Способ массообмена и устройство для его осуществления

Способ массообмена и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам проведения массообменных процессов в системе жидкость - газ (пар) таких, как ректификация, абсорбция и т.п. Мзобретение позволяет повысить движущую силу процесса массообмена за счет принудительного распределения части жидкости с начальной концентрацией по всей поверхности рабочей площади контактного устройства . Часть . жидкости с начальной концентрацией из приемного кармана 2, перетекая через приемную планку 3, поступает в напорный карман 4 распределительной системы 5. Под действием гидростатического давления, создаваемого в распределительной системе за счет формирования жидкостного столба в напорном кармане, жидкость с начальной концентрацией продавливается в отверстия, выполненные в распределительной системе, и распределяется по рабочей площади 1 контактного устройства . В результате рабочая площадь подпитывается жидкостью с начальной концентрацией , что приводит к выравниванию профиля концентраций жидкости и повышению движущей силы процесса. 2 с.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 0 3/00, 3/22

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4687018/26 (22) 05.05.89 (46) 15.05.91. Бюл. %18 (71) Московский институт химического машиностроения (72) С,П.Симон, Е.Я.Ольшанов, Г,Я.Рудов, В.В.Соловьев и H.Â.Ñêîáëèí (53) е6.048.375 (088. Щ (56) Авторское свидетельство СССР

М 1011141, кл. В 01 О 3/22, 1982.

Авторское свидетельство СССР

hh 1301428, кл. В 01 О 3/22, 1987, (54) СПОСОБ МАССООБМЕНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам проведения массообменных процессов в системе жидкость — газ (пар) таких, как ректификация, абсорбция и т.п. Изобретение позволяет повысить движущую силу процесса массообмена за счет принуди„„. Ж„„1648521 Al тельного распределения части жидкости с начальной концентрацией по всей поверхности рабочей площади контактного устройства. Часть . жидкости с начальной концентрацией из приемного кармана 2, перетекая через приемную планку 3, поступает в напорный карман 4 распределительной системы 5. Под действием гидростатического давления, создаваемого в распределительной системе за счет формирования жидкостного столба в напорном кармане, жидкость с начальной концентрацией продавливается в отверстия, выполненные в распределительной системе. и распределяется по рабочей площади 1 контактного устройства, В- результате рабочая площадь подпитывается жидкостью с начальной концентрацией, что приводит к выравниванию профиля концентраций жидкости и повышению движущей силы процесса. 2 с,п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1648521

Изобретение относится к проведению массообменных процессов в системе жидкость — пар (газ) таких, как ректификация, абсорбция и тому подобных, и может найти применение в химической и смежных с.ней отраслях промышленности.

Цель изобретения — интенсификация процесса массообмена путем увеличения движущей. силы по всей поверхности контактного устройства.

Способ массообмена между жидкостью и паром (газом) на контактном устройстве с распределительной системой заключается в разделении потока жидкости, подаваемой на контактное устройство, на две части, из которых одну часть подают непосредственно на рабочую площадь контактного устройства, а другую транспортируют по распределительной системе без взаимодействия с паром (газом) с последующим направлением ее на рабочую площадь контактного устройства, при этом в распределительной системе создают избыточное давление путем формирования столба жидкосту высотой не менее 10 мм.

В устройстве для.осуществления способа распределительная система образована напорными карманами с перфорированными трубками. Наличие напорных карманов с формирующимся в них столбом жидкости позволяет создать избыточное давление в распределительной системе и исключает попадание прореагировавшей жидкости в распределительную систему, что обеспечиваЕт распределение жидкости с начальной концентрацией по всей рабочей площади контактного устройства.

На фиг.1 изображено контактное устройство, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху, Контактное устройство включает рабо чую площадь 1, приемный карман 2 с приемной планкой З„напорный карман 4, распределительную систему 5 и переливную планку б, Контактное устройство работает следующим образом.

Жидкость из приемного кармана 2, перетекая через приемную 3, поступает на рабочую площадь 1 контактного устройства, причем часть потока жидкости попадает в напорный карман 4 распределительной системы 5. Под действием гидростатического давления, создаваемого формирующимся в напорном кармане столбом жидкости, жидкость с начальной концентрацией продавливается в прорези, выполненные в распределительной системе 5 и распределяется по рабочей площади контактного устройства.

30 контактными устройствами с распределительной системой, образованной напорным

Величина столба жидкости в напорном кармане определяется двумя условиями: пропускной способностью распределительной системы и исключением возможного проникновения жидкости в распределительную систему с рабочей площади тарелки. Последнее возможно за счет образования циркуляционных зон на рабочей площади тарелки, а также за счет флюктуаций скоростей жидкости в результате барботирования пузырей пара.

Установлено, что проникновение прореагировавшей жидкости с рабочей площади контактного устройства в распределительную систему исключается при формировании в распределительной системе избыточного давления не менее 10 мм столба жидкости над гидростатическим давлением в рабочем барботажном слое. При этом условии (для выбранного разделения потоков) рабочая площадь контактного устройства подпитывается жидкостью действительно с начальной концентрацией, повышая движущую силу массообменного процесса, а вместе с этим и эффективность работы контактного устройства.

Пример, Способ был реализован в колонне диаметром 0,5 м на системе аммиачно-воздушная смесь — вода, оснащенной карманом с перфорированной трубкой.

