Способ дегазации жидкости и устройство для его осуществления

Способ дегазации жидкости и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к процессам дегазации жидкостей в циклонных аппаратах и позволяет повысить эффективность и скорость глубокой дегазации всей массы жидкости, проходящей через циклон. Жидкость подают в циклон в виде касающихся друг друга и попарно противоположно вращающихся вокруг своих осей струй, направленных по винтовой линии вдоль стенки циклона. Жидкость перед подачей в циклон пересыщают относительно давления в нем неконденсирующимся газом. В патрубках ввода жидкости установлены щнековые завихрители с противоположным направлением закрутки у соседних патрубков, образующие патрубков при входе в циклон контактируют друг с другом, а количество патрубков выбрано четным. Патрубки ввода установлены тангенциально и под углом к поперечно.му сечению циклона выбранным из соотнощения oC. arctg nd/D, где оС-- угол наклона патрубков к поперечному сечению циклона; п - количество патрубков; оС - диаметр патрубков на входе в циклон; D - диаметр циклона. При этом на внутренних стенках циклона от мест подсоединения патрубков со щнековыми завихрителями выполнены винтовые канавки, форма сечения и угол наклона которых соответствует диаметру и углу наклона патрубков, на дне канавок выполнены выступы для закручивания струй жидкости. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил. (С (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1282862 (50 4 B 01 D 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3934067/23-26 (22) 24.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (72) Н. А. Бахтинов, В. А. Паклин, А. П. Сидоренко, С. И. Иванов и А. А. Шлейфер (53) 66.069.84 (088.8) (56) Кузнецов P. H. и др. Исследование расходных характеристик аппаратов циклонного типа. — Известия вузов, № 10, Ма ш и ностроен ие, 1984.

{54) СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к процессам дегазации жидкостей в циклонных аппаратах и позволяет повысить эффективность и скорость глубокой дегазации всей массы жидкости, проходящей через циклон. Жидкость подают в циклон в виде касающихся друг друга и попарно противоположно вращающихся вокруг своих осей струй, направленных по винтовой линии вдоль стенки циклона. Жидкость перед подачей в циклон пересыщают относительно давления в нем неконденсирующимся газом. В патрубках ввода жидкости установлены шнековые завихрители с противоположным направлением закрутки у соседних патрубков, образующие патрубков при вхо,1е в циклон контактируют друг с другом, а количество патрубков выбрано четным. Патрубки ввода установлены тàHãåHöèàëüно и под углом к поперечному сечению циклона выбранным из соотношения с = arctg пс1/ D, где,с — — угол наклона патрубков к поперечному сечению циклона; n — количество патрубков; диаметр патрубков на входе в циклон; D— диаметр циклона. При этом на внутренних стенках циклона от мест подсоединения патрубков со шнековыми завихрителями выполнены винтовые канавки, форма сечения и угол наклона которых соответствует диаметру и углу наклона патрубков, на дне канавок выполнены выступы для закручивания струй жидкости. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1282862

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при дегазации жидкостей в процессах разделения, деодорации, нейтрализации, очистки.

F 1c. Iü изобретения увеличение скорости и глубины дегазации без увеличения габаритов циклонов. (,пособ осуществляют следующим образом.

Жидкость подают в циклон тангенциально в виде касаюгцихся друг друга и попарно противоположно вращающихся вокруг своих осей струй, направленных по винтовой линии вдоль стенки циклона. При этом проводят вакуумирование газового вихря и выдачу деаэри рова и ного продукта. Жидкость перед подачей в циклон пересыщают относиТс.Iüíî давления в нем.

Па фиг. изображена схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 устройство для его осуществления.

Устройство содержит цилиндрический циклон 1 диаметром 100 мм с тангенциальными патрубками 2 ввода жидкости диаметром 20 мм, натрубком 3 выдачи диаметром

50 мм и дренажным патрубком 4 диаметром 50 мм, соединенным с вкакуум-насосом или эжектором 5, создающим разрежение до О,! кгс/см абс. В патрубках 2 размещены шнековые завихрители 6 с противоположным направлением закрутки и газоструйные ультразвуковые излучатели 7, соединенные с трубопроводом 8 (Ду = 10) подачи пересыщающего газа.

Патрубки 2 расположены под углом с, к сечению циклона 1, выбранным из соотношения = arct: ц 1. Ф

11а внутренней йоверхности циклона 1 выфрезерованы (или выдавлены роликовой штам нонкой) винтовые полукруглые в сечении канавки 9 глубиной 4 мм с закручивавшими выступами 10. В нижней части циклона находится сборник 11. Образующие патрубков 2 на входе в циклон соприкасаются. Fla подводящих и отводящих трубопроводах установлены отсечные клапаны

12---14. Количество патрубков 2 четное. Форма сечения и угол наклона канавок 9 соответствуют форме сечения и углу наклона

iI.:ïðóáêîâ.

Устройство работает следующим образом.

Открывакгг клапаны 12 и 13 и подают дегазируемую жидкость в патрубки 2. После стабилизации парных вихрей и жидкостной пелены (K = 3 — 4 с) открывают клапан

14, (,тепень дегазации регулируют путем изменения давления B газовом вихре с помогцью эжектора. Для концентрации растворенного газа, соответствующей парциальному .давлению Р,. х 1,0 кгс/см, эжектирование не обязательно. Включение подачи пересыгцающего газа производят для очищения

nI трудноудаляемых примесей. Устройство

10 !

