Тепло-массообменный аппарат

Тепло-массообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ц776627

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнк

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 480421 (22) Заявлено 31.10.78 (21) 2679550/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (51) М. Кл.

В 01D 3/26

В 01D 3/30

Государстееииый комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.015.23.05 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (72) Авторы изобретения

А. И. Карпович, В. В. Агеев и Г. М. Яковлев (71) Заявитель

Гродненское производственное объединение «Азот» им. С. О. Притыцкого (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к противоточным тепломассообменным аппаратам с прямоточными контактными устройствами и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, в частности для охлаждения и промывки отбросных, низконапорных газов от вредных примесей в производстве серной кислоты.

Известен аппарат для проведения процессов массообмена, который состоит из корпуса, многоступенчатого ротора с закрепленными на нем винтовыми лопастями, расположенными в радиальном или тангенциальном направлении, и усеченных перфорированных конусов, закрепленных на корпусе большими основаниями вверх между поверхностями вращения лопастей (11.

Наиболее существенными недостатками указанного устройства является высокий вторичный унос жидкости газовым потоком и низкая эффективность массообмена вследствие нерационального использования реакционного объема аппарата, незначительного времени взаимодействия газа с жидкостью и недостаточно развитой поверхности контакта, которая образуется при скольжении пленки жидкости по винтовым лопастям, распылении пленки в сепарационной зоне при отрыве ее с краев лопастей и при стекании пленки по стенке корпуса и перфорированному конусу. Сепарация фаз происходит под действием центробежных сил, возникающих при вращении распыленного газожидкостного потока, который про5 низывается поднимающимся газовым потоком, проходящим в зазоре между корпусом и лопастями, что обуславливает восходящее движение и торможение вращения за= крученного газожидкостного потока, ухуд10 шая при этом сепарацию и увеличивая унос жидкости на вышерасположенную ступень контакта.

Известен теплом ассообменный аппарат

15 для проведения процессов тепломассопереноса в системах газ (пар) — жидкость, включающий установленные по высоте барботажно-прямочные контактные устройства, содержащие барботажную тарелку с рас20 положенным над ней коническим патрубком с сепарационным элементом в верхней части (2).

Однако этот аппарат обладает высоким гидравлическим сопротивлением и не при25 годен для работы с низконапорными газами.

Целью изобретения является интенсификация процесса за счет снижения гидравлического сопротивления при работе с низко30 напорными газами, уменьшение уноса.

776627

Указанная цель достигается тем, что аппарат снабжен установленным по всей высоте его внутри конического патрубка валом с пропеллерной мешалкой, расположенной над тарелкой, а сепарационный эле- 5 мент, закрепленный на валу, снабжен конусным отражателем.

На фиг. 1 приведен предлагаемый аппарат; на фиг, 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б фиг. 1. 10

Аппарат состоит из корпуса 1 с установленными по высоте барботажно-прямоточными контактными устройствами, содержащими барботажную тарелку 2 с переливным карманом 3 и расположенным над ней 1я зазором 4, коническим патрубком 5, образующим с ней контактную камеру 6, ограниченную сверху центробежным сепарационным элементом 7, неподвижно укрепленным на роторе 8. Элемент установлен с зазором к патрубку 5. В зоне сепаратора под углом к корпусу установлен конусный отражатель 9. Ротор вращается во втулке 10, установленной в центре тарелки, и снабжен пропеллерной мешалкой 11, расположенной над тарелкой.

Аппарат работает следующим образом.

Газ, поднимаясь по аппарату, проходит через отверстия барботажной тарелки 2 и барботирует через слой жидкости, поступающей на тарелку через зазор 4, образуя газожидкостную эмульсию, которая распыляется и закручивается вращающейся с ротором 8 пропеллерной мешалкой 11. Мешалка обеспечивает не только подсос жидкости и газа, что снижает гидравлическое сопротивление ступени, но и равномерно распределяет закрученную газожидкостную эмульсию по объему контактной камеры 6, увеличивая при этом время взаимодействия 4о фаз, и создает непрерывно обновляющуюся высокотурбулизованную поверхность контакта, Сужающийся, непрерывно ускоряющийся закрученный газожидкостной поток засасывается вращающимися с ротором 4> центробежным сепарационным элементом

7, где, сжимаясь, приобретает многоструйное вращательное движение и выбрасывается в сепарационную зону, в которой под действием центробежных сил происходит разделение фаз. жидкость, отброшенная на конусообразный отражатель 9, скатывается вниз сепарационной зоны и через переливной карман 3 поступает на нижележащую ступень контакта, а отсепарированный газ, получивший дополнительный напор, поднимается под вышележащую барботажную тарелку. °

Таким образом, предложенная конструкция тепломассообменного аппарата позволяет обеспечить взаимодействие низконапорного газа с жидкостью путем подсасывания и диспергирования газа пропеллерной мешалкой и всасывание образовавшейся газожидкостной эмульсии сепарационным элементом с последующим ее сжатием и центробежной сепарацией, а также создать высокую эффективность тепломассообмена путем р аспыления газожидкостной эмульсии пропеллерной мешалкой и придания ей восходящего закрученного движения, что значительно увеличивает время взаимодействия фаз с высокотурбулизованной непрерывно обновляющейся поверхностью контакта.

Формула изобретения

1. Тепломассообменный аппарат по авт. св. М 480421, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет снижения гидравлического сопротивления при работе с низконапорными газами, уменьшения уноса, аппарат снабжен установленным IIQ всей высоте внутри конического патрубка валом с пропеллерной мешалкой, расположенной над тарелкой, а сепарационный элемент закреплен на валу.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что сепарационный элемент снабжен конусным отражателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство Ме 363500, кл. В 01D 3/30, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ме 480421, кл. В 01D 3/26, 1975 (прототип).

776627

Фиг Г

Б-б

Риз./

Составитель А. Сондор

Техред В. Серякова

Редактор Л. Курасова

Корректор 0, Тюрйна

Типография пр. Сапунова, 2

Заказ 2528/6 Изд. № 578 Тираж 810 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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