SU652948A1 - Массообменный аппарат - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к аппаратам дл  проведени  массообменных процессов в системах газ-жидкость, в частности к абсорбционным и ректификационным колоннам, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, газовой, пищевой промыт л енност х. Известны массообменные аппараты, содержащие корпус, расположенные в корпусе контактные тарелки и переливные устройства 1. Газ и жидкость в таких аппаратах движутс  по схеме противотока. Вследствие этого скорости их движени  ограничены ростом уноса жидкости при увеличении скорости газа и захлебыванием тарелки при увеличении подачи жидкости. Таким образом, противоток в массообменных аппаратах лимитирует производительность и эффективность массопередачи , котора  сильно зависит от скоростей газа и жидкости. Известен также массообменный аппарат дл  контактировани  газа (пара) с жидкостью , содержащий вертикальный корпус, горизонтальные тарелки с выполненными в них отверсти ми, газо-жидкостные патрубки , закрепленные в отверсти х тарелок, и колпачки с центральными отверсти ми, размещенные над патрубками 2. Недостатками этого аппарата  вл ютс  изка  интенсивность массообмена, узкий иапазон эффективной работы при изменеии нагрузок по газу и жидкости. С целью интенсификации процесса путем создани  скоростного газо-жидкостного потока и его сепарации на фазы, а также улучщени  перетока жидкости с тарелки на тарелку и повыщени  эффективности процесса за счет увеличени  поверхности контактировани  аппарат снабжен соосно расположенными над газо-жидкостными патрубками дополнительными патрубками, нижний конец которых закреплен в центральном отверстии колпачка и расположен коаксиально внутри газо-жидкостного патрубка, дополнительно аппарат снабжен переточными патрубками, закрепленными верхним торцом в выщележащей тарелке, и чащами, подвещенными к нижним торцам переточных патрубков в виде гидрозатворов, и насадкой, размещенной в газо-жидкостных патрубках.

На чертеже изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез.

Массообменный аппарат содержит вертикальный корпус 1 и тарелки 2, с закрепленными в них переточными патрубками 3 с чашами , подвешенными к нижним торцам переточных патрубков в виде гидрозатворов 4. В тарелках закреплены газо-жидкостные патрубки 5. Над патрубками размеш,ены колпачки 6 ,имеюпдие на нижней кромке вырезы 7, например, треугольной формы, дл  улучшени  распределени  газа. Над газо-жидкостными патрубками соосно расположены дополнительные патрубки 8, нижний конец которых закреплен в центрально.м отверстии колпачка и расположен коаксиально внутри газо- жидкостного патрубка. В газо- жидкостны .х патрубках 5 размещена насадка 9.

Массообменный аппарат работает следующим образом.

Жидкость поступает с вышележашей тарелки через переточный патрубок 3 и гидрозатвор 4 в нижнюю часть дополнительного патрубка 8. Здесь в зависимости от соотношени  нагрузок по газу и жидкости определенна  часть жидкости подхватываетс  газом и в режиме восход пд,его пр мотока движетс  с большой скоростью вверх по кольцево .му зазору между переточным патрубком 3 и дополнительным патрубком 8. При выходе пз кольцевого зазора происходит дробление газо-жидкостного потока при соударении с поверхностью вышележаш,ей тарелки и сепараци  жидкости при движении газа с резкими поворотами и входному сечению газожидкостного патрубка 5. Отделивша с  от газа жидкость падает на полотно тарелки 2 и накапливаетс  там в виде сло  определенной высоты. Газ поступает на тарелку 2 через газо-жидкостный патрубок 5 и, пройд  насадочный слой, делитс  на два потока. Первый из них движетс  в.месте с жидкостью вверх по дополнительному патрубку 8, а второй , проход  через колпачок 6, образует барботажный слой на полотне тарелки 2. Соотношение потоков определ етс  соотношением гидравлических сопротивлений, преодолеваемых ими, которое зависит от нагрузок по газу и жидкости, и, кро.ме того, может регулироватьс  изменением геометрических характеристик тарелки, например.

уровнем расположени  верхнего торца переточного патрубка 3 над полотном тарелки 2. Создание дополнительной барботажной зоны на каждой тарелке аппарата позвол ет соединить в нем достоинства высокоинтенсивных , работаюш.их при высокой нагрузке по газу, пр моточных элементов с широким диапазоном эффективной работы, большой поверхностью и временем контакта, характерных дл  барботажных конструкций. Испытани  гидродинамической .модели подтвердили высокую работоспособность аппарата .

Claims (3)

1.Массообменный аппарат дл  контактировани  газа (пара) с жидкостью, содержащий вертикальный корпус, горизонтальные тарелки с выполненными в них отверсти .ми, газо-жидкостные патрубки, закрепленные в отверсти х тарелок, и ко;1пачки с центральными отверсти ми, размещенные над патрубками , отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса путем создани  скоростHoio газо-жидкостного потока и его сепарации на фазы, он снабжен соосно расположенными над газо-жидкостны.ми патрубка .ми дополнительны.ми патрубка.ми, нижний конец которых закреплен в центральном отверстии колпачка и расположен коаксиально внутри газо-жидкостного патрубка.

2.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  перетока жидкости с тарелки на тарелку, он снабжен переточными патрубками, закрепленными верхним торцом в вышележащей тарелке, и чашами, подвешенными к нижни.м торца.м переточных патрубков в виде гидрозатворов.

3.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса за счет увеличени  поверхности контактировани , он снабжен насадкой, размешенной в газо-жидкостных патрубках.

Источники инфор.мации, прин тые во вни .мание при экспертизе

1.Александров И. А. Ректификационные н абсорбционные аппараты. М., Хими , 1973, с. 102.

2.Патент США № 2507325, кл. 261 - 114, 09.05.ЛО.