Устройство для смешивания газа сжидкостью

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

oi>814429 ф ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-пу (22) Заявлено 14. 12. 78 (21) 2696359/23-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 230381. Бюллетень 1чо 11

Дата опубликования описания 23.03. 81 (51)М. Кл.

В 01 F 13/02

Государстиеииый комитет

СССР по делам иаобретеиий и открытий (53) УДК 66.069. .85(088.8) (72) Авторы изобретения

Г.H.Стронгин, A.С.Матвеев и Ю.А.Гришин

1 л (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ ГАЗА С ЖИДКОСТЬЮ

Изобретение относится к перемешиванию и может найти применение в химической промышленности и в ряде других отраслей народного хозяйства, связанных с проведением реакций между газом и жидкостью, в частности в процессах хлорирования, фосгенирования, гидри1 звания, окисления, получения цианистых и других солей, а также в санитарных установках и т.п.

Известно устройство для смешивания газа с жидкостью, в котором полый вал и лопасти мешалки выполнены из труб, сообщающихся и сочлененных перпендикулярно. Концы трубки — лопасти — срезаны под углом

45 к оси. Срез находится на тыловой стороне лопасти. Всасывание в мешалку газа может происходить как ьт посторонних источников вне реактора, так и изнутри реактора. H первом случае верхнюю часть вала с по— мощью специальной муфты соединяют с источником подачи газа, во втором— просверливают несколько отверстий в верхней части вала над уровнем жидкости и вводят газ внутрь реактора (11.

Однако в данном устройстве образуются крупные пузыри газовой фазы, что приводит к неполной абсорбции.

Для увеличения полноты абсорбции уменьшают размеры пузырей газа, -например путем изготовления барботеров с мелкими отверстиями. Однако мелкие отверстия барботеров быстро зарастают продуктами реакций.

Кроме того, распределение пузырей газа в жидкой фазе с помощью погруженных барботеров неравномерно, так как столб поднимающихся пузырей сосредоточен вокруг барботера, что спо15 собствует коалесценции пузырьков и уменьшает время контакта. В случае экзотермических реакций наблюдается местный перегрев. Значительная часть выходящего иэ барботера газа, непог20 лотившегося в слое жидкости, многократно раэбавляется в газовой фазе устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига25 емому результату является устройство для насыщения жидкости газами, содержащее емкость с отражательными перегородками и патрубком подачи газа, размещенным в крышке емкости.

30 В емкости по оси расположен полый

814429 вал, в верхней части которого над уровнем жидкости выполнено отверстие, через которое внутрь вала пропущена трубка для подачи газа. На нижнем заглушенном конце вала установлены полые лопасти, а над лопастями в валу выполнено отверстие для всасывания жидкости (2 ).

Оцнако известное устройство не о5еспечивает должной эФфективности массопередачи. Вследствие замедленного протекания процессов массопередачи, происходящих в среде жидкостьгаз, происходит загрязнение окружаюШей среды непрреагировавшей газовой фазой, что требует дополнительных капитальных затрат для установки очистки газов.

Цель изобрете ия — интенсификация процесса смешивания газа с жидкостью эа счет повышения эффективности массоотдачи, обеспечивающей полное использование газовой Фазы в аппарате.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для смешивания газа с жидкостью, содержащем емкость с патрубком подачи газа и полый вал с полыми лопастями, вал снабжен насадком с дополнительными полыми лопастями, установленными на его нижнем конце, а патрубок подачи газа размещен в дни це емкости под входным стверстием насадка.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство содержит емкость 1 с отражательными перегородками 2 и патрубком 3 подачи газа. Внутри емкости по оси расположен полый вал 4 с отверстиями 5 в ве,рхней части для газа, сообщаюшими полость вала с газовой фазой над зеркалом жидкости в емкости. Нижний конец вала снабжен заглушкой 6, полыми лопастями 7 и насацком 8 с дополнительными полыми лопастями 9, которые могут быть расположены параллельно или наклонно к лопастям 7. Насадок 8 имеет входное отверстие 10, расположенное соосно с патрубком 3 подачи газа.3.

Устройство работает следующим образом.

При вращении полого вала газ, подаваемый под давлением через патрубок 3, засасывается вместе с жидкостью во входное отверстие 10 насадка 8. Обраэуюшаяся газожидкостная смесь выбрасывается из дополнитель- ных полых лопастей 9 в жидкость, заторможенную отражательными перегородками 2, расположенными в области ометаемой лопастями 7 и 9. Дополнительные полые лопасти 9 равномерно распределяют газ по всему объему жидкости. Одновременно газ, непоглотившийся в слое жидкости и находящийся в наджидкостном пространстве, засасывается через отверстия

5 полого вала 4 за счет разрежения, создаваемого в полых лопастях 7.

Устройство позволяет применять небольшое число оборотов полого вала, что важно для устройств, используемых в эмалированных аппаратах.

Оно позволяет более чем в три раза интенсифицировать протекающие в среде жидкость-гаэ процессы и увели2О чить степень использования газа до

100Ъ, устранить загрязнение окружающей среды непрореагировавшей газовой фазой и снижает удельные расходы сырь я.

Положительный эффект от примене-. ния одного устройства при окислении гидраэобисизобутиронитрила более

100 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Устройство для смешивания газа с жидкостью, содержащее емкость с патрубком подачи газа и размещенный в ней полый вал, в верхней части которого выполнены отверстия, а нижний конец снабжен заглушкой и имеет полые лопасти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсифи49 кации процесса за счет повышения эффективности массоотдачи, вал снабжен насадком с дополнительными полыми лопастями, установленными на его нижнем конце, а патрубок подачи газа размещен в днище емкости под входным отверстием насадка;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Штербачек 3. и др. Перемешивание в химической промышленности.Л., Госхимиздат, 1963, с. 332.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 253756, кл.В 01 F 13/02, 1966.

814429

Составитель Т. Зубарева

Редактор Г. Кацалап Техред A. Бабинец Корректор С.йекиар

Заказ 873/8 Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП- Патент, r.Óærîðîä, ул.Проектная,4