Массообменный аппарат

Авторы патента:

ФИЛИМОНОВ АНАТОЛИЙ НИКОЛАЕВИЧ

ЗАМАЛИЕВА РОЗА ХАРИСОВНА

ШАХМАНОВ РАШИТ МИРЗАЕВИЧ

САМУТКИН ЕВГЕНИЙ НИКОЛАЕВИЧ

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 980746 (61) Дополнительное к авт. св .-н, (22) Заявлено 2! .05.81 (2! ) 3291288/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ” (51) М. К., В О! D 3/32

В 01 D 3/22

Гееуддретвеннмй кемнтет

СССР (53) УД К 66.0! 5. .23.05 (088.8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12..82 по делам нзебретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

А. Н. Филимонов, P. Х. Замалиева, P. М. Шахманов и Е. Н.-бамуткин

Казанский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. С. М. Кирова. (7!) Заявитель (54) МАССООБМЕННЫИ АППАРАТ

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в аппаратах для процессов массообмена и пылеулавливания, широко применяемых в химической промышленности.

Известен аппарат для проведения тепломассообменных процессов, включающий корпус с расположенными внутри него перфорированными тарелками, снабженными переливными трубами с размещенными над ними барботажными устройствами, к нижним концам переливных труб прикреплена кольцевая пластина и перфорация размещена на плоскости тарелки в центральной части, перекрываемой кольцевой пластиной (1).

Однако данный аппарат, обладая высоким гидравлическим сопротивлением по газу. далек от оптимальной организации взаимодействующих потоков и, следбвательно, не может быть достигнута высокая интенсивность процесса. го

Известен массообменный аппарат, содержащий вертикально установленный цилиндрический корпус, распределительные кольца, установленные в корпусе и делящие его на контактные камеры, в которых размещены контактные тарелки в виде перфорированных конусов со сливными патрубками и отбойниками, конусы выполнены гофрированными и размещены в корпусе в чередующейся последовательности вершинами вверх и вниз (2).

К недостаткам данного аппарата следует отнести высокое гидравлическое сопротивление движению газа; наличие «мертвых» зон в стекающей по желобкам гофрированного конуса жидкости, где отсутствует контакт жидкости и газа. Перфорации выполнены на боковых поверхностях гофр (op»ентировочного в средней их части). Такое выполнение перфорации приводит к тому, что в слое стекающей по желобкам жидкости, расположенном ниже перфораций, отсутствует контакт с газом. Контактирует с газом лишь та часть стекаюгцей по желобу жидкости, что находится на уровне перфораций и выше. При такой организации течения потоков на конусе трудно обеспечить высокую интенсивность процесса массообмена, так как часть стекающей по желобкам (гофрам) жидкости вообще не

98() 746

Вступает и контакт с газом. Все это приводит к суигествсниому ухулшению качества ((олучяемого пролукта.

Цель изобретения вЂ” интенсификация процесса мяссообмена.

Поставленная цель лостигается тем, что в массообмениом аппарате, содержа)цем вер тикально установленный цилиндрический корпус, распределительные кольца, установленные в корпусе и делящие его на контактные камеры, в которых размещены контактные тарелки в виле пепфорированных конусов со сливными патрубками и отбойниками, конусы выполнень гофрированными и размещены в корпусе в чередующейся последовательности вершинами вверх и вниз, отверстия перфораций выполнены во впадинах гофрированных конусов, и снабжены коническими патрубками, обращенными меньшими основаниями к плоскости гофрированных конусов, при этом конические патрубки снабжены завихрителями.

