Пенный аппарат

 

ОП И С АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заввлеио210377 (21)2463502/23-26 с присоединением зеваки Мо (23) Приоритет(51)М. Кл.2

В 01 0 47/04

Государственный коиитет . СССР но делаи изобретений и открытий (53) УДК 821.928. .97 (088.8) Опубликовано 1 51 0 7 9. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описании 151079 (72) Авторы изобретения

О. С. Ковалев, Э. Я, Тарат, 3, Ф. Фелль, Л. М . Черемисинов и В. И, Щепин

Ленинградский государственнчй научно-исследовательский и проектный институт. основной химической ппомьйаленности и Ленинградский ордена труловиго Квасного Чнамейи технологический институт им .Ленсовета (71 ) а яви т ели (54) ПЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к технике мокрой очистки газа и может быть использовано для проведения тепло- и массообмена между газом и жидкостью, а также для технологической и санитарной мокрой очистки газа в химической и нефтеперерабатывающей промышленности и эйергетике, в черной и цветной металлургии;

Известен пенный аппарат, включающий корпус с входнйм и выходным патрубками,. внутри которого расположена пенообразующая решетка. Жидкость подается на перфорированную решетку, через которую снизу вверх проходит газ, образуя пенный слой fl).

Производительность этого аппарата по газу ограничивается линейной ско.ростью газа в полном сечении 2-2,2м/с.

При превышении этой скорости эффективность тепло- и массообмена снижается из-за возникновения невыгодного волнового режима пенообразования. Кроме того, процесс массопередачи в этом аппарате ограничен определенной поверхностью контакта фаэ, так как в промышленных аппаратах создать слой пены высотой более 10 мм не представляется возможным..2

Наиболее близким к предложенному по технической сущности "й доотиraeмому результату является пенный аппарат, вктпбчающий корпус с входным и выходным патрубками, внутри которо» го размещены контактная решетка и ячеистый стабилизатор пенного слоя> размещенный непосредственно на решетке. Стабилизатор пенного слоя выполнен в виде сотовой решетки из вертикальных пластин высотой 0,2-0,6 от высоты пенного слоя и пло|цадью свободного сечения не менее 0,8 от сечения газоочистителя (2).

Как известно, в пенных аппаратах с дырчатыми решетками круглые отверстия имеют диаметр от 1 до 10 мм, Основной удерживающей силой газожидкостного слоя на решетке является достаточная для этого скорость газового потока в отверстиях решетки.

Жидкость и гаэ проходят через отверстия решетки поочередно через все отверстия, т.е. через одни и те же отверстия периодически проходят .то газ, то жидкость. При чередовании направлений потоков нарушается равновесие давлений газожидкостного слоя над отдельными участками решетки. Большое

691164

Формула изобретения влияние на равновесие оказывает поверхностное натяжение пленки жидкости — чем меньше диаметр отверстий, тем больше удерживающая сила газожидкостного слоя и тем выше газо-жидкостный слой на контактной решетке.

Считается оптимальным диаметр решетки в пределах 3-6 мм. Свободное сечение решетки S принимают от 10 до 40%.

На одной решетке этого пенного гаэоочистителя можно получать пенный слой высотой до 150-250мм,однако эта высота недостаточна, когда для проведения полной реакции требуется увеличить время контакта фаз. Кроме того, в этом аппарате в верхнем слое пены возникает струйный режим, сопровождающийся усиленным брызгоуносом.

Цель изобретения — интенсификация массо(тепло-} обмена, увеличение производительности, уменьшение брызгоуноса и предотвращение забивания решет- 20 ки.

Это достигается тем, что в пенном аппарате отношение суммарного периметра краев отверстий решетки к их площади составляет от 20 до 200, а 25 эквивалентный диаметр отверстий составляет 0,6-5 размера ячеек стаби лизат ора.

Кроме того, стабилизатор размещен над плоскостью решетки на высоте 30

0,6-3,5 эквивалентного диаметра отверстий.

На чертеже схематически показан пенный аппарат, продольный разрез.

Пенный аппарат содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и штуцерами 3 и 4 для обработанного газа и для отвода жидкости. Внутри корпуса расположена решетка 5, имеющая отверстия круглой или прямоугольной формы с от 40 ношением суммарного периметра краев отверстий к их площади в пределах от

20 до 200. Над плоскостью решетки на высоте 0,6-3,5 эквивалентного диаметра отверстий решетки размещен стабилизатор 6, выполненный из пластин, в виде сотовой решетки, над которым расположено орошающеь устройство 7, подающее жидкость на решетку. Отверстия прямоугольной формы имеют соотношение сторон от lã:1 до 1:5.

Пенный аппарат работает следующим образом.

Через патрубок 2 подается газ в подрешетчатое пространство. Сверху на решетку через орошающее устройство 55 подается жидкость. При прохождении газа через решетку с перфорированными отверстиями, над которой расположен стабилизатор пены 6., на ней образуется сильно развитый и более высокий, чем в обычных пенных аппаратах пенный слой, в котором интенсивно протекают массообмен и теплообмен. Отработанный газ отводится из аппарата через штуцер 3, а жидкость — через штуцер 4.

В предложенном аппарате имеет место значительное увеличение поверхности контакта фаз эа счет повышения пенного слоя и улучшения его структурных параметров.

Скорость поступательного движения газовых включений в аппарате во много раз превышает скорость свободного всплывания пузырьков или,линейную скорость газового потока, Высота ценного слоя достигает величины 800—

1000 мм,. и в нем наблюдаются цирку- лирующие ячейки газо-жидкостных агрегатОв, двия(ущиеся с большим ускорением. При этом жидкость растягива, ется в пленки и собирается в капли.

Тем самым обеспечивается развитие .большой межфазной поверхности при постоянном обновлении этой поверхности и перемешивали.Предложенный аппарат способен эффективно работать при линейных скоростях газа 6-7 м/с.

1, Пенный аппарат, включающий корпус с входным и выходйым патрубками, внутри которого размещены контактная решетка и ячеистый стабилизатор пенного слоя, о т л и ч а ю Ш и и с я тем, что, с целью интенсификации массо(тепло-) -обмена, увеличейия производительности, уменьшения брызгоуноса и предотвращения забивания решетки, отношение суммарного периметра краев отверстий решетки к их площади со- ставляет оТ 20 до 200, а эквивалентный диаметр отверстий составляет

0,6-5 размера ячеек стабилизатора, 2. Аппарат, по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что стабилизатор размещен над плоскостью решетки на высоте 0,6-3,5 эквивалентного диаметра отверстий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 190331, кл. В 01 D 47/04, 1964.

2. Авторское свидетельство .СССР

Р 434969, кл. В 01 0 47/04, 1971 (прототип) .

691164

Составитель О. Жучкова

Редактор Ф. Серебрянский Техред О.Андрейко Корректор M. Шароши

Заказ 6090/3 Тираж 877 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, Ул. Проектная, 4