Массообменный аппарат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>764697

Союз Советских

Социалистических.Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 04.05.78 (21) 2611738/23-26 (51)М. Кл.З с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетВ 01 0 3/32//

В 01 0 19/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 23,09.80. Бюллетень ¹ 35

Рз) УДК 66 . 015 . 2 3..05(088 ° 8) Дата опубликования описания 260980 (72) Авторы изобретения

A.È.Буценко и И.A.Ëþêåâè÷ (71) Заявитель (54.) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к химическому и медицинскому аппаратостроению и может быть использовано для газирования илн дегаэации жидкости, например в дыхательных аппаратах. 5

Известно устройство для обработки жидкости (абсорбер со сплошным барботажным слоем), выполненное в виде вертикально установленной емкости, в нижней части которой по всему по- 10 перечному сечентпо расположен распределитель в виде перегородки с отверстиями, а также патрубок подвода (или отвода) жидкости, находящейся над распределителем, патрубок под 15 вода газа, находящийся над распределителем, а в верхней части - патрубок для отвода (или подвода) жид-. кости, и закрывающая сосуд крышка с патрубком для выхода газа. 20

Сосуд продувается газом через патрубок подвода газа и, одновремен» но,через сосуд,через патрубки подвода и отвода подается жидкость.При этом возможно восходящее направленйе дви 25 жения жидкости и газа (снизу вверх) и противопоточное - (газ движется вверх — жидкость — вниз). Газ в обоих случаях ъыходйт в атмосферу через патрубок в крышке емкости.

При этом,над распределителем газового потока, образуется барботажный слой, представляющий собой дисперсную систему (пену), в которой жидкость является сплошной, а газ дисперсной Фазой, между которыми происходит массообмен вследствие их

Физико-химических превращений 11) .

Недостатком данного устройства является неустойчивость режима работы при изменении уровня жидкости в сосуде, а именно из-sa изменения высоты столба жидкости, продуваемого газом, изменяется времени контакта жидкой и газовой фаз, влекущее за собой изменение их состава.. Известно устройство для обработки жидкости, автоматически регулируемое и обеспечивающее выход жидкой или газовой Фаз заданного состава, выполненное из. абсорбера (аналогично описанному выше) у которого на патрубке отвода жидкой или газовой фаэ установлен концентратор, определяющий наличие и количество интересующего компонента жидкой или газовой фазы, соединенной с регулируемам дросселем, смонтированным на линии патрубка подвода жидкости или газа.

764697

Жидкость и газ подаются и движутся в абсорбере аналогично тому, как в выше описанном устройстве. По выхо. ду жидкой или газовой среды из абсор. бера концентратомер. определяет наличие и концентрацию интересующего компонента в них, и в случае откло5 нения концентрации дает сигнал на регулируемый дроссель на увеличение или уменьшение проходного сечения (предполагается, что давление подачи жидкости и газа стабилизировано), 30 корректируя тем самым концентрацию (2) °

Недостатками данного устройства является его сложность и необходи мость наличия буферной емкости, в 35 . случае применения устройства в линиях с переменной подачей жидкости.

Известен аппарат, включающий корпус, патрубки ввода и вывода фаз, поплавок, имеющий боковые распредели- 2 » тельные отверстия, соединенный с эластичным гибким шлангом, пропущенным через стенку емкости.

В емкость заливается обрабатываемая смесь жидкостей, различных по плотности.

Поплавок частично затапливается, до погружения в жидкость боковых . распределительных отверстий (по принципу воздушного колокола).

После разделения жидкостей по вы- 30 соте емкости соответственно плотностям, через гибкий рукав ведется . отбор верхней жидкости (31 .

Однако данное устройство не может быть использовано, например, для 35 насыщения или дегазации жидкости, так как поплавок закрывает зеркало жидкости и не обеспечивает качественного распределения газовых пузырьков в ней, кроме того, самопроизвольная укладка шланга и ненаправленное движение поплавка ограничивают объем обработки жидкости и энергетические показатели подачи газа.

Цель изобретения — использование устройства для насыщения жидкости 45 газом или ее дегазации и повышение стабильности процесса, а также повышение боковой устойчивости шланга.

