Аппарат с насадкой

 

Изобретение относится к тепломассообменным и пылеулавливающим аппаратам и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, преимущественно при осуществлении процессов теплообмена,массопереноса и улавливания пыли. Целью изобретения является интенсификация процессов тепломассообмена и пылеулавливания за счет роста поверхности контакта фаз и равномерности распределения жидкости в обьеме рабочей зоны. Аппарат содержит корпус 1, патрубки 2 и 3 входа и выхода газа, штуцера 4 и 5 для подачи жидкости и ее слива, крепежные решетки 6, струны 7 с прикрепленными к ним с шагом друг от друга вращающимися насадочными телами 8, вертикальные сетчатые перегородки 9, которые по сечению аппарата могут быть расположены по концентрическим окружностям , по сторонам шестиугольника, квадрата, в виде трубчатых сетчатых перегородок , установленных на каждую гирлянду с насадочными телами, в виде сетчатых перегородок (цилиндрических и конических) снаружи каждого вращающегося элемента. Вертикальные сетчатые перегородки могут быть снабжены отбойными элементами в виде лепестков, располагающихся на боковых поверхностях перегородок, могут иметь в нижней части зубцы, отогнутые к центру вращения насадочных элементов. 5 з.п.флы, 4 ил., 1 табл. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 J 19/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4787163/26 (22) 30.01.90 (46) 23.06.92. Бюл.%23 (71) Казахский химико-технологический институт (72) А.А.Волненко, А.И.Мустафина, С.С.Серманизов, Б.Т.Жубаниязов, О,С, Балабеков и Л.Д,Пляцук (53) 66.074.513 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N811656,,кл,,В 01 0 53/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1500353, кл. В 01 D 53/20, 1989, (54) АППАРАТ С НАСАДКОЙ (57) Изобретение относится к тепломассообменным и пылеулавлиsàþùèм аппаратам и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, преимущественно при осуществлении процессов теплообмена, массопереноса и улавливания пыли. Целью изобретения является интенсификация процессов тепломассообмена и пылеулавливания за счет роста поверхности

„„5U 1741884 А1 контакта фаз и равномерности распределения жидкости в объеме рабочей зоны. Аппарат содержит корпус 1, патрубки 2 и 3 входа и выхода газа, штуцера 4 и 5 для подачи жидкости и ее слива, крепежные решетки 6, струны 7 с прикрепленными к ним с шагом друг от друга вращающимися насадочными телами 8, вертикальные сетчатые перегородки 9, которые по сечению аппарата могут быть расположены по концентрическим окружностям, по сторонам шестиугольника, квадрата, в виде трубчатых сетчатых перегородок, установленных на каждую гирлянду с насадочными телами, в виде сетчатых перегородок (цилиндрических и конических) снаружи каждого вращающегося элемента.

Вертикальные сетчатые перегородки могут быть снабжены отбойными элементами в виде лепестков, располагающихся на боковых поверхностях перегородок, могут иметь в нижней части зубцы, отогнутые к центру вращения насадочных элементов. 5 з.п,флы, 4 ил., 1 табл.

1741884

Изобретение относится к тепломассообменным и пылеулавливающим аппаратам и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности преимущественно для прове- 5 дения процессов тепломассообмена и пылеулавливания, Целью изобретения является интенсификация протекающих в аппарате процессов за счет роста поверхности контакта фаз 10 и улучшения равномерности распределения жидкости в объеме рабочей зоны, На фиг,1 изображен аппарат с насадкой и сетчатыми перегородками, (общий вид); на фиг.2 — часть рабочей зоны с вращающими- 15 ся насадками и вертикальными цилиндрическими или коническими сетчатыми перегородками; на фиг.3 — вращающийся элемент = цилиндрической сетчатой перегородкой и отбойными элементами; на фиг,4 20 — вращающийся элемент с цилиндрической сетчатой перегородкой, в нижней части имеющей зубцы, отогнутые к центру вращения насадочных элементов.

