Газлифтный тепломассообменный аппарат

Газлифтный тепломассообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.04.77 (21) 2477840I23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.06.79. Бюллетень №

Дата опубликования описания 25.06.79

Гвсудврстввииый комитет ссср оо делам изобрвтвиий и открытий (72) Авторы изобретения

Г. И. Гиневич, Г. В, Осетрова и 3. Г. Шустерман (71) Заявитель (54) ГАЗЛИФТНЫЙ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЛ

АППАРАТ

Изобретение относится к устройству аппаратов, предназначенных для использования в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для проведения тепломассообменных процессов, в частности для приготовления спирто-воздушной смеси в производстве формалина.

Известен аппарат, в котором для интенсификации циркуляции и тепломассообмена используют направленный эрлифт, который не позволяет обеспечить одно важное условие: получить однородную, не содержащую капли спирта, спирто-воздушную смесь, пригодную для каталитического окисления спирта в формальдегид (1).

Известны аппараты для приготовления спирто-воздушной смеси, например, в производстве формалина.

Испаритель состоит из корпуса, внутри которого размещено отбойное и газораспределительное устройство с центральной трубой для ввода воздуха, переливных трубок, встроенных в зонт, штуцеров для ввода спиртовой смеси, воздуха и вывода спирто-воздушной смеси (2) .

Описанный аппарат не обеспечивает качественный процесс приготовления спиртовоздушной смеси, так как процесс массо- и теплопередачи между спиртовой смесью и воздухом происходит медленно из-за черезмерно низкой циркуляции массы жидкости внутри аппарата. В результате этого. капли спирта уносятся из аппарата, попадают на катализатор и гасят процесс окисления спирта.

Целью изобретения является интенсификация внутренней циркуляции массы жидкости и тепломассообмена.

10 Поставленная цель достигается тем, что корпус предлагаемого аппарата снабжен полым цилиндром с двойными стенками, перфорированным со стороны внутренней стенки, в верхней части которого установ, лены продольные перегородки. В нижней части аппарата смонтирован змеевик. Межстенное пространство полого цилиндра соединено со штуцером ввода газообразной фазы. Для равномерного распределения воздушного потока вокруг цилиндра отверстия

Ю на внутренней стенке цилиндра выполнены разного сечения — большими в нижней части и меньшими — в верхней.

Предлагаемый аппарат изображен на чертеже.

667215

SÎ

4S

2О

Формула изобретения зо

3S

Внутри корпуса 1 размещено отбойное устройство 2 с гидрозатвором 3 и газораспределительное устройство, состоящее из полого цилиндра 4 с перфорацией, выполненной на внутренней его поверхности, и из двух труб 5, соединяющих полый цилиндр с трубой 6 подачи воздуха в аппарат.

В верхней части полого цилиндра 4 размещены продольные пластины 7, а к трубам

5 прикреплеч конусный отражатель 8. Полый цилиндр 4 прикреплен к корпусу 1 аппарата четырьмя пластинами 9. Внизу под полым цилиндром 4 установлен змеевик 10, оборудованный штуцерами 11 и 12 для отвода и подвода теплоносителя. Аппарат снабжен также штуцерами: 13 — для питания исходной спиртовой смесью, 14 — для циркуляции спиртовой смеси в подконтактный теплообменник 15 — для выхода спиртовоздушной смеси из аппарата, 16 — для мановакуумметра, 17 — для установки температурных датчиков в жидкой и газовой зоне аппарата, 18 — для установки уровнемера.

Для равномерного распределения воздуха, проходящего через перфорацию внутренней поверхности полого цилиндра, размеры отверстий выполнены переменного диаметра с увеличением их в нижней части и уменьшением их в верхней части полого цилиндра.

Пластины 7 предназначены для разбивки крупных воздушных пузырей в воздушножидкостном потоке эрлифта.

Аппарат работает следующим образом.

Через штуцер 13 в аппарат непрерывно подается водно-спиртовая смесь, количество которой регулируется уровнемером с подачей команды на регулирующий испоЛнительный клапан, устанавливаемый на линии подачи водо-спиртовой смеси в аппарат. Через штуцера 14 водо-спиртовая смесь насосом подается в межтрубное пространство теплообменника контактного аппарата, отбирает тепло реакции, нагревается и вновь поступает в аппарат.

Через трубу 6 принудительно в кольцевое пространство цилиндра 4 подается воздух, который, пройдя через отверстия цилиндра, попадает в слой жидкости и, поднимаясь вверх, образует эрлифт. Спирто-воздушная смесь с большой скоростью ударяется в отражатель 8 и между стенкой корпуса аппарата и наружной стенкой полого цилиндра опускается вниз, образуя замкнутый внутренний контур циркуляции. Пластины

7, разбивая крупные воздушные пузыри, способствуют интенсивной гомогенизации смеси, устраняют вибрацию, гидравлические толчки и пульсацию спирто-воздушного потока.

Интенсивная внутренняя циркуляция способствует улучшению тепломассообмена и приготовлению спи рто-воздушной смеси хорошего качества, которая через штуцер

15 выходит из аппарата.

В случае необходимости быстрого изменения температуры спирто-воздушной смеси (по технологическим причинам) через штуцер 11 в змеевик вводится дополнительный шар.

Таким образом в предложенном устройстве значительно увеличивается интенсивность циркуляции и тепломассообмена; про исходит эффективная гомогенизация фаз жидкости — газ за счет многократной циркуляции этих фаз внутри полого цилиндра и дробления крупных пузырей воздуха при ударе о продольные пластины. Кроме того, наличие змеевика, не связанного с контактным аппаратом, позволяет маневренно регулировать интенсивность процесса тепломассообмена.

1. Газлифтный тепломассообменный аппарат для смешения газа с жидкостью и испарения смеси, включающий корпус, отбойное и газораспределительное устройство, штуцера для ввода фаз и вывода воздушной смеси, отличающийся тем, что, с целью интенсификации циркуляции и тепломассообмена, корпус снабжен полым цилиндром, с двойными стенками, перфорированным со стороны внутренней стенки, в верхней части которого установлены продольные перегородки, в нижней части змеевик, а межстенное пространство полого цилиндра соединено со штуцером ввода газообразной фазы.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью равномерного распределения воздушного потока внутри цилиндра, отверстия на внутренней стенке цилиндра выполнены разного сечения — большими в нижней части и меньшими — в верхней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ке 129899, кл. В 01 D 3/32.

2. «Оборудование, его эксплуатация, ремонт и защита о коррозии в химической промышленности», реферативный сборник

НИИГЭХИМ, М., 1976, Мю 7, с. l.

667215

Cnupm

Воздух

Пар

1В

А- А

Редактор Н. Коган

Заказ 3236/3

Составитель А. Сондор

Техред О. Луговая Корректор М. Демчик

Тираж 876 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4