Массообменный аппарат для взаимодействия газа пара с жидкостью

Массообменный аппарат для взаимодействия газа пара с жидкостью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (!!) 506424»

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.12.73 (21) 1973920/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.76. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 24.05.76 (51) М. Кч В 01D 3 22

В 01D 3/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66,015.23 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Добашев, Э. 111. Теляков, Б, М, Азизов, А. А. Камалеев и А. H. Сурминов

Всесоюзный научно-исследовательский институт углеводородного сырья (71) Заявитель (54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ГАЗА (ПАРА) С ЖИДКОСТЬЮ

Изобретение относится к устройствам общего назначения для осуществления массообменных процессов в системах газ (пар) — жидкость, в частности, к массообменным аппаратам для проведения процессов абсорбции и ректификации, работающим на принципе прямоточного взаимодействия фаз в зоне контакта и может найти применение в процессах абсорбции, ректификации.

Известен массообменный аппарат для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, содержащий корпус с расположенными по высоте контактными горизонтальными тарелками, снабженными переливными устройствами с направляющими элементами и завихрителями.

Однако известный аппарат имеет сравнительно небольшую эффективность, так как взаимодействие фаз осуществляется при относительно малом времени контакта, определяемом практически только временем нахождения их в зоне завихрения.

Цель изобретения — интенсифицировать процесс массообмена.

Достигается цель тем, что контактные тарелки выполнены гофрированными, во впадинах которых размещены переливные устройства, а в выступах — завихрители, расположенные в противоположных направлениях один относительно другого.

Целесообразно в предложенном аппарате выполнять направляющие элементы вышерасположенных тарелок большего размера, чем завихрители нижерасположенных.

Предложенный аппарат позволяет значительно интенсифицировать процесс массообмена за счет соударения вращающихся газожидкостных потоков, вытекающих из завихрителей. Выполнение направляющих колец с возможностью перемещения вверх по переливным трубкам позволяет сохранять постоянной скорость вытекающего из завихрителей газожидкостного потока, увеличить диапазон устойчивой работы аппарата и тем самым сохранить эффективность аппарата при изменении нагрузки по газу (пару).

На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез (движение газа показано сплошными стрелками, движение жидкости — пунктирными); на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1.

Аппарат состоит из вертикального корпуса 1 и контактных тарелок 2, выполненных гофрированными, во впадинах которых размещены переливные устройства 3, а в выступах установлены завихрители 4. Над завихрителями 4 размещены переливные устройства 3 вышележащей ступени с направляющими элементами

5, которые выполнены большего размера, чем завихрители, и с возможностью перемещения вверх по переливным трубкам.

506424

Аппарат работает по противоточному принципу.

Газ, проходя через завихрители 4, формируется в вихревой поток, имеющий в ядре пониженное давление. 5

Жидкость с вышележащей тарелки из впадин тарелки через открытые концы переливных устройств 3 подается в зону наименьшего давления над завихрителями 4. Струя жидкости разбивается о газовый поток на мелкие 10 капли, которые под действием центробежных сил пересекают его от центра к периферии. Поскольку направляющие элементы препятствуют уносу отдельных капель и выходу газа вверх, газожидкостной поток, вращаясь отно- 15 сительно оси завихрителя с большой скоростью, перемещается по спирали и на выходе из кольцевой щели, образованной направляющим элементом и завихрителем, распыляется в пространство над тарелкой. На тарелке уста- 20 новлен в непосредственной близости ряд завихрителей подобной конструкции так, что образуемые ими распыленные газожидкостные потоки соударяются между собой, образуя над тарелкой сплошную газожидкостную завесу 25 из мелких капель и пленок жидкости. 3а счет увеличения относительной скорости вращающихся вихревых газожидкостных потоков при соударении последних образуются более мелкие капли, и, как следствие этого, увеличива- 30 ется поверхность массопередачи и улучшаются условия сепарации газа от жидкости.

Капли жидкости, совершив при соударениях колебательные затухающие движения из одного вихревого потока в другой, падают и скап- 35 ливаются во впадинах тарелки, а оттуда по переливным устройствам 3 жидкость поступает на нижележащую ступень. Газ после соударения устремляется вверх в завихрители вышележащей тарелки. При колебаниях нагрузки по газовой фазе, приводящей к изменению условий контактирования взаимодействующих фаз, расположенные над завихрителями направляющие элементы под воздействием энергии поступающих в пространство над завихрителями фаз, перемещаются относительно переливных устройств вверх, в результате чего скорость газожидкостных потоков в контактной вихревой зоне остается величиной постоянной, а следовательно, эффективность аппарата остается практически на одном уровне.

Формула изобретения

1, Массообменный аппарат для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, содержащий корпус с расположенными по высоте контактными тарелками, снабженными переливными устройствами с направляющими элементами и завихрителями, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена, контактные тарелки выполнены гофрированными, во впадинах которых размещены переливные устройства, а в выступах — завихрители, расположенные относительно друг друга в противоположных направлениях.

2. Аппарат по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что направляющие элементы вышерасположенных тарелок выполнены большего размера, чем завихрители нижерасположенных.

506424

3 5

Редактор Э. Шибаева

Корректоры: В. Петрова и О. Данишева

Заказ 1375j15 Изд. ¹ 1209 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

ll

Составитель С, Баранова

Техред