Массообменная колонна

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 613.630

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) 3а я влено24.05.76 (21) 2362690/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.06. 78.Бюллетень № 23

Я (5l) М. Кл.

В 01 Я 3120

Государстаеииаа NOMIITeT

Соаета Мииистроа СССР

«и делам иэобретеиий и открапий (53) УДК 66.015. .2 3.05 (088.8) (45) Дата опубликования описания 23.05.78

Г, Г. Михайленко, M. Л, Варламов, В, Я, Левин, Г. И, Голивец, В. В. Шерстобитов, A. Н, Бутвин н Г. M. Долгих (72) Авторы изобретения

Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Одесский технологический институт пищевой промышленности им. M. B. Ломоносова (71) Заявители (54) МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к области,мас сообменным аппаратам, в частности к тарельчатым колонным аппаратам, которые используются в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промыш. пенности. Изобретение может быть исйольэовано для очистки отходящих газов. суперфосфатного производства, для культивирования „микроорганизмов.

Известен массообменный аппарат с цо верхностью контакта, образуемой в процессе движения потоков, массообмен в основном происходит в барботаицеом слое, а взаимодействие жидкости, стекающей с тарелки, с восходящим потоком таза, имеет 15 второстепенное значение, т.е. отсутствие массообмена в сепарационном межтарельча» том пространстве 11, Известна массообменная колонна, вклю чаюеяая корпус с установленными по высоте 20 к итакжыми и распределительными тарелками,. выполненными в виде верхнего и нюФ него дисков, соединенных трубками, ниж ний иэ которых снабжен отверстиями, и на» сос подачи сорбента 21 .

2

В этом аппарате жидкость стекает через отверстия нижних дисков самотеком в вида отдельных струй, что не обеспечивает раэ витую поверхность межфазового контакта в сепарационном межтарельчатом прос ц)анстве. Кроме того, аппарат не может работать на высоких скоростях газа в связи с резким возрастанием сопротивления трубок распределительной тарелки, поскольку конструкция аппарата не позволяет изменить в сторону увеличения соотношения размеров трубок и царги аппарата. Возмож но уменьшение сопротивления трубок путене увеличения числа их за счет уменьшения количества орошения (жидкость стекает самотеком) и накопления орошения над верхним диском распределительной тарелки, чу в конечном счете приводит к затоплению аппарата.

Перечисленные недостатки ограничивают возможность интенсификации мвсоообмена в таких аппаратах.

Целью данного изобретения является интенсификация массообмена >за счет про- ведения контакта в сепарационном простран61163О стве и уменьшение гидравлического сопротивления колонны.

Это достигается тем, что нижний диск тарелки снабжен разбрызгивающи я соплами, установленными в ее отверстиях, а насос подачи сорбента соединен с межтрубным пространством каждой тарелки, Сопла расположены так, что факелы выхо. дящей жидкости многократно пересекаются, На фиг. 1 изображена массообменная ко лонна с цилиндрическими царгами; на фиг. 2» сопло.

Колонна состоит из цилиндрических царг Л с фланцами 2. Между фланцами 2

19 зажата распределительная тарелка 3 которая выполнена в виде двух дисков, верхнего

4 и нижнего 5, соединенных между собой трубками 6 и обечайкой 7, образующих камеры. В диске 5 установлены разбрызгйвающие сопла 8. Обечайка 7 снабжена пат рубками 9, соединенными с трубопроводом

1О и циркуляцпонным насосом 11. Фланцы соединены между собой обычными средства ми. Uapra 1 над диском для регулирования уровня барботажного слоя 4 снабжена патрубками 12, соединенными с всасывающим трубопроводом 13, по которому орошающая жидкость поступает в сбопник 14, который соединен с циркуляционным насосом 11 зо всасывающим трубопроводом 13. Для подвода газа и отвода продукта сборок 14 снабжен трубопроводами 15, соответственно.

Сопло, изображенное на фиг. 2, может быть выполнено с насадкой любого типа, например, шнековой и содержит корпус 16 с устьем сопла 17 и насадкой 18. Для монтажа сопла в нижних дисках 5 распределительной тарелки его корпус снабжен бу - щ том 19.

Колонна может быть выполнена в виде усеченных конусов, соединенных между собой меньшими основаниями.

Колонна работает следуюшим образом.

Свежеприготовленный сорбент подается в камеру верхней тарелки 3, из ко орой с помощью разбрызгивающих сопел 8 орошает колоину. Опускаясь по колонне, сорбент накапливается в сборнике 14. Вклю- 5 чается циркуляционный насос 11 и нагнетает из сборника 14 по трубопроводам 15 и 10 орощающую жидкость камеры каждой тарелки, После этого трубопровод 15 пода чи свежего сорбента перекрывается. По тр . бопроводу 15 под нижнюю тарелку подается газ на абсорбцию, Газ проходит по трубкам

6 в тарелку, барботирует через слой жидкости на верхнем диске 4 тарелки, и актив .о сорбируясь в развитой с помощью разбрызгиваюших сопел зоне контакта, переходит по трубкам 6 в очередную зону контах та. TIocne выхода иэ верхней царги колонны газ направляется по назначению,Излишняя барботаж ная жидкость, находившаяся на верхнем диске 4 тарелки, по трубопроводу 13 отвс дится в сборник 14, и цикл повторяется.

Таким образом, в колонне осуществляется интенсивный массообмен, как в зонах барцотажа на верхних дисках каждой тарелки, так и в зонах сепарационных пространств между каждой парой тарелок. По достижении заданной концентрации продукта s pac воре колонна переводится на непрерывный режим работы, при котором постепенно из сборника 14 отводится продукт и по трубо проводу 15 подводится свежий сорбент.

Установление в каждой распределитель ной тарелке сопел, работающих под давлением, обеспечивает возможность уменьшения количества отверстий в нижнем диске под жидкость и, следовательно, создает условия для увеличения количества трубой под газ. Это приведет к уменыцению гидравлического сопротивлении трубок распре целительной тарелки.

Формула изобретения

Массообменная колонна, включающая корпус с установленными в нем по высоте, распределительными тарелками, выполненными в виде верхнего и нижнего диска, соединенных трубками, нижний из которых снабжен отверстиями, и насос подачи сорбента отличающаяся тем,что,c целью интенсификации массообмена за счеп проведения контакта в сепарационном про ранстве и снижения гидравлического сопр тивления, нижний диск распределительной тарелки снабжен разбрызгивающими соплами, установленными в его отверстиях, нас н. подачи сорбента соединен с межтрубным пространством каждой распределительной тарелки.

Истсиники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. Кафаров В. В. О=новы массопереда« чи. М., Высшая школа", 1962, с. 655.

2, Авторское свидетельство СССР

N> 279575, кл. В 01D 3/32, 1968, 611630

Составитель A. Сондор

Редактор Д. Пинчук Техред З.Фанте Корректор Е. Папп

Зак 3336/7 Тираж 964 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ЖЗ5, Раушскаи наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4