Дата опубликования описания.02 07 80 (53} УДК 66.015, . 23 (088. 8) И. M. Аношин, H. П. Рябченко, П. П. Любченков, H. А. Корниенко, В. А. Бятец и А. П. Рябко (72) Авторы изобретения

Краснодарский политехнический институт (73 ) Заявитель (54) МАССООБМЕННЫЙ АППА PAT

Изобретение относится к конструкции массообменнтртх аппаратов для взаимодей. ствия газа с жишсостью и может быть применено в процессах ректификации и абсорбции в пищевой и фармацевтической промышленности.

Известна абсорбционная башня, пенная в виде корпуса с форсунками, разделенного вертикальными перегородками на ряд отсеков таким образом, что из

10 двух смежных перегородок одна присоединена к веухнему днищу, а вторая - к нижнему, 1)

Известен аппарат для теплом&ссообменных процессов, в котором контактные

t5 элементы выполнены с зубчатыми краями ппа равиомериого раопрепепевии фаа 121.

Однако известные аппараты не позволяют развивать большую скорость газа, что снижает интенсивность массообмена.

Наиболее близким к ттредлагаемому техническому решению является непрерывно действующий аппарат для перегон2 ки и ректификации спирта, состоящий из корпуса, расположенных по высоте тарелок, между которыми закреплены два. ряда плоских вертикальных пласнтн, верхних и нижних, перекрывающих друг друга таким образом, что образуется змеевидный канал для прохода фаз. Нижние пластины снабжены воротником и отверстиями для прохода жидкости. На тарелках установлены переливные карманы и цнлинд . ры с насадкой Ç

Недостаток данного аппарата заключается в том, что он позволяет осуществлять взаимодействие фаз только в противотокет в режиме барботажа, что ограничивает его удельную производительность и снижает интенсивность массообмена, так как взаимодействие фаз в условиях барботажа не позволяет развивать скорость газового потока выше 0,8 м/с

Бель изобретения вЂ” интенсификациЯ массообмена за счет организации взаимодействия фаэ в ударно-распылительных

3683 ф ний вынужден выдавливать хидкость из канала, захватывая и унося ее вверх.

3 74 потоках и рециркуляции жидкости в пределах каждой зоны контакта.

Указанная цель достигается тем, что пластины верхнего ряда выполнены с отогнутыми нижними краями и отверстиями, размещенными вблизи их крепления к тарелке, каждый патрубэк для ввода газовой фазы установлен на тарелке в начале каждого змеевидного канала, верхний край которого расположен выше нижнего среза переливного кармана.

Целесообразно торцы отогнутых краев пластин выполнять, с зубчатыми краями; корпус снабжать расположенной под патрубком для ввода газовой фазы отбойной перегородкой и верхний край патрубков для ввода газовой фазы выполнен с зубчатыми краями, На фиг. 1 схематически изображен аппарат, продольный разрез, на фиг. 2вЂ” разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вЂ” вид

Б на фиг. 1.

Массообменный аппарат состоит из корпуса 1, горизонтальных тарелок 2, между которыми закреплены два ряда плоских вертикальных пластин, верхних

3 и нижних 4, перекрывающих друг друга таким образом, что образуется змеевидный канал для прохода фаз, сепарационного пространства, переливного кармана

5, цилиндрических патрубков 6 с зубчатым верхним краем для ввода газовой фазы, Верхний край патрубков 6 перекрывает нижний срез переливного кармана 5 и образует гидрозатвор. Нижний ряд пластин выполнен без отверстий для прохода жидкости и воротников, а пластины верхнего ряда 3 снабжены отогнутым нижним краем 7, торец которого выполнен с зубчатыми краями. В пластинах верхнего ряда вблизи их крепления к тарелке выполнены отверстия 8 диаметром 1-2 мм. Патрубки 6 снизу прикрыты отбойной перегородкой 9, исключаюшей укос жидкости.

Массообменный аппарат работает следующим образом.

Жидкость подают с вышележашей тарел ки на нижележащую через переливной карман 5, которая заполняет тарелку до верхнего среза нижнего ряда 4 пластин.

