Вихревая массоовменная колонна

 

О П И С А Н И Е 330875

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл, В Old 3 30

Заявлено ОЗ.Ч111.1970 (¹ 1464111123-26) с присоединением заявки ¹

Приос итет

Опубликовано 07.111.1972. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 18.V.1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 66.015.23.05 (088.8) Авторы изобретения В. М. Киселев, A. А. Носков, А. Б. Тютюнников, В. И. Понаморенко, H Я. Еременко, В. А. Успенский, A. Н. Козлов и В. Г. Тюгин

Заявитель

ВИХРЕВАЯ МАССООБМЕН11АЯ КОЛОННА

Изобретение касается вихревых массообменных колонн, в которых контакт фаз осуществляется в восходящем закрученном потоке и в которых осуществляются процессы ректификации и адсорбции. Изобретение может найти применение в химической и других отраслях промышленности.

Известна вихревая массообменная колонна, состоящая из корпуса и инжекционных контактных тарелок, каждая из которых состоит из завихрителя газового потока, распределителя жидкости и сливного стакана с переливными патрубками, причем боковая поверхность сливного стакана снабжена отверстиями. Однако она хар актеризуется снижением эффективности массопередачи при увеличении диаметра завихрителя.

Предлагаемая колонна отличается тем, что лопатки завихрителя выполнены полыми с перфорированной боковой поверхностью. Это интенсифицирует процесс маслопередачи при больш их ди а метр ах колонны.

Кроме того, лопатки завихрителя могут быть снабжены перегородками, секционирующими межлопастное пространство, а выходные кромки лопаток завихрителя могут быть выполнены зубчатыми.

На фиг. 1 представлена одноэлементная колонна; на фиг. 2 — полая лопатка завихрителя в аксонометрии и в увеличенном масштабе; на фиг. 3 — многоэлементная колонна, продольный разрез.

Предлагаемая вихревая массообменная колонна состоит из цилиндрического корпуса 1, 5 внутри которого установлен завихритель 2, а на одной оси с ним расположен распределитель 8 жидкости и стакан 4 с системой профилированных сливных патрубков 5, соединенных с центральной переливной трубой 6.

10 Завихритель имеет полые лопатки 7. Боковые поверхности лопаток завихрителя выполнены перфорированными, например отверстиями а, а в межлопаточном пространстве завихрителя установлены секционирующие перегородки 8.

15 Выходные кромки лопаток имеют зубцы 9.

Полости лопаток завихрителя сообщаются с полостью распределителя жидкости через окна б. Распределитель имеет плоское или коническое дно 10, в котором сделаны слив20 ные отверстия в. Сочетания узлов и деталей образует контактный элемент. На одной тарелке 11 могут быть установлены несколько контактных элементов, если требуется создать аппарат большей производительности. При

25 этом над верхней частью стакана установлен цилиндрический сепаратор 12.

Пар или газ движется по колонне вверх, обтекает профилированные сливные патрубки и направляется в межлопаточное простран30 ство завихрителя. Жидкость Ilo центральной

330875

10 Рог. j переливной трубе поступает в полость распределения жидкости и через окна б — в полые лопатки. Пар, движущийся с высокой скоростью в межлопаточном пространстве завихрителя захватывает жидкость, вытекающую из отверстий а, и диспергирует ее. Пройдя завихритель паро-жидкостной поток закручивается и под действием центробежных сил капли жидкости отбрасываются на стенку корпуса и стекают вниз, направляясь через систему сливных патрубков на нижерасположенную тарелку, а пар уходит вверх на вышерасположенную тарелку. В отличие от одноэлементной колонны в многоэлементной колонне выделение капель проконтактировавшей жидкости из парового потока осуществляется в сепараторе. Благодаря тому, что жидкость подается в межлопаточное пространство через перфорацию, сделанную на спинках полых лопаток, удается обеспечить высокую эффективность массопередачи при больших диаметрах колонн. Кроме того, наличие перегородок, секционирующих межлопаточное пространство, устраняет вредные пространственные флуктуации потока, что также способствует интенсификации процесса массопередачи.

При выходе потока его дополнительная турбулизация обеспечивается зубцами, что также интенсифицирует массопередачу. Слив жидкости из колонны при ремонте обеспечивается

4 через отверстия в. Технико-экономические преимущества предло>кенной вихревой колонны состоят в том, что она обеспечивает высокую эффективность процессов массобмена и обладает большой производительностью, поскольку позволяет увеличить диаметр аппарата по сравнению с прототипом при сохранении той же скорости парового или газового потока и к.п.д. массопередачи.

Предмет изобретения

1. Вихревая массообменная колонна, содержащая цилиндрический корпус с установленными внутри него завихрителем с лопатками, па одной оси с которым расположен распределитель жидкости и стакан со сливной системой и центральной переливной трубой, отли20 чающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массопередачи при больших диаметрах колонны, лопатки завихрителя выполнены полыми с перфорированной боковой поверхностью.

25 2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что лопатки завихрителя снабжены перегородками, секционирующими межлопаточное простр анство.

3. Колонна по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, 30 что выходные кромки завихрителя выполнены зубчатыми.

330875 б

Составитель A. Сондор

Техред А. Камышникова

Корректор Т. Китаева

Редактор Т. Шагова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1333/3 Изд. № 554 Тирам 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5