Ап парат с насадкой вкл ючает цил инд- 25 р "ческий корпус 1, имеющий рабочую зону

or ðàíè÷åííóþ опорно-распределительными решетками 6, Между решетками равномерно по сечению и высоте рабочей зоны расположены насадочные тела 8, прикреп- 30 ленные к струнам 7, Гирлянды с насадкой разграничены вертикальными сетчатыми перегородками 9. Для подачи газа в аппара служит патрубок 2, а для его выхода — патрубок 3, Орошение насадочных тел 8 осуще- 35 ствляется через ороситель 4, расположенный над верхней опорно-распределительной решеткой, Слив отработанной в рабочей зоне жидкости происходит через штуцер 5. 40

Вертикальные сетчатые перегородки 9 по сечению аппарата могут располагаться по концентрическим окружностям, по сторонам шестиугольника, квадрата, в виде трубчатых сетчатых перегородок, а также 45 сетчатых перегородок (цилиндрических и конических) снаружи на каждом вращающемся элементе.

Аппарат с насадкой работает следующим образом. 50

Газовый поток, поступающий на очистку или охлаждение, подается через штуцер

2 и нижнюю опорно-распределительную решетку 6, проходит в насадочную зону корпуса 1, где расположены насадочные тела 8 на 55 струнах 7. Очищенный газовый поток удаляется через патрубок 3, а отработанная жидкость — через штуцер 5.

В рабочей зоне аппарата поддействием динамического напора газового потока насадочные тела приходят во вращательное движение. Это приводит к интенсивному дроблению жидкости, поступающей через ороситель 4 на капли и приданию им значительной скорости перемещения по круговым траекториям, Одновременно часть жидкости стекает в виде пленки по внутренней и внешней поверхности вертикальной сетчатой перегородки 9. Капли жидкости, разбрызгиваемые вращающимися насадочными телами, с значительной скоростью ударяются о пленку, стекающую по поверхности перегородок. Мелкие капли сливаются с пленкой, а крупные благодаря большой силе инерции прорываются через отверстия решетки, увлекая за собой часть пленки в зону соседней гирлянды. Здесь часть капель попадает на соседние вращающиеся элементы и вновь разбрызгивается. Другая часть дробится, ударяясь о встречные капли, срывающиеся с вращающихся элементов, или сливается с пленкой.

Таким образом, осуществляется процесс многократного дробления капель и пленок жидкости, что является непременным условием достижения высокой поверхности межфазного переноса, За счет большого свободного сечения сетчатой перегородки (60 — 95 ) пленки на внешней и внутренней сторонах обмениваются улавливаемым компонентом, вследствие чего концентрация его в жидкости по мере передвижения ее к сливному штуцеру постоянно выравнивается, Отработанная жидкость практически полностью насыщается улавливаемым компонентом, Интенсификация процессов тепломассообмена и пылеулавливания осуществляется за счет концевых эффектов при ударах капель жидкости о поверхность пленки, волнообразования на ее поверхности, улучшение поперечного перемешивания жидкости и газа. установка вертикальных сетчатых перегородок снаружи на каждый вращающийся элемент позволяет многократно разрывать стекающую пленку жидкости, перераспределять жидкость по сечению аппарата. Во время движения жидкости до нижележащего слоя насадочных элементов происходит выравнивание концентрации уловленного компонента и равномерное насыщение поглотительной жидкости. Это приводит к более полной отработке поглотителя, Эффективность работы аппарата может быть повышена за счет многократного разбрызгивания поступающей жидкости вращающимися насадочными элементами. B том случае, когда вертикальные сетчатые перегородки выполнены цилиндрическими, 1741884 в разбрызгивании участвует только часть жидкости, а другая ее часть проходит контактную зону аппарата в виде пленки, причем чем выше плотность орошения, тем больше толщина пленки. Обеспечить участие такой пленки в процессе дробления можно, организовав движение жидкости по маршруту вертикальная стенка — нижерасположенный вращающийся элемент — вертикальная стенка и т,д.

Для этого индивидуальные вертикальные сетчатые перегородки могут быть выполнены в двух вариантах, В первом варианте цилиндрические сетчатые перегородки снабжаются зубцами 11, отогнутыми в сторону оси вращения насадочных тел, а во втором — сетчатые перегородки выполняются в виде усеченного конуса, меньшим основанием направленным книзу. Работа их практически одинакова, Дробление жидкости на капли осуществляется с вершин зубцов у цилиндрических сетчатых перегородок и нижнего основания конических сетчатых перегородок. При .малых скоростях газового потока капли жидкости с вышерасположенного слоя насадочных тел практически все попадают на нижний слой вращающихся элементов, причем непосредственно на сами элементы.

