Массообменный аппарат
Использование: изобретение относится к реакционному оборудованию для проведения различных химических превращений в системах газ-суспензия, газ-жидкость Сущность изобретения: аппарат содержит корпус с центральной циркуляционной трубой , выполненной из соосно расположенных обечаек, которые образуют одна с другой зазоры, гззораспределители, устройство для ввода газа, перемешивающее устройство и технологические штуцеры. Кольцевые зазоры между соосно расположенными обечайками в месте их перекрытия и верхний срез циркуляционной трубы снабжены мелкоячеистой сеткой из гидрофобного материала. 2 ил.
Со(ОЗ СОВГТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕ((ИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (61) 1286231 (21) 48?8976/26 (22) 01.11.90 (46) 30.08.92. Бюл. М 32 (71) Ленинградское научно-производственное обьедийение химического машиностро-ения (72) А.В,Шишкин, Г.В,Горбачева и Г.М.Островский
l (56) Авторское свидетельство СССР
N- 1286231, кл. В 01 D 3/32, 1985. (54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (57) Использование; изобретение относится к реакционному оборудованию для прове-
Изобретение относится к реакционному оборудованию для проведения различных химических превращений в системах газ суспензии, газ-жидкость, Цель изобретения — интенсификация массообмена за счет развития поверхности, контакта фаз и стабилизации работы мешал ки, На фиг.1 показан предлагаемый аппарат, разрез; на фиг.2 — установка мелкоячеистой сетки в зазоре между обечайками.
Аппарат содержит корпус 1, центральную циркуляционную трубу 2, выполненну(о из соосно расположенных обечаек 3, частично перекрывающих одна другую по высоте и образующих зазоры.4, газораспределители 5, расположенные в кольцевом зазоре между трубой 2 и корпусом 1, устройство 6 для ввода газа, расположенное в верхней части трубы 2, или барботер 7, расположенный в донной части аппарата, мешалку 8, 2 дения различных химических превращений в системах газ-суспензия; газ- жидкбсть, Сущность изобретения: аппарат содержит корпус с центральной цйркуляционной трубой, выполненной из соосно расположенных обечаек, которые образуют одна с другой зазоры, газораспределители; уст- ройство для ввода газа, перемешивающее устройство и технологические штуцеры. Кольцевые зазоры ме)кду соосно расположенными обечайками в месте их перекрытия и верхний срез циркуляционной трубы снабжены мелкоячеистой сеткой из гидрофобного материала. 2 ил. выполненную в виде осевого насоса, помещенную в трубу 2, мелкоячеистые" сетки 9, перекрывающие кольцевые зазоры между соосно pacnîëîæåííûwè обечайками и верхней срез трубы 2, технологическйе штуце-.. 4 ры.. Щ Аппарат работает следующим образом. Исходнь(а жидкиЕ реагейты нейрерыв- ь() но или периодически подаются в апйарат. Газовый реагент вводится в аппарат непрерывно или под мешалку, или"через барботер 7. Циркуляция газожидкостной эмульсии .4 обеспечивается за счет мешалки 8. Допол-, Я ( нительному распределейию. газа по сечению . аппарата способствуют газораспредители 5. Для эффективного ведения процесса массообмена, особенно в случае обработки труднорастворимых газов при протекании химической реакции с высоким тепловым 1757697 эффектом, в аппарате необходимо обеспечить высокие поверхности контакта фаз и интенсивность циркуляции газожидкостной эмульсии с однородным газосодержанием по всему реакционному объему, Однако при повышенном газосодержании в зоне мешалки, особенно при диаметре пузырей в несколько миллиметров; за счет их коалесценции и сепарации при прохождении эмульсии через мешалку имеет место срыв в работе мешалки, т.е, ее "захлебывание". При этом практически йрекращается циркуляция жидкости в аппарате. Поверхность контакта фаз имеет обратно пропорциональную зависимость от величины среднего диаметра газового пузыря, Уменьшение диаметра газового пузыря позволяетзначительно стабилизировать работу мешалки при повышении частоты ее вращенйя и даже при некотором увеличении газосодержания, Экспериментально показано, что за счет получения газовых пузырей диаметром менее 1 мм и соответственно йолучении поверхности контакта фаз величиной 400- 600 м /м по всему реакционному объему, обесз печивается устойчивая, стабильная без срывов и "захлебывания" работа мешалки при высокой частоте ее вращения и соответственно при скоростях циркуляции газожидкостной эмульсии в аппарате более 1,5 м/с. При прохождейии газожидкостной эмульсии сквозь сетку 9 происходит дробление газовых пузырей на размеры, меньшие, чем размер ячейки сетки. Сетка представляет собой гидравлическое сопрОтивление. Скорость прохождения жидкости сквозь сетку, более 1 м/с. Кроме того, выполнение о е сетки из гидрофобного материала препятствует ее смачива нию, что дополнительно увеличивает сопротивление прохождению газового пузыря сквозь ячейку и приводит 5 к дроблению пузырей на более мелкие. При проведении экспериментальных исследований на лабораторном стенде удавалось достигать величины удельной поверхности контакта фаз 400 — 600 м /м при 10 газосодержании 10 — 12 . При этом газожидкостная эмульсия вода-воздух по внешнему виду приобретает вид молока, т.е, имеет белый непрозрачный цвет, Размер газовых пузырей фиксируется посредством 15 специального прибора, принцип действия которого основан на оптическом определении мутности среды. Таким образом, предлагаемый апйарат позволяет в 2 — 3 раза повысить величину 20 удельной поверхности контакта фаз, что при ведении массообменных процессов в диффузионной области резко поднимает произ- . водительность аппарата. Наличие гомогенной мелкодисперсной газожидкост25 ной эмульсии предохраняет от срыва работу мешалки, стабилизируя ее работу при повышенном газосодержании и высокой частоте вращения перемешивающего устройства. 30 Формула изобретения Массообменный аппарат по авт.св. М 12286231, отличающийся тем, что, с . целью интенсификации массообмена за счет развития поверхности контакта фаз и— 35 стабилизации работы мешалки, кольцевые зазоры соосно расположенных обечаек в месте их перекрытия и верхний срез циркуляционной трубы снабжены мелкоячеистыми сетками из гидрофобного материала. 1757697 Составитель Л; АстаховаТехред М.Моргейтал, Корректор С". Пекарь . Редактор Т. Горячева Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2953 Тираж ..:: Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
