SU1099992A1 - Аппарат дл проведени массообменных процессов в системе жидкость-тверда фаза-газ - Google Patents

Abstract

1. АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТЬ - ТВЕРДАЯ ФАЗА - ГАЗ, включающий корпус и размещенные по высоте тарелки, кажда  из которых содержит основание с патрубком дл  подвода газа, колпачок, трубу дл  отвода газа с отверсти ми в зоне колпачка и коаксиально установленный стакан, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса и упрощени  обслуживани , труба дл  отвода газа снабжена установленной внутри, на уровне донной части ста-, кана, поперечной перегородкой, под которой в трубе вьшолнены отверсти  дл  выхода газа с нижележащей тарелки . 2.Аппарат по п.1, о т л ичающийс  тем, что труба дл  отвода газа установлена эксцентрично оси колпачка. 3.Аппарат по п. 1и2, отличающийс  -Тем, что трубы дл  (Л отвода газа двух соседних тарелок смещены одна относительно другой. 4.Аппарат по п. 1-3, отличающийс  тем, что тарелки на периферии имеют отверсти , образованные двум  полыми усеченными конусами , соединенными друг с другом меньшими основани ми.

Description

Изобретение относитс  к аппаратам дл  проведени  массообменных процес сов в системе жидкость-тверда  фаза газ,, в частности к пульсационным ко лонным аппаратам. Известен аппарат дл  проведени  массообменных процессов в трехфазных системах - пульсационна  колонна с тарелками КРИЗМ lj . Недостатком такого аппарата  вл етс  то, что вьщел ющийс  в процессе газ нарушает процесс пульсации жидкости в колонне, что приводи к неустойчивости технологического режима. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  аппарат дд1  проведени  массообменных процессов, состо щий из корпуса с размещенными по высоте тарелками, кажда  из которых состоит из основани  с патрубком дл  подвода газа и колпачка, причем тарелки размещены на центральной трубе, имеющей в зоне колпачка отверсти  дл  отвода газа и коаксиально установленные стаканы 2j. Однако газы, образовавшиес  в процессе реакции, совершают одноразовую и неравномерную пульсацию, что приводит к неравномерному перемешиванию продукта. Кроме того, размещение контактных тарелок на центральной трубе затрудн ет сборку и обслуживание аппарата. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса массообмена и упрощение обслуживани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что. в аппарате дл  проведени  массообменных процессов в системе жидкость-тверда  фаза-газ, включающем корпус и размещенные по высоте тарелки, кажда  из которых содержит основание с патрубком дл  подвода газа, колпачок, трубу дл  отвода газа с отверсти ми в зоне колпачка и коаксиально установленный стакан, труба дл  отвода газа снабжена установленной внутри, на уровне донной части стакана, поперечной перегородкой , под которой в трубе выполнены отверсти  дл  выхода газа с нижележащей тарелки. Целесообразно при этом, чтобы трубы дл  отвода газа были установлены эксцентрично оси колпачка. Трубы дл  отвода газа двух соседних тарелок смещены одна относительно другой. 10 2 Тарелки на периферии имеют отверсти , образованные двум  полыми усеченньп ш конусами, соединенными друг с другом меньшими основани ми, На фиг.1 схематично представлена конструктивна  схема аппарата; на фиг.2 - то же, при эксцентричном расположении труб; на фиг.З - контактное устройство; на фиг.4 - то же, при эксцентричном расположении труб; на фиг.5 - узел I - на фиг.З. Алпарат включает корпус 1 с технологическими штуцерами: 2 - дл  подачи твердой фазы в потоке транспортировочной жидкости, 3 - дл  подачи реакционной жидкости, 4 дл  отвода реакционной жидкости, 5 - дл  отвода газов, 6 - дл  отбора твердой фазы, 7 - дл  отвода жидкости. В корпусе 1 размещены контактные устройства 8, а в его верхней части проницаемый дл  жидкости колпак 9 и приводной выгрузочный шнек 10. Корпус 1 собран- из керамических царг 11, установленных в металлической броне 12 на амортизаторах 13. Царги 11 опираютс  друг на друга и ст нуты болтами 14, а дл  уплотнени  разъема между ними служат прокладки 15 и кислотостойка  замазка 16. Царги 11 имеют выступы 17, на которые опираютс  тарелки 18 контактных устройств 8. Кажда  тарелка 18 имеет центральный, патрубок 19 с колпачком 20, соединенным с трубой 21. В зоне колпачка труба 21 имеет отверсти  22 и окружена стаканом 23. В зоне донной части стакана 23 труба 21 снабжена перегородкой 24, перед которой в трубе предусмотрены отверсти  25. Труба 21 может состо ть из отдельных участков 21а, закреапенных непосредственно на колпачках 20, при этом оси этих участков могут быть смещены относительно осей колпачков (фиг.2 и 4). Колпачки каждых двух соседних тарелок повернуты так, что участки труб смещены один относительно другого. Периферийные кра  тарелок 18 имеют отверсти  26, образованные двум  полы№1 усеченными конусами, соединенными друг с другом меньшими основани ми. Аппарат работает следующим образом . Исходный гранулиропл.ки-и| материал подаетс  в аппарпт черрз i.n-уцер 2

