Тонкопленочный массообменный аппарат

Патент 512772

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВДЬСТВУ (11) 512772

Сок.з Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свгд-ву(22) Заявлено 21.10.74(21) 2069074/23-26 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано05.05.76 Бюллетень №17 (45) Дата опубликования описания 31,05.76

J (51) М. Кл.

В 011) 3/28

В 012 3/30

Госуда рстаеииый комитет

Совета Миииотроа СССР оа делам изооретеиий и открытий (53) УДК66.015.23, .05 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Плавник и А. H Марченко (71) Заявитель (54) ТОНКОПЛЕНОЧНЫЙ МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для проведения процесса массообмена в системе жидкость-жидкость с интенсивным подводом или отводом тепла, и может найти применение в химической, витаминной, фармацевтической промышленностях, Известен центробежный пленочный реактор, состоящий иэ цилиндрического корпуса с рубашкой и вращающегося ротора, в который введена распределительная трубка, снаб-10 женная отверстиями, На р.торе укреплены лопасти и щетки.

В известном реакторе, под воздействием

° . центробежной силы, создаваемой врашаюшим-, ся ротором, жидкость, вытекающая из отвер-15 стий распределительной трубки, отбрасывает ся лопастями к внутренней поверхности корпуса, а жидкость, поступающая по штуцеру снизу корпуса аппарата, разбрызгивается при помощи щеток. Образовавшийся продукт 20 приводится в турбулентное движение врашакьшимися щетками и направляется к выходному штуцеру.

Недостатком этой кочструкции является неравномерность пленки по длине аппарата, И! возможность проскока непрореагировавшего

I продукта, невозможность взаимодействия двух жидкостей в виде тонких пленок и, как

i следствие, низкая эффективность процесса тепло и массопередачи.

Известен также роторный тонкопленочный аппарат, состоящий из цилиндрического .корпуса с рубашкой и вращающегося в нем ротора, представляющего собой вал с закрепленными на нем радиальными лопатками., Подаваемая через штуцер жидкость лопатками ротора в известном аппарате раэбрызгивается по стенкам корпуса аппарата и транспортируется по длине аппарата к вы,ходному штуцеру. Тепло передается через стенку аппарата от теплоносителя (хладо;агента), подаваемого в рубашку аппарата.

Однако, существенным недостатком этого аппарата является невозможность прове дения эффективного процесса тепло-мвссообмена двух жидкостей в тонкой пленке. Взаимодействие жидкостей происходит в большом объеме с большим выделением тепла и ма» лой степенью преврашениее вевеестэ.

51 2772

11елью изобретения является ин.генсифи - кация процесса массообмена за счет контакта жидких фаз в виде двух тонких пленок с эффективным теплообменом, Это достигается за счет снабжения рото ра аппарата пленкообразуюшим элементом, выполненным в виде усеченного конуса, имеющего радиальные логатки на наружной поверх-, ности и ооразуюшего зазор с торцами равЂ” диальных лопаток, закрепленных на валу ротора, большее основание которого расположено у внутренней с.генки корпуса аппарата, а меньшее у распределительного дис;. ка, выполненного с кольцевой полостью и с отверстиями.

С целью обеспечения эффективной работы аппарата при больших нагрузках по жидкости, ротор снабжен отбойным усеченным конусом, расположенным меньшим основанием внутри пленкообразуюшего элемента и примыкаюшим этим основанием к распределительному диску, а внутренней поверхностью - к торцам радиальных лопаток, закрепленныхых на валу ротора.

Кроме того, отверстия распределительного диска в аппарате расположены симметрично относительно оси ротора вблизи внутренней поверхности плецкообразуюшего элемента, а их оси параллельно образуюшей пленкообразуюшего элемента.

Такое конструктивное выполнение аппарата позволяет эффективно проводить процесс массообмена в тонкой пленке с более полной степенью преврашения веществ, а также y).учшает процесс теплообмена.

