Аппарат для контакта газа и жидкости

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>735291

3 4 ""1! ъс1 ; I) ) 1 т

4r..«-".»

-= =г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.12.77 (21) 2551643/23 — 26 с присоединением заявки ие (23) Приоритет (51)М. Кл.

В 01 F 13/02

Гооударствоииый комитет

|СССР (53) УД К66,069..82(088.8) по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 25.05.80, Бюллетень Лв 19

Дата опубликования описания 25.05,80 (72) Автор изобретения

Г. Н. Петыхина (71) Заявитель

Воронежский технологический институт. (54) АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТА ГАЗА И ЖИДКОСТИ.-!

Изобретение относится к аппаратам с перемешивоющими устройствами для контакта и жидкости, которые могут быть использованы для гидрогенизации жиров, для выращивания микроорганизмов, озонирования воды и в других герметичных аппаратах непрерывного действия в пищевой, микробиологической и химической промышленности.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий корпус, перемешиваю10 щие устройства, выполненные в виде сегнеровых колес, установленных на подводящей, трубе, аэратор, расположенный в нижней части корпуса, отражательные перегородки и:циркуляционный контур (1).

Наиболее близок к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату аппарат для контакта газа и жидкости, содержащий вертикальный корпус, .подводящую трубу, на которой установлено сегнерово колесо с форсунками, опорное кольцо, установленное над сегнеровым колесом с возможностью осевого перемещения, на нижней поверхности которого против форсунок закреплены отражательные пластины, барботер, мешалка и насос (2)

Недостатками известных устройств являются невысокая интенсивность процесса смешения из-за неэффективного использования энергии струй жидкости, а также вынос из аппарата вместе с газом значительного количества жидкости.

Цель изобретения — интенсификация процесса смещения и последующая сепарация эа счет увеличения поверхности контакта фаз. °

Это достигается тем, что аппарат для контакта газа с жидкостью снабжен закрепленной на опорном кольце турбинкой, свободно установленной на подводящей трубе.

Опорное кольцо дополнительно снабжено пластинами, размещенными íà его верхней поверхности, а сегнерово колесо — иттжектором, установленным на повдодящей. трубе.

На фиг. 1 изображен аппарат для контакта газа с жидкостью, общий вид; на фнг..2— разрез А — А на фиг. 1.

Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с плоскими крышкой 2 и дни3 щем. В верхней части корпуса на подводящей трубе 3 установлено сегнерово колесо 4 с форсунками 5 и инжектором 6, а над ним— турбинка 7, которая крепится на опорном кольце 8, снабженном отражательными пластинами 9 и 10, закрепленными на его нижней и верхней поверхностях, посредством стержней 11, Турбинка на подводящей трубе установлена свободно.

На сегнеровом колесе 4 закреплен вал 12 с мешалкой 13, расположенной над барботером 14.

Опорное кольцо 8 с отражательными пластинами установлено с воэможностью осевого перемещения с целью изменения скрубберного и сепарационного эффектов.

Аппарат снабжен циркуляционным контуром, включающим насос 15, теплообменник 16, трубопроводы 17 с вентилями.

Аппарат для контакта газа и жидкости работает следукицим образом.

При открытии вентиля на линии подачи газа начийается барботажиое перемешивание газа и жидкости в нижней части аппарата. Исходную жид% кость и другие вспомогательные среды подают во всасывающую линию насоса 15, смешивают с рециркулятом и через теплообменник 16 подают в подводящую, трубу 3. В инжекторе 6, установленном на подводящей трубе, происходит образование дисперсии жидкости и газа, струи которой, выбрасываясь из форсч нок 5, создают реактивный момент, вращающий сегнерово колесо 4. Струи дисперсии периодически ударяют в упругие отражательные пластины 9, которые вместе с опорным кольцом 8 и турбинкой 7 начинают вращаться в направлении, противоположном направлению вращения сегнерова колеса. Энергия удара струй дисперсии расходуется на диспергирование жидкости, преобразуется в упругую энер. гию пластин. и частично переходит в кинетиl ческую энергию вращения отражательных пластин 9 с опорным кольцом 8 и турбинкой 7.

Благодаря нагнетательному эффекту от вращающихся отражательных пластин, а также за счет инжектирования газа организуется многократная циркуляция газа в зоне распыла и разбрызгивания. Благодаря вращению в противоположные стороны сегнерова колеса 4 и отраЖательных пластин 9 под кольцом 8 созда ется. зона активного смешения газа с жидкостью.

Отражательные пластины 10 над кольцом 8 выполняют роль рабочего колеса центробежного вентилятора, создавая значительный сепарационный эффект в верхней части аппарата, ко35291 4 торый усиливается благодаря вращению турбинки 7. Благодаря возможности изменения зазора между турбинкой 7 и кольцом 8, путем вертикального перемещения последнего по стержням 11, создают условия для регулирования амплитуды колебания пластин, а также гидравлического сопротивления аппарата и давления в нем.

При вращении сегнерова колеса 4 и закреп10 ленного на нем вала 12 с мешалкой 13 барботажное перемешивание становится более эффективным за счет дополнительного механического перемешивания жидкости и газа мешалкой 13.

В зависимости от растворимости газа и необходимости осуществления того или иного процесса уровень жидкости в аппарате можно менять. И тогда верхняя часть аппарата может быть использована либо под скруббер (сегнерово колесо и отражательные пластины под коль20 цом будут работать в газовом пространстве), либо под барботажный реактор (сегнерово колесо вместе с отражательными пластинами под кольцом будут работать под уровнем жидкости, а инжектироваться и циркулировать в области активного смешения будет дисперсия газа в жидкости). Роль сепарационных устройств в последнем случае особенно возрастает.

Формула изобретения

1, Аппарат для контакта газа и жидкости, содержащий вертикальный корпус, подводящую трубу, на которой установлено сегнерово колесо с форсунками, опорное кольцо, установленное над сегнеровым колесом с возможностью осевого перемещения, на нижней поверхности которого против форсунок закреплены отражательные пластины, барботер, мешалка и насос, 40 отличающийся ТеМ, ÷òî, с öåëüþ интенсификации процесса смешения и последующей сепарации за счет увеличения поверхности контакта фаз, он снабжен закрепленной на опорном кольце турбинкой, свободно уста45 новленной на подводящей трубе.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что опорное кольцо дополнительно снабжено пластинами, размещенными на его верхней поверхности, а сегнерово колесо — инжектором, установленным на подводящей трубе.

Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР Н 476312, кл. С 12 В 1/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР У 396119, кл. В 01 F 7/16„1971 (прототип),