в токе транспортировочной жидкости. Одновременно через штуцер 3 поступает реакционна  жидкость. Сополимер всплывает и попадает в зону колпачка 20 контактного устройства. При взаимодействии твердой фазы с реакционной жидкостью выдел етс  газ, который собираетс  под колпаком и вытесн ет суспензию твердой фазы в жидкость. Суспензи  выходит из-под колпачка через отверсти  27 и поступает в зону вьшележащего контактного устройства. Вьщел ющиес  пары, увеличива сь в объеме, достигают отверстий 22 в трубе 21 и проход т во внутреннюю полость трубы. Если на первой стадии процесса паров вьщел етс  недостаточно, через штуцер 3 может подаватьс  инертный газ. При попадании в полость трубы 21 газов в ней образуетс  газожидкостна  смесь, вес столба жидкости в трубе 20 становитс  меньше, в результате чего жидкость из колонны устремл етс  под колпачок 20, вытесн   изпод него газ и соверша  пульсацию. Газ, пройд  по трубе 21 до перегородки 24, выходит через отверсти  25 под колпачок следующей тарелки.Сюда же снизу поступает суспензи , а сверху - порци  свежей реакционной жидкости, при контакте которых выдел ютс  новые порции газов. Собира сь под вторым колпачком, смесь газов вытесн ет жидкость из-под него и поступает в следующий j iacток трубы 21. Процесс пульсации повтор етс . Таким образом, газы, выделившиес  в течение реакции, и газы, поступившие через штуцер 3, участвуют в процессе образовани  импульсов неоднократно, т.е. при прохождении каждого контактного устройства , после чего отвод тс  через патрубок 28 и штуцер 5. Отверсти  26 на периферийных участках тарелок 18 способствуют свободному движению и равномерному распределению жидкой фазы по всему реакционному объему аппарата. Конфигураци  отверстий 26 исключает проваливание или всплывание гранул твердой фазы, мину  контактные зоны под колпачками. Транспортировочна  жидкость и отработанна  кислота отвод тс  через штуцер 7. Гранулы твердой фазы поднимаютс  и собираютс  под колпачком 9, откуда шнеком 10 транспортируютс  к выгрузочному патрубку 6,

Вариант расположени  колпачков

20, труб 21а и стаканов 23, показанный на фиг. 2-4, предназначен дл  промьшшенных аппаратов больших диаметров и способствует более равномерному распределению импульсов

по сечению аппарата и интенсификации процесса перемешивани  в пристеночных зонах аппарата.

При использовании аппарата дл  тонущего гранулированного материала

исходньм продукт загружают в корпус 1 шнеком 10, а выгружают через штуцер 7. Реакционную или промывную жидкость подают через штуцер 2 и отвод т через штуцер 4. Характер

подачи и движени  газов и характер образовани  пульсации аналогичен вьшеописанному. Регулиру  количество подаваемого через штуцер 3 газа, .можно измен ть врем  пребывани 

Тонущего продукта в аппарате.

Таким образом, перегородки в трубе и отверсти  перед перегородками позвол ют осуществить многократную и равномерную пульсацию газов, а следовательно , интенсифицировать процесс массообмена, выполнение трубы из отдельных участков значительно упрощает изготовление и монтаж аппарата , замена единой трубы на отдельные участки позвол ет изготавливать каждое контактное устройство (тарелку , колпачок и трубу со стаканом) как единьш узел, вьтолненньм из керамики ,при этом стоимость апаратов,

предназначенных дл  производств с коррозионными средами, резко снижаетс , дл  аппаратов, изготовленных из керамики, значительно удлинитс  срок безремонтной работы, конструкци  аппарата позвол ет работать как с тонущей, так и с всплывающей твердой фазой.

ю

-И

фиг 2

50

Claims (4)

1. АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТЬ - ТВЕРДАЯ ФАЗА - ГАЗ, включающий корпус и размещенные по высоте тарелки, каждая из которых содержит основание с патрубком для подвода газа, колпачок, трубу для отвода газа с отверстиями в зоне колпачка и коаксиально установленный стакан, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и упрощения обслуживания, труба для отвода газа снабжена установленной внутри, на уровне донной части ста-, кана, поперечной перегородкой, под которой в трубе выполнены отверстия для выхода газа с нижележащей тарелки.

2. Аппарат по п.1, о т л ичающийся тем, что труба для отвода газа установлена эксцентрично оси колпачка.

3. Аппарат по п. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что трубы для отвода газа двух соседних тарелок смещены одна относительно другой.

4. Аппарат поп. 1-3, отличающийся тем, что тарелки на периферии имеют отверстия, образованные двумя полыми усеченными конусами, соединенными друг с другом меньшими основаниями.

SU .,»1099992