Тепломассообменная колонна

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

СоЦиалистнческнх

Республик нц 946574 (61)Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150880 (21) 2976045/23-26 с присоединением заявки Йо— (23) Приоритет -

Опубликовано 30.0282. Бюллетень Йо 28

Дата опубликования описания 300782 (И) М.КЛ.

В 01 0 3/20

В 01 0 53/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

)53) УДК 66.015.28. .05 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г.Г.Михайленко, В.В.Щерстобитов, A.Е. Офутин и А. Н. Бутвин

Одесский ордена 1рудового Красного Знамени политехнический институт

P1 ) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к массообменным аппаратам, в частности к тарельчатым колонным аппаратам, испольэуемам в химической, микробиологической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности, и может быть применено для очистки отходящих газов суперфосфатных производств.

Известна тепломассообменная колонна, включающая вертикальный корпус с расположенными по высоте одна над другой тарелками с отверстиями для прохода газа и установленными над ними барботажными колпаками конусной формы. Отверстия в перегородках имеют переточные штуцера, которые выступают иэ перегородок вниз. Аппарат снабжен патрубками для подвода и отвода жидкости и патрубкамк для подвода и отвода газа (1 ).

Наличие в известном аппарате перфорации на периферийной части тарелки и переточного устройства затрудняет воэможность работы аппарата s условиях наличия взвеси в обрабатываеьых системах иделает практически невозможным его использование при мокрой очистке промышленных газовых выбросов от фтористых соединений, т,е. в условиях, где имеет место образова« ние геля H>Si F . Сепарационное пространство между перегородками работает неэффективно, так как орошающая жидкость поступает в зону абсорбции в виде сйлошных струй и вихрей.

Эффект увеличения поверхности контакта фаэ незначителен, так как достигаемая степень дисперсности при прохождении жидкости через перфорацию колпачка не может быть высока (низкая энергия потока орошающих струй, так как орошение самотеком).

Цель изобретения - интенсификация

15 тепломассообмена sa счет вторичного дробления капель.

Поставленная цель достигается тем, что в колонне, включанкцей вертикаль- ный корпус с расположенными по высо20 те одна над другой тарелками с отверстиями для прохода газа и установленными над ними барботажными колпаками конусной формы, патрубки для ввода и вывода газа, форсунку, последняя ус25 тановлена над каждым колпаком, при этом отношение углов конусности кол- . пака и раскрытия выходного сопла форсунки составляет 1,5-2,0.

На чертеже приведена конструкция

30 тепломассообменной колонны.

946574, Колонна состоит из вертикального корпуса 1, в котором одна над другой расположены поперечные перегородкитарелки 2. Над перегородками-тарелками установлены барботажные колпаки 3, состоящие из верхней и нижней частей. 5

Высота нижней части колпака обеспечи.вает перекрытие перегородки-тарелки, а угол его конусности — направление газового потока в сторону кольцевого пространства, образуемого тарелками 10 и корпусом. Сливные патрубки 4 сообщены через насосы 5 с форсунками б.

Корпус 1 колонны переходит в сборник

7. Через патрубок 8 в колонну поступает газ. Сборник 7 снабжен патрубком15 цля отвода продукта иэ системы. Колонна снабжена насосом 9 и системой трубопроводов для подачи и отвода орошающей жидкости. Подача свежего сорбента осуществляется по трубопроводу 10.

Колонна работает следующим образом.

Стекающая в сборник 7 орошаемая жидкость насосом 9 подается на орошение в верхнюю секцию колонны, где распыляется форсункой 6. При этом . корневой угол факела выбирается в соответствии с конусностью в верхней части 11 колпака 3 по уравнению

=d/k, где, k - коэффициент в пределах

1 5-2,0. Это обеспечивает вторичное дробление капель, yaapsrorrrax в верхнюю часть колпака,-и одновременно интенсивный массообмен и сепарационном пространстве. Собирающаяся в 35 кольцевом пространстве, образованном тарелкой и корпусом, жидкость приводится в состояние интенсивного барботажа газом, поступившим в аппарат противотоком жидкости и на- 40 правленным к зеркалу жидкости нижней частью колпака, Таким образом, и в этой зоне происходит интенсивный массообмен. Из секции жидкость выводится при помощи патрубка 4 и 45 насосом 5 направляется на орошение к форсунке 6 нижележащей секции.

Аналогично работают остальные секции аппарата, количество которых вы» бирается в соответствии с решаемой задачей. IIo мере увеличения концентрации в замкнутой системе сорбента для поддержания движущей силы процесса абсорбции в систему вводится свежий сорбент по трубопроводу 10.

Реализация изобретения в промышленности обеспечивает интенсификацию массообмена на поверхности колпака за счет вторичного дробления капель; воэможность использования сепарационного пространства за счет установки в межтарельчатом пространстве колпаков и эффективность вторичного дробления капель; создает условия уменьшения высоты аппарата.

При этом направление движения газа в сторону жидкости, стекающей в кольцевое пространство, создает условия для получения дополнительного эффекта эа счет интенсивного барботажа и разбрызгивания жидкости. Возможно использование аппарата при осуществлении массообменных процессов, осложненных наличием взвесей, возможностью гелеобразования и шламоотложения. . Формула изобретения

Тепломассообменная колонна, включающая вертикальный корпус с расположенными по высоте одна над другой тарелками с отверстиями для прохода газа и установленными иад ними барботажными колпаками конусной формы, патрубки для ввода и вывода газа и форсунку для распыления жидкости, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена эа счет вторичного .дробления капель, форсунка установлена над каждым колпаком, при этом отношение углов конусности колпака и раскрытия выходного сопла форсунки составляет 1,52,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 .. Заявка ФРГ 9 242 785 8, кл. В 01 О 3/24, 1977.

946574

Составитель Л.Сондор

Редактор Л. Филь Техред A. Бабинец

Корректор Н. Король

Филиал ППП "Патент", г.Уагород, ул.Проектная, 4

Заказ 5392/8 Тирам 734 Подписное

BHHHOH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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