Массообменный аппарат

Массообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е < 1829122

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсник

Социвпистичвсиик рвспубпии (6 l ) Дополни тел ьное к а вт. с вид-ву— (22) Заявлено14. 08, 79 (21) 2808574/23-26 с присоединением заявки М— (23) П риоритет— (5! )М. Кл.

В 01 О 3/32 °

В 01 О 53/20

Гееудеретеенный кеинтет

СССР но денем нзееретеннй н открытий (53) УДК66.015 .23(088.8) Опубликовано 15.05.81., Бюллетень .% 18

Лата опубликования описания 15.05 ° 81

В. А. Бондаренко, М. 1. Шарыгин, О. С. Бала ков, Б. С. Шакиров и П. А. Климов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к аппаратурному оформлению эжекционных тепломассообменных и газоочистных устройств мокрого типа для проведения процессов в системе газ (пар) †.жидкость (погЮ лотитель) — подвижная насадка, и применяется в химической, нефтяной, неф-." техимической, горнодобывающей и других отраслях промышленности.

Известно устройство для мокрой

to очистки газов, включающее корпус, в нижней части заполненный жидкостью, тангенциальный патрубок ввода газа, установленное по оси. корпуса контактное устройство, имеющее слой подвижной насадки, размещенный на опорной решетке, при этом контактное устройство образует с корпусом кольцевую камеру (1 ) .

Известен массообменный аппарат с циркулирующей насадкой, включающнй корпус с патрубками для ввода и вывода газа и жидкости, опорную и ограничительную решетки. Корпус выполнен в виде спиральной коробки, снабженной выпрямляющим устройством, выполненным в виде усеченного конуса с лопатками, причем нижняя часть спиральной коробки снабжена аэродинами1 ческим козырьком, установленным в патрубке ввода. газа и жидкости. В этом аппарате ограничительная решетка предотвращает вынос элементов насадки из аппарата в период запуска и остановки, когда центробежные силы еще .е . недостаточно велики, чтобы поджать насадку к периферийной стенке спиральной коробки (2) Известны сепараторы инерционного типа, в которых струю газа или пара, несущую капли жидкости, заставляют внезапно изменить направление. В си-лу инерции капли стремятся сохранить первоначальное направление, ударяются о стенку, стекают по ней и выводятся за предеЛы потока паро-газовой фазы (31.

3 82912

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для проведения массообменных процессов в системе газ (пар)-жидкость, включаю5 щий корпус с газораспределительными нижней горизонтальной и верхней конусной решетками, между которыми поме" щен слой шаровой насадки из различных по массе и объему элементов, приводимых потоком газа в псевдоожиженное состояние, снабженный внутренней циркуляционной трубой, внутри которой может быть установлена трубка для ввода газа. В этом аппарате при повышении расходов газовой фазы более легкие элементы насадки поднимаются потоком газа через слой псевдоожиженных тяжелых. элементов в верхнюю часть аппарата, прижимаются к верхней ре20 шетке и, скользя по ее конусообразной поверхности, собираются в вершине и попадают в циркуляционную трубу, в которую подводится газ для ускорения циркуляции легких элементов (4 j,, Однако, в известных аппаратах снижается эффективность за счет ограниченной скорости газового потока в свободном сечении, связанной с явлением захлестывания аппарата.

Цель изобретения — интенсификация процесса за счет обеспечения направленной инерции выноса подвижной насадки в циркуляционную трубу при одновременном ускорении циркуляции элементов насадки.

Цель достигается тем, что воронка выполнена с диаметром, большим диаметра штуцера для вывода газа и нижняя кромка штуцера.для вывода газа расположена внутри воронки с циркулирующей насадкой, имеющей вертикальную камеру, протяженную до нижней стенки емкости, образующую щель между

45 кости в емкости, и содержащую штуцера для ввода и вывода rasa и жидкости, подвижную насадку на опорной (газораспределительной) решетке, закрепленной в камере у ее нижней части, а также .циркуляционную трубу с воронкой, установленную выше (с. зазором) указанной решетки вдоль вертикальной камеры.

Определяющий размер(диаметр)воронки превышает определяющий размер (диаметр) патрубка штуцера для вывода газа,при этом указанный патрубок введен внутрь вертикальной камеры соосно циркуляционной трубе,. а его нижняя кромка, распо2 ф ложена ниже верхней кромки воронки.