55 обеспечивает дегазацию жидкости, например керосина, до уровня Р = 0,1—

0,01 кгс/см (в зависимости от уровня эжектирования) с расходом 10 — 15 кг/с. При необходимости увеличения производительности дегазации собирают блок из определенного количества предлагаемых устройств (модулей). Подача жидкости в циклон в виде касающихся друг друга и попарно противоположно вращающихся струй, направленных по винтовой линии вдоль стенки циклона, обеспечивает образование на стенках пелены, составленной из закрученных струй (шнуров) с взаимно усиливающими полями скоростей (парными вихрями) .

Этот эффект позволяет реализовать распределенный по площади организованный периодический перенос вещества (с частотой вращения струй вокруг своей оси) на поверхность пелены в область минимальных статических давлений. Высокая скорость переноса и его распределение по площади пелены обеспечивают глубокую дегазацию всей массы жидкости и высокую скорость процесса массообмена (дегазации) .

Это обусловлено тем, что в пелене, состоящей из жгутов, вязкое трение слоев не препятствует обновлению поверхности массообмена (закрученный жгут переносит вещество на поверхность массообмена не через толщину стабилизированного погранслоя, а с глубины, равной диаметру жгута).

Кроме того, на поверхности закрученных струй распространяются регулярные поверхностные волны, постоянно деформируя ее, что увеличивает коэффициент турбулентной диффузии.

Пересыщение жидкости перед подачей в циклон относительно давления в нем неконденсирующимся газом вызывает объемное вскипание слоев жидкости при их переносе к поверхности вихря вращением струй. При этом образуется большое количество пузырьков малого диаметра, что существенно увеличивает поверхность масообмена, деформирует поверхностный слой жидкостных жгутов и способствует увеличению скорости дегазации.

Размещение в тангенциальных патрубках ввода шнековых завихрителей с противоположным направлением закрутки у соседних патрубков, выбор количества патрубков четным и выполнение их соприкасающимися на входе в циклон позволяют наиболее надежно и просто обеспечить формирование на входе в циклон попарно противоположно вращающихся струй жидкости.

Размещение в патрубках ультразвуковых газоструйных излучателей или других высокоэффективных диспергаторов газа, соединенных с системой подачи пересыщающего газа„ позволяет осуществить интенсивное пересыщение жидкости в процессе ее транспортировки к циклону. Выполнение тан1282862 с= arctg пЫ

Формула изобретения

1 генциальных патрубков с наклоном к поперечному сечению циклона под углом ы =

arqtg способствует образованию из

oct соприкасающихся жгутов сплошной поверхности с минимальной деформацией поперечного сечения жгутов (образующая самого верхнего жгута, обойдя поверхность циклона по кругу, проходит точно под образующую самого нижнего жгута).

При выполнении на внутренних стенках циклона (от мест подсоединения тангенциальных патрубков) винтовых канавок, форма сечения и угол наклона которых соответствуют диаметру и углу наклона тангенциальных патрубков на входе в циклон, а также на дне канавок выступов, закручивающих струи жидкости в направлении первоначальной закрутки шнекам и, обеспечивается повышение устойчивости парных вихрей и интенсивности вращения струй на большой длине циклона. Глубина канавок исходя из оптимального взаимодействия струй и их подкрутки выступами должна составлять 0,2 — 0,4 диаметра патрубков.

Использование изобретения позволяет значительно повысить скорость массообмена обеспечением глубокой очистки всей массы жидкости, а также эффективность и производительность процессов дегазации в химической технологии.

1. Способ дегазации жидкости, включающий тангенциальную подачу жидкости в циклон, вакуум ирование образовавшегося газового вихря и выдачу дегазированного продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости и глубины дегазации, жидкость подают в циклон в виде касающихся друг друга и попарно противоположно вращающихся вокруг своих осей струй, направленных по винтовой линии вдоль стенки циклона.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жидкость перед подачей в циклон пересыщают относительно давления в газовом вихре неконденсирующимся газом.

3. Устройство для дегазации жидкости, содержащее циклон с тангенциальными патрубками ввода жидкости, патрубком выдачи дегазированного продукта и дренажным патрубком, соединенным с вакуум-насосом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения скорости и глубины дегазации, оно снабжено шнековыми завихрителями, установленными в патрубках ввода жидкости, при этом направление закрутки у завихрителей в соседних патрубках противоположно, образующие патрубков на входе в циклон соприкасаются друг с другом, а количество патрубков четное.

20 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что патрубки ввода установлены под углом к поперечному сечению циклона, выбранным из соотношения: где ы. — угол наклона патрубков к поперечному сечению циклона;

n — количество патрубков;

Й вЂ” диаметр патрубков на входе в циклон; и — диаметр циклона.

5. Устройство по и. 3, отличающееся тем, что на внутренних стенках циклона от мест подсоединения патрубков со шнековыми завихрителями выполнены винтовые канавки, форма сечения и угол наклона которых соответствуют форме сечения и углу наклона патрубков, а на дне канавок выполнены выступы для закручива ния струй жидкости

12828б2

ФИГ Я ретактор А p„

Закаа (31212 Техреду И. В

В ерес

И11ИПИ Гос, . ™Рвж Б56 корректор g осУаарствеииого По 1 гига

113035 у "" ìëòåòà СССР по 11ойписное

Производс „ 1осква, Ж 35 р "о ае ам изобрет - с веиио-полиграфиие аушская иа "aa и открытий и «еское предприи иа ., л. 4Д

ae, i ужгу о

Проектнаи