Массообменный аппарат

Массообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскиз

Соцнапнстнчесини

Ресяубпнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 973140 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) За влено 04. 11. 80 (21) 3000340/23-26 с присоединением заявки №

g3) Приоритет

Опубликовано 15. 11. 82. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 16. 11. 82 (51)М. Кл.

В 01 D 3/20

Фееударетееоеый комитет

CCCP оо аелем езооретеки11 и открытий (53) УДК 66. 015.

23. 05 (088. 8) Н. И, Савельев, Н. А. Николаев, С. С. Сабит1ов

1 и С. В. Виноградов

Производственное объединение "Куйбышеваза " (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МАССООБИЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к проведению массообменных процессов между паром (газом) и жидкостью в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен массообменный аппарат, имеющий тарелки с прямоточно-вихревыми элементами, при этом жидкость с тарелки на тарелку стекает по общим перетокам и поступает в контакт.ные элементы через отверстия (щели), циркуляционные трубки. В этом аппарате осуществляется циркуляция жидкости через контактные элементы (1 1

Известен также аппарат, в котором 15 жидкость стекает с тарелки на тарелку и подается в контактные элементы по индивидуальным переливным трубкам. В них происходит однократный контакт газа" (пара) с жидкостью12 ). 20

Известен массообменный аппарат, содержащий корпус, переточные устройства тарелки с вихревыми контак тами элементами и циркуляционными трубками, тарелки выполнены с кольцевым карманом на периферии, в который вмонтированы циркуляционныв труб. ки (3).

Известен массообменный аппарат, включающий тарелки, на которых закреплены контактные патрубки с отбойными устройствами в верхней части и завихрителем в нижней части переточные устройства с гидрозатвором и узлом подвода жидкости, выполненным в виде U-образных трубок, один конец которых закреплен в полотне вышележащей тарелки, а второй конец размещен по центру контактных патрубков над завихрителем (4 ).

Недостатками известных аппаратов являются: незначительный объем аппарата, занятый контактными зонами, который ограничен внутре ним пространством контактных элементов и необходимость существенного изме97314 нения конструкции аппарата для перевода с режима однократного контакта жидкости с газом (паром) на циркуля" ционный режим взаимодействия.

Цель изобретения - увеличение

5 объема зоны взаимодействия потоков и обеспечение оптимального режима работы.

Цель дсстигается тем,что массообменный аппарат, состоящий из таре- 30 лок, на которых закреплены прямоточновихревые элементы с отбойными устройствами в верхней части и завихрителями в нижней части, переточных устройств в виде патрубков с гид- 15 розатвором и трубками подвода жидкости в зону контраста, гидрозатвор выполнен в виде опрокинутого конуса со стержнем на вершине, нижний конец ,которого расположен над переточным щ устройством нижележащей тарелки, а концы трубы подвода жидкости в зону контакта размещены в межтарельчатом пространстве над прямоточно-вихревыми элементами нижележащей тарелки. 25

Патрубок снабжен соосно установленной внутри него трубой, нижний конец которой размещен в конусе. Труба снабжена шайбой, установленной на ее конце с отверстиями для про- Зо хода жидкости и закреплена на стерж" не с помощью резьбы.

На фиг. 1 изображена одна секция аппарата, вертикальмь и разрез; на фиг, 2 - гидрозатвор, вертикальный разрез, Иассообменный аппарат состоит из тарелок 1 с прямоточно-вихревыми элементами 2, имеющими в верхней час40 ти отбойное устройство 3, а в нижнеи части завихритель,4, Переточное устройство включает вертикальный патрубок 5, закрепленный верхним концом на тарелке 1 и имеющий на нижнем конце гидрозатвор б с трубками 7 под45 вода жидкости, концы которых расположены над прямоточно-вихревыми элементами нижележащей тарелки. Гидрозатвор 6 выполнен в виде полого конуса с осевым стержнем 8 и закреплен осно- 5О ванием к нижнему концу патрубка 5 с зазором. В патрубке 5 установлена соосно труба 9, верхний конец которой размещен под гидрозатвором вышележащей тарелки, а нижний конец опирает- И ся на внутреннюю поверхность гидрозатвора 6 выше плоскости крепления трубок 7, Верхний конец стержня 8

0 4 выполнен с наружной резьбой и заглублен в гидрозатвор б, а к нижнему концу трубы 9 закреплена шайба 10 с периферийными отверстиями 11, совпада" ющими с устьями трубок 7 и центральным отверстием 12, имеющим внутреннюю резьбу. Йайба 10 с трубой 9 навинче" на на верхний конец стержня 8 и может устанавливаться на равном расстоянии от плоскости крепления трубок 7 °

Иассообменный аппарат работает следующим образом.

