Прямоточное контактное устройство
Патент 899051
Авторы
Прямоточное контактное устройство
Иллюстрации
Реферат
Сокзэ Советских
Социалистическими
Респубики
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и 899051 (S1),Ï0ï0ëííòåëüíîå K авт. свил-ву (22)Заявлено 13.06.80 (21) 2937799/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 23.01. 82. Бюллетень № 3 (51) М. Кл.
В 01 О 3/26
B 0l D 3/20
Говударствоеый комитет
СССР ао делан изобретений и открытий (53) УДК 66,048. .375(088.8) Дата опубликования описания 23.0).82. (72) Авторы изобретения
Г.М.Яковлев, M.È.Шибутович, В.В.Агеев и И.11.Гаврилейкова "
1
1. Гродненское производственное объединение 1 Аз6т."
-им. С.О.Прить|цкого (7I) Заявитель (54) ПРЯМОТОЧНОЕ КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к устройствам для проведения процессов массообмена и может использоваться в химической, пищевой и других родственных отраслях промышленности, в частности для проведения процессов абсорбции и ректификации.
Известно контактное устройство для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, выполненное в виде цилиндрического патрубка, установленного на тата релке, снабженного отбойником и горизонтально установленной перегородкой (13 ..
Однако эта конструкция не облада15 ет высокой эффективностью из-за малой поверхности контакта фаз.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, состоящее из перфорированного цилиндрического патрубка, установленного на тарелке, снабженного отбойником и горизонтально установленной перегородкой, образующей с плоскостью тарелки камеру для жидкости (21.
Основной недостаток данной конструкции невысокая эффективность массообмена, вследствие мало развитой поверхности контакта фаз, поскольку взаимодействие фаз происходит в прямотоке.
К недостаткам данной конструкции следует отнести и уменьшение эффективности контактной ступени с ростом диаметра цилиндрического патрубка, так как струйки жидкости на— чинают диспергироваться уже в пристеночной зоне и центр патрубка не загружается жидкой фазой. Поэтому возможен проход газа по центру элемента при незначительном контакте с жидкостью или да ;е вообще без него при большом диаметре. А это ограничивает производительность аппарата по газовой фазе. Наблюдающийся вторичный унос при ударе газожидкостного потока об отбойную пластиформула изобретения
3 89905 ну также снижает эффективность ступени и вызывает необходимость в уве- личении межтарельчатого расстояния и соответственно металлоемкости аппарата. $
Цель изобретения — увеличение эффективности процесса за счет создания высокоразвнтной, сильнотурбулизированной поверхности контакта фаз и снижение вторичного уноса. 1
Указанная цель достигается тем, что перфорация патрубка выполнена в виде полусфер различного диаметра.
Целесообразно перфорацию патрубка делать выпуклой в сторону оси патруб- 1у ка, а отбойник выполнять в виде усеченного конуса, установленного коаксиально патрубку, и снабжать установленным нод ним в верхней части патрубка завихрителем.
Ж
На фиг. 1 показана тарелка, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.
Прямоточное контактное устройство состоит из цилиндрического патрубка д
1 с перфорацией, выполненной в виде полусфер 2 и установленного на тарелке 3. Патрубак снабжен в верхней части закручивателем 4 и отбойником 5, выполненным в виде усеченного ЗО конуса, сужающегося вверх, установленного кааксиально цилиндрическому патрубку и с зазором 6 по отношению к стенке аппарата 7 и горизонтальной перегородкой 8, образующей камеру
9 для жидкости совместно с плоскостью тарелки 3 и переливным порогом 10.
Устройство работает следующим образом.
Турбулизираванный на нижележащей ступени (после закручивателя 4) газовый поток проходит по цилиндрическому патрубку l снизу вверх диспергирует струйки жидкости, вытекающие через перфорацию в сферических выпуклостях 2, причем распределение их в объеме патрубка происходит под разными углами к осевой скорости газового потока, что увеличивает их диспергирование и способствует более полному заполнению внутреннего объема патрубка.
Выполнение перфорации 2 в форме сфер с различным диаметром приводит И к плавному обтеканию их газовым потоком и придает последнему сложную траекторию движения: ядро газового
1 1 потока колеблется вдаль осевой линии патрубка, чта способствует сильной турбулизации газового потока, Наиболее крупные капли жидкости в силу большой инерции пересекают газовый поток, огибающий выпуклости, и ударяясь о них, сильно диспергируются, чем обеспечивается обновление и создание высокоразвитой поверхности контакта фаз даже при значительном диаметре контактного элемента.
Для снижения межтарельчатага унаса разделение фаз производится в поле центробежных "ил. Газажидкастный поток проходит закручиватель
4 и приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил жидкость отбрасывается на боковую поверхность усеченного конуса 5 и стекает на перегородку 8, Частично уносится с газом жидкая фаза, отбрасывается на стенку аппарата 7 и через зазор 6 между отбойным конусом и стенкой аппарата также стекает на перегородку. С перегородки жидкость через переливной порог 10 стекает в камеру 9 и далее поступает в контактный патрубак.
Установка закручивателя не только способствует улучшению качества сепарации, но и турбулизации газожидкостного потока, поступающего на вышележащую ступень, что увеличивает эффективность контактной ступени.
Таким образом, предлагаемая конструкция по сравнению с известной позволяет значительно интенсифицировать процесс массообмена в контактном патрубке, увеличить производительность аппарата, а более надежная сепарация в поле центробежных сил дает возможность уменьшить вторичный укос и следовательно расстояние между элементами, что соответственно приводит к снижению металлоемкости аппарата и увеличению КПД ступени.
1. Прямоточное контактное устройство для взаимодействия газа с жидкостью, выполненное в виде перфорированного цилиндрического патрубка, установленного на тарелке снабженного отбайником и горизонтально установленной перегарад899() 51
ВНИИПИ Заказ 11994/5 Тираж 732 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 кой, образующей с плоскостью тарелки камеру для жидкости, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения эффективности процесса за счет создания высокоразвитой, сильнотурбулизированиой поверхности контакта фаз и снижения вторичного уноса, перфорация патрубка выполнена в виде полусфер различного диаметра.
2. Устройство по п. 1, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что перфорация патрубка выполнена выпуклой в сторону оси патрубка.
3, Устройство по пп, I и 2, о т. личающе ся тем, чтоотбойник выполнен в виде усеченного конуса, установленного коаксиу ально патрубку и снабжен установленным под ним в верхней части патрубка завихрителем.
Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе
I. Авторское свидетельство СССР
11 219549, кл. В 01 0 3/26, 1966.
2. Авторское свидетельство СССР
В 226552, кл. В Ol D 3/20, 1966.