Массообменный аппарат

 

О Il И С А Н И Е („) в„ав т

ИЗОБРЕТЕИ ЙЯ

Соез СоветекнФ

Соцналистииееаа тиеслубттттк

И АВТОРСКОМУ СВИДИТБЛЬСХВУ (6l) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 25,02.77(21) 2457321/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано25»06 78 Бюллетень № 23 (45) Дата опубликования описания 23.05.78

Ъ .-1 (5t) М. Кл.

В 0153/30

Гооудврстввииый иовгат

Воввтв тйииистров СССР ио долам иэооретвиий и открытий (53) УДК 66,015,,23.05 (088.8) I (72) Автор изобретения

A. Ф. Золотов (71) Заявитель (54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к химическому маштптостроению и может бь|ть использовано, например, в химической, нефтехимической, пишевой промышленности для осушествления массообменных процессов (абсорбции, дистилляции, ректификации, перегонки) .

Известен пленочный аппарат, включающий корпус с лопастнь. м ротором, Ротор имеет вертикальные лопасти, причем между лопастями и стенкой аппарата предусь.атривают небольшой зазор, чтобы лопасти перемешивали только гаэ и не задевали плен-. ку ",кидкости которая стекает по стенке(1j„

Необходимость создания малого зазора между лопастью и стенкой аппарата для. получейия пленки раствора обуславливает усложнение обс луживания и изготовления аппарата.

Известен тонкопленочный массообменный аппарат, включающий корпус с рубашкой, ротор в виде вала с закрепленными на нем радиальными лопастями и распределительным диском, имею|дим кольцевую полость с от верстиями; Под распределительным диском расположен пленкообраэуюший элемент, вы2 полненный в виде усеченного конуса с радиальными лопастями, а под ним - отбойньй усеченный конус (2j.

В известном аппарате при повышенных скоростях газовой фазы происходит захват капелек жидкости и унос пх иэ аппарата, Это вызывает необходимость снижения относительных скоростей движения жидкости и газа и, следовательно, уменьшения 0 удел -.ной производительности аппарата. Кроме того, распределительный диск, выполненный с кольцевой полостью и отверстиями.в ней, имеет постоянную величину истечения жидкости, заданную конструктивно. Следод вательно, при переходе на растворы с другими физико-химическими свойствами требуется изготовление нового распределительного диска с другим сечением отверстий.

Белью изобретения является интенсифи20 кация пресса эа счет упрошения регулирования толшины пленки жидкости и обеспечение высоких скоростей газа и жидкости..

Достигается это тем, что в известном

25 гоаппарате, имеюшем ротор в виде вала с закрепленными нв нем радиальными лопастями, распределительным диском, пленкообразу,ошим элементом, выполненным в виде усеченного конуса с радиальными лопастями, отбойным усеченным конусом, 5 распределительный диск установлен с возможностью перемещения вдоль вала и расположен внутри пленкообразу шего элемента, а на наружной поверхности усеченного пленкообразуюшего конуса имеются 1о радиальные лопатки.

Наличие на наружной поверх ности пленкообразуюшего элемента радивлЩых лс гаток, взаимодействующих с конической частью крышки аппарата, позволяет за счет центро*- 15 бежной силы отделить капли раствора от газовой фазы, Следовательно, при ошгих и тех же геометрических размерах аппарата можно поддерживать значительно более

20 высокие относительные скорости движения жидкости и газа.

Возможность осевого перемещения распределительного диска, расположенного внутри пленкообрвзующего элемента (при

25 настройке), позволяет менять в больших пределах ширину кольцевой щели, образованной внутренней поверхностью пленкообраэующего конуса и торцом распределительного диска, и, следовательно, подбирать

30 скорость истечения каждой данной жидкости для создания оптимальной толщины ее пленки. Кроме того, истечение жидкости из щели более равномерное, чем через систему отверстий, что обеспечивает более paavo35 мерное распределение раствора по пленкообразующему элементу, На чертеже изображен предлагаемый мамассообменный аппарат, продольный разрез.

46

Вертикальный корпус 1 аппарата снабжен термостатирующей рубашкой 2 со штуцерами 3 и 4 для подачи и отвода тенг-.— носителя. Вну три корпуса расположен ротор, состоящий из вала 5 и радиальных лопастей 6, Корпус 1 сочленен с днищем

7, на котором расположены патрубок 8 слива раствора и нижний опорный подшипник 9 вала 5. Аппарат закрывается крышкой 10, на которой смонтированы верхняя опора 11 вала 5, патрубок 12 подачи исходного раствора и патрубок 13 удаления газовой фазы. B верхней части аппарата расположен пленкообраэуюший элемент, состоящий из пленкообразуюшего усеченного конуса 14 и отбойного усеченного конуса

15, жестко соединенных между собой через радиальные лопасти 16. Пленкообразуюший элемент неподвижно соединен с торцами радиальных лопастей 6, закреплен- о ных на валу 5.

На наружной поверхности пленкообразуюшего конуса 14 имеются радиальные лопатки 17, торцы которых образуют небольшой (0,5-1,0) зазор с конической частью крышки 10. Внутри пленкообразуюшего элемента расположен распределитель ный писк 18, который крепится на валу 5 с возможностью осевого перемещения, например, при помощи резьбы. Горец диска

18 и внутренняя поверхность пленкообра зуюшего конуса 14 образуют кольцевую щель для истечения раствора, ширина которой регулируется перемещением диска 18 вдоль оси вала 5.

Массообменный аппарат работает следующим образом.

Исходный раствор подают в аппарат по патрубку 12 на распределительный диск

18. При вращении вала 5 и закрепленно го на нем диска 18 рас твор центробежной силой отбрасывается к его торцам и попадает в щель, образованную торцом диска

18 и внутренней поверхностью конуса 14, Толщина пленки постепенно уменьшается при движении от меньшего диаметра конуса к большему; с коНуса 14 плеика жидкости сбрасывается на внутреннюю стенку корпуса 1, движется вниз и далее удаляется через патрубок 8.

Газ (т ар) поднимается, закручивается (перемешивается) лопастями 6, контактирует с пленкой жидкости, стекающей по внутренней стенке корпуса 1, и поступает в полжть, образованную внутренней поверхностью крышки 10 и наружной поверхностью пленкообразующего конуса 14. Лопатками 17, закрепленными на конусе 14, газовый поток закручивается, и центробежной силой капли жидкости отделяются от газа, Газ удаляется через патрубок 13, Формула изобретения

Массообменыый аппарат, включающий вертикальный корпус с рубашкой, ротор в виде вала с закрепленными на нем радиаль ными лопастями, распределительным диском, пленкообрвзующим элементом, выполненным в виде усеченного конуса с радиальными лопастями и отбойным усеченным конусом, о T л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью интенсификации массообмена эа счет упрощения регулирования толшины пленки и обеспечения высоких скоростей газа и жидкости, распределительный диск установлен с возможностью перемещения вдоль вала и расположен внутри пленкообразуюшего элемента, а наружная по6 11634

Составитель С. Баранова

Редактор Т, Фадеева ТехредЕ. Давидович Корректор А. Гриценко

Заказ 3337/8 Тираж 964 П о дписн ое

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проедая, 4 верхность плеикообразуюшегc элемента снабжена радиальными лопатками.

Источники инфорйации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. Рамм В. М. Абсорбция газов. М.. ,,Химия, 1976, с. 324.

2. Авт рское свидетельство СССР

М 512772, кл. В 01 0 Э/28, 1974.