Газ (пар), (фиг. 1), последовательно проходит через прямоточновихревые элементы 2 снизу вверх. Жидкость с вышележащей тарелки стекает в трубу 9, проходит через отверстия

11 в шайбе lO и через трубки 7 поступает в зоны контакта. Восходящий по-. ток газа (napa) диспергирует жидкость и при интенсивном взаимодействии увлекает ее в прямоточно-вихревые элементы 2, гд@ осуществляется дальнейший массообмен и сепарация в поле центробежных сил. Отсепарированная отбойными устройствами 3 жидкость поступает на тарелку. l, откуда по кольцевому каналу между патрубком 5 и трубой 9 направляется в гидрозатвор

6, откуда через зазор между нижним концом патрубка 5 и конусом гидрозатвора вытекает на внешнюю поверхность конуса и стекает по ней по поверхности стержня 8 в трубу 9 нижележащей тарелки. При установке шайбы 10 с трубой g на некотором расстоянии от плоскости крепления трубок 7 (фиг. 2) в трубки дополнительно поступает жидкость из кольцевого канала между патрубком 5 и трубой 9 и осуществляется частичная рециркуляция жидкости. Если оси трубок 7 и отверстий 11 в шайбе 10 смещены по окружности в трубки поступает только часть жидкости из трубы 9, остаток которой присоединяется к потоку жидкости, стекающему на нижележащую тарелку т.е. осуществляется частичное байпасирование жидкостного Ъотока.

При большом расстоянии шайбы 10 с трубой 9 от плоскости крепления тру бок 7 и при снятой трубе 9 жидкость с вышележащей тарелки и проконтактировавшая жидкость из прямоточно-вихревых элементов полностью смешивается. Из смешанного потока часть жидкости сливается на нижележащую тарелку, а другая часть поступает через трубки 7 в зону контакта, т.е. осу5 9 ществляется полная рециркуляция жидкости.

Интенсификация массообмена в пред" лагаемом аппарате достигается благодаря организации дополнительного вза. имодействия газа (пара} с жидкостью в межтарельчатом пространствЕ, что позволяет увеличить долю объема аппарата, занятого контактными зонами в 1,5-2 раза по сравнению с извест" ными. Работа аппарата в оптимальном режиме в различных производствах достигается использованием сдвоенного переточного устройства, совмещенного с узлом подачи жидкости в зоны кон-такта, содержащим подвижную трубу с перфорированной шайбой. Это дает. воэможность легко изменять в широких пределах режимы работы аппарата и проводить массообменные процессы в оптимальной области.

73140 с целью увеличения объема эоны взаимодействия потоков и обеспечения оптимального режима работы, гидроэатвор выполнен в виде опрокинутого конуса

$ со стержнем при вершине, нижний конец которого расположен над переточным устройством нижележащей тарелки, а концы трубки подвода жидкости в зону контакта размещены в межтарельчатом пространстве над прямоточновихревыми элементами нижележащей та, релки.

2. Аппарат по и. 1, отличаю, шийся тем, что патрубок снабжен

1$, установленной внутри него, соосно с ним, трубой, нижний конец которой размещен в конусе.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что труба снаб2В жена шайбой, установленной на ее конце с отверстиями для прохода жидкости и закрепленной на стержне. с помощью резьбы.

Формула изобретения

1. Иассообменный аппарат для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, состоящий из тарелок, на которых закреплены прямоточно-вихревые элементы с отбойными устройствами в верхней части и завихрителями в нижней части, переточных устройств в виде патрубка с гидроэатвором и трубками подвода жидкости в зону контакта, отличающийся тем, что, 2$ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 345926, кл. В 01 0 3/20, 1969.

2, Авторское свидетельство СССР зв У 182108, кл. В 01 0 3/26, 196 .

3. Авторское свидетельство СССР

Й 494170, кл. В 01 0 3/26, 1974.

4. Авторское свидетельство СССР

М 428009, кл. В 01 0 3/26, 1974

3$ (прототип).