Роторный пленочный аппарат

 

О ll -A Н-Й 6:е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ и1 656633

Рестгублик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.03.77 (21) 2459818/23 — 26 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.79. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания б Î . Р9 (51) М. Кл2, В 01 D 1/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.048. .541. (088.8) (72) Авторы изобретения

A. В. Шишкин и И. В. Доманский

Ленинградский ордена трудового Красного Знамени технологический институт . им. Ленсовета,(71) Заявитель (54) РОТОРНЫЙ ПЛЕНОЧНЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к конструкции роторного пленочного аппарата, используемого для проведения процессов теиломвссообмена при обработке теплочувствительных и вязких сред.

Известен тонкопленочный испаритель (1), содержащий корпус с рубашкой, сепаратор и ротор, состоящий из вала, на котором любым известным способом укреплены лопатки. На внутренней стенке корпуса аппарата в верхней и нижней точках приварены направляющие полосы, а на концах лопаток соответственно полосам укреплены шарикоподшипники. С помощью первоначального подбора толщины полос и размеров шарикоподшипников возможно регулирование величины зазора между кромкой лопасти и корпусом аппарата.

Недостатками данной конструкции являются возможные заклинивания шарикоподшипников при обработке полимеризующихся, кристаллизующихся и коррозионных сред, ненадежная работа подшипников за счет деформации лопасти по длине в результате тем пер ату рных и сдви говых на пряжений, залипание направляющей полосы и, как следствие, отжатие лопасти от стенки, т. е. увеличение зазора. Кроме того, данная конструкция не предусматривает принудительного ввода газовой фазы в жидкостную пленку при проведении массообменных реакций.

Известен также пленочный аппарат, содержащий корпус с рубашкой, полый роторный вал и подключенные к нему перфорированные полые элементы, предназначенные для подачи воздуха или газа на пленку жидкости (2).

1в Недостатком данной конструкции является то, что перфорированные полые элементы, установленные на валу ротора, предназначены только для подачи газа на слой жидкости, но не предназначены для иеремешивания этого слоя.

B этом случае поверхность контакта фаз пропорциональна периметру аппарата. Кроме того, если жидкость вязкая или процесс массопереноса идет в диффузионной области, то по мере насыщения поверхностного слоя

2о жидкостной пленки газовым реагентом движущая сила процесса будет падать. А уменьшение толщины пленки за счет снижения плотности орошения приведет к снижению производительности аппарата. В случаедви656633

Формула изобретения жения жидкостной пленки только за счет сил гравитации, в ней на границе с корпусом аппарата образуется ламинарный подслой, в котором сосредоточено основное сопротивление теплопереносу и толщины которого зависит от физических свойств продукта и плотности орошения.

Целью изобретения является интенсификация процессов тенломассообмена путем перемешивания жидкостной пленки, к которой подводится газовый реагент.

Цель достигается тем, что барботеры установлены на рабочей поверхности лопастей.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема аппарата, на фиг. 2 дано сечение А — А на фиг. 1.

Аппарат содержит корпус I, снабженный рубашкой 2, ротор, состоящий из вала 3 и лопастей 4. Вал выполнен пустотелым и снабжен штуцерами 5. На рабочих поверхностях лопастей 4 расположены барботеры 6, соединенные трубопроводами 7 со штуцерами 5. Аппарат снабжен входным 8 и выходными 9 и 10 патрубками, распределительным кольцом 11 и сепарируюшим устройством 12.

Аппарат работает следующим образом.

Исходный продукт подается через патрубок 8 с помощью распределительного кольца 11 распределяется по рабочеи поверхности в виде пленки. Жидкостная пленка подхватывается лопастями и турбулизируется. Жидкость распределяется в аппарате в виде валиков и жидкостного слоя, остающегося за лопастями. Газ в виде пузырей вводится непосредственно в жидкость, дополнительно турбулизирует ее, выходит на поверхность и, пройдя через сепарирующее

4 устройство, отводится через патрубок 9. Lle левой продукт вытекает через патрубок 10.

Насыщение жидкости газом способствует интенсификации процесса массообмена в результате развития поверхности контакS та фаз. При механическом перемешивании жидкостной пленки лопастями ротора происходит подрезание ламинарного подслоя, что интенсифицирует теплоперенос и имеет важное значение при проведении реакций. идущих со значительным тепловым эффектом.

Так как барботеры установлены на рабочих поверхностях лопастей, то при перемешивании жидкость в валиках захватывает пузырьки газа и удерживает их внутри

1$ себя некоторое время за счет сил поверхностного натяжения. Таким образом, развивается поверхность массообмена, а п роцессы тепломассопереноса за счет перемешивания идут значительно интенсивнее.

Роторный пленочный аппарат, содержащий корпус с рубашкой, вал с лопастями и барботерами, сепарирующее устройство. отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов тепломассообмена за счет пере меши в а ни я жидкостной пленки, барботеры установлены на рабочей поверхносги лопастей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 38 — 2969, кл. 13 В 9.

1963.

2. Патент Англии№ 1199100, кл. В 1 В, 1970.

656633 я-4

Фиг. г

Составитель А. Шишкин

Техред О. Луговая Корректор В. Куприянов

Тираж 876 Подписное

Редактор Н. Потапова

Заказ !633)4

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откр ьп и й! 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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