Массообменный аппарат

 

Изобретение относится к области массообменных процессов при получении полимерных материалов, в частности к оборудованию для проведения непрерывных процессов десорбции и дистилляции легколетучих растворителей из суспензии полимеров, и может быть применено в химической и родственных отраслях промышленности . Изобретение позволяет повысить массообменную способность аппарата и уменьшить образование агломератов в суспензии за счет получения равномерно расИзобретение относится к области проведения массообменных процессов при получении полимерных материалов, в частности к оборудованию для проведения непрерывных процессов десорбции и дистилляции легколетучих растворителей из суспензии полимеров, и может быть применено в химической и родственных отраслях промышленности, Цель изобретения - повышение массообменной способности аппарата и уменьшение образования агломератов в 1м№ j.j пределенной пленки на внутренней поверхности корпуса. Это достигается тем, что в массообменном аппарате, включающем корпусе горизонтальной контактной решеткой , снабженной вертикальными перегородками , установленный над ними сепаратор, патрубки для ввода и вывода газовой фазы и установленные друг напротив друга над контактной решеткой патрубки для ввода и выводе суспензии, корпус аппарата выполнен в виде расширяющегося вверх усеченного конуса, а сепаратор - в виде сужающегося вверх, установленного с зазором относительно патрубка вывода газовой фазы усеченного конуса, нижнее основание которого снабжено кольцевым желобом, расположенным с зазором относительно корпуса, а вертикальные перегородки выполнены не доходящими до сепаратора, высотой, уменьшающейся в сторону от патрубка ввода к патрубку вывода суспензии. Отношение диаметров верхнего и нижнего оснований усеченного конуса корпуса аппарата составляет 0,5- 0,7. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. суспензии за счет получения равномерно распределенной пленки на внутренней поверхности корпуса. На фиг.1 представлен массообменный аппарат, продольное сечение; на фиг.2 - зависимость уноса (I) частиц полимера от соотношения диаметров аппарата. Массообменный аппарат содержит конический расширяющийся вверх корпус 1, в нижней части которого размещены патрубок 2 подвода греющего пара, горизонтальная контактная решетка 3 и патрубки 4 и 5 сл с Ч со 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)5 В 01 0 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1, (с1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6д

1 О

С) (21) 4640262/26 (22) 24.01.89 (46) 23.05.92, Бюл. № 19 (71) Научно-производственное объединение

"Полимерсинтез" (72) Д,П,Смекалова, А.Н.Красильников, В.Е.Богословский, В,С.Наумов, Н.Р.Данилов, М,И,Рабинович, Т.B.Êóäèì и А.С.Семенихин (53) 66,015.23.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 580869, кл, В 01 D 3/32, 1977. (54) МАССООБМЕ ННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к области массообменных процессов при получении полимерных материалов, в частности к оборудованию для проведения непрерывных процессов десорбции и дистилляции легколетучих растворителей из суспензии полимеров, и может быть применено в хиФ мической и родственных отраслях промышленности, Изобретение позволяет повысить массообменную способность аппарата и уменьшить образование агломератов в суспензии за счет получения равномерно расИзобретение относится к области проведения массообменных процессов при получении полимерных материалов, в частности к оборудованию для проведения непрерывных процессов десорбции и дистилляции легколетучих растворителей из суспензии полимеров, и может быть применено в химической и родственных отраслях промышленности, Цель изобретения — повышение массообменной способности аппарата и уменьшение образования агломератов в пределенной пленки на внутренней поверхности корпуса, Это достигается тем, что в массообменном аппарате, включающем корпус с горизонтальной контактной решеткой, снабженной вертикальными перегородками, установленный над ними сепаратор, патрубки для ввода и вывода газовой фазы и установленные друг напротив друга над контактной решеткой патрубки для ввода и выводв суспензии, корпус аппарата выполнен в виде расширяющегося вверх усеченного конуса, а сепаратор — в виде сужающегося вверх, установленного с зазором относительно патрубка вывода газовой фазы усеченного конуса, нижнее основание которого снабжено кольцевым желобом, расположенным с зазором относительно корпуса, а вертикальные перегородки выполнены не доходящими до сепаратора, высотой, уменьшающейся в сторону от патрубка ввода к патрубку вывода суспензии. Отношение диаметров верхнего и нижнего оснований усеченного конуса корпуса аппарата составляет 0,50,7. 1 з,п.ф-лы, 2 ил. суспензии за счет получения равномерно распределенной пленки на внутренней поверхности корпуса, На фиг.1 представлен массообменный аппарат, продольное сечение; на фиг.2— зависимость уноса (1) частиц полимера от соотношения диаметров аппарата.