Это позволят снизить гидравлическое сопротивление движению потока газа; исключить «мертвые» зоны в контактной зоне аппарата; сообщить отдельным струям, на которые разбивается поток газа, закрутку, Все это ведет к интенсификации процесса массообмена, -(а фиг. изображен аппарат, продольныи разрез; на фиг. 2 вЂ” разрез А вЂ” А на фиг. ); на фиг. 3 вЂ” сегмент гофрированного конуса прототипа; на фиг. 4 вЂ” разрез

Ь--Б на фиг. 3 (здесь же изображена гидролинамическая картина взаимодействия потоков в прототипе); на фиг. 5 вЂ” сегмент гофрированного конуса предлагаемого аппарата; на фиг. 6 вЂ” разрез В вЂ” В на фиг. 5 с изображением гидродинамической картины взаимодействующих потоков; на фиг. 7вЂ” то же, с коническими патрубками; на фиг. 8аксонометрическое изображение конического патрубка с завихрителем.

Массообмениый аппарат состоит из корпуса 1, по высоте установлены контактные т арелки 2, выполненные в виде гофрированных конусов, распределительные кольца 3, установленные между основаниями конусов, сливные патрубки 4, выполненные в вершине каждого полого конуса, установленного вершиной вниз, отбойники 5, размещенные с зазором относительно сливных патрубков 4, конических патрубков 6, установленных меньшими основаниями к плоскости гофрированного конуса. Конические патрубки снаб жены зявихрителями 7.

Массооб ме нный а пи а рат работает следующим образом.

Гяз поступает снизу аппарата, жидкость подается сверху. Газ, лойля до нижней контактной тарелки 2, прохолит через конические патрубки 6, снабженные зявихрителями

7. лелясь при этом на отлельные закрученные струи, контактирует с жидкостью, стека25 вого потока вращательное движение (закрутки), приводит к перераспределению ком30 понент осевой и окружной скорости (уменьшение осевой составляющей при одновременном увеличении окружной компоненты), а это ведет к увеличению прололжительности контакта фаз;. к дополнительной турбулизации взаимодействующих потоков, т. е. в

35 конечном итоге вЂ” к интенсификации мас.сообменных процессов.

Использование предлагаемого аппарата позволяет интенсифицировать процесс массообмена и улучшить эффективность пылеФормула изобретения

51!

55 ющей с верхней контактной тарелки 2 через расирелелительное кольцо 3, образуя в объеме конуса высокотурбулизовя и ныи газожид. костной слой, пройля который, газ поднимается, а жидкость ио сливиому патрубку 4 поступает на нижерасположеиную тарелку, распрелеляясь по ее поверхности отбойниками 5. Газ, пройля перфорации, снабженные коническими патрубками с завихрите. лями вышерасположенной контактной тарелки 2, образует с жидкостью высокотурбулизированный слой на наружной поверхности конуса, пройдя который, газ поднимается, а жидкость по распределительному кольцу 3 поступает в объем нижнерасположенной контактной тарелки, где процесс повторяется.

Такое поочередное взаимодействие газа с жидкостью в объеме конуса и на его поверхности способствует увеличению эффективности процесса массообмена и пылеулавливания. Кроме того, снабжение отверстий перфораций коническими патрубками, обращенными меньшими основаниями к плоскости гофрированного конуса с установленными в них завихрителями, снижает гидравлическое сопротивление движению газовой фазы, следовательно, снижаются энергетические затраты на транспортировку газа; придает отдельным струям газоулавливания при одновременном снижении энергетических затрат на транспортировку газовой фазы.!. Массообменный аппарат, солержащий вертикально установленный корпус, распределительные кольца, установленные в корпусе и делящие его на контактные ступени, в которых размещены тарелки в виде перфорированных гофрированных конусов, установленных в чередующейся иослеловательности вершинами вверх и вниз, со сливными патрубками и отбойникями, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена, отверстия перфораций вы-

Ф полнены во виаЛииах гофрированных конусов и снабжены коническими иатрубкями, обращенными меньшими основаниями к плоскости Гофрировянннх к(н(j(ов. ж74Д

А-A

Фиг.f

Фиг.2

2. Аппарат по и. I, отличающийся тем, что конические патруоки снабженызФйихрителями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 491391, кл. В 01 D 3/22, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 493232, кл. В Ol D 3/32, 1973.

980746

В-В

Составитель A. Сондор

Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор И. Бокшан