Для сравнения исследования проводились также на известном устройстве, которое включало распределительную систему, представляющую собой четыре неперфорированных дорожки шириной 30 мм с направляющими перегородками высотой 70 мм, установленными на границе дорожек. В перегородках были выполнены вертикальные прорези, общая площадь которых составила

35 g, от площади перегородок. . Вода подавалась на рабочую площадь контактного устройства через приемную планку высотой 0 1 м,.длиной 0,3б м и отводилась через переливную планку высотой 0.4 м.

Поскольку жидкость переливалась через приемную планку равномерным слоем, то для отбора определенной части жидкости в распределительную систему длина напорного кармана или общая ширина дорожек должна была составлять определенную часть длины приемной планки.

В случае с известным устройством количество жидкости, направляемой в распределительную систему, составило 1/3 от общего расхода жидкости, аналогичное соотношение было сохранено и для предлагаемого способа. Для отбора в распределительную систему предлагаемого устройства 1/3

1648521 количества жидкости длина напорного кармана равнялась 0,12 м. При общем расходе воды, равном 2,8м /ч, в напорный карман з отбиралось 0,93 м /ч жидкости. з

Вода из напорного кармана поступала в распределительную систему, выполненную в виде трубы диаметром 33х1,5 мм, откуда распределялась по рабочей площади контактного устройства через отверстия диаметром 3 мм. При количестве отверстий, равном 50, общая площадь составила

3,5 х 10 м, а в напорном кармане сформировался столб жидкости высотой 28 мм, что обеспечило нормальный режим работы распределительной системы.

В таблице показано влияние высоты столба жидкости на эффективность работы контактного устройства.

Изданных, приведенных в таблице, следует, что предлагаемый способ позволяет увеличить движущую силу процесса абсорбции аммиака водой (т.е., эффективность работы контактного устройства) на 7 — 10"-,ь по сравнению с известным.

Формула изобретения

1. Способ массообмена между жидкостью и паром (газом) на контактном устройстве с распределительной системой, заключающийся в разделении потока жидкости, ! подаваемой на контактное устройство, на две части, иэ которых одну часть подают

5 непосредственно на рабочую площадь контактного устройства, а другую транспортируют по распределительной системе без взаимодействия с паром (гаэом) с последующим направлением ее на рабочую пло10 щадь контактного устройства. о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем повышения движущей силы процесса по всей рабочей площади контактного устройства, в распре15 делительной системе создают избыточное давление путем формирования столба жидкости не менее 10 мм.

2. Устройство для массообмена, включающее перфорированное основание, пере20 ливную и распределительную системы, о т-, л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем повышения движущейся силы процесса по всей рабочей площади контактного устройства, .

25 распределительная система выполнена в виде напорных карманов с перфорированными трубками.

1648521

СЧ

CV

Ch

С Ъ

CD

С Ъ о

СЧ

СЧ

СЬ

Ю.

С) Ю

СЧ

CD м о

С0

CO

С Ъ

СЪ

СЧ

С4Ъ

Ю

СО

CD

Ю о

I» о

l о

CO

СЧ

ОЭ о

С Ъ сч о

t»

СЧ

Ф о

О Х

О,4Ъ

С Ъ

С Ъ

СЧ

СЬ

С Ъ

С Ъ о

40 со о о о

C и

ID

CD о

ОЪ

СЧ

Ch

Ч

CO

С Ъ о

CO о

Ct7

CD о

>5

Ф

Ф (4

Сб

СЧ

4

СЧ

Cb

СЪ

С Ъ

4 о

00 с4.

СЧ фо (» а

О Х

О 00 C4

СЧ

СЪ

СЪ

СЧ

СЪ

CO

СЧ

СЬ о

Ch

СЧ

С9

СЪ со

С

CO

C 4

CJl о

00 сч о о

О

Ф

I»

Ю

CO с ъ

СЧ о

CD

СЪ о

lA

СЧ

С44 о

CO

Ю

СЧ

Pl с ъ

СЧ о с

Ю

CO СЧ

° — С ) 00

СЧ

О) СЧ сч о

4О с»

СЪ

СЧ, . о

s с

Ф

4 с9 сс4

М о

CO сб

С5 о

5 х

Ф

CO

X ссЪ

О с о о. о

Ф о.

Ф

C e о сто

3 о с

;у

44Ъ

С Э фо

О Х

О -

С ) I о s, а

0t t= с,s с

С 5 5

4 Ь щ и а

Ф о о

С сС4 м z

Ф

:Ьс 3 а X

Щ

X . о

Ф о

3 С

IO S о с

5 Ф

М

X о с х о

4 у Ф х о 5 С

VI-y

Э Ио Ф

cQ Pc T. ï

CCt E ъс

Ф

E C0

Ф а е 5

О

-Ф о а 40

1 3 1

4 40 х сФ ф< Ф

=т =т

*3 х

О40 О ъс 5 Ф

E Ce а3®в х

Х CI i5 53

Ф5оФ

X ф X о са о о м @ma

Ф О

У Р

CCt

С4

40 Х м а

5ОМФВ

- 9-а сц 5ЕФ

О. М (с) С

1648521

Составитель А.Сондор

Редактор И.Горная Техред М.Моргентал Корректор

Заказ-1478 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5, Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101