Массообменный аппарат содержит конический расширяющийся вверх корпус 1, в нижней части которого размещены патрубок 2 подвода греющего пара, горизонтальная контактная решетка 3 и патрубки 4 и 5

1734810 ввода и вывода суспензии полимера, расположенные выше контактной решетки 3. В верхней части корпуса 1 размещен сепаратор 6, выполненный в виде сужающегося вверх, установленного с зазором относительно патрубка 7 вывода газовой фазы усеченного конуса, Сепаратор 6 снабжен отбортовкой в виде кольцевого желоба 8, установленного с зазором относительно корпуса 1. Над патрубком 7 установлен дефлегматор 9, соединенный с оросителем 10, расположенным над сепаратором 6 с образованием кольцевого канала 11, Контактная решетка снабжена вертикальными перегородками 12, которые установлены перпендикулярно осмям патрубков 4 и 5 ввода и вывода суспензии и выполнены не доходящими до сепаратора 6 высотой, уменьшающейся в сторону к патрубку вывода суспензии, Отношение диаметров верхнего и нижнего оснований корпуса аппарата составляет 0,5-0,7.

Массообменный аппарат работает следующим образом.

Исходная водно-органическая суспензия полимера через патрубки 4 подается на контактную решетку 3, Через патрубок 2 подается острый пар стабилизированного давления. Количество подаваемого в аппарат пара регулируется таким образом, чтобы обеспечить нагрев суспензии в аппарате, испарение растворителя и создание барботажного режима на контактной решетке, Суспензия полимера благодаря наличию вертикальных перегородок 12 образует неравномерный барботажный слой на контактной решетке 3 и постепенно, проконтактировав с паром, выводится из аппарата через патрубок 5.

Пар поднимается в верхнюю часть корпуса 1, сепарируется от жидкости на внутренней поверхности сепаратора 6 и поступает через ороситель 10 в дефлегматор 9, где производится его частичная конденсация, в результате которой органический растворитель отводится из аппарата, а водная фаза в качестве флегмы поступает из дефлегматора 9 в кольцевой канал 11 оросителя 10, и затем в зазор между патрубком 7 и сепаратором 6, равномерно растекаясь по внешней поверхности сепаратора. Кольцевой желоб 8 обеспечивает необходимую толщину атой пленки.

После прохождения кольцевого желоба

8 жидкость также в виде пленки попадает на поверхность корпуса 1 аппарата, образует равномерно распределенную пленку и стекает вниз к контактной решетке 3. Наличие равномерно распределенной пленки на по5

55 верхности корпуса 1 приводит к значительному уменьшению адгезионной способности стенок по отношению к образующимся частицам полимера и способствует их поступлению на контактную решетку 3.

Поддержание соотношения диаметров верхнего и нижнего оснований усеченного конуса корпуса аппарата в пределах 0,5 — 0,7 обеспечивает оптимальные условия равномерного распределения пленки жидкости по поверхности корпуса 1. Данные пределы характеризуют точки перегиба графика зависимости уноса от соотношения диаметров (фиг,2): при увеличении соотношения более

0,7 унос полимера резко возрастает, а при соотношении 0,5 скорость паровой фазы и унос резко падают, что влечет за собой пленко- и комкообразование, а следовательно, ухудшает характеристики процесса.

Таким образом, образование жидкостей пленки на поверхности корпуса аппарата приводит к уменьшению количества частиц, осаждающихся на атой поверхности, уменьшению образования агломератов и постоянству времени пребывания всех частиц в аппарате, что обеспечивает так же, как и дополнительное разделение водной и органической фаз в дефлегматоре, повышение массообменной способности аппарата.

Формула изобретения

1.Массообменный аппарат, включающий корпус с горизонтальной контактной решеткой, снабженной вертикальными перегородками, и установленный над ними сепаратор, патрубки для ввода и вывода газовой фазы и установленные друг напротив друга над контактной решеткой патрубки для ввода и вывода суспензии, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения массообменной способности аппарата и уменьшения образования агломератов в суспензии за счет получения равномерно распределенной пленки на внутренней поверхности корпуса, корпус аппарата выполнен в виде расширяющегося вверх усеченного конуса, а сепаратор — в виде сужающегося вверх, установленного с зазором относительно патрубка вывода газовой фазы усеченного конуса, нижнее основание которого снабжено кольцевым желобом, расположенным с зазором относительно корпуса, а вертикальные перегородки выполнены не доходящими до сепаратора с высотой, уменьшающейся в сторону к патрубку вывода суспензии.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что отношение диаметров верхнего и нижнего оснований корпуса аппарата составляет 0,5 — 0,7.

1734810 л б

45

Составитель А, Бабочкин

Техред M. Моргентал Корректор А. Осауленко

Редактор В. Петраш

Заказ t765 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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