Сепаратор Советский патент 1983 года по МПК B01D45/00 

сл

(X) СО СО Изобретение относится к сепараторам и может использоваться в химическом аппаратостроении. По основному авт. св. № 923573 известен сепаратор, содержаи/йй вертикальный корпус с отверстиями для вьюопа газа и жидкости, труёу для ввода оч щаемого газа, коаксиально которой размешен завихригель газа с многоходовой винтовой нарезкой, осадительный цилинд и цилиндрическая обечайка. Завихритель газа скреплен с трубой ввода газа, а осадительный цилиндр - с конусом, при этом нижние кромки конуса и обечайки погружены в жидкость. Подлежащая сепарации газо5кидкостная смесь через трубу ввода газа поступ ет в полость корпуса. Через перфорацию нижнего участка трубы газожидкостная смесь поступает в слой жидкости и барботирует вверх. При этом жидкость из газожидкостной смеси присоединяется к слою жидкости, наход5пцемуся в полос ти корпуса. Растворимые компоненты газа тшсже переходят в слой жидкости. о Затем газ с большой скоростьюпрохо дит каналы многоходовой нарезки завихрителя, вследствие.силы из газа определяются капли жидкости, захваченные им при выходе из слоя жидкости. Эти капли осаждаются на внутренней поверхности осадительного шшинДра, перемещаются на его наружную поверхность, стекают вниз, соединяясь со слоем жидKocTHj находящимся в полости корпуса. Очищенный от капель газ через соответствующее отверстие вьшодится из сепаратора ,i}. Недостаток сепаратора состоит в том что при барботирювании газа в жидкости не успевают раствориться содержащиеся в нем компоненты, например карн бонилы железа. Происходит это потому, что выходящий из перфорации трубы газ образуе т большие пузифи. Вследствие этого сокращается время их всплытия, т.е.время контакта их с жидкостью. Кроме того, в этом случае не обеспечивается эффективный контакт газа с жидкостью и в жидкости растворяется лишь та часть компонентов, которая непосредственно ко нтактируегт с жидкостью, т.е. в жидкости успевает раствориться лишь та часть компонентов, которая содержится В пограничном.слое всплывающих пузырейОставшиеся в газе карбонилы железа не осаждаются под действием центробежных сил и поступают на дальнейшую перерабатку. Вследствие этого усложняется и ухудшается дальнейшая переработка газа. Цель изобретения - повыщение эффективности сепарации за счет улучшения контакта газожидкостной смеси с.жидкостью, находящейся в полости корпуса, для обеспечения более вьгсокой степени растворения содержащихся в газожидкостной смеси компонентов. Поставленная дель достигается тем, что сепаратор снабжен цилиндрическими обечайками с прорезями, снабженными изогнутыми отбойниками и прикрепленными к нижнему концу трубы ввода газа. Верхняя цилиндрическая обечайка имеет такой же диаметр, что и труба ввода газа. Диаметр каждой нижерасположенной обечайки увеличивается на величину, равную диаметру трубы ввода газа. Снизу полая конструкция заглушена. Все цилиндрические обечайки имевэт вертикальные прорези, к которым примыкают изопк нутые по радиусу пластины-отбойники. Газожидкостная смесь с большой скоростью (2-5 м/с) проходит вертикальные прорези цилиндрических обечаек и, скользя по изогнутым пластинам-отбойникам, эффектавно контактирует со слоем жидкости. Вследствие этого уже при движении по поверхности пластин-отбойников обеспечивается растворение значительной доли компонентов, содержащихся в исходной газожидкостной смеси. В это же время в слой жидкости переходит вся жидкость, содержащаяся в газожидкостной смеси. Каждая струя газа, прошедшая пластину-отбойник, формируется и серию газовых пузырей, всплывающих наверх. Так как цилиндрические обечайки содерьжат большое количество прорезей, обра-, зуется большое количество мелких пу1зырей, что обеспечивает окончательное И полное растворение компонентов газа. Полному растворению компонентов газа способствует также и то, что цилиндрические обечайки имеют ди1аметр(ы, увеличивающиеся книзу. Вследствие этого газовые пузырьки всплывают вверк по раэным коридорам, не сливаются друг с другом и не образуют больших газовых пузырей. На фиг. 1 изображен сепаратор, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 Сепаратор содержит корпус 1, который закрыт крьш1кой 2 с отверстием 3 дтю ввода газожидкостной смеси. В утолщениях корпуса просверлены, ггтверстия 4 и 5 для вывода газа и жидкости. Снизу к крышке 2 прикреплена труба 6 для ввода газа. На ее верхнем участке укреплен завихритель 7 с многоходовой .винтовой нарезкой. Он с небольигам зазором охватывается цилиндром 8, соединенным с конусом 9, в прс резях которого размещены пластины 1О, скрепленные с корпусом 1. Сверху цилиндр 8 за-О

жат кольцом 11, которое с помошью болтов крепится к фланцу обечайки 12. Последняя скреплена с конической обечайкой 13. Нижние участки конуса 9 и обечайки 13 размещены ниже уровня жидкости.

