Массообменный контактный аппарат

 

О П И С А Н И Е <»>634755

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. авид-ву— (22) Заявлено 04.02.76 (21) 2323947/23-26 . (51) М.Кл. В 01 D 3/30 с ктрисоединеиием заявки .:чав (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень М 44 (45) Дата опубликования описанпя 30.11.78

Государственный комитет по делам изобретении и открытий (53) УДК 66.015.23.05 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. М. Аношин, Н. П. Рябченко, П. П. Любченков и П. П. Любченков

Краснодарский политехнический институт (71) Заявитель (54) МАССООБМЕННЫЙ КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к конструкции ттрямоточных массообменных контактных авкпаратов с контактным|и элементами для взаимодействия пара (газа) с жидкостью в распыленном газожидкостном потоке H может быть применено в |ректификационных и абсорбционных колоннах.

Известна конструкция массообменного прямоточного контактного а|препарата с закрученным газовым или паровым потоком, конструктивными особенностями которого я|вляются контактная трубка с lIIpHlcIIOc06лением для ввода жидкости, закручивающееся и сепаративные устройства,,которые создают контактную поверхность фаз в виде закрученной жидкостной .пленки на внутренней поверхности контактной трубки.

Поверхность контакта фаз в эпих элементах ограничена в основном,диаметром контактной трубки. Поэтому, для достижения необходимой производительности прямоточные .контактные элементы с зак рученным газовым или паровым .потоком устана вливаются на тарелке по неоколько штук в ряду.

Известен также массообменный контактный а ппарат для взаимодействия таза (пара) с жидкостью .в прямотоке, вклточающий корпус с контактным элементом в виде цилиндрической обечайки,,прикрепленной к корпусу сепарирующим устройством и переливными трубками с устройством для

BBoläà жидкости. Цилиндрическая обечайка выполнена с отбортованным внутрь нижним краем и снабжена сферической, выпуклой перегородкой, образующими также устройство .для ввода газа.

Процесс массообмена на данной тарелке протекает в восходящих газожидкостных струях. Ввиду того, что жидкости сообщается только вертикальное движение, объем контакта фаз будет лежать у,внутренней боковой поверхности циливдрической обечайки с отбортованным нижним краем над местом ввада жидкости, т. е. внутри обечайки образуется объем, где не происходит массообмена. Наличие сферической выпуклой перегородки создает значительное гидравлическое сопротивление, что ограничи20 вает скорость газового потока в поперечном сечении колонны в пределах 2 — 3,5 мlс. Последнее отрицательно сказьгвается на прюизводительности колонны по газовому потоку.

К недостаткам данной конструкции следует отнести и то. что контакт между фазами протекает в газожидкостных струях, что в известной мере ограничивает поверхность контакта фаз.

634755

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена путем дисперга ции тазом .потока жидкости.

Это до стигаегся тем, что |предлагаемый аппарат имеет установленные в нижней чаcIIH цилиндрической о бечайки, над устройством авода жидкости, два ряда плоских параллельных IIIJIBcòèí с отогнутыми нижними краями,;причем пластины верхнего ряда смещены относительно пластин нижнего ряда на /2 расстояния между пластинами нижнего ряда.

На чертеже .показан с письпваемый аппарат, общий вид.

AHlHayaT состоит из,корпуса 1, цилиндрической ооечайки 2, образующей с корпусом колонны (перели вной карман 8, к верхней части обечайки прикреплено сепарирующее устройство в виде лопаточного завихрптеля

4. В нижней части обечайки 2 установлены два ря да плоских параллельных;пластин 5 и 6 с отогнутыми нижними нраям и. Причем каждая пластина б из верхнего .ряда смещена ioTHoсительно III;IacTiHH 5 в нижнем ряду на /2 ра сстояния между .пластинаии нижнего ряда. Для подвода жидкой фазы с вышел ежаще, о элемента на нижележащий

aiIIIIapaT снабжен переливной системой и переливной трубкой 7 с устройством 8 для ввода жидкости с инжек ционными отверстиями 9.

Контактный а(ппарат работает следующим образам.

Газовый IIIoTок на входе в элемент имеет общее (винтовое вращательное движение, сообщенное ему в сепа рационном устройстве нижележащего элемента, с осевой скоростью в поперечном сеченви airTIIapaTB по газовому .потоку порядка 5 — 8 м/с.

Обтекая устройство 8 для,ввода жидкости с указа нной скоростью, газ;инжекционио заса сы вает жидкость из отверстий 9, тем самым исключается необходимость гидравлического затвора в irrepeливной системе.

За счет центробежных сил жидкость перераспределяется по сечению колонны. На зходе IB нижнюю ча сть обечайки 2 п рснсхо.(ит д робление жидкостного потока на отдельные KBIIIJIIH об отогнутый край .н ижнего ряда плоскопараллельных пластин 5, при этом винто все движение потока преобразуется в паступательно е. Ha,верхнем ряду пластин происходит дальнейшее дробление ка пель жидкости и стабилизация поступательного, движения.

Таким образом,,внутренний объем цилиндрической обечайк и, заключенный между сепарационным устройством и верхним рядом пластин 6, будет за полнен системой газ — ка пли жидкости с сильно развитой поверхностью массообмена. В этой части элементов будет;п ротекать основной процесс массопереноса.

Затем газож|идкостный .поток поступает в сепа|рационное устройство, где ему соосщается .вращательное:винтовое движение.

3а счет возникающих при этом центробеж15, ых сил .происходит отбрасывание xameль ж 1дкссги .к боковой flloâåðõíoñòè корпуса

1 и стека ние их вниз по стенке, корпуса в переливной карман 8, а затем в.переливную систему.

20 На вышележащем элементе порядок движения фаз и;процессов повторяется.

Предлагаемая конструкция массообменного прямоточного аппарата позволит увеличить производительность колонны по газо25 вому потоку за счет более высоких скоростей газа (пара) ic одновременным уменьшением гидравлического сопротивления.

Сильно развитая поверхность контакта в системе газ (пар) — капли жидкости позво50 лиг увеличить производительность по жндкой:фазе при интенсификации процесса массос бмена, а также у вел ичить КПД элемента, что дает экономию металла за счет уменьшения высоты колонны.

Формула изобр етения

Массобменный,контактный аппарат для взаимодействия газа (пара) с жидкостью в

40 прямотоке, включающий,корпус с конта,ктHIIvI элементом,в:виде .цилиндрической обечайки, прикрепленной,к корпусу, сепарирующим устройством и переливными трубками .с успройством для ввода жидкости, о т45 л и ч а ю щ и й,с я тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем диспергации газом потока жидкости, он имеет установленные в нижней части цилиндрической обечайки, над устройством ввода жид50 кости, два ряда плоских параллельных .пластин с отогнутыми нижними к|раями, причем верхний ряд пластин смещен относительно нижнего ряда на /2 расстояния между пластина,ми нижнего ряда.

634755

"оставптель Сондор

Техред А. Камышннкова

Корректор И. Симкина

Ректор Т. Пилипенко

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 842/1270 Изд. ¹ 735 Тираж 022 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5