Аппарат для тепломассообмена и мокрого пылеулавливания

Аппарат для тепломассообмена и мокрого пылеулавливания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. АППАРАТ ДЛЯ ТЕПЛООБМЕНА и МОКРОГО ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ, включаю ишй корпус, внутри которого уставов-, лена кольцевая тарелка с центральным вытеснителем, распределитель жидкости , патрубки ввода и вывода фаз, от- ,: 1личаю1цийся тем, что, с целью интенсификации процесса путем увеличения поверхности контакта фаз и снижения гидравлического сопротивления за :счет эжектирования газа жидкостью в центральной части аппарата, он снабжен сепарационным цилиндром, установленным . коаКсиально внутри вытеснителя , и кольцевой пластиной, прикрепленной к верхнему торцу цилиндра, а распределитель жидкости расположен над ней. 2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что распределитель жидкости выполнен кольцевым. 3.Аппарат по п.1, о тл и ч а ющ и и с я тем, что он снабжен кон- , тактным элементом в виде усеченного конуса, прикрепленным большим основа .нием к внутренней поверхности вытес- j нителя.. (Л 4. Аппарат по пп.1 и 2, о т л и -. .чающийся тем, что контактный элемент выполнен в виде трубы Вентури и размещен внутри сепарацисГнного цилиндра . .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (192 (112

Ь (59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3430535/23-26 (22) 30.04.82

j(46) 15 ° 09.83. Бюл. 22 34 ,(72) A.À. Смирнов и А.Г. Рыбинский (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени институт химического машиностроения (53) 66.015. 23.05(088.8) (56) 1. Рамм В.M. Абсорбция газов.

Химия, 1976, с. 428-432.

2. Усюкин И.П. Установки, машины.и аппараты криогенной техники. "Пищевая щюмышленность", 1976, с. 115. (54) (57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ТЕПЛООБМЕНА

И МОКРОГО ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ, включающий корпус, внутри которого установ-... лена кольцевая .тарелка с центральным вытеснителем, распределитель жидкос- ти, патрубки ввода и вывода фаз, о.т-, л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса путем увеличения поверхности контакта фаз и снйжейия гидравлического сопротивления за счет эжектирования газа жидкостью в центральной части аппарата, он снабжен сепарационным цилиндром, установленным, коаксиально внутри вытеснителя, и кольцевой пластиной, прикрепленной к верхнему торцу цилиндра, а распределитель жидкости расположен над ней.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что распределитель жидкости выполнен кольцевым.

3. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что ой снабжен кон» тактным элементом в виде усеченного конуса, прикрепленным большим основанием к внутренней поверхности вытес- Е

Ф нителя.

4. Аппарат по пп.1 и 2, о т л и — . ч а ю шийся тем, что контактный племене вылолнен.в виде трубы Вентурн и размещен внутри сепарационного цилиндра.

1041138

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов, протекающих в системе гаэ — жидкость, таких как абсорбция, охлаждение и очистка газов методом мокрого пылеулавливания, и может найти применение в хими- 5 ческой и смежной с ней отрослях про-. мышленности.

Известен аппарат для проведения процессов тепломассообмена, включающий корпус, внутри которого установ- 10 лены тарелки различного типа, например, ситчатые с переточными устройствами или провального типа f1) .

Известен аппарат для тепломассообмена и мокрого пылеулавливания, вклю-15 чающий корпус внутри которого уста-, новлена кольцевая тарелка с центральным вытеснителем,.распределитель жип-. кости,патрубки ввода и вывода фаз P) .

Недостатком известного аппарата является низкая эффективность взаимодействия фаз вследствие того, что в нем присутствует одна зона контакта фаэ, образуемая при прохождении газового потока через слой жидкости, на-! ходящейся на основании кольцевой та- 25 релки.

Цель изобретения — интенсификация процесса эа счет увеличения поверхности контакта фаз и снижение гидравлического сопротивления за счет зжек

° тирования газа жидкостью в центральной части аппарата.

Указанная цель достигается тем, что аппарат для тепломассообмена и мокрого пылеулавливания, включающий 35 корпус, внутри которого установлена кольцевая тарелка с центральным вытеснителем,распределитель жидкости,патрубки ввода и вывода фаз, снабжен сепарационным цилиндром, установлен- 4О ным коаксиально внутри вытеснителя, и кольцевой плстиной, прикрепленной к верхнему торцу цилиндра, а распределитель жидкости расположен над пластиной.