Газовый поток подают через патрубок.6, газ инжекцйонно захватывает жидкость и движется по змеевидному каналу. Поскольку жидкость, перекрывая верхний срез пластин нижнего ряда 4, образует гидрозатвор для прохода газа, послед10

При движении газа у торцового среза верхнего ряда пластин. он дробится зубьями пластин на отдельные струи, что позволяет увеличить поверхность контакта, тем самым улучшить условия захвата газом жидкости. В данном месте образуеч ся распыленная газо-жидкостная система, движущаяся вертикально вверх. При ударе о полотно вышележащей тарелки жидкость сепарируется, делясь на два потока. Первый поток движется по направлению газа, а другой движется по соседней пластине

8 в зону рециркуляции, расположенную под нижним отогнутым краем пластин верхнего ряда, Отогнутый нижний край пластин позволяет улучшить условия распыления жид.* кости и обеспечить зону рециркуляции во всем режиме работы аппарата, что не наблюдается при прямом крае пластин.

Кроме того, отогнутый нижний край плас= тин позволяет исклю ать проскок газа без контакта с хидкой фазой.

В начале каждого змеевидногс канала, образованного рядами 3 и 4 пластин, установлено несколько цилиндрических пат-рубков 6 с зубчатыми краями. Жидкость, стекая с вышележащей тарелки на нижелех ащую, через переливной карман 5 охватывает патрубки, стремясь провалиться в них через зубчатые края. Газовый поток захватывает жидкость и ударяет ее о полотно вышележащей тарелки, что сопровождается интенсивным массообменом.

Зубчатые края в патрубках 6 позволяют увеличить поверхность захвата хидкости, а следовательно и скорость удара жидкости о стенку что увеличивает интен1 сивность массообмена.

Особенностью предлагаемой тарелки являетсч то, что, если верхний ряд пластин выполняется без отверстий 8, жидкость заполняет пространство между пластинами нижнего ряда, образуя замкнутые объемны газа. Для перетекания жидкости из одного канала в другой она вынуждена сха мать ати обьемы газа, что приводит к значительному увеличению высоты переливной системы, так как сжатие производится за счет высоты столба жидкости с переливной системой, а следовательно и межтарельчатого расстояния.

Для уменьшения межтарельчатого расстояния пластины верхнего ряда снабжены отверстиями 8, которые позволяют жидкости выдавливать часть газа из каналов

3683 6 канала для прохода фаз, переливные карманы и патрубки для ввода и вывода фаэ,отличающийся тем,что, с целью интенсификации массообмена за счет организации взаимодействия фаэ в ударя -распылительных потоках и рецир- куляции жидкости в пределах каждой зоны контакта, пластины верхнего ряда выполнены с отогнутыми нижними краями и отверстиями, размещенными вблизи их крепления к тарелке, каждый патрубок для ввода газовой фазы установлен на тарелке в начале каждого змеевидного канала, верхний край которого расположен выше нижнего среза переливного кармана.

5 74 без их сжатия, что приводит к установлению одинакового уровня во всех каналах.

Высота переливной системы может быть равна уровню жидкости в канале.

Для обеспечения взаимодействия фаэ в прямоточных ударно-распылительных потоках в пределах одной контактной та-. релки и сохранения общего противотока фаэ по всему аппарату цилиндрические патрубки 6 вышележащей тарелки располагают с радиально противоположной стороны по отношению к патрубкам нижелажащей тарелки.

Везде, где осуществляется взаимодействие фаэ, протекает процесс массообмена, Однако наиболее интенсивно массообмен проходит в условиях ударно-распылительных потоков, которые имеют место у отогнутых нижних краев пластин ряда 3 и у патрубков 6.

Организация взаимодействия фаз в пределах одной тарелки в прямотоке позволяет увеличить производительность и среднерасходную скорость газовой фазы до 10-25 м/с, что интенсифицирует массообмен, 2. Аппарат по и. 1, отличающийся тем, что торцы отогнутых краев пластин выполнены с зубчатыми гЮ краями.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ивЂ” ч а ю шийся тем, что корпус снабжен расположенной под патрубком для ввода газовой фазы отбойной перегородкой и верхний край патрубков для ввода газовой фазы выполнен с зубчатыми краями. Формула изобретения

1. Массообменный аппарат, содержащий корпус, расположенные по высоте горизонтальные тарелки между которыми зак1 реплены верхний и нижний ряд плоских вертикальных пластин, перекрывающих друг друга с образованием змеевидного зз

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 157670, кл. В 01 D 3/18, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

No 149397, кл. В 01 73 53/18, 1961.

3. Авторское свидетельство СССР

N 82007, кл. С 12 F 1/00, 1959.

Составитель С. Баранова

Редактор В. Романенко Техред Л. Теалюк Корректор С. Щомак

Заказ 3742/1 Тираж 809 rl o lvtHc Hoe

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113635, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4