Вихревой тепломассообменный аппарат

 

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов теплои массообмена, например для экстракции углеводородных компонентов, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Изобретение позволяет повысить эффективность тепломассообменного процесса, преимущественно для экстракции, за счет создания вихревого пленочного движения жидкой фазы. Это достигается тем, что в вихревом тепломассообменном аппарате с коаксиальными вихревыми трубами, трубными решетками с винтовыми закручивающими устройствами и камерами для ввода и вывода газа и жидкости, корпус снабжен патрубками для ввода и вывода хладагента, расположенными между трубными решетками и дополнительную приемную камеру для жидкости под камерой для ввода жидкости и операционная камера расположена между выше камеры для вывода газа. Коаксиальные трубы установлены с зазором, в котором расположена нижняя часть втулки, соединяющей дополнительную приемную камеру для жидкости и камеру ввода жидкости, нижняя коаксиальная вихревая труба снабжена фазоотделителем. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 B 01 D 11/04, 3/!8

t, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 . 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГНКТ СССР (21) 4378027/31-26 (22) 15,02.88 (46) 23.11.90. Бюл. № 43 (71) Уфимский нефтяной институт (72) Н. А. Артамонов и Х. Карацозов (53) 66.061.5.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1273140, кл. В Ol D 3/28, 1986. (54) ВИХРЕВОЙ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к устройствам для проведения процессов тепло- и массообмена, например для экстракции углеводородных компонентов, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Изобретение позволяет повысить эффективностьтепломассообменного процесса, преимущественно для экстракции, за счет создания вихреИзобретение относится к устройствам для проведения процессов тепло- и массообмена, например для экстракции углеводородных компонентов, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности тепломассообменного процесса, преимущественно для экстракции, за счет создания вихревого пленочного движения жидкой фазы.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Вихревой пленочный экстрактор содержит корпус 1, приемные камеры жидкой фазы 2 и дополнительную жидкой фазы 3 и газовой фазы 4, сепарационную камеру 5 и камеру 6 вывода газового потока, трубные решетки

7 — 11, в которых закреплены вихревые трубы 12 и 13 с винтовыми закручивающими устройствами 14 и втулка 15 с фазоÄÄSUÄÄ 1607853 A 1

2 вого пленочного движения жидкой фазы.

Это достигается тем, что в вихревом тепломассообменном аппарате с коаксиальными вихревыми трубами, трубными решетками с винтовыми закручивающими устройствами и камерами для ввода и вывода газа и жидкости, корпус снабжен патрубками для ввода и вывода хладагента, расположенными между трубными решетками и дополнительную приемную камеру для жидкости под камерой для ввода жидкости и операционная камера расположена между выше камеры для вывода газа. Коаксиальные трубы установлены с зазором, в котором расположена нижняя часть втулки, соединяющей дополнительную приемную камеру для жидкости и камеру ввода жидкости, нижняя коаксиальная вихревая труба снабжена фазоотделителем. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. отделителем 16. Корпус 1 оснащен соответственно штуцерами 17 и 18 для подвода жидких реагентов, газа 19 и вывода 20 продуктов реакции, газовой фазы 21, конденсата 22, подвода 23 и вывода 24 хладагента. Втулка 15 через кольцевой зазор между ней и вихревой трубой 13 соединяет пространство камеры с внутренним пространством вихревой трубы 12, а через кольцевой зазор между втулкой 15 и вихревой трубой 12 камера 3 соединена с внутренним пространством вихрево" трубы 12. Фазоотделитель 16 соединяет внутреннее пространство вихревой трубы 12 с камерой 6.

Вихревой тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Жидкая фаза — реагенты подаются через штуцера 1", и 18 в приемные камеры 2 и 4 соответственно. Из камеры 2 жидкая фаза (реагент — 2) по кольцевому зазору между вихревой трубой 13. и втулкой 15 в

1607853 виде кольцевой тонкой пленки, толщина которой (и расход) регулируется путем перемещения трубы 13 в решетке 10, попадает на пленку жидкой фазы (реагент — 1), стекающей из камеры 3 по кольцеовму зазору (величина которого регулируется перемещением втулки 15 в решетке 9) в вихревую реакционную трубу 12, образуется двухслойная пленка, стекающая по внутренней поверхности трубы 12. Через штуцер 19 в камеру 4 подается сжатый газ, который, пройдя через каналы винтового закручивающего устройства 14, размещенного в вихревой трубе 13, попадает в форме закрученных газовых струй в . вихревую реакционную трубу 12, закрепленную в решетках 8 и 7, где вследствие наличия поля центробежных сил и трения контактирует с поверхностью жидкой фазы, закручивая ее, создавая волновую форму течения на ее поверхности, интенсифицируя процесс теплои массообмена, движется вместе с ней к сепарационной камере 5. Отделение жидкой фазы от газовой происходит в соосно размещенном в решетке 11 фазоотделителе 16, жидкая фаза удаляется через штуцер 20 из сепарационной камеры 5, а газовая, пройдя через фазоотделитель 16, попадает в камеру 6, откуда через штуцер 21 выводится из аппарата, выпадающий из нее конденсат и частично уносимая жидкая фаза скапливается в камере 6 и периодически удаляются через штуцер 22. Для охлаждения или нагрева вихревых реакционных труб 12 в корпус 1 по штуцеру 23 может подаваться хладагент или теплоноситель, который затем выводится через штуцер 24.

В случае работы с одним реагентом (жидкой фазой) для очистки газового потока от примесей в камеры 2 и 3 подается одновременно один и тот же реагент.

Техническое преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известным— высокая эффективность работы при проведении процесса экстракции в пленочном режиме течения жидкой фазы, возможность проведения процесса экстракции при двухслойном пленочном течении жидко и фазы.

5 Предлагаемое устройство позволяет осуществить процесс экстракции в системе газ— жидкость — жидкость, а также другие процессы в этой системе, так же как и в системе газ — жидкость.

10 Формула изобретения

1. Вихревой тепломассообменный аппарат, содержащий корпус с коаксиальными расположенными одна над другой нижней и

15 верхней вихревыми трубами, закрепленными в трубных решетках и оснащенными винтовыми закручивающими устройствами, а также приемными камерами для газа и жидкости, сепарационной камерой и камерами вывода газа и жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности тепломассообменного процесса, преимущественно экстракции, за счет создания вихревого пленочного движения жидкой фазы, корпус снабжен патрубками для ввода и

25 вывода хладагента, расположенных между трубными решетками, дополнительную приемную камеру для жидкости, которая расположена под приемной камерой для жидкости, сепарационная камера расположена выше камеры для вывода газа, а коаксиальЗо ные вихревые трубы в дополнительной приемной камере для жидкости установлены с зазором, при этом верхняя коаксиальная вихревая труба снабжена расположенной в нижней ее части и соединяющей приемную камеру для жидкости и дополнительную приемную камеру для жидкости втулкой, нижняя часть которой расположена .в зазоре между коаксиальными вихревыми трубамии.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, 4О что нижняя коаксиальная вихревая труба снабжена фазоотделителем.

1607853

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент». г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор Г. Гербер

Заказ 3577

Составитель A. Бабочкин

Техред А. Кравчук Корректор А. Осауленко

Тираж 556 Подписное