Массообменный аппарат для проведения процессов в системах газ /пар/жидкость

Массообменный аппарат для проведения процессов в системах газ /пар/жидкость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

, б ю in О 1 s; . ü,, =,.

О П И С А Н И Е пп 572273

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17,02.75 (21) 2106393/26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.09,77. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 07,09.77 (51) М. Кл.з В 01D 3/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.015.23.05 (088.8) (72) Авторы изобретения В. А. Марков, И. М. Плехов, П. И. Ромашов и А. П. Елеференко (71) Заявитель Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова (54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ

ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ ГАЗ(ПАР) — 7КИДКОСТЬ

Изобретение относится к массообменным аппаратам и может быть использовано в газовой, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности в абсорбционных и ректификационных процессах.

Известны массообменные аппараты с контактными устройствами, взаимодействие фаз в которых происходит в режиме прямотока.

Для эффективной работы прямоточных устройств необходимы высокая степень диспергирования жидкой фазы и эффективная сепарация ее после контакта с газом.

Таким условиям контактирования наиболее полно отвечают аппараты с прямоточными контактными устройствами, в которых предусмотрены тарелки для диспергирования жидкости и установленные над ними сепарационные элементы.

Известен тепло-массообменный аппарат с установленными по высоте прямоточно-барботажными контактными устройствами, которое состоит из барботажной тарелки с расположенной над ней конической обечайкой с сепарационным элементом.

Перелив жидкости с тарелки на тарелку осуществляется с помощью конической обечайки, установленной с зазором по отношению к полотну тарелки, и зазора последней со стенкой корпуса аппарата.

Недостатком описанного тепло-массообменного аппарата является несовершенная конструкция переливного устройства, а именно объем зоны контакта над барботажной тарелкой невелик по сравнению с объемом, который занимает в аппарате контактное устройство, вследствие выполненного в виде конуса патрубка, соединяющего барботажную тарелку с сепарационным элементом и большого зазора между сепаратором и корпусом аппарата.

Наличие зазора между коническим патрубком и барботажной тарелкой в первом, начиная сверху аппарата, контактном устройстве приводит к неэффективной сепарации жидкости

15 из-за ее рециркуляции и последующему уносу ее из аппарата. Эти недостатки являются причиной сравнительно невысоких газовых нагрузок по аппарату.

Целью изобретения является упрощение конструкции аппарата и повышение его производительности по газовой фазе при эффективной сепарации жидкости на выходе из аппарата. Цель достигается тем, что обечайка выполнена в виде многогранника, имеющего зазор с барботажной тарелкой, причем отношение площади зазора между барботажной тарелкой и стенкой корпуса аппарата к площади зазора между обечайкой и стенкой составляет 1: 5.

572273

15

25

На чертеже схематично изображен массообменный аппарат с барботажно-прямоточными контактными устройствами.

Контактные устройства расположены по высоте аппарата и включают барботажную тарелку 1, установленную с зазором относительно стенки корпуса аппарата 2, и сепарационные элементы 3. Барботажная тарелка 1 соединена с сепарационными элементами 3 обечайкой 4, выполненной в виде многогранника и имеющей зазор с барботажной тарелкой 1.

Этого зазора нет в первом, начиная сверху аппарата, контактном устройстве.

Выбор формы обечайки в виде многогранника обеспечивает более полное использование объема контактной ступени. Обычно сепарационные элементы располагаются по квадратам или шестигранникам, при этом вблизи корпуса остаются сегменты, которые нельзя использовать для зоны контакта фаз. Эти сегменты в данной конструкции предназначаются для перелива жидкости. Число граней обечайки зависит от расположения сепарационных элементов: при шестиграннике обечайка имеет форму шестигранной призмы, при расположении по квадратам призма выполняется в виде четырехгранника или восьмигранника.

Кроме лучшего использования объема ступени, многогранную призму и тарелки проще изготавливать, при этом обеспечивается равномерное распределение жидкости на тарелке.

Соотношение площадей зазоров между барботажной тарелкой и корпусом, обечайкой и корпусом определяется, исходя из условия постоянного слива жидкости через зазор без перетока газа. Во время случайных изменений расхода жидкости возможен проход газа через зазор, при этом должно обеспечиваться встречное движение жидкости в зазоре между корпусом и обечайкой.

Устройство работает следующим образом. жидкость, поступающая на барботажную тарелку 1, подхватывается газовым потоком, диспергируется и уносится в сепарационные элементы 3. В сепарационных элементах происходит разделение фаз, газ поступает на вышележащую тарелку, жидкость по зазору между обечайкой 4 и корпусом аппарата 2 — на повторное контактирование. Часть жидкости через зазор между барботажной тарелкой 1 и корпусом аппарата 2 по его стенке перетекает на нижележащую тарелку.

Благодаря контактным устройствам с предлагаемым переливным устройством упрощается конструкция массообменных аппаратов и повышается их производительность по газовой фазе.

Проведенные исследования показали высокую эффективность массообмена и устойчивую работу аппарата в широком диапазоне газожидкостных нагрузок.

Формула изобретения

Массообменный аппарат для проведения процессов в системах газ (пар) — жидкость, включающий корпус с расположенными по высоте его контактными устройствами, состоящими из барботажной тарелки, сепарирующих патрубков и обечайки, соединяющей их с тарелкой, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата по газовой фазе и упрощения конструкции, обечайка выполнена в виде многогранника с отношением площади зазора между тарелкой и стенкой корпуса к площади зазора между обечайкой и стенкой 1: 5.

572273

Составитель А. Соидор

Техред М. Семенов

Корректор О. Тюрина

Редактор T. Девятко

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1991/5 Изд. № 757 Тираж 947

IIHO Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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