Тепломассообменный аппарат

 

Использование: изобретение относится к полым скоростным прямоточным тепломассЬобменным аппаратам, предназначенным для проведения процессов абсорбции, хемосорбции. ректификации, увлажнения, пылеулавливания, и может найти применение в химической и ряде других смежных отраслей промышленности. Сущность изобретения: тепломассообменный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус 1 со штуцерами ввода 2 и вывода 3 газа, ввода 4 и вывода 5 жидкости, внутри которого установлены тарелки 6, оснащенные переливными трубами 7, центральными и периферийными контактными элемента

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК

„„Я „„1810074 А1

<5.1у B 01 D 3/20

ГОСУДАРСТВЕННОЕ AATEHTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1, .::2 (21) 4940274/26 . (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ (22) 30.05,91 . - .: ., (57) Использование: изобретение относится (46) 23.04.93. Бюл. th 15 .к полым скоростным прямоточным тепло(71) Всесоюзный научно-исследовательский массообменным аппаратам, предназначенинститут химических средств защиты расте-: ным для проведения процессов абсорбции, ний - хемосорбции, ректификации, увлажнения, (72) А.Ф.Гордзиевский, B,А,Тарасов, пылеулавливания, и может найти применеM.È.Ïîëòåâ, С,А.Пушкин, В.И.Манов-Ювен- ние в химической и ряде других смежных ский, В;В.Либа, А.З.Линик, А,И.Ильинцев и отраслей промышленности. Сущность изоА.B.Âàêóëeí÷èê бретения. тепломассообменный аппарат (56) Крайнев H.È, и др. Промышленная очи- включает вертикальный цилиндрический стка газов в скоростных пенных аппаратах корпус 1 со штуцерами ввода 2 и вывода 3 в производстве минеральных удобрений. — . газа, ввода 4 и вывода 5 жидкости, внутри .M.; НИИТЭХИМ, 1985, с.17, которого установлены тарелки 6, оснащенАвторское свидетельство СССР ные переливными трубами 7, центральными

М 1526720, кл, В 01 0 3/20, 1987, 3 и периферийными контактными элемента0

С) 1810074 ми, выполненными в виде полых вертикальных цилиндров 10, снабженных в верхней части эавихрителями с изогнутыми лопатками 11, а в нижней части — устройствами для подачи жидкости внутрь контактных эле-ментов. Устройства для подачи жидкости выполнены в виде противоположно направленных относительно лопаток 11 завихрителя цилиндрических патрубков 12, выходные отверстия которых расположены выше входных отверстий, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образуИзобретение относится к полым скоростным прямоточным тепломассообменным аппаратам, предназначенным для проведения процессов абсорбции, хемосорбции, ректификации, увлажнения, пылеулавливания, и может найти применение в химической и ряде других смежных отраслей промышленности.

Цель изобретения — предотвращение зарастания внутренней поверхности контактных элементов твердой фазой и снижение и poearl a жидкости за счет рационального распределения взаимодействующих фаз.

На фиг.1 изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез; на фиг,2 — смежные тарелки, вид в плане, с одним направлением вращения; на фиг.3 — то же, с другим направлением вращения; на фиг,4— схема устройства единичного, контактного элемента, продольный разрез; на фиг,5— разрез В-В на фиг.4.

Тепломассообменный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус 1 со штуцерами ввода 2 и вывода 3 газа, ввода

4 и вывода 5 жидкости, внутри которого устайовлены тарелки 6, оснащенные переливными трубами 7, центральными 8 и периферийными 9 контактными элементами, выполненными в виде полых вертикальных цилиндров 10, снабженных в верхней части завихрителями с изогнутыми лопатками 11, а в нижней части устройства для подачи жидкости внутрь контактных элементов.

При этом устройства для подачи жидкости выполнены в виде противоположно направленных относительно лопаток 11 завихрителя цилиндрических патрубков 12, выходные отверстия 13 которых расположены выше входных отверстий 14, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образуют правильные и-угольники с вершинами, лежащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилиндров

10, лопатки завихрителей которых у одноименных контактных элементов на смежных тарелках ориентированы в противоположные стороны, при этом на каждой тарелке

:ют правильные п-угольники с вершинами, лежащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилин-, дров 10, лопатки завихрителей которых у одноименных контактных элементов на смежных тарелках ориентированы в противоположные стороны. На каждой тарелке лопатки завихрителя центрального контактного элемента установлены навстречу лопаткам завихрителей периферийных контактных элементов, 5 ил. лопатки завихрителя центрального контактного элемента 8 установлены навстречу ло- . паткам завихрителей периферийных контактных элементов 9.

