Насадка для массообменных аппаратов Советский патент 1983 года по МПК B01D53/20 

Изобретение относится к усовершенствованию контактных устройств (подвижных насадок) для массообменны и пылеулавливающих аппаратов, основанных на оспольэовании трехфазной динамической системы газ-жидкостьподвижная насадка. Такие аппараты находят широкое.примеение в химичес кой, нефтехимической, энергетической лёгкой промышленности и цветной металлургии,е Известна насадка для массообменных аппаратов, содержащая решетку и расположенные в ее ячейках полые 1.Однако в такой насадке решетка не обеспечивает, дополнительного пере мешивания жидкости, что ухудшает эффективность.. Наиболее близким к изобретению является Подвижная насадка для процесса массоопереноса в прямоточных барботажных аппаратах, где каждый элемент насадки снабжен, гибкой нитью соединяющей ее с решеткой 2 . Однако элементы насадки сбиваются в агломераты из-за запутывания и завязывания узлами друг с другом их гибких связей. Последнее обусловлено тем, что в- барботажном аппарате поле скоростей движения фаз имеет существенную неравномерность и стохастическую п зироду, где имеет место как циркуляция потоков, так и многомасштабная пульсация. Кроме того, в силу свободного и неограниченного перемещения элементов насадки по сечению аппарата насадочные тела расходятся (раздвигаются)при прохождении через них крупных газовых пузырей и турбулентных струй газа (жидкости). При этом подвижность отдельных элементов насадки от локальных турбулентных струй не сказывается на подвижности соседних насадочных тел. Эти обстоятельства не только не устраняют неоднородность и неравноме ность движения газожидкостного поток в барботажном аппарате, но и увеличи вают их, что существенно сказывается на эффективности конвективного массо переноса и поверхности контакта фаз. Кроме того, в да Н.НОЙ трехфазной дина мической системе усиливается эффект проскока (провала) газа (жидкости). Следовательно, соединение элементов насадки с газораспределительной решеткой при поМощи гибких нитей, длина которых много больше эквивален ного диаметра насадочных тел, не при водит к существенному увеличению эффективности .работы барботажного аппа рата. Использование же коротких гибких нитей лишено,всякого смысла, так как гаэожидкостной поток вприрешеточ ной областиинтенсивно перемешиваетс газовыми струями, Выходящими из от.иёрстий газораспределительной решетки и вклад насадки назначителен. Целью изобретения-является увеличение эффективности работы насадочных тел с ограниченным перемещением за счет выравнивания распределения скоростей фаз и однородности газожидкостноЯ системы. Указанная цель достигается тем, что в насадке для массообменных аппаратов, включающей элементы с гибкими нитями, гибкие нити соединены между собой с образованием ячеек, при этом нити, расположенные по диагонили, скреплены между собой, а элементы закреплены в местах соединения нитей. На фиг. 1 изображена насадка, вид сверху; на фиг. 2 - структурный элемент} на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 2. Насадка содержит элемент 1, наприМер, шаровой формы и гибкие нити 2. Работа насадки осуществляется следующим образом. Формирование движения фаз (газ жидкость - подвижная насадка)в барботажном аппарате происходит под воздействием кинетической энергии, подводимой извне через газораспред лительную решетку газовых струй. Сначала газовые струи..взаимодействуют с жидкостью на газордспределительной решетке и турбулизирует ее, В результате этого движение газожидкостного потока по высоте и сечению аппарата приобретает циркуляционный и пульсационный характер с широким спектром частот и амплитуд. При этом газожидкостной поток не обладает осевой симметрией и однородностью структуры. . Однако присутствие подвижной насадки в газйжидкостной системе способствует устранению неоднородности газожид-костного noTOKia и более тесному контакту фаз; Это происходит потому, что элементы 1 насадки соединены друг с другом гибкими нитями 2 и неодинако&ая по интенсивности, кинетическая энерг.ия, передаваемая неоднородным газожидкостнам потоком отдельным насадсзчным телам,- проявляется в коллективном воздействии подвиж-t ной насадки на гаэожидкостной потбкГ В силу этого распределение скоростей движения взаимодействующих фаз и однородность газожидкостной системы в той или иной степени выравнивается. Средовательно, все элементы подвижной насадки имеют.в среднем одинаковую по интенсивности подвижность в, ограниченной пространственной oблactи. С друг()й стороны хорошая индивидуальная подвижность в виде ограниченных интенсивных колебаний и упорядо-. ченное взаимное расположение элементов насадки как по периментру, так и по высоте аппарата позволяют им и образованной нитями сетке оказывать существенное воздействие на газожидкостный поток, а также способствуют более тесному взаимодействию контактирующих фаз. Здесь происходит дробление жидкости и газа на брльшое число единичных включений (капель, пленок, струй, пузырей и т.д. ), многократное дробление, перемещивание и нарушение сплошности течения газожидкостного потока, что создает благоПриятные условия для интенсификации

процессов массопереноса и химических превращений. При этом значительно увеличивается поверхность контакта фаз и частота ее обновления.

Таким образом, размещая на опре-г деленном расстоянии друг от друга контактные устройства, можно достичь большой единичной мощности массообме,нного аппарата.

НАСАДКА ДЛЯ МАССООВМЕННЫХ АППАРАТОВ включающая элементы с гиб ними нитями. Отличающаяся тем, что. с целью увеличения эффективности работы насадочных теЛ с ограниченным перемещением за счет выравнивания распределения скоростей движения фаз и однородности газожидкостной системы, гибкие нити соединены между собой с образованием ячеек, при этом нити, расположенные по диагонали, скреплены между собой, а элементы закреплены в местах соединения нитей. I НИЯ ;:-:;--: v,; I t г..-у.,Л:л-;-.-.. f ,„., -,.. -1 ..у 4 СО о со to