Роторный массообменный аппарат

 

Использование: в химической, химико-фармацевтической, пищевой и смежных отраслях промышленности для аппаратурного оформления процессов абсорбции и ректификации. Сущность изобретения: аппарат содержит вращающиеся распылители, пристенные каплеотбойники и неподвижные тарелки, выполненные с перфорированной поверхностью, на которых осуществляется дополнительный контакт между проходящим сквозь перфорацию газом (паром) и стекающей по ней жидкостью. Изобретение позволяет повысить интенсивность процесса массопередачи, снизить брызгоунос, повысить эксплуатационные характеристики аппарата. 1 ил.

Изобретение относится к конструкциям роторных распылительных аппаратов и может быть использовано в химической, химико-фармацевтической, пищевой и смежных отраслях промышленности для аппаратурного оформления процессов абсорбции и ректификации.

Известен массообменный аппарат содержащий жалюзийно-ситчатые тарелки /1/. В конструкции тарелки сочетаются барботажные элементы в виде обычного ситчатого полотна с чередующимися прямоточными жалюзийно-клапанными элементами. При небольших нагрузках газ проходит через отверстия полотна тарелки и она работает как обычная ситчатая.

Недостатками известного устройства являются узкий диапазон нагрузок по газу и жидкости, высокое гидравлическое сопротивление.

Наиболее близким по техническому решению является роторная колонна /2/ содержащая корпус, приводной вал, распылители в виде перфорированных тонкостенных цилиндров, донышко которых представляет собой тонкий диск. К нижней стороне диска приварены наклонные желоба в виде вертикальной цилиндрической спирали. Тарелка содержит наклонные желоба для стекания жидкости от периферии к центру, стенки желобов и центральной (приемной) части тарелки образуют вертикальные свободные каналы для прохода газа (пара). Избыток рабочей жидкости стекает с верхней тарелки на нижнюю через специальный гидрозатвор вокруг центральной (приемной) части.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции тарелки, а также недостаточная поверхность контакта фаз.

Цель изобретения повышение интенсивности процесса массопередачи, снижение брызгоуноса, повышение эксплуатационных характеристик аппарата.

Указанная цель достигается тем, что поверхность неподвижной тарелки для перетока жидкости от периферии к центру выполнена перфорированной и сквозь отверстия в этой поверхности проходит газ (пар).

На чертеже представлен роторный массообменный аппарат, вертикальное сечение.

Роторный массообменный аппарат состоит из вала 1, корпуса 2, распылителя 3, наклонной перфорированной поверхности 4 4, приемной чаши - 5, переточной трубы 6, каплеотбойника 7.

Вращающийся распылитель 3 закреплен на валу 1 и состоит из заборного устройства, размещенного в нижней части погруженного в слой жидкости в приемной чаше 5, и перфорированной части с помощью которой жидкость диспергируется. Перфорированная поверхность 4 крепится непосредственно к корпусу -2 и может быть выполнена либо из листа металла перфорированного отверстиями, либо из металлической сетки.

Аппарат работает следующим образом. Рабочая жидкость из приемной чаши 5 заборным устройством подается в перфорированную часть распылителя 3 откуда в виде струй и капель диспергируется в свободное пространство контактной ступени. Контактная ступень представляет собой совокупность распылителя 3, каплеотбойников 7 и сливной тарелки. Сливная тарелка состоит из наклонной перфорированной поверхности 4 и приемной чаши 5.

Жидкость диспергированная распылителем 3 в свободное пространство контактной ступени достигает каплеотбойников 7, отразившись от которых в виде турбулизированной пленки стекает по корпусу 2 на наклонную перфорированную поверхность 4. По поверхности 4 жидкость стекает в приемную чашу 5, откуда часть ее вновь подается на диспергирование. Другая часть жидкости в количестве равном количеству свежепоступившей на контактную ступень по переточной трубе 6 сливается непосредственно в распылитель нижерасположенной контактной ступени.

Газ (пар) проходит по аппарату снизу вверх и на каждой контактной ступени проходя наклонную перфорированную поверхность 4 в неподвижной тарелке барботирует через пленку жидкости стекающей от периферии тарелки к центру. Далее газ контактирует со струями и каплями факела распыленной жидкости и за счет вентиляционного эффекта факела газ попадает в зону удара капель жидкости о пристенные каплеотбойники 7 и корпус 2.

Таким образом, по сравнению с прототипом /2/ в предлагаемой конструкции за счет использования наклонной перфорированной поверхности 4 в тарелке создается дополнительная интенсивно обновляющаяся поверхность контакта фаз. Перфорированная поверхность 4 будет способствовать сепарации капель жидкости из потока газа (пара) на ее нижней плоскости. Кроме того, в отличии от тарелки в прототипе /2/ в предлагаемом техническом решении за счет использования перфорированной поверхности 4 увеличивается, при прочих равных условиях, высота сепарационного пространства. Это также положительно повлияет на снижение брызгоуноса.

Предлагаемая конструкция более проста в изготовлении и менее металлоемка.

Формула изобретения

Роторный массообменный аппарат, содержащий вращающиеся распылители, неподвижные тарелки и пристенные каплеотбойники, отличающийся тем, что неподвижные тарелки выполнены с перфорированной поверхностью для прохода жидкости и газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1