Роторная массообменная колонна

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ:

Сееэ Советекик

-Социалиетичеекик

Реелублик

»» 268410 (61) Дополнительное к авт. свид-ау (22) Заявлено 23,10.78 (21) 2676217/23-26 с присоединением заявки,% (23) Приоритет .— (5l)M. Кл.

В 01 О 3/30

3Ъеудеротеенкый комитет

СССР ао ямам нзооретений..и открытий

Опубликовано 07.10 80. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 07.10.80 (53) УДK 66,015., 23 (088,8) (72} Авторы изобретения

В,Р,— А. Ручинский, Б. А. Гурков, Ю Г. Нечаев, В. К. Чубуков, Л. С. Блох, Е. В. Бушуев, Е. М, Михальчук, И. Ф, Евкин, В, П. Гаврилин, Н. М. Саркисян и 10. А; Басков (7I) Заявитель (54) РОТОРНАЯ МАССООБМЕННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к роторным колоннам для проведения абсорбционных и ректификационных процессов, в частности для ректификации в условиях вакуума трудно разделяемых и термически нестойких продуктов и их смесей, например кепролактама.

Известна роторная массообменная колонна, 1 содержащая корпус, вал с закрепленными на ием отбортованными цилиндрами и передаточные, устройства (11. Однако такая колонна не обеспечивает работу с термически нестойкими

10 продуктами.

Известна роторная массообменная колонна, содержащая вертикальный корпус, вал с закрепленными на нем отбортованными цилиндрами, 15 образующими рабочие ступени, и переточные устройства.

По периметру цилиндров на границе с отбортовками выполнены ряды переточных отверстий, расположенных на каждом цилиндре поочередно сверху или снизу.

В центральной части рабочих ступеней отбортованные цилиндры могут быть установлены в несколько ярусов (2).

Недостатком этой колонны является появление брызгоуноса и провала жидкости со ступени при достижении достаточно высокой плотности орошения, так как жидкость из переточного отверстия цилиндра выходит веерообразно по высоте отверстия, проскакивая за пределы отбортовки цилиндра, что снижает эффективность массообмена. Это подтверждается испытанием аппарата указанного типа диаметром

0,2 м. При увеличении количества орошения с 200 до 250 л/ч при постоянной подаче пара

КПЛ ступени снижается с 0,7 до 0,6 при постоянной скорости вращения ступени. Веерообразный выброс жидкости (брызгоунос) по вы-. соте переточных отверстий цилиндров наблюда-. ется визуально на аппарате, работающем на системе вода-воздух. Эффективность, таким образом, была снижена на 10%.

Цепью изобретения является повышение производительности аппарата по жидкой фазе за счет снижения брызгоуноса.

Это достигается тем, что на внутренней поверхности каждого цилиндра выполнены танген768410

7 б

3 пчально размещейные каплевидные вмятины, - при этом отверстия расположеньг во вмятинах, На фиг. 1 представлен продольный разрез колонны; на фиг. 2 — поперечный разрез;. на фиг. 3 — общий вид переточных отверстий на цилиндре; на фиг. 4 — разрез А-А фиг. 3.

Колонна содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, ротор, состоящий из вала 2, рабочих ступеней 3, распределительного устройства 4 и установленных коаксиально отборто- 10 ванных цилиндров 5, имеющих поочередно верхний и нижний ряды каплевидных вмятин 6 с отверстиями 7. Каждое отверстие находится в вертикальной плоскости. На внутренней поверхности корпуса установлены кольцевые карманы

8, оснащеннью переточными лотками -9, )

Роторная массообменная колонна работает следующим образом.

Жидкость, поступающая из кольцевого кармана 8 по лоткам 9 в верхнее распределительное устройство 4, выбрасывается из него на внутреннюю поверхность цилиндра 5 и стекает пленочными потоками в виде ниспадающей спирали.

Достигнув каплеобразных вмятин 6, жидкость собирается.в ряд струй, вытекающих через от- . верстия 7 s тангенциальном направлении. Последнее достигается тем обстоятельством, что отверстия располагаются в вертикальных плоскостях, проходящих через ось цилиндра, и формирование каждой струи происходит в каплевидной

30 вмятине 6, внутренняя поверхность которой на. ходится на большом расстоянии от центра, нежели поверхность цилиндра, В самой вмятине 6 движение жидкости происходит с увеличением радиуса закрутки, а ее выброс через отверстие

7 строго тангенциально и в горизонтальной плос. кости. Благодаря этому исключается сброс даже небольшого количества жидкости под углом вверх или вниз, а также ее рекошетирование от поверхности соседнего цилиндра.

4Каплевидные вмятины 6 второго цилиндра 5 располагаются рядами поочередно у нижней кромки.

Таким образом, жидкость на его поверхности тече1 спиралеобразно снизу вверх, покрывая при этом его внутренинно поверхность сплошной жидкостной пленкой. Далее жидкость доходит до каплевидных вмятин б, расположенных уже у верхней кромки второго цилиндра, и выбрасывается на следующий третий цилиндр и так далее.

Жидкость, сбрасываемая с большего. (внешнего) цилиндра ступени, собирается в кольцевом кармане 8 и по лоткам 9 перетекает на нижерасположеииую ступень.

Преимуществом предлагаемого роторного массообмеиного аппарата является увеличение пропускной способности аппарата по жидкой фазе при сохранении эффективности массообмена за счет исключения брызгоуноса..Формула изобретения

Роторная массообменная колонна, содержащая вертикальный корпус, вал с закрепленными на нем отбортованными цилиндрами, выполненными с переточными отверстиями, расположенными на каялом цилиндре поочередно сверхуилиснизу, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности по жидкостной фазе за счет снижения брызгоуноса, на внутренней поверхности каждого цилиндра выполнены тангенциально размещенные каплевидные вмятины, при этом отверстия расположены во вмятинах.

Источники информации, принятые во аННМаННе при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 137108, кл. В 01 J 7/00, 2. Авторское свидетельство СССР 11 537685, кл. В 01 О 3/30, 1975 (прототип) 7684!0

Составитель С. Баранова

Редактор Т. Девятко ТехредН. Бабурка Корректор:М. Вигула

Заказ 7282/59 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проекттая, 4