Массообменный аппарат

Массообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий вертикальный корпус, пуЛьсационную камеру, соединенную . с нижней частью корпуса, циркуляционную трубу и штуцера для загрузки и выгрузки реагентов, о т л ича ют ий с я тем,,что, с целью повышения производительности аппарата и уменьшения загрязнения воздуха , он снабжен конической перегородкой с цилиндрическим насадком,рас 1 М51МГ;Г- положенной в нижней части корпуса, транспортируквдим устройством, установленным коаксиально внутри циркуляционной трубы, по высоте которого выполнены кольцевые щели с направленными вверх отражателями/ причем нижняя часть транспортирующего устройства расположена внутри цилиндрического насадка, а верхний конец транспортирующего устройства снабжен установленным над ним диском, диаметр которого больше диаметра циркуляционной трубы. 2. Аппарат по п.1, о т л ич ающ ий с я тем, что кольцевые щели с отражателями расположены по высоте на расетояйии 5-6 гидравлических диаметров щели, а кольцевой зазор между транспортирующим устройством и циркуляционной трубой составляет треть диаметра транспортирующего устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) ЗЮ)) В 01 В 11 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1

r) ().

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ

К ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3352060/23-26 (22) .13.11.81 (46) 29.02.84 ° Бюл. 9 8 (72) В.Е. Морковников, В.А. Чернов, Л.С. Рагинский, A.Ñ. Астапенков, A.N. Белынцев и Г.Н. Чочиев (53) 66.061.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 285898, кл. В 01 ) 1/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

9 614799, кл. В 01 D 11/02, 1976 . (54) (573 1. ИАССООБИЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий вертикальный корпус, пульсационную камеру, соединенную с нижней частью корпуса, циркуля-. ционную трубу и штуцера для загрузки и выгрузки реагентов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью. повышения производительности аппарата и уменьшения загрязнения воздуха, он снабжен конической перегород-.кой с цилиндрическим насадком,расположенной в нижней части корпуса, транспортирующим устройством, установленным коаксиально внутри циркуляционной трубы, по высоте которого выполнены кольцевые щели с направленными вверх отражателями, причем нижняя часть транспортирующего устройства расположена внутри цилиндрического насадка, а верхний конец транспортирующего устройства снабжен установленным над ним диском, диаметр которого больше диаметра циркуляционной трубы.

2. Аппарат по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что кольцевые щели с отражателями расположены по высоте на расстоянии 5-6 гидравли- <и

Я ческих диаметров щели, а кольцевой зазор между транспортирующим устрой:ством и циркуляционной трубой сос тавляет треть диаметра транспорти- С

Рующего устройства.

1039049

Изобретение относится к конструк- циям массообменных аппаратов для .систем "твердое-жидкость".

Известен массообменный"аппарат, содержащий вертикальный корпус, пульсационную -камеру с патрубком, соединенную с нижней частью корпу,са, циркуляционную трубу с подводом барботажного воздуха, штуцера за-, грузки и выгрузки реагентов (Ц .

Недостатками этого аппарата являются забивание нижней части корпуса осадком, невысокая надежность и эффективность. . Известен также массообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, пульсационную камеру, циркуляционную трубу с подводкой барботажного воздуха, сообщающуюся с пульсационной камерой с помощью патрубка, штуцера загрузки и выгрузки (2$ .

Недостатком этого аппарата явля1 ется накопление осадка в нижней части аппарата из-за низкой .интен сивности перемешивания, что в конечном итоге приводит к снижению производительности.

Кроме того, оба известных аппарата обладают общим недостатком: барботажный воздух, уходящий в вентиляцию, оказывается сильно "=агрязненным аэрозолями.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата и уменьшение загрязнения воэдука.