5 Аппарат работает следующим образом, Жидкая фаза через штуцер 4 поступает в верхнюю часть корпуса 1 и равномерно распределяется по верхней тарелке, после чего попадает в устройства для подачи жид10 кости внутрь контактных элементов, расположенные в их нижней части и вступает во взаимодействие с восходящим потоком газовой фазы, вводимой в аппарат посредством штуцера 2 и проходящего

15 последовательно через тарелки 6, Конструктивное оформление и пространственная ориентация устройства для подачи жидкости в виде противоположно направленных относительно лопаток 11 завихрителя ци20 линдрических патрубков 12, выходные отверстия 13 которых расположены выше входных отверстий 14, а проекции их осей на горизонтальHylo плоскость образуют правильные и-угольники с вершинами, ле25 жащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилиндров 10, позволяет организовать направленный ввод жидкости, поступающей на контактирование с газом таким образом, что исклю30 . чается воэможность соударения отдельных ее потоков между собой и возникновения за сче1 этого направленной. вниз составляющей скорости движения жидкости, неизбежной в случае струй, подаваемых внутрь

35 контактного элемента, и являющейся одной из причин провала, Одновременно обеспечивается интенсивное смывание внутренней поверхности вертикальных полых цилиндров 10, с одной стороны, за счет вра40 щательного движения жидкости, а с другой стороны, за счет вертикальных пульсаций высокотурбулизированного двухфазного потока, вызываемых противоположной ориентацией цилиндрических патрубков 12 и

45 лопаток 11 завихрителя, B процессе работы единичной контактной ступени в централь1810074 ном 8 и периферийных 9 контактных элементах имеет место движение газовой и жидкой фаэ в режиме восходящего прямотока с последующим разделением двухфазной смеси, которое начинается на лопатках

11 завихрителя и заканчивается в межта-,, рельчатом пространстве, в результате которого капли проконтактировавшей жидкости возвращаются на тарелку. По мере возрастания уровня жидкости на вер-, Мней тарелке, за счет подачи свежего" орошающего раствора, жидкая фаза йачинает перетекать по переливным трубам 7 на нижнюю ступень контакта работающую аналогичным образом. При этом противоположность установки лопаток завихрителей для центрального 8 и периферийных 9 контактных элементов на одной тарелке и для одноименных элементов на смежных тарелках обеспечивает более равномерное рас- 20 пределение взаимодействующих фаз во всем объеме аппарата и позволяет практически исключить образование неорошаемых зон внутри контактных элементов, а также байпасных потоков газа и жидкости, что в свою очередь препятствует как зарастанию внутренней поверхности вертикальных полых цилиндров, так и провалу жидкости. После прохождения рабочего объема проконтактировавшие газовая и жидкая фазы выводятся из аппарата через штуцера 3 и 5 соответственно.

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, включающий вертикальный цилиндрический кор- 35 пус со штуцерами ввода и вывода взаимодействующих фаз, внутри которого установлены тарелки, оснащенные переливными трубами, центральным и периферийными контактными элементами, выполненными в виде полых вертикальных цилиндров, снабженных в верхней части завихрителями с изогнутыми лопатками, а в нижней части — устройствами для подачи жидкости внутрь контактных элементов, о т л и ч а ю щ и й-, с я тем, что, с целью предотвращения зара-, "г стания внутренней поверхности контактных элементов твердой фазой и снижения провала жидкости за счет рационального распределения взаимодействующих фаз, устройства для подачи жидкости выполнены в виде противоположно направленных относительно лопаток эавихрителя цилиндрических патрубков, выходные отверстия которых расположены выше входных отверстий, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образуют правильные и-угольники с вершинами, лежащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилиндров, лопатки эавихрителей которых у одноименных контактных элементов на смежных тарелках ориентированы в противоположные стороны, при этом на каждой тарелке лопатки эавихрителя центрального контактного элемента установлены навстречу лопатке завихрителей периферийныхх контактн ыи элементов, 1810074 б-б. Фиг.5

Составитель А.Гордэиевский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Ливринц

Редактор

Заказ 1405 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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