Массообменный аппарат

 

Изобретение относится к массообменным аппаратам. Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата в системе газ - жидкость при переменных нагрузках по жидкости и газу. Массообменный аппарат включает корпус прямоугольного сечения с боковыми и торцовыми стенками, вертикальную плоскую перегородку, разделяющую аппарат на две равные части, контактные патрубки, установленные ступенчато по его высоте с обеих сторон перегородки под углом к вертикали, сепарационные устройства, наклоненные перегородки и прямоугольные пластины с зазором между собой, наклоненные в сторону входных отверстий контактных патрубков нижележащей ступени, вставки для предотвращения застойных зон для жидкой фазы на днище ступени, щель, образованную нижней частью входного сечения контактного патрубка, штуцера для входа и выхода газовой и жидкой фаз. Наличие в аппарате прямоугольных наклоненных пластин способствует созданию слоя жидкости между контактными ступенями, что предотвращает проскок газа и не снижает эффективность работы всего массообменного процесса. 3 ил.

(1Ю (11) (5))5 В О1 D 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АЭТОРСКОЬМ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

1 (61) 582797 (21) 4609121/31-26 (22) 25. 11.88 (46) 15. 11.90. Бюл. К 42 (71) Новополоцкий политехнический институт им.Ленинского комсомола

Белоруссии (72) А.Н.Панков, А.И.Ельшии и И.T.Ñû÷åâ (53) 66.015.23.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 582797, an. В 01 9 3/32, 1979..(57) Изобретение относится к Массоо6менным аппаратам. Цель изобретения— повышение надежности работы аппарата в системе газ-жидкос гь при переменных нагрузках по жидкости и газу.

Массообменный аппарат включает корпус прямоугольного сечения с боковыми. Изобретение относится к оборудованию для проведения массообменных процессов в химической, нефтеперера батывающай, микробиологической и пи-щевой промьпнпенностях и является до° полнитеЛьным к основному авт.св.

У 582797.

Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата в системе газ-жидкость при переменных нагрузках.

На фиг.1 показан предлагаемый аппарат," на фиг.2 - разрез А-А на

2 и торцовыми стенками., вертикальную плоскую перегородку, разделяющую аппарат на две равные части, контактные патрубки, установленные ступенчато по его высоте с обеих сторон перегородки под углом к вертикали, сепарационные устройства, наклоненные перегородки и прямоугольные пластины .с зазором между собой, наклоненные в сторону входных отверстий контактных патрубков нижележащей ступени, вставки для предотвращения застойных зон для жидкой фазы на днище ступени, щель, образованную нижней частью входного сечения контактного патрубка, штуцера для входа и выхода газовой и жидкой фаз. Наличие в аппарате прямоугольных наклоненных пластин способствует созданию слоя жидкости меж ду контактными ступенями, что предотвращает проскок газа и не снижает эффективности работы всего массообменного процесса. 3 ил. фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1.

Массообменный аппарат имеет корпус прямоугольного сечения с боковыми стенками 1 и торцовыми стенками 2, вертикальную плоскую перегородку 3, разделяющую аппарат на две равные части, контактные патрубки 4, установленные ступенчато по его высоте с обеих сторон перегородки под углом к вертикали, сепарационное устройство

5, наклонные перегородки 6 в виде плоскостей, наклоненных в сторону

1606139 входных отверстий контактных патрубков нижележащей ступени, вставки 7 для предотвращения застойных зон для жидкой фазы на днище ступени, щель 8, образованную нижней частью наклонной перегородки 6 и частью входного сечения контактного патрубка 4, верхнюю

9 и нижнюю 10 прямоугольные пластины. с зазором между собой, наклонные в сторону входных отверстий контактных патрубков нижележащей ступени, штуцера 11 и 12 соответственно для подачи жидкой фазы в аппарат и вывода жидкой фазы из аппарата, штуцера 13 и 14 соответственно для ввода газового (парового) потбка на очистку в аппарат и вывода из аппарата очищенного газового (парового) потока, штуцер 15 для отвода жидкой фазы из аппарата в момент остановки его.

Наклонные пластины 9 и 10 имеют прямоугольную форму, так как аппарат имеет прямоугольное сечение, а пластины перекрывают часть этого сечения, образуя зазор между собой. Так верхняя наклонная пластина 9 герметично присоединена верхней кромкой к одной из боковых стенок корпуса, а боковые кромки пластины 9 герметично присоединены и торцовым стенкам 2 корпуса аппарата, при этом частично перекрывается одна иэ половин сечения аппарата, образуя зазор между нижней кромкой пластины и вертикальной плоской перегородкой 3.

Нижняя наклоннная пластина 10 герметично присоединена нижней. кромкой к вертикальной плоской перегородке Э, а боковые кромки пластины

10 герметично присоединены к торцовым стенкам 2 корпуса аппарата, частично перекрывая ту же половину сечения аппарата и образуя зазор между верхней кромкой и соответствующей боковой стенкой корпуса аппарата 1, причем ширина нижней пластины 10 больше зазора, образованного верхней пластиной 9 и вертикальной плоской перегородкой 3 и перекрывает его, а верхняя кромка нижней пластины 10 по уровню вьппе нижней кромки верхней пластины 9.

