Массообменный аппарат Советский патент 1983 года по МПК B01D3/32 B01D53/20 

Изобретение относится к конструкциям эжекционных тенломассообменных и газоочистных анпаратов для проведения процессов в газожидкостных системах.

По основно.му авт. св. № 829122 известен массообменный аппарат, имеющий в нижней части емкость для удержания жидкости, вертикальную камеру с онорной решеткой, на которой помещен слой насадки, коаксиально расположенную циркуляционную трубу и патрубок вывода газа. Вертикальная камера установлена с зазором (просветом) над зеркалом жидкости. Между нижним концом циркуляционной трубы и опорной решеткой имеется зазор, позволяющий возвращаться элементам насадки в контактную зону.

Для обеспечения устойчивости циркуляции элементов наса.аки, а также исключения проскока газа по циркуляционной трубе центральная часть онорной решетки не имеет перфорации, причем поперечный размер этой снлошпой части решетки совпадает или несколько больше диа.метра (ширины) нижней части циркуляционной трубы.

В резу.1ьтате такого конструктивного выполнения при подаче газового потока и .под его напором газожидкостная смесь из-под решетки поступает в контактную зону аппарата, псев.:10ожижает элементы насадки и принуждает их двигаться в верхнюю часть аппарата. Жидкость и элементы насадки, дойдя до сепарационной зоны аппарата, отделяются от газа и под действием циркуляционной силы и силы тяжести, попадают в нижнюю часть циркуляционной трубы.

Жидкость при истечении из зазора, обраразованного. циркуляционной трубой и сплошной частью решетки, попадает на перфорированную часть решетки, подхватывается восходящим потоком газа и таким образом обеспечивается ее непрерывная циркуляция и .многократное контактирование с газовой фазой. При этом возможны два варианта работы аппарата: первый, когда подпитка жидкостью нериодическая, т. е. период подачи жидкости рассчитан на отработку всего раствора в емкости. При этом после начала работы агшарата уровень жидкости в емкости надает, так как часть ее находится в циркуляционно.м движении в контакт1 ой зоне аппарата и истечение обратно в емкость исключается вследствие высокой скорости газа в отверстиях решетки (18-20м/с). Циркулируемая жидкость быстро насыщается, что нриводит к резкому снижению ее поглотительной емкости и движущей силы нроцесса. В дальнейшем нроцесс массо- и теплообмена прекращается, а при нылеулавливании в контактной зоне образуется густая пульпа, которая, оседая на внутренних устройствах, приводит к забиванию решетки циркуляционной и сепарационнои зоны и тем самым к остановке анпарата для чисткн. Оставшаяся в емкости часть жидкости не участвует в процессе.

При непрерывной подпитке промывной жидкости (второй вариант) постоянно увеливаются количество циркулируемой жидкости и гидравлическое сопротивление аппарата. Рост последнего, как известно, будет сопровождаться снижением производительности вентилятора. При накоплении жидкости в контактной зоне аппарата до онределенного уровня может произойти выброс ее в штуцер для вывода газа (при достаточном наноре вентилятора) или резкий провал под рен1етку, т. е. наступает режим захлебывания. В дальнейшем онисанные процессы повторяются. Таки.м образом, аппарат будет работать в неустойчивом режиме, сонровождяемом периодическим повьилением гидравлического сопротивления и снижением производительности но газу i.

Такая неравно.мерная работа анпарата является причиной проскоков газа или жидкости. Кроме того, при нылеулавливании может произойти осаждение твердых частиц в нижней части емкости, так как интенсивно турбулизируются верхние слои жидкости, соприкасающиеся с газовым потоком, а нижние слои .малоподвижны. Накопление густого шлама внизу будет затруднять вывод его из аппарата.

Цель изобретения - достижение устойчивости работы, повыщени интенсивности массообмена и эффективности пылеулавливания путем улучшения циркуляции жидкой фазы.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате опорная решетка снабжег1а коаксиально расположенным патрубко.м, один конец которого неподвижно прикреплен к нижней поверхности решетки, а другой опущен в жидкость, нричем диаметр верхнего конца патрубка не менее диаметра нижней части циркуляционной трубы. С целью полfioro использования ноглотите.льной емкости раствора нижний конец патрубка установлен с зазором от дна для обеспечения цирку. жидкос.ти по всей ее высоте.

С целью предотвращения осаждения щлама и пульпы на дне емкости патрубок выполнен сужающимся книзу.

Выполнение опорной решетки полностью перфорированной позволяет непрерывно отводить часть отработанного раствора из циркуляционной трубы, предотвращает накопление жидкости в аппарате и увеличение его гидравлического сопротивления. Закрепление к рещетке с нижней стороны патрубка е диаметром больше диаметра циркуляционной трубы препятствует попаданию в нее газового нотока, а то, что нижний конец патрубка опущен до дна с некотоpi iM зазором для выхода жидкости из него, способствует циркуляции жидкости по всей ее высоте, т. е. выравниванию концентра

L МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ по авт. св. № 829122, отличающийся тем, что, с целью достижения устойчивости работы и повышения интенсивности массообмена и эффективности пылеулавливания путем улучшения циркуляции жидкой фазы, опорная решетка снабжена коаксиально расположенным патрубком, один конец которого неподвижно прикреплен к нижней поверхности решетки, а другой опущен в жидкость, причем диаметр верхнего конца патрубка не менее диаметров нижней части циркуляционной трубы. 2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью полного использования поглотит§льной емкости раствора при его периодической подаче, нижний конец патрубка установлен с зазором от дна. 3.Аппарат по пп. I и 2, отличающийся тем, что, с целью предотвраш.ения осаждения шлама к пульпы на дне емкости, патрубок выполнен сужающимся книзу: (О tc 4ik