С увеличением скорости газа жидкость подхватывается потоком и ударяется о вращающиеся элементы, находящиеся выше нижнего основания перегородки, это позволяет реализовать маршрут движения жидкости с сетчатой перегородки на вращающиеся элементы, после чего цикл повторяется на ниже- или вышерасположенном слое вращающихся тел. Эффект еще более многократного дробления всей поступающей жидкости реализуется при наличии отбойных элементов 10, представляющих собой отогнутые элементы сетчатой перегородки в сторону вращающихся насадочных тел. Они могут быть получены просечками вертикальной перегородки и изгибом лепестков в сторону оси вращения насадочных тел, В этом случае стекающая пленка жидкости разрывается и большая ее часть попадает на насадочные тела.

Отбойные элементы могут быть выполнены как над вращающимися телами, так и под ними, а также совместно над и под вращающимися телами, Это позволяет увеличить число актов дробления жидкости за время пребывания ее в контактной зоне, повысить поверхность межфазного контакта и тем самым интенсифицировать протекающие в контактном устройстве процессы.

Выбор свободного сечения вертикальных перегородок зависит от вязкости при5

10 меняемого поглотителя и величины поверхностного натяжения. При использовании вязких поглотителей с большим поверхностным натяжением свободное сечение вертикальных перегородок составляет до 95 . В случае применения поглотительного раствора с малой вязкостью и невысоким поверхностным натяжением свободное сечение сетчатых перегородок 60ОД,.

Сопоставительные испытания вращающейся насадки с сетчатыми перегородками и без них проведены на лабораторной установке при исследовании массоотдачи в газовой фазе.

15 Зависимость коэффициентов массоотдачи в газовой фазе вращающейся насадки с сетчатыми перегородками (свободное сечение 80 Д и без них от скорости гаЗового потока при плотности орошения -25

20 м /(м .ч ) представлена в таблице.

Преимуществом предложенного решения являются увеличение поверхности контакта фаз в 1,5 — 1,8 раз и коэффициентов массоотдачи в газовой фазе в 1,1 — 1,4 раза

25 за счет концевых эффектов при ударах капель жидкости о поверхность пленки, стекающей по вертикальной сетчатой перегородке, и волнообразования на ее поверхности, улучшение равномерности рас25 пределения жидкости в объеме контактной зоны за счет наличия отогнутых зубцов у цилиндрических вертикальных сетчатых перегородок, изготовления индивидуальных сетчатых перегородок в виде усеченного ко30 нуса, снабжение сетчатых перегородок отбойными элементами, перераспределяющими стекающую жидкость непосредственно на вращающиеся элементы, а также увеличение времени пре35 бывания жидкости, многократное дробление и более полное использование ее поглотител ьной способности.

Формула изобретения

1, Аппарат с насадкой, содержащий кор40 пус, штуцеры входа и выхода газа и жидкости, крепежные решетки и струны с прикрепленными к ним с шагом друг от друга вращающимися насадочными телами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенси45 фикации процессов тепломассообмена и пылеулавливания за счет роста поверхности контакта фаз и равномерности распределения жидкости в объеме рабочей зоны, вращающиеся тела снабжены вертикальными сетчатыми перегородками.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что вертикальные сетчатые перегородки установлены снаружи каждого вращающегося элемента.

1741884

Скорость газа, м/

Насадка

12

3. Аппарат по пп,1 и 2, о тл и ч а ю щ ий с я тем, что вертикальные сетчатые перегородки выполнены коническими.

4. Аппарат по пп.1 и2, отл и ча ю щий с я тем, что вертикальные сетчатые перегородки снабжены отбойными элементами. Прямоугольные пластины со скрученными под углом 120 друг относительно друга кон» цами, расположенные гори(зонтально (известный) Вращающиеся элементы, :; снабженные цилиндрическими сетчатыми перегородками, установленными снаружи на каждый вращают йся элемент (предлагаемый

5, Аппарат по пп 2 и 3, отл ич а ю щ ий с я тем, что вертикальные сетчатые перегородки в нижней части имеют зубцы, отогнутые к центру вращения насадочных

5 элементов, 6,Аппарат по пп,1 и2, отл ич а ю щ ий с я тем, что свободное сечение вертикальных сетчатых перегородок составляет 60 — 95%.

1741884

Составитель А,Волненко

Редактор И.Ванюшкина Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Пожо

Заказ 2239 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретен ям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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