Между собой наклонные пластины 9 и 10 (фиг.1) распо.".ожены параллельно, хотя возможно расположение под углом одна к другой.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкая фаза через штуцер 11 поступает на поверхность верхней наклонной пластины 9, а затем, двигаясь самотеком, проходит через зазор между нижней кромкой пластины 9 и вертикальной перегородкой Э, заполняя зазор между верхней 9 и нижней 10 пластинами, и по мере поступления и накопления жидкость проходит через зазор, образованный между верхней кромкой нижней пластины 10 и боковой стенкой корпуса 1 и поступает на пов ер хи ос т ь на кло н ной п ер ег ор одки 6, а затем самотеком двигается по ней к щелям 8, образованным нижней частью наклонной перегородкой 6 и частью входного сечения контактного патрубка 4. Через эти щели жидкая фаза попадает в пространство контактных патрубков, где подхватывается газовым (паровым) потоком, движущимся снизу вверх по аппарату (вход газового потока в аппарат через штуцер

13). Пройдя зону контактного патрубка, жидкая и газовая фазы поступают в сепарационное устройство 5, где за счет центробежной силы жидкая фаза отбрасывается на верхнюю наклонную пластину 9 нижележащей ступени, при этом движение жидкости н дальнейшем идентично как для вышележащей ступени, а газовый поток устремляется к входным отверстиям контактных патрубков вышележащей ступени. Направленная сверху вниз от ступени к ступени жидкая фаза, наконец, попадает в нижнюю последнюю ступень и через штуцер 12 отводится из аппарата, Газовый поток, пройдя все контактные ступени, выходит через штуцер 14. Штуцер 15 предназначен для отвода жидкой фазы из аппарата в момент остановки ere °

Контактная ступень представляет собой ряд контактных патрубков 4, расположенных по горизонтали (см. фиг.2) с той или с другой стороны вертикальной перегородки 3, наклонных пластин 9 и 10 и наклонную перегородку 6, установленную под ними.

Контактные патрубки смонтированы на вертикальной перегородке под углом

20-30 к ней, наклонные пластины и наклонная перегородка под углом 3050О к ней. Роль. перето..ов в предлагаемом аппарате выполняют наклонные пластины 9 и 10 и наклонная перего« родка 6, по которым жидкая фаза посл

160613

50 отделения от газовой (паровой) фазы в сепарационном устройстве 5 направляется к щелям 8 и доставляется внутрь контактных патрубков нижележа щей ступени.

Благодаря предлагаемому конструктивному решению между контактными ступенями образуется слой движущейся жидкости постоянной высоты, причем высота слоя жидкости регулируется высотой расположения верхней кромки нижней пластины. Этот слой жидкости препятствует проскоку газового потока, не прошедшего через контактный 15 па грубок и сепарационное устройство и не прореагировавшего с жидкой фазой, что например, может произойти в известном аппарате при снижении расхода жидкости илн резком увеличении расходов газа, т.е. увеличения соотношения газ-жидкость в сторону газового потока °

Кроме того, возможное увеличение скорости газового потока в известном аппарате влечет эа собой увеличение сопротивления газо-жидкостному потоку в контактном патрубке и сепарационном устройстве, что также будет способствовать проскоку газа в аппарате, 30 минуя контактные патрубки и сепарационные устройства, где находятся основные зоны взаимодействия фаз массообменного аппарата.

Для предотвращения застойных зон жидкой фазы на днище контактной ступени в промежутке между щелями установлены вставки 7 в виде треугольной пирамиды. Каждая ступень работает в прямоточной взаимодействии фаз, à 40 аппарат в целом -. в противоточном.

Вертикальная плоская перегородка

3, разделяющая аппарат на две равные части, в своей верхней части не доходит до "потолка" аппарата (см, фиг ° 1), что способствует увеличению в два раза свободного поперечного сечения в верхней части аппарата и тем самым уменьшается брызгоунос, а расположение контактных патрубков на вертикальной плоской перегородке

6 под углом к вертчкали (20-30 ) позволяет снизить высоту аппарата.

Образующийся слой жидкости, благодаря установке двух наклонных прямоугольных пластин над вставками в каждэй контактной ступени аппарата, является большим сопротивлением для прохождения газового потока, чем максимально возможное сопротивление, возникающее при прохождении газо-жидкостного потока в контактных патрубках и сепарационных устройствах контактных ступеней.

В этом случае проскок rasa с одной контактной ступени на другую беэ контактирования с жидкостью в контактном патрубке и сепарационном устройстве исключен и массообменный аппарат. более надежно работает при переменных нагрузках по жидкости и газу по сравнению с известньи.

Формула и зобр ет ения

Массообменный аппарат по авт.св.

Ф 582797, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж ности работы аппарата в системе ras жидкость при переменных нагрузках, он снабжен двумя грямоугольными плас тинами, установленными над вставками каждой контактной ступени по всей длине аппарата и наклоненными в сто рону входных отверстий контактных патрубков нижележашей ступени с эаэо ром между собой, при этом одна из пластин (верхняя) присоединена к одной боковой и двум торцовым стенкам корпуса аппарата, образуя зазор между нижней кромкой пластины и вертикальной плоской перегородкой, а другая (нижняя) присоединена к вертикальной плоской перегородке и двум торцовым стенкам корпуса аппарата, образуя зазор между верхней кромкой пластины и боковой стенкой корпуса аппарата, при этом ширина нижней пластины боль ше величины зазора, образованного между нижней кромкой верхней пластины и вертикальной плоской перегородкой,. а верхняя кромка нижней пластины расположена выше нижней кромки верх ней пластины;

1606139

1606139

b-Б

Составитель А.Сондор

Техред И,Ходанич

Корректор Т. Колб

Редактор А.Долинич

Заказ 3509

Тираж 555

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 10)