Массообменный аппарат

Массообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O Il И C A H H Е 768408

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61 ) Допол и и тельное к а вт. с вид-ву

Ъ (53)M. Кл. (22) Заявлено 28.11.78 (21) 2690159/23-26

В 01 0 3/22

В 01 0 3/30 с присоединением заявки .В1в—

Гооударотвоииьй комитет

СССР

II0 делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 07,10.80. Бюллетень J% 37 (53) УЛК 66.015. .23.05 (088.8) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения

В. И. Белохвостиков, Н. П. Рябченко и И. М. Аношин

Краснодарский политехнический институт (71) Заявитель атм (в

1 ( (54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к массообменным аппаратам и может быть использовано для разделения бинарных н многокомпонентных смесей.

Наибольший эффект может быть получен при перегонке смолообразующих смесей и смесей с твердыми включениями.

Известен аппарат, который может быть использован для разделения бинарных и многокомпонентных смесей, который состоит из цилиндрического корпуса, завихрнтеля с зазором к корпусу и перелнвного устройства 111.

Помимо небольшой эффективности данная конструкция обладает существенным недостатком — перелнвное устройство во время работы на загрязненных смесях забивается. Этот недостаток не позволяет перегонять жидкости с твердыми включениями и смолообразующне.

Известен массообменный аппарат, представляющий собой цилиндрический корпус, внутри которого устанавливаются контактные ступени из горизонтальных кольцевых струйных тарелок, имеющих переливное устройство для подачи жидкости с вышележащей тарелки на нижележащую.

На горизонтальных частях тарелки по окружностям расположены чешуйки (штамповаиные прорези, имеющие форму сегмента) (2).

Основным недостатком данной конструкции является переливное устройство, которое при работе с загрязненными смесями может забиться и прекратить подачу жидкой фазы с тарелки на тарелку.

На горизонтальных кольцевых тарелках с вращающимся двухфазным потоком поверхность образующейся газожидкостной эмульсии принимает форму параболоида вращения. Толщина слоя эмульсии зависит от плотности орошения и скорости rasa. При достижении определенной критической скорости толщина слоя эмульсии ,в центре тарелки становится равной нулю и дальнейшее увеличение скорости газа приводит к оголению центральной эоны тарелки, а следователь. но к проскоку газа (неконтакту между фазами) .

11ельв изобретения является устранение указанных недостатков, а также интенсификация процесса массообмена за счет увеличения времени и поверхности контакта фаз, улучшения условий перелива преимущественно при работе с загрязненными смесями, 768408 4

Увеличение времени контакта фаэ происходит за счет того, что жидкость задерживается на та1 релке пружиной и динамическим напором газа (пара) . При сжатии пружины жидкость устремм

5 ляется в кольцевую щель, при этом стационарная структура газожидкостной эмульсии возмуoR щается, после скоростей перестраивается, происн- ходит более сильная турбулиэация жидкости и интенсифицируется процесс за счет увеличения межфаэовой поверхности контакта.

При возврате тарелки на прежнее место жидкость за счет толчка растекается по всей поверхI ности, увеличивая полезный контактный объем, ап- опять как и при сжатии происходит перераспре2, 1 деление поля скоростей, т.е, вносятся нестационарные возмущения в гаэожидкостной поток.

ы Частота колебаний тарелок зависит от плотнд- ности орошения и скорости газа (пара) по сечению аппарата. ! е go Примененйе предлагаемых конструктивных особенностей позволило значительно интенсифицировать процесс массообмена.

Указанная цель достигается тем, что аппара снабжен укрепленными на внутренней поверх- " " йостй корпуса конусными выступами, к которым примыкают тарелки, снабженные механиэ мом их вертикального перемещения, Механйэ . вертикального перемещения выполнен в виде стержня со стаканом, размещенным под кажд тарелкой и снабженным пружиной, прикрепле ной к нижней части тарелки, На фиг. 1 представлен продольный разрез аппарата; на фиг. 2 — разрез А-А фиг. 1.

Массообменный аппарат с -нестационарным движением жидкости на контактной ступени стоит из цилиндрического корпуса 1, Внутри парата устанавливается коаксиальный стержень на котором крепятся стаканы 3, В стаканы 3 вставлены пружины 4, к которым прикреплен горизонтальные струйные тарелки 5. На цили рическом корпусе 1 имеются конусные высту пы 6, к которым прижимаются горизонтальнь струйные тарелки 5.

Работает массообменный аппарат следующи образом.

Жидкость подается в верхнюю часть аппарата, гаэ (пар) — снизу. Газ (пар) проходит через чешуйки (штампованные прорези, имеющие форму сегмента), расположенные на горизонтальных частях тарелок 5, и приобретает вращательное движение, Жидкость поступает на верхнюю тарелку. Под действием газового (парового) потока жидкость приобретает вращательное движение, образуя газожидкостную эмульсию. Накапливание жидкости происходит до тех пор, пока вес столба жидкости будет больше силы упругости пружины 4, установленной в стакан 3 и динамического напора газового (парового) потока на тарелку 5, В этом случае пружина 4 сжимается, тарелка 5 опускается, образуя кольце-

- вую щель с конусными выступами 6 на цилинд. рическом корпусе 1. Часть жидкости переливается на нижележащую тарелку. Пружина 4 возвращает верхнюю тарелку 5 на прежнее место.

На нижней тарелке жидкость будет контактировать с газом (паром) до тех пор, пока ее вес не будет больше силы упругости пружины и динамического напора газа на тарелку, В предлагаемом массообменном аппарате интенсификация массообмена происходит эа счет увеличения времени контакта фаз, нестационарных возмущений жидкой фазы, более полного использования контактного объема., 25 Ф о р м у л а и э о б p e т е н и я

1. Массообменный аппарат, включающий цилиндрический корпус, горизонтальные струйные тарелки, переливные устройства, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличения времени и поверхности контакта фаэ, улучшения условий перелива, преимущественно, при работе с загрязненными смесями, аппарат снабжен укрепленными на внутренней поверхности корпуса конусными выступами, к которым в средней части примыкают тарелки, снабженные механизмом их вертикального перемещения.

2. Аппарат по и, 1, отличающийся

40 тем, что механизм вертикального перемещения выполнен в виде стержня со стаканом, размещенным под каждой тарелкой и снабженным пружиной, прикрепленной к нижней части тарелки.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 284965, кл. В 01 D 3/24, 10.11.69 (прототип) „

2. Процессы, аппараты и машины пищевой и химической технологии. Тематический сборник КПИ. 1968, с. 42, 768408

Составитель А. Сондор

Редактор T. Девятко Техред Н. Бабурка Корректор М, Вигула

Заказ 7282/59 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4