Насадка для массообменного аппарата

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Севетскнк

Севпваамстмческн к республик.щ)6148Об

7+ и, мо „ ь <, .

/ (51) М. Кл.

В 01 9 53/20 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 030976(21) 2403363/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано150778, Бюллетень % 26 (45) Дата опубликования описания 08.06.78

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 66 . 07 4, 5 13 (088. 8) (72) Авторы и обРетеиий В.Ф.моисеев, Г.А.ткач, В.д.смоляк, и.н.Гладкий и Л.С.A.-Б.Заир-Бек (71) Заявитель (54) НАСАДКА ДЛЯ МАССООБМЕННОГО АППАРАТА

Изобретение относится к подвиж- ным насадкам для массообменных àïïàратов и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, коксохимической и других отраслях промышленности для осуществления процессов массообмена, в частности для регенерации аммиака из аммнаксодержащих конденсатов содового производства.

Известна подвижная насадка для массообменного аппарата, выполненная в виде гладких полых шаров (1).

Такая насадка в связи с малой удельной плотностью быстро переходит в состоянии псевдоожижения. Однако устойчивая работа аппарата наблюдается в узком диапазоне рабочих скоростей газов: при повышении верхнего предела рабочей скорости газа выше

3,5-4,5 м/с шары поднимаются к верхней опорной решетке аппарата, что препятствует турбулизации жидкости, уменьшает поверхность и время контакта Фаз, а, следовательно, эффективность массообменного аппарата.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является насадка для массообменного аппарата, выполненная в виде шара с радиальными конусообразными выступами, равномерно распределенными по их поверхности f2).

Недостатком известной насадки является та, что она не позволяет очищать стенки аппарата от инкрустаций и при работе в псевдоожиженном слое обеспечивается повышенный брыэгоунос.

Цель изобретения — интенсификация массообмена.

В предлагаемой насадке свободная от выступов поверхность шара составляет 60-80% всей его поверхности, а высота выступа составляет

0,08-0,4 диаметра шара, что интенсиФицирует массообмен эа счет уменьшения брызгоуноса и инкрустаций.

Выступ выполнен конусообразной формы, угол при вершине конуса 10-6®

Йа чертеже изображена насадка в аксонометрии.

Наса ка состоит иэ шара 1, снабженного выступами 2 конусообразной

Формы, высота которых составляет

0,08-0,4 диаметра шара, а свободная поверхность шара составляет 60-80% всей его поверхности.

Насадка работает следующим образом.

614806

При работе аппарата газ (пар),,который подают в аппарат снизу, проходит через просветы, образованные между шарами 1, где встречается с кидкостью, поступающей сверху:. В наФ чальной стадии работы аппарата насадка неподвижная, но, благодаря наличию выступов 2, образуются просветы сложной формы, в которых происходит турбулизация жидкости парогаэовым потоком. Поэтому даже при низких скоростях газа в слое неподвижной на- 10 садки происходят процессы пенообразования и массообмена. При увеличении скорости газа (пара) отбрасывания насадки к стенкам аппарата не происходит и процесс идет равномерно по 15 его горизонтальному сечению.

При псевдоожижении насадки шары 1 соударяются друг с другом и с опорными решетками, благодаря наличию конусообразных выступов 2 проис- 10 ходит интенсивное дробление газового и жидкостного потоков, что увеличивает удельную поверхность и времяконтакта фаз. Кроме того, при ударах шары самоочищаются от инкрустаций и разрушают отложения на поверхности опорных решеток и стенок аппарата.

Выступы заостренным концом попадают в отверстия решеток, удаляя иэ них продукты инкрустации и коррозии.

Предлагаемая насадка позволяет уменьшить брызгоунос на 25-30%, инкрустацию в 2,5-5 раз, потери десорбируемых компонентов (например аммиака) в 2,5-5 раэ и, следовательно, увеличить производительность массообменного аппарата на 25-40Ъ.

Наличие выступов ограничивает перемещение шаров в горизонтальной плоскости,не допускается прилипания их друг к другу и увеличивает 40 минимальный просвет между шарами.

Вследствие этого уменьшается тенденция их отбрасывания от центра аппарата к периферии. Ограничение подвижности шаров несколько ув личи- 45 вает сопротивление насадки, что способствует выравниванию поля скоростей на тарелке, снижает брызгоунос и приводит к повышению эффективности массообмена. Наличие выступов конусо образной формы обуславливает также большую турбулиэацию жи.".кости и очистку аппаратуры, включая отверстие опорных решеток, от инкрустаций.

Выбранные размеры насадки определены экспериментально и создают оптимальный гидродинамический режим на тарелке.

Увеличение высоты выступа боль me 0,4 диаметра шара увеличивает просветы между шарами и затрудняет их подвижность, что снижает степень турбулизации жидкости и уменьшает межфазную поверхность, а также увеличивает период, предшествующий псевдоожижению насадки.

Уменьшение высоты выступов меньше 0,08 диаметра шара и свободной поверхности шара меньше 60% от всей его поверхности уменьшает просветы между шарами, затрудняет очистку аппарата от инкрустаций, а также поьыша т его гидравлическое сопротивле- . ние и способстнует отбрасыванию насадки к стенкам аппарата. Это снижает равномерность распределения реагентов по ге ризонтальной плоскости и увеличивает брызгоунос.

Увеличение же свободной от выступов поверхности шара за пределы 80% всей его поверхности влечет за собой слипание шаров, снижает степень турбулизации жидкости, очистку аппарата от инкрустаций и иных загрязнений.

Формула изобретения

Насадка для массообменного аппарата, выполненная в виде шара с радиальными конусообразными выступами, равномерно распределенными по поверхности, о т л; ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации массообмена за счет уменьшения брыэгоуноса и инкрустаций, свободная от выступов поверхность шара составляет

60-80% всей его поверхности, а высота выступа 0,08-0,4 диаметра шара.

2. Насадка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что угол при вершине конуса ранен 10-60..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетель=тво СССР

9 144830, кл. В 01 D 53/20, 1962.

2. Патент CLIA 9 2198861, кл. 26195, 1940.

614806

Заказ 3781/3 Тираж 964 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113 35 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4/5

2 с c P

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

Составитель С. Баранова

P т р Н Потапова Техоед 3 ° Фанта Корректор А.Власенко