Целесообразно распределитель жидкости выполнять кольцевым..

Кроме того, аппарат снабжают контактным элементом в виде усеченного конуса, прикрепленным большим основанием к внутренней поверхности вытесни-.-5О теля.

Контактный элемент выполняют в виде трубы Вентури и размещают внутри сепарационного цилиндра.

На фиг. 1 показан тепломассообмен.55 ный аппарат, продольный разрезу на фиг. 2 — вид А на фиг.3; на фиг. 3— аппарат с трубой Вентури продольный разрез; на фиг. 4 - аппарат с кольце вым односторонним распределителем 6О жидкости, продольный разрез; на фиг. 5 - аппарат с центральным коническим контактным элементом, продоль ный разрез; на фиг. б — аппарат с . центральньвю распределителем жидкости 5 продольный разрез; на фиг. 7-разрез

Б-Б на фиг. 4.

Аппарат для тепломассообмена и мокрого пылеулавливания включает корпус 1 с патрубками 2 для ввода газа, 3 для ввода жидкости, .4 для отвода очищенного газа, 5 для вывода отработанной жидкости.

Аппарат снабжен камерой б для ввода газа, образованной кольцевым основанием 7, кольцевой тарелкой 8 и вы-.. теснителем 9. Патрубок 3 для ввода жидкости соединен с коллектором 10 и кольцевым распределителем 11, состоящим из внутреннего 12 и наружного 13 колец, под которыми на расстоянии установлена кольцевая пластина 14 с образованием кольцевых щелей 15 и 16., Коаксиально по отношенйю к вытеснителю 9 в корпусе 1 с кольцевым зазором 17 установлен сепарационный цилиндр 18, к верхнему .торцу которого прикреплена кольцевая пластина 14.

К вытеснителю 9 под нижним торцом сепарационного цилиндра.18 прикреплен усеченный конус 19. Коаксиально в сепарационном цилиндре 18 установлена труба Вентури 20, состоящая из конфузора 21 и диффузора 22.

Нижний торец,сепарационного цилиндра 18 расположен на некотором рас- стоянии по отношению к глухой части

23 кольцевой тарелки 8 с образованием кольцевого зазора 24. Нижний торец. трубы Вентури 20 (диффузора 22) рас,положен на некотором расстоянии по отношению к глухой части 23 кольцевой тарелки 8 с образованием кольцевого зазора 25.

Кольцевая тарелка 8 снабжена пере; точным устройством 26. В кольцевом пространстве между цилиндром 18 и корпусом 1 над кольцевой тарелкой установлены распределители жидкости

27 (фиг. 4). Корпус в верхней части снабжен патрубком для ввоца жидкости 28.

Для перетока жидкости иэ кольцевого пространства между корпусом 1, вытеснителем 9 и сепарационным цилиндром 18 аппарат снабжен гидрозатвором

29, а по оси вытеснителя 9 установлен направляющий элемент 30.

Над сепарационным, цилиндром 18 соосно корпусу 1 установлен централь» ный распределитель 31 (фиг. 6) . Кольцевая тарелка 8 снабжена секционирую- щими перегородками 32.

Аппарат работает следующим образом.

Газ в корпус 1 поступает через патрубок 2 в камеру 6, где происходит его перераспределение по сечению кольцевой зоны, образованной кольцевой тарелкой 8 корпус 1 и сепарационным цилиндром 18.

Газ, проходя перфорацию кольцевой тарелки 8, вступает во взаимодействие !

1041138 с жидкостью, находящейся на тарелке.

Жидкость в аппарат поступает через патрубок 3 и, пройдя коллектор 1.0, направляется через кольцевые щели 15 и 16 в зоны контакта фаэ.

Жидкость, вытекающая иэ кольцевой щели 15 в виде пленки жидкости, попадает на корпус 1 и стекает на кольцевую тарелку 8, где происходит вза-, имодействие Фаз в барботажном режиме.

Различное конструктивное выполне- 10 ние перфорации кольцевой тарелки 8 позволяет создавать различные режимы . — например вращающийся двухфазный слой.

