Насадка для массообменных аппаратов

 

Союз Советскими

Социалистических

Республик

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1ц967533 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 19.0980 (21) 2986188/23-26

Р М.g>

В 01 0 53/20 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР но лелам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23.10.82. Бюллетень ¹ 39 (53) УДК 66.074. .513(088.8) Дата опубликования описания 231082

И.П. Наумов, И.К. Хлуденев, В.А. Олехнов ч, Э.И. Кол В.В. К ешовв" "ЯЯЦДд (72) Авторы изобретения есников, А.Г. Румянцев, и В.Е. Орлов

)3 "" "Т) - ))ЧКС)(у (71) Заявитель ((ii))or>=.<;< (54) НАСАДКА ДЛЯ MACCOOEMEIIHbIX АППАРАТОВ

Изобретение относится к устройст.вам для проведения тепло- и массообменных процессов в химической и других отраслях промышленности, в частности для процессов абсорбции, десорбции.

Известны насыпные насадки, выполненные. в виде тонкостенных колец (1).

Недостатком этих насадок является их незначительная удельная поверхность (примерно 400-600 и /и )

2 3 в зависимости от размера элемента насадки.

Известна также насыпная 1асадка, представляющая собой проволочную спираль, где каждый виток выполнен в виде многогранника, повернутого относительно соседнего витка на некоторый угол. Удельная поверхность такой насадки более 1000 1л /"1 (2 ).

Недостатком известной спиральнопризматической насадки является довольно большой диаметр внутреннего отверстия по сравнению с геотлетрическим размером отдельного элемента насадки, в результате чего происходит частичный проскок газа, не вступившего в контакт с жидкостью (особенно проявляется при раз1лерах элемента насадки больше,че л ?к2 мм).

Целью изобретения является повышение эффективности насадки за счет снижения проскока газа.

Укаэанная цель достигается тем, что в насадке, выполненной в виде проволочной спирали, каждый виток которой повернут относительно соседнего витка на некоторый угол, витки спирали выполнены в виде эллипса с отношением большой его оси к малой, равным 1,75-2,5.

Такая спирально-эллипсная насадка имеет больший насыпной вес по сравнению с спирально-призматической насадкой такого же размера, т.е. большее число элементов в единице объема, а следовательно, и большую удельную поверхность. Это обусловлено наличием более глубоких впадин на спиральной поверхности за счет эллипсной формы витков, что способствует более плотной упаковке. Увеличе,ние удельной поверхности насадки повышает ее эффективность.

25 Ийтервал отношений большой оси витка эллипсной насадки K его малой оси, равный 1,75-2,5, огределяется такими характеристиками насадки, как периметр витка„ диаметр в.-1исан30 ной в виток окружности и глубиной

967533

Удельная поверхность м -/м

Диаметр отверстия в элементе насадки, м

Число штук в 1м

Масса

1 м,кг

Свободный объем

Насадка

Предлагаемая

3-10

5 ° 10

1134

2991000

0,84

1121

1098

0,87

1085

Известная

Формула изобретения впадин на образующей. При отношении осей меньше 1,75 диаметр вписанной в виток окружности увеличивается, приводя к проскоку газовой фазы, глубина впадины на образующей уменьшается, понижая плотность упаковки насадки. При отношении осей больше

2,5 значительно уменьшается периметр витка, определяющий геометрическую поверхность насадки. Характеристики насадки вне интервала отношений большой оси эллипса к малой 1,75.2,5 уменьшают эффективность работы насадки. Оптимальным является отношение ббльшой оси к малой в пределах 1,75-2,5.

На фиг. 1 представлен элемент спирально-эллипсной насадки, вид сверху; на фиг. 2 — то же, вид сбоку, Насадка работает следующим образом.

Газ проходит снизу, жидкость че-рез насадку 1 сверху.

Эффективность насадки определяют на модельной системе в процессе абсорбции двуокиси углерода щелочным .раствором. Испытания проводят при скорости газовой фазы 1 м/с и расходе жидкого поглотителя 2,25 л/ч.

Использование предлагаемой насадКи обеспечивает по сравнению с известной увеличение эффективности работы массообменной аппаратуры íà 15%.

Насадка для массообменных аппаратов, выполненная в виде проволочной спирали, каждый виток которой повернут отйосительно соседнего витка на некоторый угол, о т л и ч а ю щ а—

Концентрация двуокиси углерода

8 газовой смеси составляет около.

0,5 об.В.

В опытах используют спиральноэллипсную насадку, изготовленнуго из

5 нержавеющей проволоки диаметром

0,5 мм.

Высота элемента насадки 7 мм, а отношение большой оси эллипса к малой

2,0 мм при абсолютной величине большой оси 7 мм (насадка размером

7гг7<0 5 мм).

Испытания эффективности насадки проводят в колонне диаметром 50 мм.

Высота слоя насацки 900 мм.

Согласно результатам лабораторных испытаний высота единицы переноса для спирально-эллипсной насадки значительно меньше, чем для спиральнопризматической. Увеличение эффектив.ности насадки при этом составляет 15%.

В таблице приведена характеристика предлагаемой и известной насадок 7х7к0,5. Спирально-эллипсная насадка по сравнению с спиральнопризматической насадкой имеет большую массу, число элементов и поверхность в единице объема. При этом диаметр отверстия в элементе спирально-эллипсной насадки в 1,67 раз гленьше, чем в элементе спирально-призглатнческой

ЭО насадки. я с я тем, что, с целью повышения эффективности насадки за счет сни50 жения проскока газа, витки спирали выполнены в виде эллипса с отношением большой его оси к малой, равным

1,75-2,5.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Раггм В.М. Абсорбция газов. N., "Химия", 1976, с. 312-313.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 75115, кл. В 01 0 53/20, 1949.

967533

Составитель А. Сондор

Редактор Н. д уган Техред A.Áàáèíåö рр

Ко ректор А. Ференц б

Заказ 7948/13 Тираж 734 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

4 5

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