Вихревой контактный элемент тепломассообменного аппарата

 

о n "44

ИЗОБРЕТЕННАЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 09.11.77 (21) 2539617/23-26

В 01 D 3/30 с присоединением заявки МЯ (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 250580. Бюллетень "(9

Дата опубликован и я описания 2505.80 ($3) УД1 (6 6 . 0 1 5 ° 2 3 (088. 8) A Ì.Шамсутдинов, A.Ô.Èàõîòêèí, И.Н. Хапугин, и Ф.Ш.Шарафисламов (72) Авторы изобретения

Казанский физико-технологический институт им. С.N.Êèðoâà (71 ) За яв ит ель (54) ВИХРЕВОЙ КОНТАКТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 1ЕПЛОМАССООБМЕННОГО AIIIIAPATA ч

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов . тепло-массообмена в системах газ-. жидкость и может быть использовано, например. для процессов абсорбции, де- 5 сорбции, ректификации.

Известен вихревой контактный элемент тепло-массообменного аппарата, выполненный в виде стакана, состоящего из верхней и нижней 10 частей. В нижней части контактного элемента имеются тангенциально расположенные сопла для входа газа .и трубка для выхода жидкости, а верхняя часть представляет собой обечайку, на которую крепится кольцеобразный отбойник жидкости fl).

Однако в верхней части такого контактного элемента от газового потока не отделяются мелкие частицы жидкости20 и туман, образованные при высоких нагрузках по газу,. а уносятся вместе с газом.

Ф

Цель изобретения — повышение эффективности процесса тепло- и массо-25 обмена при высоких нагрузках по газу за счет снижения продольного перемешивания жидкости по ступеням.

Это достигается тем, что он выполнен из волокнистого материала

2 преимущественно полипропилена, а ег6 верхняя часть выполнена гофрированной с глухим верхним основанием.

Применение гофрированного патруб ка из волокнистого материала с глухим, верхним основанием позволяет под действием центробежных сил отделять жидкую фазу по всей поверхности патрубка, причем наиболее мелкие частицы жидкости сепарируются при прохождении газовой фазы через волокнистый мате-, риал с наименьшими скоростями. Кроме того,в поле центробежных сил происхо дит наиболее полная коагуляция тумана, Соединение верхней части контактного элемента с нижней частью вышележащего контактного элемента позволяет повысить эффективность процесса тепло-массообмена за счет создания дополнительной площади поверхности контакта фаз.

На фиг,l изображен вихревой контактный элемент, продольный разрез; на фиг.2 дан разрез A — A на фиг.l.

Контактные элементы расположены на тарелке 1 аппарата. Нижняя часть

2 контактных элементов собрана из пластин 3, закрепленных нижним концом к глухому основанию 4,а верхним!,.

735270 волит существенно увеличить эффективность процесса обмена за счет увеличения площади поверхности контакта фаз и ликвидировать продольно перемешивание жидкости по ступеням.

При этом значительно поднимается съем продукции с единицы объема ап- . парата при незначительных энергетических затратах. Так, например, применение контактного элемента в процессе очистки отходящих газов от паров азотной кислоты позволило очистить отходящие газы на 99Ъ.При этом гидравлическое сопротивление кон" тактного элемента по сравнению с известным увеличилось только на 35 l5 35 мм вод.ст.

Испытания предлагаемого контактного элемента в опытно-промышленных условиях абсорбции йода показало, что степень абсорбции йода одним контактным элементом составила 97% при его гидравлическом сопротивлении

90. мм вод.ст.

Формула изобретения

Вихревой контактный элемент тепло.массообменного аппарата для систем газ-жидкость, выполненный в виде стакана, состоящего из верхней части

ЗО и нижней, имеющей тангенциальные сопла для входа газа и трубку для выхода жидкости, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса тепло35 массообмена при высоких нагрузках, по газу за счет снижения продольного перемешивания жидкости по ступеням, он выполнен из волокнистого материала, преимущественно полипро4О пилена, а его верхняя часть выполнена ,гофрированной с глухим верхним основанием.

;к тарелке 1. Пластины 3 между. собой образуют тангенциальные сопла 5;

Верхняя часть 6 кбнтактного элемента выполнена гофрированной из волокнистого материала, соединяет тарелку 1 c (глухим основанием 4 вышележащего контактного элемента. В нижней части контактный элемент имеет трубку 7

" «р я подвода жидкости в зону контакта фаз.

Контактный элемент работает следующим образом, Газ под тарелкой 1 поступает в тангенциальные сопла, жидкость входит в контактный элемент по трубке 7. Газ диспергирует жидкость и придает ей вращательно-поступательное движение. Центробежные силы отбра сйвают частицы к пластинам 3, Взаимодействием силы отбрасывают частицы к пластинам 3. Взаимодействуя с пластинами, частицы жидкости обновляют свою

"""fiîéáôõéäñòü," контактируют с входящим газовым потоком и вновь приобретают врашательно-поступательное движение.

Нз частицы жидкости различных размеров действуют центробежные и аэродинами чесйМе" силы различного соотношения, 2 "поэтому отделение частиц жидкости - о1 газового потока происходит по всей высоте гофрированной части, что уменьшает плотность орошения боковой поверхности соответственно количеству уносимой жидкости. Газ вместе с жидкосгьй проходит через поры волокнистого материала по всей высоте гофрированной части и дополнительно кон ràêòèðóåò с жидкостью. Отделение

"" туманна-от газа происходит в верхней "Ф3йФЙ контактного элемента при" наименьших скоростях газа. За койтакт.ным элементом жидкобгь" стекает на тарелку 1 и по материальному балан су rro переливным трубкам аппарата

" йеретекает на нижележащую. ступень.

Газовый поток поступает в.тангенциальные сопла вышележащего контактного элемента.

Применение контактного элемента в тепло-массообменных аппаратах позИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

Р 94170, кл. В 01 D 3/30, 1974, ЦНИИПИ Заказ 2397/4

Тираж 809 Подписное

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