ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к химической технологии, конкретно к массообменным процессам и аппаратам. Оно может быть использовано для проведе ния реакций между жидкостью и газом в режимах инжекции и барботажа и позволяет снизить энергегические затраты и упростить управление процессом путем обеспечения минимальной отноИзобретение относится к химической технологии, а конкретно к масообменным процессам и аппаратам, и может быть широко использовано для осуществления реакций между жидкостью и газом в режимах инжекции и барботажа газа в жидкость.

Целью изобретения является упрощение управления процессом путем изменения относительной скорости ( подъема пузырьков газа в слое жидкости.

Производительность аппаратов для проведения реакций между жидкостью

° 2 сительной скорости газовых пузырьков в слое жидкости. Для э тог о отрыв газовых пузырьков от перфорированной поверхности газораспределительного инжектора осуществляют посредством механического воздействия подвижных элементов, причем частота воздействия — 1 составляет 2-1100 с при перепаде давления между газом и жидкостью на уровне отверстий перфорации инжектора 1 Π— 1 0 Па. Устройство для ре- ализации способа включает цилиндрический корпус, газораспределительный инжектор с полыми не примыкающими один к другому коническими лепестковыми элементами, примыкаюшими к газовой камере, и перфорированными отвер I стиями, над перфорированной поверхностью элементов установлены с возможностью вращения радиальные ножи, связанные с валом размещенного в камере электропривода. 2 с. и 1 з.п,ф-ль

2 ил.

1590131

45 применять для осушествления различных химико-технологических массообменных процессов, обЕспечивая при этом надежное регулирование и поддержание оптиМальных условий ведения конкретного

5 процесса путем изменения часто;.ы приНудительного отрыва газовых пузырьков от поверхности инжектора (газораспределителя), не изменяя лри этом ради- 10 у са отверстий перфораций и р а сходов

Жидкости и газа через аппарат.

На фиг. 1 представлено устройство„ продольный разрез, на фиг. 2 — сечейие А-А на фиг. l .. 15

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит корпус 1 „ электродвигатель 2, газовую камеру

3 с полыми непримыкающими один к другому коническими лепестковыми элемен- 20 тами 4, перфорированными отверстиями

5, радиальные ножи 6, трубопровод 7

11одачи газа, радиальные каналы 8, подшипник 9, сальниковое уплотнение

1 О, отводной перекрываемый патрубок 11 5

Электродвигатель 2 закреплен внутри камеры 3. На оси вала электродви-. гателя 2 установлены радиальные ножи 6, расположенные на минимальном расстоянии от перфорированной r:оверхности лепестковых элементов 4 йнжектора. Лепестковые элементы 4 разделены каналами 8, обеспечивающими проток газожидкостной смеси через реакционную колонну. Ось вала электродвигателя 2 установлена в обойме подшипника 9, закрепленного в корпусе инжектора и закрытого сальFfHKoBbIM уплотнением 10, а отводной перекрываемый патрубок 11 соединен

40 с нижней частью газовой камеры 3.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость вводится в реакционную колонну и выводится из нее снизу вверх или сверху вниз через патрубки ввода и вывода, установленные z днище и крыше колонны и размещенные аксиально оси колонны. Газ вводится в колонну через отверстия 5 перфора50 ции лепестковых элементов 4 инжектора, связанных с газовой камерой 3 посредством трубопровода 7. Обра.=.:уюшиеся над отверстиями 5 перфорации пузырьки газа срезаются радиальными ножами 6, вращающимися с заданной электроприводом 2 частотой. В аварийных ситуациях, например при отказе системы энергоснабжения или выходе из строя сальникового уплотнения вала, для отвода иэ газовой камеры 3 жидкости (попадающей в нее через отверстия перфорации) используется отводной перекрываеммй патрубок 11.

Применение радиального ножа в предлагаемом устройстве является необходимым, но не всегда достаточным условием обеспечения отрыва газовых пузырьков, имеющих минимальную скорость всплытия в слое жидкости, что связано с резким ростом частоты вращения вала электропривода при росте

AP (давления). С целью расширения области применения предлагаемого устройства и обеспечения необходимых и достаточных условий для принудительного отрыва газовых пузырьков при 6.Р

2 до 10 Па, а также более благоприятных условий центровки ножей над поверхностью инжектора количество ножей N в зависимости от состава реакционной системы газ — жидкость и температуры процесса должно быть равным

N = 2-50.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ проведения реакций между жидкостью и газом путем инжекции пузырьков газа в хждкость через перфорированный инжектор, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения управления процессом путем изменения относительной скорости подъема пузырьков газа в слое жидкости, на газовые пузырьки, выходящие иэ отверстий перфорированного инжектора, механически воздействуют посредством подвижных элементов с частотой 2-1

1100 с и перепадом давления между газом и жидкостью íà уровне отверстий инжектора, равным 10 -10 Па.

2. Устройство для проведения реакций между жидкостью и газом, включающее цилиндрический корпус, гаэораслределительное устройство, закрепленную на валу мешалку, патрубки ввода и вывода жидкости и ввода газа, о тли чающ ее ся тем, что, сцелью упрощения управления процессом . путем изменения относительной скорости подъема пузырьков газа в слое жидкости, газораспределительное устройство выполнено в виде камЕры с полыми не примыкающими .друг к другу равномерно перфорированными коническими ле15901 31

7Hz гала пестками элементами, на перфорированной поверхности которых установлен .с возможностью вращения радиальный нож, связанный с валом мешалки.

3. Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я, тем, что радиальный нож соединен с валом электропривода, размещенного в камере газораспредели5 тельного устройства.

1590131

Фиг.2

Сос-.авитель Л. Лазаренко

Теиред Л.Олийнык Корректор C.Øåâêóí

Редактор И. Шулла

Заказ 2595 Тираж 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С СР

113035, 1 1осква, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/ ) Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул ° 1 агарнна, 101