УСТРОЙСТВО ДЛЯ САТУРАЦИИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2000 года по МПК B01F5/04 

Изобретение относится к технике насыщения жидких сред и может быть использовано в химической, нефтехимической и пищевой промышленности.

Известен сатуратор, содержащий корпус с коническим днищем и патрубками подачи сред. В корпусе размещен распределитель газа и турбулизатор жидкости [1] (RU 2023724, кл. C 13 D 3/04, 1994).

Недостатком указанного сатуратора является низкая эффективность массообмена между взаимодействующими средами из-за недостаточно развитой поверхности контакта и значительного диффузионного сопротивления переходу газа в жидкость.

Ближайшим техническим решением является устройство для сатурации жидкости, содержащее корпус с патрубками подачи сред и размещенный в корпусе многоканальный распределитель газа с диспергатором жидкости [2] (RU 2035213, кл. B 01 F 3/04, 1995).

Диспергатор жидкости выполнен в виде вращающегося рабочего органа с лопатками, образующего в процессе работы жидкостной грибовидный вихрь, в торообразную зону которого и нагнетается газ.

Недостатком указанного устройства является низкая степень диспергации жидкости, что снижает эффективность газонасыщения, увеличивает время обработки жидкости для достижения требуемой степени сатурации и поэтому сам процесс осуществляется в условиях отсутствия протока жидкости. Т.е. порция жидкости подается в рабочую полость корпуса, насыщается газом в течение какого-то времени, затем выводится по технологическому назначению и в рабочую полость подается следующая порция жидкости.

Целью изобретения является повышение эффективности газонасыщения и обеспечение непрерывности самого процесса.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для сатурации жидкости, содержащем корпус с патрубками подачи сред и размещенный в корпусе многоканальный распределитель газа с диспергатором жидкости, диспергатор выполнен составным из двух элементов с калиброванными отверстиями, параллельно подключенных к патрубку подачи жидкости и ориентированных своими отверстиями под углом друг к другу, причем отверстия одного из упомянутых элементов ориентированы перпендикулярно каналам распределителя.

Кроме того, отверстия другого элемента могут быть ориентированы как вдоль так и встречно каналам распределителя.

На фиг. 1 схематично изображено описываемое устройство.

На фиг. 2 - вариант выполнения устройства.

Устройство для сатурации жидкости содержит корпус 1, патрубок 2 подачи жидкости, патрубок 3 подачи газа и размещенный в корпусе 1 многоканальный распределитель 4 газа с диспергатором жидкости. Диспергатор жидкости выполнен составным из двух элементов 5 и 6 с калиброванными отверстиями 7. Элементы 5 и 6 параллельно подключены к патрубку 2 подачи жидкости и ориентированы своими отверстиями таким образом, что отверстия 7 элемента 5 находятся под углом к отверстиям 7 элемента 6. Угол между отверстиями 7 элементов 5 и 6 в каждом конкретном случае может быть своим и достигать значения 90^o. Один из элементов, например элемент 5, ориентирован своими отверстиями 7 перпендикулярно каналам 8 распределителя 4 газа, а другой элемент 6 может быть ориентирован своими отверстиями 7 как вдоль так и встречно каналам 8 распределителя 4 газа. Распределитель 4 газа и элементы 5 и 6 образуют в полости корпуса 1 рабочую камеру 9. В корпусе 1 могут быть дополнительно установлены турбулизаторы полученной смеси в виде решетки 10 и винтовой направляющей 11. Для наблюдения и контроля за протекающим процессом в корпус 1 могут быть вмонтированы смотровые окна 12.

При включении сатуратора в работу жидкая среда через патрубок 2 подается к элементам 5 и 6 диспергатора жидкости, затем распределяется по их отверстиям 7 и поступает в рабочую камеру 9. Струи жидкости вытекают из отверстий элемента 5 под углом к струям, вытекающим из отверстий 6. Рабочий газ по патрубку 3 подается в распределитель 4 газа, проходит его каналы 8 и поступает в рабочую камеру 9. В рабочей камере 9 происходит взаимодействие струй жидкости, вытекающих из элементов 5 и 6 как между собой так и со струями рабочего газа, вытекающих из каналов 8, в результате чего и происходит диспергация жидкости. Расстояние между элементами 5 и 6, угол между их отверстиями, расположение распределителя 4 относительно указанных элементов, размеры и количество отверстий и каналов в каждом конкретном случае определяется с учетом входных параметров взаимодействующих сред (давление, температура, расход, теплофизические характеристики). Основным критерием является достижение требуемой степени диспергации жидкости и создание распределенного подвода газа с образованием в рабочей камере 9 гомогенной смеси взаимодействующих сред, в процессе течения которой в дальнейшем и происходит насыщение жидкости рабочим газом до равновесной концентрации. С целью исключения преждевременного расслоения смеси, в корпусе 1 за рабочей камерой 9 по ходу движения смеси могут быть установлены турбулизаторы в виде решетки 10 и винтовой направляющей 11.

Таким образом, в результате создания мелкодисперсной жидкостной среды и гомогенной смеси жидкости с рабочим газом, сокращается время перехода газа в жидкость и тем самым повышается эффективность газонасыщения и обеспечивается непрерывность самого процесса.

Источники информации
1. Патент России N 2023724, МПК C 13 D 3/04, 1991.

2. Патент России N 2035213, МПК B 01 F 3/04, 1991.

Изобретение относится к технике насыщения жидких сред и может быть использовано в химической, нефтехимической и пищевой промышленности. Устройство содержит корпус, патрубки подачи жидкости и газа и размещенный в корпусе многоканальный распределитель газа с диспергатором жидкости. Диспергатор выполнен составным из двух элементов с калиброванными отверстиями. Элементы параллельно подключены к патрубку подачи жидкости. Отверстия одного элемента находятся под углом к отверстиям другого элемента. Угол между отверстиями элементов в каждом конкретном случае может быть своим и достигать значения 90°. Один из элементов ориентирован своими отверстиями перпендикулярно каналам распределителя газа, а другой элемент может быть ориентирован своими отверстиями как вдоль, так и встречно каналам распределителя газа. В корпусе могут быть дополнительно установлены турбулизаторы полученной смеси в виде решетки и винтовой направляющей. В результате создания мелкодисперсной жидкостной среды и гомогенной смеси жидкости с рабочим газом, сокращается время перехода газа в жидкость и тем самым повышается эффективность газонасыщения и обеспечивается непрерывность самого процесса. 2 з. п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для сатурации жидкости, содержащее корпус с патрубками подачи сред и размещенный в корпусе многоканальный распределитель газа с диспергатором жидкости, отличающееся тем, диспергатор выполнен составным из двух элементов с калиброванными отверстиями, параллельно подключенных к патрубку подачи жидкости и ориентированных своими отверстиями под углом друг к другу, причем отверстия одного из упомянутых элементов ориентированы перпендикулярно каналам распределителя. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия другого элемента ориентированы вдоль каналов распределителя. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия другого элемента ориентированы встречно каналам распределителя.