Контактное устройство Советский патент 1983 года по МПК B01D3/20 

2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что низший торец каждой лопатки многолопастной решетки развернут относиргельно верхнего.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о ;- л и чающееся тем, что перфорация Цобразного поддона вьшолнена в виде нал правпеЕшо просечных щелей, расположенных перекрестно.

1. КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТBJO для взаимодействия фаз в нисходящем прямотоке, содерокащее горизонталь дую перегородку, газовый, и Uобразный перфорированный поддет, П|лас « репленк

Изобретение относится к аппаратам x мической технологии и может быть испол зовано в абсорбционных и десорбционных процессах, в процессах теплообмена меж газом и жидкостью, для мокрой очистки газа при взаимодействии фаз в нисходяще прямотоке. Известно контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, включа10щее горизонтальную перегородку, перелив ную трубку и размещенный под ней поддо вьтодненный в виде доньшжа с распопоженлым под ним клапаном, образующим с верхней частью доньшша кольцевой зазор t 3 Однако известное: устройство не обеспечивает барботаж газа через жидкость с одновременным распылом жидкости. Известно контактное устройство, кото рое содержит горизонтальную перегородку на которой установлены газовые и и -образный перфорированный поддон 2 . Основным недостатком известного устройства является недостаточно высокая эффективность процесса из-за недостаточно развитой поверхности контакта фаз. Взакмрдействие газа с жидкостью в 1лазовом патрубке происходит в пленочном режиме. Барботаж. газа через жидкость происходит в виде крупных пузырей, что снижает поверхность контакта фаз. Недостаточная турбулизация в межтарельчатом объеме также снижает эффективность процесса. Целью изобретейня является интенсифи кация процесса тепломассообмена за счет создания высокоразвитой поверхности контакта фаз. Указанная цель достигается тем, что JE контактном устройстве, включающем горизонтальную пбрегородку, газовый патрубок и и -образной перфорированный поддон, прикрепленный к горизонтальной

loossoe

2 перегородке, газовый патрубок в верхней части снабжен вставкой вьшолненной в виде веерообразного проволочного пучка, прикрепленного к пустотелой втулке, в нижней части - многолопастной решеткой. Причем нижний торец каждой лопатки многолопастной решетки развернут относительно верхнего. При этом перфорация О -образного поддона выполнена в виде направленно просечных щелей, расположенных пере- крестно. Ни фнр. 1 показано контактное у тройство, общий вид; на фиг, 2 - лопатка многополрстной решетки; на фиг. 3 вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на с|я1г. 1. Контактное устройство содержит гаэовый патрубок 1, установленный на го-, рйзонтальной перегородке 2, .перфорированный и -образный поддон, 3 В верхней части газового патрубка установйбйа вставка 4, вьшолненная в виде веерообразного проволочного пучка, прикрепленного к пустотелой втулке 5.. В нижней части к газовому патрубку прпсреплена многополостная решетка 6. Нижний . 7 каждой лопатки 8 многолопастной решетки 6 развернут относительно верхнего 9. Перфорация U -образного поддона 3 вьшолнена в виде направленно просечных шелей 10, расположенных перекрестно. Каждый поддон может перекрывать одну или несколько газовых трубок. Поддоны могут быть различной или одинаковой длины. При необходнмости может использоваться несколько предлагаемых устройств, установленных последовательно в одном корпусе. Контактное устройство работает следующим образом. Жидкост,, поступакхцая на перегородку 2, стекает частично по внутренней стенке газового патру&са 1, а частично по проволочкам веерообразного проволо

кого пучка 4, Газовая фаза, двигающаяся в вышележащей тарелке, поступает в пат рубок 1. Проходя веерообразный, проволочный пучёк 4, она турбулизируется и, срывая капли жидкости с проволочек, мелкодиспергирует их. Та часть жидкости, которая протекает к пустотелой втулке 5, диспергируется потоком газа, проходящим через полость втулки. Таким образом, в газовом патрубке образуется две зоны контакта фаз, причем в первом случае контакт фаз осуществляется в плёночном режиме (с пленк ой жидкости на патрубке), а во втором - в мелкодисперсном состоящий жидкости, распыленной турбулизированньшг газовым потоком, образуя сильноразвитую непрёрывнообновляющуюся поверхность контакта фаз, чем значительно интенсифицируется процесс тепломассообмена. Следует также OTivie-тить, что проволочная вставка обладает незначительным гидравлическим сопротивлением и не склонна к процессу зараста- ния.

Далее газожидкостной поток поступает в U -образный перфорированный поддон 3, где поддерживается уровень жидкости выше нижнего торца газового патрубка, таким образом многолопастная решетка 6 оказьтается погруженной в жидкую фазу. Проходя многолопастную решетку, газ разбивается на струйки (чем исключается проскок болвишх пузырей) и, приобретая вращательное движение, сильно турбулизируется и в виде мелких пузырей активно взаимодействует с жидкой фазой..

Конф1 гктивное вьшопнение лопатки 8 с развернутыми друг относительно друга торцами способствует тому, что направ-

ление тур лизирующих струй на выходе из решетки имеет различное направление. Тем самым обеспечивается интенсивное перемешивание жидкости газовыми струями, что способствует постоянному O&IOBлению поверхности контакта взаимодействующих фаз. При этом происходит зависание газовой фазы в жидкой, чем уве личивается время контакта фаз.

Благодаря интенсивному перемешиванию -режим динамической пены в U -об разном поддоне срздается при относительно меньших скоростях газсшой фазы/ и, следовательно, при одинаковых .скороотях газа по патрубку предлагаемое yciw ройство является значительно эффектн нее.

Далее газовый поток цместе с гами и пеной выходит через направленно просечные щели 1О в межтарельчатый объем. Такое конструк-птное решение позволяет осуществить распределение фаз в виде тонких струек, а выполнение щелей перекрестными позволяет распределять фазы в днаметратшной н вертикальной плоскостях, что приводит к их интеш ишюму перемешнваншо. Это yssi личивает время контакта я приводит к сильному диспергированию н обвювлению поверхности контакта фаз, чем обеспечивается интенсивный массоо ен в зоне контакта.

Такям о6разс «, в предлагаемой конст рукцш офазуется дсшолнительвая зона контакта фаз и обеспечивается сипьн оурбулизированная, непрерывно вамешаощаяся поверхность контакта фаз во всем устройстве, что аначвтел)ьао интенсвф Е« нирует процесс тепломассообмена.

Фиъ.З

5-6