Газлифтный аппарат Советский патент 1983 года по МПК B01D3/32 

§

1. ГАЗЛИФТНЫЯ АППАРАТ по авт.св. 766629, отличающийся тем, что, с целью интенсификации массообмена путем диспергирования газа в жидкости и увеличения поверхности контакта фаз, он снабжен лопатками, установленными параллельно одна ДРУ17ОЙ и наклонно к оси корпуса на ьнутренней и иаруя ной поверхностях центральной .трубы. .2. Аппарат по п.1, о тли ч a ю |ц и и с я тем, что лопатки выполнены винтообразно изогнутыми.

Ю

со

4

uf.t

Изобретение относится к нефтехимическому производству и найдет применение в аппаратурном оформлении массообменных процессов, реализуемы на системах газ-жидкость, газ-суспе зия, газ-жидкость о

По основному авт.сво № 766629 известен газлифтный аппарат содержащий цилиндрический корпус, барботер, патрубки для ввода и вывода фаз(центральную трубу, в которой выполнены окна, снабженные размещенными в них чередующимися по высоте аппарата обтекателями, выполненньвви в виде тел вращения, одни.из которы имеют в продольном сечении форму ромба и укреплены на центральной трубе, а другие - форму кольца, отверстие которого сужается к центру, и укреплены на внутренней поверхности корпуса

Однако в известном устройстве небольшой перенос в установке центральной трубы (порядка 3-5°), который может появиться при монтаже аппарата, приводит к неравномерному распределению газовой фазы в барботажннх зонах аппарата, а именно в кольцевом зазоре между центральной трубой и корпусом аппарата или в центральной трубе. Неравномерность распределения газовой фазы в жидкости ведет к увеличению стесненности потока и ЯЕ. :яется причиной слияния газовых пузырей что ухудшает массообменные характеристики аппарата,такие как меясфазная поверхность и объемный коэффициент массопередачИо Кроме того, в промышленных аппаратах большого диаметра наблюдается концентрирование газовой фазы в центральной части сечения барботажных зон, что также приводит к уменьшению за счет стесненности газового потока межфазной поверхности и соответственно.к ухудшению массообмена.

Цель изобретения - интенсификация массообмена путем диспергирования газа в жидкости и увеличения поверхности контакта фаз о

Поставленная цель достигается тем, что газлифтный аппарат снабжен лопаткалда, установленными параллельно одна другой и наклонно к оси корпуса на внутренней и наружной поверхностях центральной трубы.

Лопатки выполнены винтообразно изогнутыми.

,1

На фиго 1 изображен газлифтный аппарат, общий, вид, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.If на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1о

Аппарат состоит из цилиндрического корпуса ,1, барботера 2, патрубко 3 для ввода и вывода фаз, центральной трубы 4, имеющей переточныё окна 5, в которых размещены чередующиеся обтекатели, выполненные в вид тел вращения, одни из которых имеют в продольном сечении форму ромба 6, а другие форму кольца 7, отверстие которого сужается к центру„ В кольцвом зазоре между корпусом аппарата и центральной трубой после обтека-телей, имеющих в продольном сечении форму ромба, и в центральной трубе после обтекателей, имеющих в.продольном сечении форму кольца, установлены под углом к направлению потока, вдоль периметра центральной трубы параллельные одна другой лопатки8, которые для закрутки газожидкостного потока и повышения режиспергирования газовой фазы могут быть винтообразно изогнуты и установлены в несколько рядов по высоте.

Аппарат работает следукяцим образом.

Газ поступает через барботер 2 в центральную трубу 4, где распределяется в виде пузырей в жидкости, подаваемой в аппарат через патрубки 3. В.центральной трубе газовые пузырьки соударяются с установленными там лопатками 8, редиспергируются и получают тангенциальную закрутку. Далее газовые пузырьки поднимаются вверх до первого переT j4Horo окна 5, в котором расположен обтекатель, имекяций в продольном сечении форму ромба 6, Так как газ вводится в центральную трубу 4, то плотность газожидкостной смеси в ней меньше чем в кольцевом зазоре между центральной-трубой 4 и корпусом 1 В результате в центральной трубе 4 возникает направленное движение газожидкостной смеси вверх вплоть до переточного окна 5, через которое газожидкостны поток поступает в кольцевое межтрубное пространство и устремляется вниз. Затем газовые пузыри, минуя обтекатель, имеющий в продольном сечении форму ромба б, поступают в межтрубный кольцевой зазор, вновь соударяются с лопатками 8, закручиваются и двиггиотся в нем до следующего переточного окна 5, в котором установлен обтекатель 7, имеющий в продольном сечении форму кольца,

Подача газа с помощью обтекателя 7 в кольцевой зазор приводит к тому что газожидкостньй поток в межтрубном пространстве движется вверх, а центральной трубе 4 опускается вниз т.е имеет место обратное направление потоков в межтрубном пространстве и в центральной трубе по сравнен с нижерасположенной секцией., что обеспечивает высокие коэффициенты

массообмена, ведет к резкому снижени продольного перемешивания. ; Наряду с этим установка в аппарате лопаток ведет к равномерному по сечению аппарата распределению газовой фазы в барботажных зонах и появлению дополнительной поверхности соударени я газ овых,пузырёй, что.усиливает их редиспергирование, увеличивая межфазную поверхность и усиливая перемешивание в самих пузырях. Росту , массообменных характеристик способствует и разменение лопаток в несколько рядо.в по высоте центральной трубы, так как в этом случае возрастает частота соударения ; пузырей с поверхностью лопаток.

того, благодаря закрутке газожидкостного потока с помощью

винтообразно изогнутаис лопаток, газовые пузыри приобретают тангенциальную составляющую скорости относительно жидкости, что также уоиливает массоЬбмен.

Таким образом, установка лопаток приводит к закрутке газожидкостного потока, росту частоты и поверхности соударения газовых пузырей, что

0 в свою очередь способствует равномерному распределению газовой фазы в барботажных зонах аппарата, постоянному ее редислергированию, рос,ту перемешивания в самих пузырях,

5 что ведет к интенсификации массообмена между фазами и обеспечивает устойчивую работу аппарата.

б-б