Тепломассообменный роторный аппарат

 

юоасонззния

34а тс)4тно .) ем" уч-ъс КЭМ б) ),=.}: з ) с)Я„".. )Д5д

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 550l62

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.12.75 (21) 2196620/26 (51) М. Кл. В 01D 3/30 с присоединением заявки №

ГосударственныМ комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 06.04.77 (53) УДК 66.015.23.05 (088.8) (72) Автор изобретения

Я. М. Константинов (71) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЪ1Й РОТОРНЪ|Й АППАРАТ

Изобретение относится к аппаратуре, предназначенной для проведения процессов массообмена и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны роторные массообменные аппараты (колонны), в которых поверхность контакта фаз образуется за счет распыления (разбрызгивания) жидкости вращающимися распылителями, выполненными в виде перфорированных цилиндров (1J.

Известен массообменный роторный аппарат, содержащий корпус, секционированный по высоте тарелками, распылителями, неподвижно связанными с валом, проходящим по оси корпуса, выполненными в виде перфорированных цилиндров, снабженных заборными устройствами (2).

В известных аппаратах отсутствует циркуляция жидкости в каждой ступени контакта, из-за чего производительность распылителя определяется только плотностью орошения колонны; жидкость, стекающая с верхней тарелки, смешивается с жидкостью, находящийся на нижней, до контакта с газовой фазой, и таким образом не используется большая величина движущей силы массообмена.

Цель изобретения — более полно использовать возможную движущую силу процесса массообмена, повысить производительность е распылителя, интенсифицировать процесс за счет увеличения поверхности контакта фаз и обеспечения несмешиваемости жидкой фазы на ступени контакта.

Указанная цель достигается тем, что цилиндр снабжен перегородкой с отбортовкой в центре, разделяющей его на самостоятельные работающие секции. Целесообразно в аппарате выполнять заборное устройство в виде

1р двух коаксиально расположенных цилиндров, между которыми на некотором расстоянии от нижнего торца цилиндров установлены винтовые лопатки. Благодаря такому устройству перемещение жидкости к распылителю осуществляется не только за счет геометрического напора, но и благодаря всасывающему действию распылителя. Часть заборного устройства, расположенная ниже винтовых лопаток, играет роль своеобразного направляющего

20 элемента и увеличивает эффект всасывающего воздействия на жидкость.

На фиг. 1 изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1.

25 Массообменный роторный аппарат состоит из круглого цилиндрического корпуса 1, разделенного на массообменные секции тарелками, которые могут быть выполнены в виде сборника 2, переточных устройств 3 и 4. Каждая

30 массообменная секция (или несколько групп) 3 снабжена рубашкой 5, что позволяет регулировать температуру процесса при абсорбции или при проведении термическои ректификации. iio оси аппарата проходит вал 6, на котором укреплены распылители, Распылитель состоит из перфорированного цилиндра 7, имеющего в верхней части внутреннюю отбортовку, радиально установленных ребер 8, винтовых лопаток 9, коаксиально установленных круглых цилиндров 10, уплотнительных спиралей 11 и перегородки 12 с отбортовкой в центре.

Кольцевая перегородка 12 делит перфорированный цилиндр на две самостоятельные секции.

Винтовые лопатки 9 устанавливаются на некотором расстоянии от нижних торцов цилиндров 10, освобожденная таким образом от лопаток часть входного кольцевого пространства служит в качестве своеобразного вращающегося направляющего аппарата, что увеличивает всасывающее воздействие на жидкость.

Уплотнительные спирали 11 имеют попарно правую и левую навивку. Направление навивки подбирается таким образом, чтобы во время работы нижняя спираль направляла жидкость вниз, а верхняя спираль — газ вверх.

Вместо спиралей могут быть использованы и другие уплотнительные устройства.

Радиальные ребра 8 не позволяют жидкости, находящейся в распылителе, отставать от него, а зазор между ребрами и перфорированным цилиндром способствует более равномерному распределению ее по окружности.

Все детали распылителя связаны сваркой или пайкой в один блок.

Работает аппарат следующим образом. жидкость, стекающая сверху по переточному устройству 3, направляется в верхнюю секцию перфорированного цилиндра, выбрасывается из нее и, попав на стенку корпуса аппарата 1, стекает вниз. В нижнюю секцию перфорированного цилиндра жидкость подается с тарелки заборным устройством.

Избыток жидкости (в количестве, равном орошению) перетекает через пороги, сделан550162 ные в переточном устройстве 4, и по переточному устройству 3 направляется в ниже расположенную секцию распылителя.

Для предупреждения попадания брызг мож5 но установить брызго-улавливатели известных конструкций (на фигурах не показаны).

Наличие перегородки в перфорированном цилиндре не позволяет смешиваться двум потокам жидкости, поступающей в распылитель

10 (сверху и снизу), и тем самым создается условие для более полного использования движущей силы процесса массообмена.

В предлагаемом тепломассообменном аппарате жидкость интенсивно проталкивается в

15 нижнюю часть распылителя, тем самым обеспечивается его более высокая производительность и, как следствие, большая поверхность контакта фаз и большая кратность циркуляции жидкости, находящейся на тарелке.

Формула изобретения

1. Тепломассообменный роторный аппарат, 25 содержащий корпус, секционированный по высоте тарелками, распылителями, неподвижно связанными с валом, проходящим по оси корпуса, выполненными в виде перфорированных цилиндров, снабженных заборными устройстзО вами, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса теплом ассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и обеспечения несмешиваемости жидкой фазы на ступени контакта, каждый цилиндр снабжен перегородкой с отбортовкой в центре, разделяющей его на секции.

2. Тепломассообменный роторный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что заборное устройство выполнено в виде коаксиально расположенных цилиндров, между которыми установлены винтовые лопатки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство Kо 230076, 4 М. Кл. В 01D 3/30, 1966.

2. Авторское свидетельство М 342645, М. Кл. В 01D 3/30, 1970.

550162

Фиг. 1

Составитель С. Баранова

Техред Л. Гладкова

Корректор Л. Котова

Редактор Е. Хорина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 692/2 Изд. № 275 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5