Поставленная цель достигается тем, что массообменный аппарат, содержащий вертикальный корпус, пульсационную камеру, соединенную. с нижней частью корпуса, циркуляционную трубу, штуцера для загрузки и выгрузки реагентов, согласно изобретению, снабжен конической перегородкой с цилиндрическим насадком, расположенной в нижней части корпуса, и транспортирующим устройством, установленным коаксиально внутри циркуляционной трубы, по вь1соте которого выполнены кольцевые щели с направленными вверх отражателями, при этом нижняя часть транспортирующего устройства расположена внутри цилиндрического насадка, а верхний конец транспортирующего устройства снабжен установленным над ним диском, диаметр которого больше диаметра циркуля:— ционной трубы. Кольцевой эазор между транспортирующим устройством и циркуляционной трубой составляет треть диаметра транспортирующего устройства, кольцевые щели с отражателями расположены по высоте на расстоянии 5-б гидравлических диаметров щели.

10 с

На фиг.1 изображен продольный разрез аппарата, на фиг.2 - транспортирующее устройство в форме патрубков с отражателями; на фиг.3 транспортирующее устройство иэ одной трубы с поперечными щелями.

Массообменный аппарат состоит из вертикального корпуса 1, пульсационной камеры 2, конусной перегородки 3 с цилиндрическим насадком 4, циркуляционной трубы 5 с расположенным внутри ее транспортирующим устройством 6. В транспортирующем устройстве проделаны кольцевые щели 7 с отражателями 8. Верхняя часть транспортирующего устройства закрыта диском 9. Корпус снабжен штуцерами загрузки 10, 11, выгрузки 12 и штуцером сдувки 13.

Аппарат работает следующим образом.

Перед началом работы заполняется реагентами (жидкими и тверды- ми материалами), затем включается генератор пневматических импульсов (не показан), .создающий над уровнем жидкости в пульсационной камере 2 колебания давления сжатого воздуха, которые вызывают возвратно.-поступательное движение жидкости в пульсационной камере 2 и, как следствие, истечение пульсирующих струй через цилиндрический насадок 4 и кольцевые щели 7. В результате твердая фаза (осадок), взмученная струями, иэ насадка 4 поступает в циркуляционную трубу 5 и под действием пульсирующих струй,, истекающих иэ целей 7 и направленных вверх отражателями 8, устремляется в верхнюю часть аппарата. Диск 9 препятствует образованию брызг реагентов. Конусная перегородка 3 способствует движению твердой фазы к насадку 4.

Поскол1iку B пульсационных реак- торах форма колебаний жидкости пилообразная, т,е. время опускания жидкости 13 пульсационной камере в

3-5 раз меньше времени подъема, то преобладает движение реагентов в одном направлении. Это явление реализуется в данной конструкции массообменного аппарата для транспортировки твердого материала по циркуляционной трубе в верхнюю часть аппарата. Щели на транспортирующем устройстве находятся друг от друга на расстоянии 5-6 гидравлических диаметров щели. В случае, если расстояние между щелями больше, то твердая фаза в момент импульса не может достигнуть зоны действия соседней щели и транспортировка т13ердого материала резко ухудшается. В случае, если расстояние меньше указанного значения, то количество целей, расположенных

1039049 по всей высоте транспортирующего устройства, резко возрастает и объема импульса не будет хватать на перемешивание твердого материала в донной части и транспортиров. ка также резко ухудшается. Величина зазора между транспортирующим устройством и циркуляционной трубой была выбрана иэ условия создания в трубе скорости течения жидкости, большей в 1,5-2 раза скорости осаждения твердых частиц. . Были проведены сравнительные стендовые испытания аппарата-прототипа и аппарата донной конструкции °

Испытания показали, что при.частоте пульсации 42 мин- и давлении в ресивере 0,95 ат, в предлагаемом аппарате залегания твердой фазы у дна не происходит в отличие от прототипа. Для оценки распределе ния двухокиси кремния в жидкости отбирались пробы по высоте аппаратов.При расчетном соотношении твердого к жидкому 1:10 (по объему) в данном аппарате не превышали 10%, в то время как у прототипа откло10 нения составляли до 35-40%, что позволяет повысить производительность аппарата на 30%. Кроме того, в случае использования данной конструкции полностью отсутствовало

15 загрязнение воздуха, выходящего из аппарата.

1039049

Корректор В Гирняк

Редактор О.Юркова

Техред М. Гергель

Эаказ 1152/б

Тираж б82 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о"вскрытий

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

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