На фиг. 1 изображен тонкопленочный массообменный аппарат, на фиг., 2 вЂ” разрез по А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит корпус 1 с рубашкой

2, вал 3 ротора с закрепленными на нвм радиальными лопатками 4 и распределитель ным диском 5, Ротор снабжен пленкообравЂ” зуюшим элементом 6, выполненным в виде усе:енного конуса, имеюшего на наружной поверхности радиальные лопатки 7, и отбойным усеченным конусом 8. Распределительный диск 5 выполнен с кольцевой полостью

9; с отверстиями 10, Вал ротора установлен в подшиг.никовьм узлах 11. Корпус 1 содержит штуцеры подачи 12, 13 и штуцер выхода конечного продукта 14. B рубашке

2 имеются штуцеры 15, 16 для входа и выхода теплоносителя (или хладоагента), Аппарат работает следующим обрезом.

Исходный продукт поступает через штуцер пода1,я 13 на распределительный диск 5 ротора, врашаюшегося в подшипниковых узлах

1 1, распределяется тонкой пленкой по стенкам корпуса 1 и с помошью радиальных лопаток 7 транспортируется по аппарату. Через штуцер подачи 12, второйисходный про,-- дукт подают в кольцевую полость 9, где под действием центробежной силы он равномерно распределяется по стенкам и через отверстия 10, расположенные симметрично относительно оси ротора вблизи внутренней поверхности пленкообразуюшего элемента 6, подается на элемент 6. Равномерно-распределенный продукт, под действием центробежной силы, тонкой пленкой транспортируется по внугренней поверхности пленкообразующего элемента 6, При больших нагрузках по жидкости отбойный усеченный конус 8 препятствует продвижению жидкости по аппарату и отбрасывЂ” вает ее под действием центробежной силы на внутреннюю поверхность пленкообразуюшего элемента 6. Образуюшаяся на элементе 6 -.онкая пленка при отрыве с кромки большего основания конуса данного элемен ® та взаимодействует с пленкой жидкости, движушейся по стенкам корпуса 1, и транспортируется по аппарату радиальными лопатками 4 к штуиеру конечного продукта 14, Тепло, образуюшееся в процессе взаимодействия двух продуктов, или необходимое для взаимодействия этих продуктов, пере « дается через стенку корпуса 1 от теплоносителя (хладоагента), поступаюшего в рубашку аппарата 2 через штуцер 15 и выхо® дящего через штуцер 16.

Ф ормула изобретения

ЗЬ 1. Тонкопленочный массообменный аппарат, включаюший корпус с рубашкой, ротор в виде вала с закрепленными на нем распределительным диском и радиальными лопатками, отличающийся тем, 40 что, с целью интенсификации процесса маосообмена за счет контакта жидких фаз в виде двух тонких пленок и улучшения пленкообразования, ротор снабжен пленкообразуюшим элементом, выполненным в виде усеченного конуса, имеющего радиальные лопатки на наружной поверхности и образуюшего зазор с торцами радиальныхлопаток, закреплен-, ных на валу ротора, большее основание которого расположено у внутренней стенки © корпуса аппарата, а меньшее вЂ” у распрецелительного диска, выполненного с кольцевой полостью и с отверстиями.

2. Тонкопленочный массообменный аппаратпоп, 1, отличаюшийся тем, что ротор снабжен отбойным усеченным конусом, расположенным меньшим осиованием внутри пленкообразуюшего элемен

ra.

3. Тонкопленочный массообменный аппа46 рат по пп. 1-2, отличаюший2772

A ар?.

A-А

Фиг. 2 ц р цПИ Заказ 1 127/30 Ти аж 864

Подписное

Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

51 я тем, что отверстия распределительного иска расположены симметрично относительно оси ротора вблизи внутренней поверхнои ппенкообраэуюшего элемента, а нх оси .

Г ,расположены паранпельно образуюшей плен кообразующего элемента.