Устройство для отделения и улавливания паров из газа

 

ОПИСАН И Е

И 30 Б РЕ ТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик Ъ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26:Х.1965 (№ 1034492/23-26) Кл. 12е, 3/05 с присоединением заявки №

МПК В 0ld

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 29.Х11.1966. Бюллет ц1.074.31(088.8) Дата опубликования описания 13.II.196

Автор изобретения,,/, Т,-;

1,, M Ц Янотовский

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ И УЛАВЛИВАНИЯ

НАРОВ ИЗ ГАЗА

Известно устройство для отделения и улавливания паров из газа, содержащее электродвигатель с неподвижным пустотелым валом и цилиндрическую герметическую емкость, снабженную спиральными каналами, простирающимися от оси к периферии, соединенными с тангенциальными патрубками, выполненными на цилиндрической поверхности, окруженной охлаждаемой рубашкой. В таком устройстве недостаточно полно производится очистка и улавливание паров из газа, Отличительная особенность предлагаемого устройства для отделения и улавливания паров из газа заключается в том, что внутрь цилиндрической емкости помещены диски, соединенные с ротором, каждый четный из которых снабжен спиральным каналом, а по периферии — чередующимися выступами, причем крайние спиральные каналы соединены соответственно с пустотелым валом и с трубкой, выполненной соосно пустотелому валу, а диск, помещенный между четными дисками, имеет зазор по отношению к внутренней цилиндрической поверхности. Кроме того, цилиндрическая емкость соединена со статором сильфоном.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе, на фиг. 2 показан четный диск.

Устройство содержит статор 1 экранированного электродвигателя, ротор 2 электродвигателя, вращающийся относительно неподвижного пустотелого вала 8. Непосредственно к ротору присоединен конденсирующий (четный) диск 4, связанный с линией подачи смеси паров и газа каналом 5 неподвижного пустотелого вала 8. К диску 4 прикреплен осаждающий (нечетный) диск б, к спиральному каналу которого присоединена трубка 7 для вывода газа после улавливания паров. Оба диска

10 (4 и б ) расположены между дисками 8, изготовленными, например, из фторопласта, крайние из которых (верхние и нижний) плотно прилегают к охлаждаемым стенкам цилиндра 9, а средний (расположенный между

1 дисками 4 и б) образует зазор 10 со стенками охлаждающей поверхности цилиндра, что обеспечивает прохождение газа из конденсирующего диска 4 в осаждающий диск б.

Цилиндр 9 является охлаждающей поверх20 постыл, с которой соприкасается смесь газа и паров и на которой происходит конденсация паров вещества. Цилиндр охлаждается при помощи хладагента, циркулирующего, например, в рубашке 11. В цилиндре имеются or25 верстия с выходными каналами 12 для отвода сконденсировавшейся жидкости.

Для отбора нескольких фракций предусмотрено возвратно-поступательное движение цилиндра, при котором определенные выьодные

30 каналы устанавливаются между верхним и

190339

65 нижним дисками. При перемещении цилиндра диски, скользящие по его поверхности, снимают жидкость со степки и с силой, вызванной большими оборотами электродвигателя, отбрасывают ее в вывочпые каналы.

Для обеспечения герметичности внутренне о объема устройства нижняя часть цилиндра соединена с экрапирующей гильзой И герметичного электродvHãàòå:Iÿ при помощи сильфона 14.

Центральное отверстие 1б конденсирующего диска сообщается с периферийной частью через канал 1б, выполненный по спирали для усиления центробежной силы, сообщаемой I-оступающей смеси. Конденсирующий диск имеет впадины 17 и выступы 18, служ= цие для ратного =, гактирования паров с охлаждающеи ерхностью цилиндра

9. Выводные каналы 12 расположены тангенциально для более легкого продвижения по ним жидкости под действием потока газа, создаваемого вращением конденсирующего диска.

Выступы 18 касаются охлаждающей поверхности цилиндра. Назначение конденсирующего диска в том, чтобы обеспечить плотное и многократное соприкосновение газа с охлаждающей поверхностью для полной или частичной конденсации паров. Над копденсирующим диском 4 располагается осаждаюший диск б, конструкция которого аналогична копденсирующему диску 4, но отличается тем, что он снабжен трубкой 7 для вывода газа.

