Способ осуществления взаимодействия газового потока с жидкостью

Способ осуществления взаимодействия газового потока с жидкостью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТЙЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 565679 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено01.10.74 (21) 2063062/26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) М. Кл.с

Б 01 В 3/00

В 01 D 3/32

Государстевииый комитет

Совета Иинистроа СССР оо делам изооретений и открмтий (53) УДК 66.015.23 (088.8) (43) Опубликовано25.07.77»Бюллетень Я 27 (45) Дата опубликования описантя 25.08.77

М. А. Клюкин, И. М. Аношин, М. А. Берлин и Ю. А. Гаричкин (72) Авторы изобретения с

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа и Краснодарский политехнический институт (71 j Заявители, . (54) СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ГАЗОВОГО 1ЧОТОКА С ЖИДКОСТЬЮ

1"-:Л

"»»»».

»-»

Йзобретение относится к технике получения развитых поверхностей контакта, например, жидкой и газовой фаз цри проведении процесса массообмена и может найти применение в химической, нефге- и ra- 6 эапорерабатывающей, . пищевой промышленности и в других отраслях народного хозяйства.

Известен способ осуществления взаимодействия газового потока с жидкостью путемО подачи их в зону контакта с последующим диспергированием жидкости в газовом потоке, обра ованием вращающегося газожидкостного слоя и его разделением в поле центробежю.1х сил. !6

Недостаток этого способа заключается в том, что при массообмене иэ-за пост пенного выравнивания относить IbHbIx скоростей фаз происходит сравнительно быстрое слияние отдельных капель жидкой фазы в пленку. Массопередача в такой пленке, как известно, практически отсутствует, так как нет обновления. межфазной контактной поверхности.

Предлагаемый способ осуществления взаимодействия газового, цотока с жидкостью отличается от известного тем, что диспергирование жидкости производят ее распыле нием .до раэмерор частйц 200-300 мкм и газовый поток подают со скоростью

20-40|M/ceK при орошении 1О-270 мз/час на 1 м площади поперечного сечения зоны контакта.

Это позволяет интенсифицировать процесс благодаря многократным соударениям кап в лек жидкой фазы и обновлению поверхности контакта фаз.

На чертеже схематически изображено контактное устройство, в котором реализуется предлагаемый способ.

Устройство имеет корпус 1, снабженный штуцерами 2, 3 и соединительными фланцами 4. Внутри . корпуса 1.размещены эжектор 5, перфорированная диафрагма 6, ловушка 7, переточный патрубок 8, завихритель-контактор 9, распылительный патрубок 10, сепарирующее устройство 11.

Вращающийся .поток газа с предыдущей ступени контакта поступает в эжектор 5, 565670 образуя кольцевую зону пониженного давления. В этой зоне гвз встречается с жидкостью поступающей через отверстия диафрагмы 6.

Смесь газа и жидкости, вращаясь, поступа» ет в зону с кольцевой ловушкой 7.

Часть жидкой фазы (15-20%) упав..ивается ловушкой и за счет перепада давления, равного сопрбтнвлению завихрителя-контах» тора, по переточному патрубку 8 подается Б рвспылятейьный.п&трубок 10 иэ которо»

ro распыляется в зону:, контакта фаз. . Основной поток смеси газа с жидкостью проходит через тангенцяальные щели заверителя-контактора 9, во внутренней олостн которого формируется вторая зона контакта, фаз.

Сочетание центробежных снл, действую3 щнх на смесь гаэ жидкость н потока гаев пронизывающего жидкость, приводит к обра» зованию в.зоне контакта пылевидного обла» + ка тонкодиспергированной жидкости с много кратно обновляемой поверхностью квн.такта фаэ. Это обеспечивает высокую asтенсивность массообмена.

После прохождения зоны контакта капельки жидкой фазы зв счет центробежных сил перемещаются к внутренним"„стенкам устройства, где сливаются в пленку, кото-. рую выводит из зоны контакта через кольцевые щели сепарирующего элемента 11, З0 а затем через штуцер. З подают на предыдущую контактную ступень.

Исследование гидродинамики описанного процесса проводили на смеси вода-воздух, исследование массопередачи - при десорб» у ции СО» из воды воздухом., Содержание СО., в воде до контактной ступени 1,1 г/л, после контактной ступени - 0,21 мг/и., Скорость газа в высоконвпорном сопле. 40

120 м/сек, в тангенпивльных каналах95 м/сек, средняя скорость на полное сечение аппарата — 25 м/сек.

Время прохождения контактной ступени

"аэовой фазой 0,025 сек, жндкой фазой

0,1 сек. Расход жидкости через контактную ступень 5000 л/чае.

Температура газа нв входе ф контактную ступень 21 С, на выходе из неео

19 С. Температура жидкости на входе 19оС .о нв выходе.- 20 С.

Давление газа и жидкости на входе в контактную ступень 1? 10 н/м . 11mepæ давления на контактной ступени 600 н/м;.

«а

Средний КГЯ контактной студени 90%.

Описанный способ позволяет в 2-3 рвзв увеличить удельный обьем зоны активной массопередачи за счет увеличении длины ( зоны койтвкта, т. е. вовлечения допол- нительных масс объектов контакта в активную зону мвссопередачи, обеспечить йепрерывное обновление поверхностей контакта фаз и устойчивость процесса в шкроком диапазоне изменения расходов жидкой и/или газовой Î

Формула изобретения

Способ осуществления взаимодействия . газового потока с жидкостью путем -:подачи их в зону контакта с последующим диспер гированием жидкости в газовом потоке, образованием вращающегося газожидкост ного слон и его разделением в поле центробежных сип, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет обеспечении многократных соударений капелек жидкой фазы и обновления цоверхности контакта фаз, днспергирование жидкости производят ее распылением до размеров частиц 200-ЗОО мкм и газовый поток подают со скоростью 2040 м/сек,при интенсивности орошения

10-270 м /час на 1 мй-площади поперечного сечения зоны контакта.

565670

Составитель С. Баранова

Редактор Г. Котельский Техред А. Богдан Корректор i М. Демчик

Заказ 2205/2 Тираж 947 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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