Массообменный роторный аппарат

 

Q 1е И..С: АиН. И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соыетскмх

Социьлистимеснмх

Реслублин (11) 441737 (61) Дополнительное ы авт. свид-ву (22) Заявлено 07.01.71(21) 1606313/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. >

B 01 D 3/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам нэаоретений и открытий (43) Опубликовано25.08.77.Бюллетень № 31 (53) УДК 66 015 23.05(088.8) (45) Дата опубликования Описания 26.09.77 (72) Авторы изобретения

А. С. Лозовой, В. N. Бреднев и E. И. Белицкая

Казанский х}1м}}котехнологический институт ик1, С, М КирОВя (71) Заявитель (54) МАССООБМЕННЫЙ РОТОРНЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к массообменным аппаратам для взаимодействия газа (пара) с жидкостью в поле действия центробежных сил при ведении процессов ректификации, абсорбции, дистилляции и реякций. б

Известен вертикальный роторный аппарат для систем газ (пар) - жидкость с общим противоточным направлением фаз, каждая секция которого состоит из неподвижного конуса, вала, двух сборок вращающихся ко- l0 лец, заборного конусного устройства для жидкости и переточного устройства, в кото» ром с целью увеличения скорости газа и продолжительности контакта между газом и жидкостью сборки вращающихся колец 15 установлены с зазором, образующим лабиринтный канал.

Однако в известном аппарате кольцевое сечение между сплошными коаксиальными кольцами лимитирует пропускную способность" 20 аппарата, наличие конуса питателя и гидрав» лического затвора усложняет изготовление и эксплуатацию аппарата, так как в нем имеют место мертвые зоны, а в просто нст,ве между каждыми двумя соседними секция- И ми не происходит контактировя}1ия ме}ид/ i я зом (паром) H жидкостью, Цель изобретения - регулирояяии Вре» мени пребывания жидкости в яиияря:e, ис

КЛЮЧЕНИЕ МЕРТВЫХ ЗОИ, }1НГОИС}.фнка}1}ти МЯСсообменя., увели ение предельи }х нагрузок по газу (пару) и жидкости н Осуществление

МНОГОКРатиой РЕЦИРКУЛЯЦИИ ЖИДКОСГИ ОЯ ЗЛЕ» ментах секции при Общем противоточиом

I1BIGK&íèII фяз и яппярятеа

Для этого кояксияльные кольца Вы}1о е иены перфорированными и укреплены и» ияруж ных и внутренних поверхностях конусов р1торя и стяторя, Кроме того, с целью облегчения монтажа и эконОмии металла дистанционные копьця, несущие конусь1 стяторя„выполнены В виде корзин, Ня чертеже иокяъяня схема секщ}и мяс.оообмеииого роторного аппврата, разрез.

Секция состоит из сочетания двух сплошных конусов; непог}иижного стяторя 1 и ..ряшяю111егося ротора 2 с ковке}1ял111О рясиоло-, ЖЕ}И1ЫМИ HG ИИХ ПЕРф!)РИРОВЯ11}1ЫМИ h.i?IIÛÈ IÈ из ияборя }}е}}одв}тжш }х 3 и Вр:}ц}якп11ихi:H 4

441737

3 колеи и сплошными кольцами 5, дистанционной втулки 6, крепежных винтов 7, вала 8, дистанционных колец, выполненных в виде корзин 9, с помощью которых размещаются внутри корпуса 10 по высоте аппарата неподвижные конусы - статоры 1.

Аппарат работает следующим образом, Жидкость (флегма) подается сверху аппарата на первую по высоте секцию, Пар движется снизу вверх по высоте аппарата, Жидкость от стенки корпуса 10 по неподвижному конусу движется к центральной части аппарата, встречая на своем пути первое от стенки корпуса неподвижное кольцо 3, скапливается в полости между этим кольцом и конусом и чз атой полости увлекается первым от стенки корпуса вращающимся кольцом 4 и под действием центро бежной силы выбрасывается снова к стенке. Избыток жидкости преодолевает первое от стенки корпуса перфорированное неподвиж ное кольцо 3 и по неподвижному конусу 1 перетекает ко второму от стенки корпуса неподвижному перфорированному кольцу, откуда часть ее увлекается снова вторым от стенки корпуса вращающимся перфорированным кольцом 4 и под действием центробежной силы отбрасывается на первое от стенки корпуса неподвижное кольцо 3. Далее процесс рециркуляции жидкости повторяется последовательно от периферии к центру аппарата пока жидкость не попаде.т в пространство между дистанционной втулкой 6 и первым от центра аппарата вращающимся кольцом 4.

Из.атой полости жидкость под действием центробежной силы выбрасывается на первое от центра аппарата сплошное кольцо 5, с которого под действием силы тяжести попадает в полость между первым, считая от центра, и вторым герфорированпым кольца» ми и далее последовательно проходит от центра аппарата в радиальном направлении к стенке корпуса.

Пар движется навстречу жидкости снизу, проходя последовательно каждую пару подвижных и неподвижных колец.

Причем при движении в кольцевых каналах лабиринтного типа> образованных кольцами 5, 4 и 3, пар движется противотоком жидкости, а и каналах> образованных сочетанием колец 3 и 4, имеет место пря моток в пространстве между кажу>ым вращающимся и неподвижным к льцами, когда направление движения пара к периферии совпадает с направлением движения жидкости, увлекаемой под действием центробежной силы кольцами 3 и 4 при общем противотоке в секции аппарата.

Контактирование газа (пара) с жидк>стью происходит в условиях противотока н прямотока при общем противоточном дви-!

О жении фаз по высоте аппарата. Конструкция ротора и статора, снабженных перфорированными кольцами, обеспечивает мног ократное ди> пергирование жидкости в условиях постоянного и непрерывного обнов1б ления поверхности межфазного контакта за счет интенсивного формирования новых капель и последующего их удара о неподвижную Etperpapy, что имеет место на каждом подвижном и неподвижном кольце. 0 Предлагаемая конструкция обеспечивает эффективный массообмен как в поле действия центробежных сил, так и в поле действия сил тяжести, наличие перфорации раз» гружает проходные сечения и позволяет уве2á личить диспергирование жидкости, организовать ее многократную циркуляцию на элементах секции и полностью исключить мертвые зоны в аппарате.

Формула изобретения

1, Массообменный роторный annapas для коптактирования между газом (паром) и жидкостью при ведении процессов ректификации .и реакций, содержащий корпус с размещенными в нем конусными сборками ротора и статора, состоящими из хоаксиальных кс лец и дистанционные кольца, о т л и ч а юш и и с я тем„ что, с целью регулирования времени пребывания жидкости в аппарате, исключения мертвых зон, интенсификации массообмена, увеличения предельных нагрузок по iазу (пару) и жидкости и осуществления многократной рециркуляции жидкости на элементах секции при общем противоточном движении фаз в аппарате, коаксиальные кольца выполнены перфорированными и укреплены на наружных и внутренних поверхностях конусов ротора и статора.

2. Аппарат по и, 1, отличаюш и и с я тем, что> с целью облегчения монтажа и экономии металла, дистанционные кольца, несущие конусы статора, выполнены в виде корзин.