Поставленная цель достигается тем, что корпус снабжен установленной по 50 его оси струной, а поплавок выполнен кольцевым с воэможностью перемещения по струне и снабжен патрубком, соединяющим его с распределителем, выполненным в виде короба с отверстиями в верхней части, при этом шланг снаб-. жен .упругим элементом, установленным внутри него. упругий элемент выполнен в .виде проволоки в форме спирали

Архимеда или в виде ленты.

На чертеже показан аппарат,об- @ щий вид.

Устройство содержит корпус 1, вдоль главной продольной оси которого натянута струна 2, на которой установлен с возможностью перемещения 65 кольцевой поплавок 3, соединенный патрубком 4 с полым коробчатым распределителем 5, имеющим со стороны поплавка 3 отверстия б, и соединенI ный с гибким шлангом 7, через который пропущена предварительно напряженная сформированная в виде архиме- . довой спирали проволока 8. Устройство снабжено дополнительно полым ко.робчатым распределителем 9 для подачи дополнительного газа на обработку жидкости.

С целью регулирования степени выхода газов через отверстия 10 корпу-.. са 1, на корпусе смонтирована с возможностью перемещения диафрагма 11, фиксируемая винтом 12. Корпус 1 снаЪжен верхней крышкой 13 g патрубком

4.4, и нижней крышкой 15 с патрубками

16 и 17. Между крышкой 13 и корпусом

1 установлен стакан 18 с распределительными отверстиями 19.

Pаботает устройство следующим образом.

Жидкость заливается в корпус 1 ниже уровня расположения отверстий 10 выхода газа в стенке корпуса 1. Поплавок 3 при этом всплывает, спирально растягивая уложенный шланг 7, оставляя затопленным на некоторой глубине распределитель 5. Газ подается под давлением через шланг 7 и выходит в жидкость через отверстия 6 распределителя 5, и вызывает ее барботирование, проходит по всей высоте столба, и выходит через отверстия 10 корпуса 1 в атмосферу.

Отбор обработанной жидкости из корпуса 1 осуществляется через патрубок 16. Переменная подача жидкости на обработку осуществляется через патрубок 14 крышки 13, далее — через распределительные отверстия 19 стакана 18. Двигаясь струйками, жидкость вступает во взаимодействие с газом, прошедшим через столб жидкости, претерпевая при этом физикохимические превращения.

Применение данного устройства позволяет обеспечить высокую стабильность протекания процессов газонасыщения или дегазации жидкости при переменной подаче ее на обра- ботку, например, при использовании его в медицинском аппарате жидкостного дыхания. При этом устройство позволяет уменьшить объем используемой в аппарате жидкости, снижая тем самым стоимость проведения процесса жидкостной вентиляции легких, или например, оксигенации крови.

ФОрмула изобретения

Массообменный аппарат, включающий корпус, патрубки ввода и вывода фаэ, поплавок с распределителем, соединенный со шлангом, конец которого

764697

iII0

Составитель А.Сондор

Редактор Т.Киселева,Техред И. Левицкая КорректорВ.Бутяга

Заказ 6863/2 Тираж 809 . Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР и о делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35;.Раушская наб., д. /

4 5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, пропущен через отверстие в стенке корпуса, отличающийся тем, что, с целью использования устройства для насыщения жидкости га.зом или ее дегазации и обеспечения стабильности процесса, корпус снабжен установленной по его оси струной, а поплавок выполнен кольцевым с воэможностьв перемещения по струне и снабжен патрубком, соединяющим его с распределителем, выполненным в виде короба с отверстиями в верхнейчасти, при этом шланг снабжен упругим элементом, установленным внутри него.

2.Аппарат по п.1, о т-л и ч а юшийся тем, что упругий элемент выполнен в виде проволоки .в еорме спирали Архимеда.

З.Аппарат по п.1, î i л и ч а ю5 шийся тем, что, с целью повышения боковой устойчивости шланга, упругий элемент выполнен в виде ленты.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1.Рамм В.М. Абсорбция газов.

"Химия", 1976, с. 422.

2. То же, с.601

3. Патент Франции Р 2263018, кл. В О! D 17/02 (прототип).