Назначение осаждающего диска б состоит в том, чтобы извлекать из потока газа, поступающего снизу из копденсирующего диска 4, капли вещества (аэрозоль), которые пе осели при предварительной конденсации.

Эти оба диска заключены между дисками 8, которые выполнены в виде простых плоских дисков без каких-либо внутренних каналов, диаметр пх равен приблизительно диаметру охлаждающего цилиндра 9, что обеспечивает определенную плотность при вращении дисков по внутренней поверхности цилиндра. Назначение дисков, во-первых, в том, чтобы препятствовать свободному перемещению потока газа вдоль охлаждающей поверхности цилиндра и направлять поток газа в трубку 7 и, во-вторых, в том, чтобы при перемещении цилиндра относительно конденсирующего и осаждающего дисков для фракционирования, снимать с его поверхности скондепсировавшуюся жидкость и действием центробежной силы отбрасывать ее с дисков в выходные каналы 12.

TIpHHUHII действия устройства заключается в следующем. Ротор 2 экранированного электродвигателя вращается и передает вращение жестко скрепленным с ним конденсирующим и осаждающим дисками 4 и б. Газ с парами вещества поступает по каналу 5 неподвижного пустотелого вала в центр кондепсирующего диска 4, который, вращаясь, с силой отбрасывает смесь на стенки охлаждающего цилиндра 9.

В связи с тем, что скорость вращения ротора составляет 1500 — 3000 об/мин, элементарная порция поступившей смеси многократно отбрасывается конденсирующим диском 4 на охлажденные стенки цилиндра прежде, чем переходит чере" зазор 10, в зону действия осаждающего диска б. При попадании капель в канал ограждающего диска б они под действием центробежных сил отбрасываются на стенки илиндра и отсюда не могут быть вынесены газом за пределы устройства по трубке 7. жидкость, находящаяся на стенках цилиндра, перемещается по каналам 12 в приемные сосуды через гидравлический затвор, что препятствует прохо>кдению газа вместе с жидкостью. В цилиндре имеется несколько каналов, число которых зависит от числа фракций, которые должны быть получены. Фракционирование производится путем простого перемещения цилиндра 9 в зону конденсирующих дисков.

Эффективность устройства проверяли путем выделения паров метилвинилкетона, находящихся в азоте; содержание метилвинилкетона в азоте было 1 мкл на 100 мл азота. Охлаждение цилиндра проводили водой. Ротор вращался со скоростью 3000 об1мин.

Степень полноты улавливания контролировали введением выходящего из устройства газа в полярографическую ячейку, которую заполняли раствором децинормального раствора H2SO< в этаноле.

Полярограф пе зафиксировал поступление метилвинилкетопа B ячейку при вращающемся роторе, в то >ке время при остановленном роторе метилвипилкетон полностью попадал в растьор фона полярографической ячейки, что свидетельствовало об эффективности устройства для улавливания паров, находящихся в малых концентрациях в воздухе или газе (порядка 0,1- — 1,0 мл жидкости в 3000 мл газа).

Предмет изобретения

l. Устройство для отделения и улавливания паров из газа, содержащее электродвигатель с неподви>кным пустотелым валом и цилиндрическую герметическую емкость, снабженную спиральными каналами, простирающимися от оси к периферии, соединенными с тангенциальпыми патрубками, выполненными на цилиндрической поверхности, окруженной охлаждаемой рубашкой, отличающееся тем, что, с целью повышения качества отделения и улавливания паров, внутрь цилиндрической емкости помещены диски, соединенные с ротором, каждый четный из которых снабжен спиральным каналом, а по периферии — чередующимися выступами, причем спиральные каналы соединены соответственно с пустотелым валом и с трубкой, выполненной соосно

190339!

О идидППЬ месь изо с параии

Фиг. / пустотелому валу, а диск, помещенный между четными дисками, имеет зазор по отношени о к внутренней цилиндрической поверхности. (Газ

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрическая емкость соединена со статором сильфоном.

Редактор Л. К. Ушакова

Составитель В. Г. Постыляков

Техред Л. Бриккер

Корректоры: Т. Н. Костикова и О. Б. Тюрина

Заказ 173/14 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2