Ротационный массообменный аппарат

 

.л

О П-И С- А Н И Е (>733702

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскмх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 25.06.7 6 (21) 237817 1/23-13 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.80.Бюллетень Ло 18

Дата опубликования описания 18.05.80 (5 l ) M. Кд.

В 01 D 3/30 йеударстаеенмй квинтет

СССР по делан изобретений к открытей (533 УЙК 66,015. .23.05 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. М. Аношин, Н. П. Рябченко н В. И. Белохвостиков

Краснодарский политехнический институт (71) Заявитель (54) POTAIIHOHHblA NACCOOEMEHHbiA АППАРАТ

Изобретение относится к тепломассо обменным аппаратам для разпелення бинарных смесей, например для получения этилового спирта, н может быть использовано в пищевой, химической и фармацевтической промышленностях.

Известен массообменный аппарат с вихревым движением жидкости и Иьза, вытюлненный в виде вертикальной колонны с расположенным внутри нее завнхрителем с зазором относительно вертикальной внутренней стенки колонны и спиральной лентой, прикрепленной к внутренней отвнкв колонны (11

В этих аппаратах основной массообмен

15 происходит в зазоре между внутренней стенкой колонны н завнхрнтелем, а площадь, занятая завнхрителем, остается нерабочей. Поэтому увеличение производительности такого аппарата, которая связана с его диаметром, ведет к ухудшению эффекта разделения.

Наиболее блнзкнм по технической сущности и достигаемому результату к изо2 бретению является ротационный массоо&менный аппарат, включающий вертикальный цилиндрический корпус, завнхрителн, расположенные на валу внутри корпуса, и укрепленные между завихрнтелями тарелкн с карманами, обращеннымн к стенквм «орлуов (21

Однако этот аппарат не обеспечивает эффективного массообмена.

Целью изобретения является повышение эффективности работы н производительностн аппарата.

Для достижения этой цели тарелки укреплены по спирали и каждая из них выполнена в виде расположенных одна над другой с образованием щели зигзагообразных пластин, жестко соединенных с двух сторон в радиальном направлении.

На фиг. 1 показан продольный разрез аппарата; на фиг. 2 — разрез А-А на фнг. 1; на фйг. 3 - схема движения газового (парового) н жидкостного потоков.

Массообменный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус 1, внут733702

3 ри которого установлен коаксиальный завихритель 2, занимающий 30% площади сечения. Между внутренней стенкой кор пус& 1 и коаксиальным завихрителем расположены тарелки, состоящие иэ плас тин 3 и 4 зигзагообразной формы, жестко соединенных с двух сторон в радиальном направлении, Неспаянная сторона пластин, прилегающая к внутренней стенке корпуса 1, сообщается с карманом -5, а другая сторона, направленная на веерные решетки коаксиального завихрителя 2, остается свободной.

Описанный вихревой массообменный аппарат работает следующим образом.

Газ (пар) подается в .нижнюю часть корпуса 1, а жидкость - в ее верхнюю часть на пластины 3. Гаэ (пар), проходя между веерными решетками завихрителя

2, приобретает вращательное движение и поднимается по восходящей спирали. Проходя между тарелками зигзагообразной формы, состоящими иэ пластин 3 и 4, газ (пар) вступает в контакт с жидкостью и за счет сил межфазного трения заставляет жидкость двигаться вниз по нисходящей спирали. За счет вращательного движения газового (парового) потока возникает разность давления между центром и внутренней стенкой корпуса. На жидкость, стекающую вниз по нисходящей спирали,, действуют две силы - центрс бежная и сила, вызванная разностью дав= ленин. Эти две силы распределяют жидкость по всей ширине тарелок. Часть жидкости, отброшенная на внутреннюю стенку корпуса 1 центробежной силой, попадает в карман 5, сообщающийся со свободной стороной пластин 3 и 4. 3а счет разности давления эта часть жидкости проходит между пластинами 3 и 4 и через другую свободную сторону попадает на центр веерных реп1еток завихрителя 2, откуда снова возвращается на тарелки зигзагообразной формы, 4.

В описанном аппарате контакт жидкой и газовой (паровой} фаз осуществляется в трех.зонах, Первая зона - вся ширина тарелок. В этой зоне наблюдается струйное течение жидкости, переходящее в диспергированное. Вторая эона - карманы и полость между двумя заглушенными пластинами зигзагообразной формы. В этой зоне наблюдается соударение капель, 10 взаимное проникновение струй потоков.

Третья зона - веерные решетки завихрителя. В этой зоне осуществляется диспергирование жидкой фазы, соударение о лопатки завихрителя и резкий поворот жидкой фазы в npoTHBononoKHoe Напраапение.

Наличие трех зон контакта фаз позволяет значительно увеличить коэффициент массопередачи, позволяет получить an20 парат высокой производительности. формула изобретения

Ротационный массообменный аппарат, включающий вертикальный цилиндрический корпус, завихрители, расположенные на валу внутри корпуса, и укрепленные между завихрителями тарелки с карманами, обращенными к стенкам корпуса, о т л ич а.ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы и производительности аппарата, тарелки укреплены по спирали и каждая из них выполнена в виде расположенных одна над другой с образованием щели зигзагообразных пластин, жестко соединенных с двух стсьрон в радиальном направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 202069, кл. В 01 13 31/30, 1966.

2, Авторское свидетельство СССР № 429826, кл. В 01 D Э/30, 1973 (прототип) .

Релактор H. Аристова Tempo;, .:=, !(уз;..-- .о-...-, Заказ 1943/9 Тирлж 803

ЦНИИПИ Госуда тиекного кома-:";..; по делаФ. изобретеиий -и отг.;3=

113035, Москва, Я=3.":., Рауш-.,;„:-;;:;.

О Ю» .ММ= ЭЭЮ . В . и Е"*. З 3

Филиал ППП " Патент",. г. Уигоро;-1, "=,--. Л,ое-:-"-,.-,-.