Тепломассообменный аппарат

Тепломассообменный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е „„99З969

ИЗЬЬРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Рестгублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.03.81 (21) 3257640/23-26 (51) М. Кл.з

В 01 D 3/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гесудлрствелвык кемитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 66.048, .541 (088.8) Опубликовано 07.02.83. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.83 пв делам кзвбретевик и еткрмтий

А. В. Шишкин, А. И. Карпович, В. В. Иванов,.В:=В-;-Мельников, А. И. Магер, и В. Н. Наконечный - -, (72} Авторы изобретения

1 ( ь ,t

Г ( (7l ) Заявитель (54) ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к оборудованию для проведения процессов в гетерогенных средах, протекающих с интенсивным тепломассообменом, и может быть использовано в различных отраслях химической и нефтехимической промышленности.

Известен аппарат для проведения жидкофазных реакций, содержащий корпус с рубашкой, циркуляционную трубу с насосом, газораспределительную решетку, расположенную в кольцевом зазоре между корпусом и циркуляционной трубой, размещенный над решеткой твердый катализатор нли насадку (1).

Подаваемый в аппарат газ скапливается под газораспределительной решеткой и вместе с жидкостью поступает в насыпной слой из твердых тел.. Диспергирование газа хорошее.

К недостаткам аппарата следует отнести: ограничение по скорости циркуляции жидкости во избежание уноса твердых тел; большое гидравлическое сопротивление насыпного слоя; плохой теплообмен в насыпном слое, что не позволяет вести в аппарате реакции с высоким тепловым эффектом.

Известен аппарат, содержащий корпус с мешалкой и керамическим барботером, причем мешалка приводится во вращение газом, который поступает на ее лопасти (2).

Такая конструкция может быть использована только при больших расходах газа, так как необходимо приводить во вращение мешалку.

Недостатками такого аппарата является невозможность его использования в крупнотоннажных производствах, так как мощность привода для диспергирования газа мешалкой составляет десятки киловатт.

Известен тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, устройство для ввода газа, выполненное из металлокерамического материала и образующее с корпусом кольцевой зазор, по которому движется жидкость. Особенностью аппарата является то, что жидкость, двигаясь по кольцевому зазору, постоянно насыщается газом, т.е. имеет место аппарат вытеснительного типа (3) .

Недостатком аппарата является его малый реакционный объем и отсутствие механического перемешивания.

993969

Цель изобретения — интенсификация процесса за счет организации замкнутой циркуляции жидкости.

Цель достигается тем, что в известном тепломассообменном аппарате, содержащем корпус с рубашкой, мешалку, погружные 5 теплообменные элементы, устройства для ввода жидкости и газа, последнее выполнено в виде кольцевого трубчатого элемента из пористого металлокерамического материала, имеется отражатель в виде .полутора, установленный над кольцевым элементом.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема аппарата; на фиг. 2 — гидродинамическая картина обтекания устройства для ввода газа жидкостным потоком.

Аппарат содержит корпус 1 с рубашкой 2, перемешивающее устройство 3 с мешалками 4, 5 установленными на расстоянии друг от друга по высоте вала, устройство для ввода газа, выполненное в виде кольцевого трубчатого элемента 6, установленного в донной части аппарата, отражатель 7 вогнутой формы, установленный между мешалкой 5 и трубчатым элементом 6, встроенный теплообменный элемент 8 в виде змеевика, сепратор 9, технологические штуцеры 10.

Нижняя часть 11 кольцевого трубчатого элемента 6 выполнена из пористого металлокерамического материала.

Аппарат работает следующим образом. жидкая фаза непрерывно подается через штуцер 10. Газовая фаза подается в донную часть аппарата через элемент 6. Так зо как нижняя часть устройства для ввода газа выполнена из металлокерамического материала, то размеры газовых пузырей практически равны диаметру пор, т.е. газовая фаза максимально диспергирова на.

Высокооборотное перемешивающее устройство 3 обеспечивает интенсивное перемешивание реакционной массы в объеме аппарата. В качестве мешалки 5 целесообразно использовать мешалку, обеспечивающую осевую подачу жидкости на устройство для 40 ввода газа. Над элементом 6 расположен отражатель 7 в виде полутора, охватывающий устройство для ввода газа в его верхней части и с внутренней стороны.

Трубчатый элемент 6 омывается потоком жидкости, циркулирующим с его внешней стороны к центру, т.е. прежде всего поток омывает донную часть элемента 6, смывая газовые пузыри. Затем поток направляется по центру кольцевого элемента к мешалке.

Жидкость циркулирует в аппарате с большой скоростью, поэтому на участке от металлокерамической вставки до отражателя пузырьки газа не успевают распределиться на большое расстояние по слою жидкости.

Жидкость, насыщенная газом, попадает на отражатель, обтекает трубчатый элемент сверху и снова подхватывается потоком, нагнетаемым мешалкой.

Благодаря отражателю жидкость, обогащенная газом, циркулирует в донной части аппарата. К мешалке поступает жидкость с меньшим содержанием газа, поэтому выход газа на поверхность над слоем жидкости в аппарате затруднен.

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус с рубашкой, мешалку, погружные теплообменные элементы, устройства для ввода жидкости и газа, при этом устройство для ввода газа выполнено в виде кольцевого трубчатого элемента из пористого металлокерамического материала, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет организации замкнутой циркуляции жидкости, он снабжен отражателем в виде полутора, установленным над кольцевым элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР. № 306866, кл. В Ol J 1/00, 1961.

2. Патент ФРГ № 2813583, кл. С 02 В 1/02

1979.

3. Патент Франции № 1562922, кл. В 01 F, 1969.

993969

Редактор Е. Хейфиц

Закаа 695/3

Составитель Е. Сотникова

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП сПатентэ, r. Ужгород, ул. Проектная, 4