Способ проведения массообменаl

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 11 453162

Союз Советских

Соо1ивлистимеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.05.73 (21) 1925273, 23-26 с присоединением заявки М (32) Приоритет

Опуоликовано 15.12.74. Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 22.01.75 (51) М. Кл. В 01d 3, 00

Государственный комитет

Савета Миннстрае СССР ла делам изобретений и открытий (53) УДК 66.015.23 (088.8) (72) Авторы изобретения Л. В. Сараджев, Ю. А. Пантелеев, А. М. Алексеев и В. И. Вячеславов (71) Заявитель г

- 3 - 3 (54) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ МАССООБМЕНА

Изобретение относится к массообменным процессам, происходящим в пенном слое, например, в барботажных аппаратах в системе газ — жидкость (пар — жидкость) и в частном случае может быть использовано при очистке различных жидкостей.

Известен способ проведения массообмена в пенном слое путем подачи газа через жидкость, содержащую растворенные микропримеси.

Указанный способ может быть осуществлен лишь в том случае, если одна из фаз (жидкость или газ) обладает большей концентрацией какого-либо компонента в своем составе, так как разность концентраций является движущей силой для передачи массы из одной фазы в другую.

Цель изобретения — интенсификация процесса массообмена и очистки жидкой фазы.

Это достигается тем, что разделяют пенный слой на фракции с различным содержанием микропримесей, а обогащенную фракцию выводят из системы. Газ целесообразно подавать в систему со скорость1о, исключающей продольное перемешивание.

В отличие от известных способов проведения массообмена, где вещество переходит из одной фазы в другую в момент контакта жидкой и газовой фаз, в предлагаемом способе газ является лишь средством пенообразования и, не участвуя в массообмене, способствует перераспределению микропримесей по высоте пенного слоя. Таким образом, массообмен протекает только в жидкой фазе. Отбор

5 большего или меньшего количества жидкости, содержащей определенное количество микропримесей, позволяет регулировать интенсивность процесса массообмена и получать заданное содержание вещества в отводимых

10 фракциях.

При образовании в подъеме пузырька газа в жидкости на границе раздела фаз, ввиду компенсированности молекулярных сил, имеется слой молекул, значительно отличающий15 ся Ilo своим свойствам от внутренних слоев граничащих фаз. Это, так называемый, поверхностный слой, глубина которого близка к поперечнику сферы действия молекул, или мономолекулярный слой.

20 При сильно развитой крупноячеистои структуре пенного слоя процесс перераспределения примесей происходит в тонких пленках жидкости. Часть примесей переходит в газову1о фазу за счет молекулярной диффузии.

25 Процесс проводится так, чтобы избежат; сильной турбулизации пены, поскольк1 IlpII турбулентном режиме происходит сильное перемешивание и усреднение концентраций примесей по высоте пенного слоя. За счет

30 сил трения ири подъеме пузырьков газа про453162

Составитель Н. Тарасов

Техред 3. Тараненко

Корректоры; А. Дзесова и Н. Лебедева

Редактор Н. Корчгнко

Заказ 28/4 Изд. Мз 1946 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4i5

Типография, ир. Сапунова, 2 исходит смещение диффузионного слоя с верхней (лобовой) части пузырька газа на нижнюю (тыловую). Микропримеси скапливаются в нижней части пузырька, образуя насыщенный раствор в пленке жидкости, разделяющей два пузырька газа. По мере перемешивания слоев пены на тарелке каждый вышерасположенный слой пены будет чище нижерасположенного, так как жидкая прослойка между пузырьками стекает вниз, питая нижерасположенные слои пены. При этом в стекающем межстеночном слое жидкости содержится большее количество микропримесей, которые соответственно обогащают нижние слои пены.

Описываемый способ осуществляют на установке, предназначенной для получения азотной кислоты особой чистоты. В процессе очистки раздельно выводят из аппарата потоки кислоты из верхней и нижней частей пенного слоя. Потоки кислоты анализируют спектральным и химическим методами с целью количественного определения микропримесей. Полученные после многократных испытаний данные хорошо согласуются между собой и позволяют судить о степени очистки продукта в целом.

Предмет изобретения

10 1. Способ проведения массообмена в пенном слое путем подачи газа через жидкость, содержащую растворенные микропримеси, отличающийся тем, что, с целью интенсификации массообмена, пенный слой разде15 ляют на фракции с различным содержанием микропримесей, а обогащенную фракцию выводят из системы.

2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи и ся тем, что газ подают со скоростью, исключающей

20 продольное перемешивание.