Нижним концом труба 6 ввода газа пристыкована к полой конструкции, составленной из чередующихся цилиндрических 14 и конических 15 обечаек. Верх- 20 вие

няя цилиндрическая обечайка имеет тот же диаметр, что и труба 6, последующие цилиндрические обечайки имеют уве личенные диаметры книзу. Все цилиндрические обечайки имеют вертикальные прорези,- к которым примыкают изогнутые по радиусу пластинымэтбойники 16 (фиг. 2). Для обеспечения стыковки трубь б с полой конструкцией (фиг. 1) на верхней цилиндрической обечайке раз- зо мещены направлякшше пластины 17. Снизу полая конструкция снабжена заглушкой 18, установленной с зазором по отношению к корпусу 1. Сепаратор работает следуняцим об разом. Подлежащая сепарации газожидкостная смесь поступает через трубу 6 в полую конструкцию. Со скоростью 2-5 м/с смесь, проходит вертикальные прорези цилиндрических обечаек 14 и, двигаясь до изогнутым пласта ам-от бойникам 16, плавно меняет направление своего движения, при этом обеспечивает эффективное взаимодействие газожидкостной смеси со слоем жидкости, находящейся в полости корпуса, В результате этого в о 6jieMe пластин-о бойников 16 задерживается вся жидкост , содержащаяся в газожидкостном потоке, кроме того, растворяется значительное количество других компонентов газа,-в частности карбонилов железа. Каждая струя газа, прошедшая проре и пластину-отбойник, формируется в серию газовых пузырей, всплывающих нав Так как цилиндрические обечайки 14 содержат большое количество прорезей. 5

зырей в крупные: каждая серия пузырей, образованная соатветствукшей обечайкой, движется вверх по разным коридорам.

Затем газ и увлекаемые им капли жидкости поступают в сепаранионное усГройство. При прохождении винтовых каналов многоходовой нарезки в потоке возникает центробежная сила, вследстат газа. Они оседают сначала на осадительном цилиндре 8, вводятся затем на его наружную поверхность и, стекаЯ; вниз, соединяются с основным слоем жидкости. Очищенный от капель газ вьшодится из сепаратора через отверстие 4 на дальнейшую обработку.

Суммарная площадь прорезей определяется скоростью прохождения газожидобразуется большое количество мелгаос пузырей, которые медлетгао вспльтая, обеспечивают длительный контакт их со слоем жидкости. Вследствие этого обеспечивается- окончательное растворение компонентов газа в жидкости. Этому способствует также и то, что цилиндрические обечайки имеют увеличивающиеся книзу диаметры. Вследствие эпгого не происходит объединение мелкях пучего капли жидкости отделяются костной смеси, которая колеблется в предепас 2-5 м/с. Количество цилиндрических обечаек в полой конструкции может колебаться от 1 до 5 шт. и зависит от скорости растворения компонентов газа. Цилиндрические обечайки могут быть соединены между собой как с помощью конических обечаек, так и с помощью плоских фланцев. Технический эффект изофетения состоит в улучшении сепарации газа, что достигается улучшением растворения компонентов riaaa при прохождении его по слою жидкости, находящему- csf в полости корпуса. Более лучшее pacTv ворение компонентов газа обеспечивается улучшением контакта газожидкостной смеси со слоем жидкости вследствие больших скоростей прохождения через вертикальные прорези, а также напраьления потока по изогнутым пластинамотбойникам. Достижению более лучшего растворения компонентов газа способствует также офазование мелких пузырей и равномерное распределение их по шющади сечеш1я аппарата при барботировании пузырей вверх. Последнее обеспечивается увеличением диаметров цилиндрических обечаек книзу.

СЕПАРАТОР по авт. св. № 92357Э, отяичающ в и с .я тем, что, с цепью повышения эффективности сепарации за счёт упучшёвня таттвкга очищаемого газас жипкостьж),; он снабакен цилиндрическими , обечайками с прорезямн, снабженными изогнутыми отбойниками и прикрепленными к нижнему концу трубы ввоаа газа.