Пройдя барботажную зону контакта фаз, газ вступает во взаимодействие . с планкой жидкости, вытекающей из кольцевой щели 15, с образованием дополнительной зоны контакта фаз.

Проконтактировав с пленкой жидкости, 2О гаэ изменяет направление своего движения на противоположное в пространстве над коллектором 10 и поступает во внутреннюю часть сепарационного цилиндра 18, предварительно осуществив взаимодействие с.пленкой жидкос-. ти, вытекающей из кольцевой щели 16.

Газ, дробя жидкость на капли, за счет своего расширения транспортирует их к периферии цилиндра 18 и в спутном нисходящем потоке они движат- Зо . ся вертикально вниз. Дойдя до усеченного конуса 19 газожидкостной поток взаимодействует с жидкостью, перетекающей c êoëüöåâoé тарелки 8 через кольцевой зазор 17. 35

В усеченном конусе происходит дополнительная турбулизация фаз, дробление жидкости и обновлением поверхности взаимодействующих фаэ.

Разделение двухфазного потока осу-4g ществляется в нижней части корпуса 1 под вытеснителем 9. Очищеннйй газ от

4 примесей (газообразных или пылевиднык астиц ) удаляется из аппарата через патрубок 4, а отработанная жидкость . выводится через патруоок 5. Подача жидкости под напором через кольцЕвую щель 16 в зону контакта фаэ создает зжектирующее действие на газовый пб" ток, тем самый снижая гидравлические пбтери при изменении направления дви- 5О жущегося газа.

Тангенциальное расположение патрубка 2 для.ввода газа позволяет создать на кольцевой тарелке 8 вращающийся двухфазный слой (фиг.. 2).. Для 55 интенсификации процесса и более тонкой очистки газа в аппарате дополнительно установлен контактный элемент типа трубы Вентура 20, где процесс взаимодействия фаз более интенсивно д} протекает (фиг. 3).

ДопоЛнительно интенсифицируется процесс тепломассообмена и мокрого пылеулавливания при прохождении газа через кольцевой зазор 25 между нижним торцом диффузора 22 и глухой частью

23 тарелки 8 с образованием барботажной зоны контакта фаз. В эту зону жидкость поступает через кольцевой зазор 24, переливаясь через цилиндрическую перегородку.

Отработанная жидкость с тарелки 8 удаляется через переточное устройство

26, а очищенный газ выводится через патрубок 4.

В том случае, когда в аппарате осуществляется комплексная очистка газа от различных веществ (компонентов), то целесообразно жидкость в аппарат вводить раздельными потоками, через распределители 27 и патрубок

28 — в центральную часть аппарата; в которой установлена труба Вентури 20 ,(фиг. 4), при этом раздельные .потоки жидкости могут отличатьея по своему, составу.

В центральную зону контакта Фаз, в которой в качестве контактного элемента может быть использован усечен- ный конус 19, труба Вентури, образованная установкой направляющего элемента 30, выполненного сочетанием усеченных конусов (фиг.5), поступает газожидкостный поток (аэрированная жидкость) через кольцевое пространство между вытекателем 9 и сепараци-. онным цилиндром 18, что способствует интенсификации процесса очистки.

Для упрощения схем распределения жидкости и снижения ее расхода в ап парате может быть установлен один центральный распределитель 31. Устранение неравномерности взаимодействия .на кольцевой тарелке 8 обеспечивается установкой секционирующих перегородок 32, которые выделяют отдельные элементы барботажной зоны контакта с распределителем 27 (фиг.7)„

Обеспечение надежной работы центральной зоны контакта фаз обеспечивается наличием гидрозатвора 29.

Различие в перепаде давлений в пространстве над кольцевой тарелкой 8 и внутри трубы Вентури 20 (фиг.б позволяет при наличии твердой фазы и жидкости создать надежно работающий в этих условиях аппарат без забивания утем передавливания жидкости из коль-, цевого пространства над тарелкой 8 в

Г пространство вытеснителя, образован- . ного вытеснителем 9 и сепарационным ;цилиндром 18.

1041138

Живость

1041138

Гад

10 41138 мидкостпь 1041138

Гаэ

ВНИИПИ Заказ 7004/5

Тираж 688 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.ÏðîåêTíàÿ,4