Контактная тарелка

Контактная тарелка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТИЗЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >814384 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 210579 (21) 2787725/23-26 с присоединением заявки Но (53)М. Кл.

В 01 0 3/26

В 01 0 3/20 (23) Приоритет

Государственыый комитет

СССР но дедам изобретений и открытий (53) УДК 66. 015. . 23. 05 (088. 8) Оп 2303,81 бюллетень Н9 11

Датаопубликования описания 23Я381 (22) Авторы изобретения

Г. М. Яковлев, A. И. Карпович, В. В. Агеев, М. И Либутович и K).А.Перваков

Г

Гродненское производственное объединен е Азот" им. С. О. Притыцкого

I (21) Заявитель (54) КОНТАКТНАЯ ТАРЕЛКА

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов массообмена и может использоваться в химической, пищевой и других родственных отраслях промышленности, в частности для

5 абсорбции аммиака из газов дистилляции в производстве аммиачной селитры.

Известна контактная тарелка, содержащая контактный элемент с завихрителем и переливные устройства Щ .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее контактный элемент, выполненный в виде усеченных конусов, соединенных большими тз основаниями и с завихрителем в верхней части, выполненным в виде секторных элементов 2i.

Недостатком этого устройства является недостаточно высокая интенсивность массообмена, поскольку большая часть жидкости, минуя контактный элемент, проходит через гидрозатвор и стекает пленкой вниз, т.е. основное взаимодействие газа и жидкости происходит в пленочном режиме. Из. вестно, что при диспергировании потока жидкости быстродвижущимся потоком газа интенсивность процессов тепло и массообмена в несколько раз выше, 30 чем при турбулизации пленки жидкости газовым потоком.

К недостаткам этого устройства следует отнести и неспособность конструкции эффективно работать при больших плотностях орошения. При увеличении количества жидкой фазы требуется увеличить зазор между стенкой аппарата и контактным элементом дуя пропуска ее. Однако это приводит к увеличению толщины пленки и резкому снижению эффективности массообмена.

Цель изобретения — увеличение плотности орошения и интенсификации процесса массотеплообмена за счет увеличения времени, зон и поверхности контакта фаз.

Поставленная цель достигается тем, что контактный элемент выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, завихритель установлен в узкой части контактного элемента, который снабжен направляющим конусом, установленным на расстоянии от него. Переливное устройство установлено соосно контактному элементу и выполнено в виде воронки с перфорацией конуса воронки в сужающейся части, ограниченной цилиндрической обечайкой. Контактный эле814384 мент в верхней части снабжен отбортонкой, выполненной наружу.

На фиг. 1 изображена контактная тарелка, общий вид, на фиг. 2 разрез A-A на фиг.1.

Контактная тарелка состоит из нижнего 1 и верхнего 2 усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями и образующих контактный элеt мент 3, В узкой части контактного элемента установлен завихритель 4, выполненный В виде секторных элементов, а в верхней снабжен отбортовкой 5, направленной наружу. Контактный элемент образует со стенкой аппарата б верхний 7 и нижний 8 зазоры и камеру 9 гидрозатвора. Причем верхний зазор 7 больше нижнего 8. На расстоянии от контактного элемента установлен напраьляющий конус 10 и переливное устройство 11, выполненное в ВиДе ВОрОнки 12 с перфорацией 13 В нижней части конуса. Перфорация ограничена цилиндрической обечайкой 14, длина которой меньше длины устья воронки.

Устройство работает следующим образом, Жидкость из камеры 9 гидрозатвора через зазор 8 стекает по внутренней

fIoHBpxHocTH направляющегo KGB ca 10

В переливное устрОйствО 11 Обоазуя жидкостные завесы и далее через устье воронки 12 пспадает в центр завихрителя 4.

Газ проходит через жидкостную завесу и поступает на завихритель 4„ где приобретает вращательное движЕНИЕ И СИЛЬНО ДИСПЕРГИРУЯ ЖИДКОСТЬ транспортирует ее с центра завихрителя к периферии, образуя высокоразвитую поверхность контакта фаз.

Вращающийся газожидкостный поток поднимается вверх, где вследбтвие расширения верхнего конуса 2 его скорость резко снижается и наиболее крупные капли жидкости под действием сил тяжести падают обратно на завихритель, где вновь диспергируются, чем обновляется поверхность контакта фаз и увеличивается время контакта.

Более мелкие частицы жидкости

Отбрасываются за счет центробежных сил на стенку аппарата 6„ образуя на ней сильнотурбулизованный жидкостНЫЙ КОЛЬЦеВОй ПОТОК С НЕПРЕРЫВНО

Обновляющейся поверхностью контакта фаз, который через зазор 7 провалиВается в камеру 9 гидроэатвора. Так как зазор..8 меньше зазора 7, то в камере 9 происходит наполнение жидкости, чем предотвращается проскок газа через камеру 9 и регулируется скорость протока жидкости через зазор 8 в зависимости от столба жидкости В камере 9. Отбортовка верхнего конуса TdKIKB способствует спОкОйнОму стеканию жидкОстиэ

При малом расходе жидкой фазы она стекает в устье воронки, частично проваливаясь на перфорации, что улучшает условие ее распределения на завихритель и предотвращает центральный проход газа. При увеличении расхода жидкой фазы (плотности орошения), происходит накопление ее в воронке и слив на завихритель через перфорацию посредством цилиндрической обечайки 14. Это позволяет эффективно работать в широком диапазоне изменения нагрузок по жидкой фазе.

Установка цилиндрической обечайки

14 более короткой, чем устье воронки, улучшает гидродинамические условия работы контактного элемента, так как не происходит перекрытие свободного сечения завихрителя, что улучшает работу контактной тарелки.

Таким образом, предлагаемая конструкция контактной тарелки позволяет создать Высокоразвитую поверхность контакта фаз, где взаимодействие жидкости и газа происходит наряду с пленочным в мелкодисперсном состоянии, что значительно увеличивает поверхность контакта фаз и интенсифицирует процесс массообмена. Конструкция переливного устройства позволяет работать в широком диапазоне изменения нагрузок по жидкой фазе, что позволяет выбрать плотность орошения, необходимую для проведения процесса, Формула изобретения

1. Контактная тарелка для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, состоящая из контактнОГО элемента с установленным в верхней части завихрителем, выполненным в виде секторных элементов и переливного устройства, отличающаяся тем, что, с целью увеличения плотности орошения, интенсификации процесса массотеплообмена за счет увеличения времени, зон и поверхности контакта фаз, контактный элемент выполнен в Виде двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, заВихритель установлен в узкой части контактного элемента, который снабжен направляющим конусом, установленным на расстоянии от него.

2. Контактная тарелка по п.1, отличающаяся тем, что переливное устройство установлено соосно контактному элементу и выполнено в виде воронки с перфорацией конуса воронки в сужающейся части, ограниченной цилиндрической обечайкой.

3. Контактная тарелка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, 814384!

Л-Я

Фиг. t

Составитель," А. Сондор

Редактор Л.Белоусова Техред M.Ãîëèíêà Корректор, .С. Шекмар

Заказ 870/6 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 что контактный элемент в верхней части снабжен отбортовкой, выполненной наружу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 237090, кл. В 01 0 3/30, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2624491/26, кл. В 01 0 3/26, 1978 (прототип),