Массообменный аппарат

 

(i i) 921590

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.01.80 (21) 2871315/23-26 (51) М.К . с присоединением заявки №вЂ”

В О! D 3/26

Гееударстеенный кемлтет (23) Приоритет— (53) УДК 66.015. .23. 05 (088. 8 ) Опубликовано 23.04.82. Бюллетень №15 ло делам нзебретеннй н еткрмтий

Дата опубликования описания 28.04.82

И. И. Поникаров, Б. M. Азизов, Н. Б. Митропольская, М. И. Ачаев (72) Авторы изобретения

Казанский химико-технологичес им. С. М. Киров (71) Заявитель (54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к аппаратам для проведения физико-химических процессов между газами и жидкостями, в частности к аппаратам, предназначенным для очистки газов в условиях залповых выбросов.

Известен массообменный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью, имеющий вертикальный корпус цилиндрического или прямоугольного сечения, снабженный штуцерами для подвода и отвода газа и жидкости, по высоте которого размещаются кон10 тактные тарелки, разделенные на ряд изолированных контактных полостей с помощью плоских глухих и сквозных перегородок, которые имеют в верхней части щелевые вырезы и снабжены отогнутыми козырьками. При этом сквозные и глухие перегородки направлены от вышележащей тарелки к нижележащей и нижняя часть сквозных перегородок погружена в слой жидкостиЩ.

Однако этот аппарат при всех своих положительных особенностях весьма чувствителен к изменению нагрузки по газовой фазе и при этом требуется довольно много впе2 мени для вывода аппарата на устойчивый режим работы.

Цель изобретения — увеличение диапазона устойчивой работы и равномерного распределения жидкости по контактным каналам.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате, выполненном в виде вертикального корпуса со штуцерами подвода и отвода газа и жидкости, по высоте которого размещены контактные тарелки в виде горизонтальных перфорированных перегородок, разделенных на изолированные полости глухими и сквозными перегородками со щелевыми вырезами и плоекими козырьками, нижняя часть сквозных перегородок погружена в слой жидкости, верхние кромки козырьков и глухих перегородок расположены над горизонтальной перегородкой, а каждая глухая перегородка снабжена заглушкой в виде пластины с отогнутым вниз краем, установленной на расстоянии от верхней кромки козырька и перекрывающей ее.

При такой конструктивной компановке на контактных тарелках аппарата образуют ся изолированные полости, а над каждой

9215

Формула изобретения щелью для прохода жидкости — гидрозатвор.

На чертеже показан предлагаемый аппарат, продольный разрез.

Аппарат состоит из вертикального корпуса 1 цилиндрического или прямоугольного сечения, по высоте которого размещаются контактные тарелки. Каждая тарелка состоит из горизонтальной перегородки 2 со щелевыми вырезами для прохода жидкости, к которой крепятся сквозные перегородки 3 и глухие перегородки 4, образующие ряд последовательных контактных и сепарационных полостей 5 и 6, изолированных друг от друга. При этом глухие перегородки 4 размещены таким образом, что их верхние кромки находятся над плоскостью горизонтальной перегородки, образуя на ней также ряд изолированных приемных полостей 7. Сквозные перегородки 3 имеют в верхней части щелевые вырезы для прохода газа, а их нижняя часть погружена в жидкость на нижележащей тарелке для обеспечения необходимо- го гидрозатвора.

В щелевых вырезах горизонтальной перегородки 2 расположены плоские козырьки 8, причем нижние их кромки с зазорами находятся в контактных полостях между глухи- 25 ми и сквозными перегородками, а верхние— под плоскостью горизонтальной перегородки 2.

Над каждым щелевым зазором между глухой перегородкой иа расстоянии от верхней кромки козырьком установлена заглуш- ЗО ка 9, выполненная в виде плоской пластины, плотно примыкающей к глухой перегородке и имеющей отогнутый край, который образует зазоры с плоскостью горизонтальной перегородки и верхней частью козырька. Для поддержания на тарелке определенного слоя жидкости предусматривается ограничительная планка IO. Подача газа с тарелки на тарелку осуществляется через перетоки 11

Для подвода и отвода жидкой и газовой фаз аппарат снабжен штуцерами 12 — 15. 40

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость (ее движение на чертеже показано сплошными стрелками) подается в аппарат сверху через штуцер 12 в каждую из приемных полостей 7 и .через щелевые вырезы в горизонтальной перегородке направляются в контактные зазоры. Газовый поток (пунктирные стрелки на чертеже), поступая снизу через штуцер 13, направляется в крайнюю контактную полость через щелевой вырез в верхней части сквозной перегородки. 5р

При этом газовый поток сужается, приобретает большую скорость и увлекает за собой жидкость, стекающую сверху. Хорошо турбулизированной газожидкостный поток перемещается вниз по контактному зазору, при этом создаются благоприятные условия 55 для интенсивного тепло- и массообмена между фазами. На выходе из контактной полости жидкость отбрасывается вниз и поступает

90 4 в соответствующую приемную полость на нижележащей тарелке, а газ, расширяясь и теряя скорость, поступает в сепарационную полость и направляется во второй контактный зазор. При изменении направления и скорости газа также происходит сепарация жидкости. Таким образом, газ последовательно проходит все контактные зазоры на тарелке, контактируя в каждом из них со свежей порцией жидкости. Наряду с увеличением межфазной поверхности и времени контакта такая схема взаимодействия обеспечивает более равномерное распределение жидкой фазы и ее большую величину, ибо подвод свежей порции жидкости в каждую контактную полость дает возможность последовательно увеличивать разность между рабочей и равновесной концентрациями, что способствует более полному исчерпыванию или насыщению газовой фазы. Кроме того, на каждоой ступени аппарата контакт фаз осуществляется при нисходящем прямотоке, что позволяет снизить гидравлические сопротивления ступени.

Наличие изолированных приемных полостей и заглушек над щелевыми вырезами на каждой ступени обеспечивает надежный гидрозатвор над контактными полостями и равномерное поступление жидкости в контактные зазоры за счет того, что в каждой приемной полости устанавливается свой гидростатический столб жидкости, соответствующий статическому давлению в верхней части контактной полости.

Все это расширяет диапазон устойчивой работы аппарата и обеспечивает осуществление эффективного взаимодействия фаз в условиях изменяющихся нагрузок по газовой фазе. Эффективность аппарата обуславливается наличием надежного гидрозатвора над каждым щелевым вырезом в горизонтальной перегородке и приемных полостей, изолированных друг от друга, что позволяет устанавливать гидростатический столб жидкости в соответствии с давлением в каждой контактной полости и, таким образом, обеспечивать равномерную подачу жидкости в каждый контактный зазор.

Массообменный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью, выполненный в виде вертикального корпуса со штуцерами для подвода и отвода газа и жидкости, по высоте которого размещены контактные тарелки в виде горизонтальных перфорированных перегородок, разделенных на изолированные полости глухими и сквозными перегородками со щелевыми вырезами и плоскими козырьками, нижняя часть сквозных перегородок погружена в слой жидкости, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона ус92 тойчивой работы и равномерного распределения жидкости по контактным каналам, верхние кромки козырьков и глухих перегородок расположены над горизонтальной перегородкой, а каждая глухая перегородка снабжена заглушкой в виде пластины с отогнутым вниз краем, установленной на расстоя1590 6 нии от верхней кромки козырька и перекрывающей ее.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 226550, кл. В 01 D 53/18, 1966 (прототип).

Составитель А. Сондор

Редактор Т. Киселева Техред А. Бойкас Ко р рек то р А. Грн цен ко

Заказ 2428/б Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4