Целесообразно в аппарате иметь расстояние между штуцером для вывода газа и поверхностью воронки, равное по меньшей мере 1,5 диаметра элемента насадки.

Нижняя часть патрубка для вывода газа может быть выполнена перфорированной.

На фиг. 1 схематически изображен массообменный аппарат, общий вид; на фнг. 2 — верхняя часть циркуляционной трубы с воронкой; на фиг. 3 " опорная решетка и установленная над ней циркуляционная труба.

Аппарат содержит корпус 1, включающий камеру 2 для удержания жидкости, снабженную штуцером 3 для ввода жид- кости и штуцером 4 для вывода раствора (шлама), вертикальную камеру 5 с опорной решеткой б. Над опорной решеткой установлен на высоте Н нижний конец циркуляционной трубы 7. Циркуляцнонная труба расположена вдоль вертикальной камеры и имеет в верхней . части воронку 8 для элементов 9 на. садки., Элементы насадки опускаются внутри циркуляционной трубы на опор-. ную решетку и через зазор высыпаются из трубы, располагаясь под углом естественного откоса, перекрывая часть отверстий (каналов) решетки. Нижняя кромка вертикальной камеры 5 образует щель (зазор, просвет) с зерка" лом жидкости в емкости.Газ-, подле1жащий очистке, подается через штуцер

10 и выводится из вертикальной камеры .при помоши штуцера 11, Нижняя кромка 12 штуцера 11 для вывода газа находится ниже верхней кромки воронки.

Расстояние между штуцером для вывода газа и поверхностью воронки со1 ставляет по меньшей мере 1,5 диаметра элемента насадки . Нижняя часть -штуцера 1 имеет перфорацию, Иассообменный аппарат работает следующим образом.

Подлежащий очистке газ подается через штуцер 10 в полость Б, образованную стенкой корпуса 1 н стенкой вертикальной камеры 5. Равномерно распределенный газовый поток проходит через щель между нижней кромкой вертикальной камеры 5 и зеркалом жид-. кости, при этом интенсивно эжектирует последнюю и выносит ее через отверстия решетки 6 в слой элементов

9 насадки. Насадка 9 пои этом псевдоожижается и в контактной зоне образч5 8291 ется трехфазная турбулизованная система газ-жидкость - подвижная насадка. По мере расширения псевдоожиженного слоя и увеличения высоты подъема насадки силы. ее тяжести компенси5 руются повышением скорости газовой фазы, а за счет уменьшения поперечного сечения увеличивается увлекающая сила; действующая на элементы насадки.

Таким образом, насадка поднимается в верхнюю часть вертикальной камеры, где газовый поток изменяет свое направление, при этом элементы насадки под действием газового потока и силы тяжести получают направленную инерцию движения в циркуляционкую трубу, а газ выходит из аппара- та через штуцер 11. Кроме того, элементы насадки, получившие направленную инерцию движения не увлекаются впоследствии газовым потоком вследствие уменьшения скорости газа в сепарационном объеме В.

Далее элементы 9 насадки и захва- 25 ченная жидкость под действйем инерции и силы тяжести опускаются по трубе вниз на опорную решетку и процесс циркуляции осуществляется аналогично.

Формула изобретения

1.Массобменный аппарат, включающий корпус с размещенными внутри него ре22 6 шеткой со слоем насадки, циркуляционную трубу с воронкой и соосно расположенный ей штуцер вывода газа, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет обеспечею я направленной инерции выноса подвижной насадки в циркуляционную трубу при одновременном ускорении циркуляции элементов насадки, вооонка выполнена с диаметром, большим диаметра штуцера для вывода газа, нижняя кромка штуцера для вывода газа расположена внутри воронки.

2. Аппарат по и. l, о т.л и ч а юшийся тем, что расстояние между штуцером для вывода газа и поверхностью воронки составляет .по меньшей мере 1,5 диаметра элемента насадки.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что нижняя часть штуцера для вывода газа выполнена пер форированной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Патент Великобритании

Ф 1203022, В 1. R, 1970. . 2. Авторское свидетельство СССР

Ф 581957, В Ol 0 3/32, 1974.

3. Домашнев А. Д.Конструирование и расчет химических аппаратов. М., l96l, с. 462-463.

4. Авторское свидетельство СССР

У 415028, В 01 0 53/20, 1969.

82912;. фие.3

Составитель С. Баранова

Редактор Ю. Петрушко Техред Н.Йайорош Корректор H. Стец

Заказ 3690/76 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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