Тепломассообменный аппарат

 

I м

Союз Советских

Соцналнстнческих

Республик нб

К АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.12.77 (21) 2555 347t23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15,00.7;i.Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 18 pg 7

Кл.

01 I) 3/20

Государственный комитет

СССР ло делам нзаоретеиий н открытий

К 66.015.

3 388.8) Г. А. Ткач, Ю. л, Катков, B. M Фрумин

10. В. Милинскпй, Н. И. Ьеликов и И. Ф. Прокофьев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к массообменным аппаратам цля десорбции газов из жидкостей и может найти применение в химической помышленности, в частности в производстве соды для отгонки аммиака из бикарбонатного маточника.

Известен массообменный аппарат для цесорбции газов из жидкости, содержащей вертикальный корпус, контактные тарелки переливного типа, установленные в корпусе на равном расстоянии друг от цруга, с барботажными отверстиями и отверстием для слива жидкости, ограниченным бортом, расположенным под тарелкой, и патрубки входа и выхода жид кости и газов. Отверстие для слива жидкости размещено в центре тарелки и выполнено цилиндрическим, а борт выполнен в виде патрубка и расположен над и поц тарелкой. Высота борта над тарелкой меньше высоты слоя пены, т. к. он цолжен обеспечивать возможность стабильного слива жидкости в отверстие. Высота борта под тарелкой такова, чтр обеспечивает образование гидроэатвора, препятствующего проходу газа через отвер« сти» (1) .

Известен массообменный аппарат, в котором сливные отверстия равномерно

5 распределены по сечению тарелки, à ограничивающие их борта выполнены в виде патрубков и расположены под тарелкой (?). Общим недостатком таких аппаратов является нестабильность высоты о слоя жидкости на тарелке иэ-за инкрустирования борта при сливе жидкости, что приводит к повышению гидравлического сопротивления аппарата в процессе эксплуатации.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по достигаемому результату является тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, контакт20 ные тарелки провального типа с барбо-тажными отверстиями, установленные огносительно корпуса с образованием отверстия для прохода фаз (3). Такой аппарат прост в изготовлении и стабилен в работе

Е! 8,"), 30) 0

29 щего отверстия. !ри постоя«п!ых расходах газа и жидкости, O III:! КО Эф(Е)ЕКТИВ!!а Я И )С ГОЙ «ИЕ)И Я Г)Е!(70 !! )!!II — ре!та !!Ое«Е!()рж!!Вг)ется тОпько в у;)кОм диапазоне «Еаг.рузок с увели опием же ко,чи «ества парогазоезой смеси, что имеет место «3 е)е )хной! !Е«сти к!«1ссообме!!ЯО! О % апг!арата, слой ноны на таре,IK;Ix, а следое)атег!ье«о, I идравлическое сонротивп»ние аппарата, резко уе)еличиьается н c!Ioсобствует возникновеепнс захлебывания.

Так при десорбции аммиака из бикарбо- е© е!ат! IОГО M«3 ÃÎ !н!Ека со!гово! o 11()оизводс е ва на трех верхних контактных тарелках выделяетcB до 80% г)сего аммиака. При это«,! аппарат рябогает В режиме, близком к захлобьгванию, увеличивается брызгоуIIОс, а содержание большого количества аммиака в парогазовой смеси повышает его парциапьное давление над жидкостью и снижает интенсивность процесса десорбции. Все это увеличивает потери десорбируемого компонента и уменьшает производптельногть массообменного аппарата.

Цель изобретения состоит в повышении производительности аппарата.

Поставле«п!ая цель достигается reM, что каждое вышележащее отверстие имеет

30 площадь на 10-40% больше площади нижележащего отверстия. Целесообразно в аппарате отверстие выполнять в виде сегмента.

HQ фиг. 1 изобра» ен продольный разрез аппарата, на фиг. 2 - вид в плане.

Аппарат содержит вертикальный корзю пус 1, внутри которого установлены на равном расстоянии друг от друга тарелки 2 с контактными элементами — барботажными отверстиями 3, патрубки 4 и

5 входа и выхода газа и патрубки 6 и

7 входа и выхода жидкости. По крайней мере две верхние тарелки 8, 9 установлены относительно корпуса с образованием отверстия 1 О, выполненного в виде

45 сегмента, расположенного со стороны патрубка выхода газа. Площадь отверстия вышележащей тарелки больше площади от«зерстия на нижележащей тарелке на

l0-40%. Каждое отверстие снабжено бортом 11, расположенным над тарелкой, высота которого составляет 15-25% расстояния между тарелками.

Аппарат работает следующим образом:

:::идкость, например бикарбонатный маточН««К c00,oâoão производства, поступает через патрубок входа жидкости 6 на верх4 нюю тарелку 8 и далее н)роз отверстия

;3 на нижераспопоже!Ение тарспки. Одноврем; 1«но снизу корпуса через патрубок

Входа газа 4 поступаег острый пар, который поднима0тся вверх, проxo!)èò через барботажные отверстия 3 Ееа нижнюю тарелку 2 и кое!тактирует с жидкостью, образуя на тарелке спой пены, и отг оняет из нее газообразные компоненты (г!ри дистипляцпи бикарбопатного маточника, это B основном аммиак). По мере подъема в верхнюю часть аппарата обьем парогазовой смеси увеличивается за счет десорбированных газов, На верхних тарелках 8, 9 отгоняется основная часть газов, содержащихся в жидкости.

Борт 1 1 препятствует перетеканию жидкости в дополнительное отверстие

10, что снижает брызгоунос и исключает транзитное прохождение этой части жидкости, минуя контактные элементы.

Выделившиеся из жидкости на тарелках 2 и 9 газы устремляются к отверстиям 10 сопротивление движению в котором значительно ниже, чем нри прохождении через жидкость на тарелке.

Таким образом, эта часть газов не принимает участие в массообмене и не увеличивает парциальное давление над жидкостью десорбируемых компонентов.

При этом интенсивность отгоики газов не уменьшается и повышение нагрузки по газу за счет интенсификации его выделения не нарушает устойчивой работы аппарата.

Формула изобретения

1. Тепломассообмее!ньей аппарат, содержащий корпус и расположенные в нем по высоте тарелки с контактными элементами, выполненные с бортами, установленные относительно корпуса с образова нием отверстия для перетока фаз и патрубки ввода и вывода фаз, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности, каждое вышележащее отверстие имеет площадь на 1040% больше площади каждого нижележа2, Тепломассообменньей аппарат по п.1,отличающийся тем, что отверстие выполнено в виде сегмента.

08 )300

Состави тель С. Баранова

Редактор Л. Новожилова Техред О. Андрейко Корректор Л. Крицкая

Заказ 5343/8 Тираж 877 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологшт, M., 1971, с. 474.

2. Патент ЧССР 13682 3, 1! )70, J3 0l fL

3. Авторское свидгтельсгво

% 250878, 1968, Б 01 D 3/28.