Роторная насадочная колонна Советский патент 1983 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к аппарат для проведения тепломассообменных и peaKiyiOHHbrx процессов в системах газ(napj - жидкость и может быть использовано в нефтеперерабатывающ нефтехимической, фармацевтической и пищевой отраслях промышленности. Известна роторная насадочная ко лонна, включающая корпус с патрубками для ввода и вывода взаимодей.ствующих фаз, разделенный по высоте на секции, внутри каждой из которых размещена насадка, заключенная между коаксиально расположенными газопроницаемыми перегородками, соединенная с вращающимся валом, и распределитель жидкости ГП . Недостатками известной конструкции являются ограниченное время кон такта /массообменивающихся фаз в одной секции насадки, ограниченный диапазон устойчивой работы аппарата и неравномерность орошения насадки из-за ограниченного числа распределителей. Цель изобретения - интенсификация процесса тепломассообмена за счет увеличения времени пребьшания жидкости в Зоне контакта фаз. Поставленная цель достигается тем, что в роторной насадочной колонне , включающей корпус с патрубками для ввода и вывода взаимодействующих фаз, разделенный по высоте на секции, внутри каждой иа котодых размещена насадка, заключенная между коаксиально расположенными га зопроницаеьыми перегородками и соединенная с вращающимся валом, и рас пределитель жидкости, газопроницаемые перегородки вьтолнены в виде усеченных конусов. Н г. 1 показана роторная насадочная колонна, в которой газопро ницаемые перегородки вьтолнены в виде усеченных конусов, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, насадочный слой ограничен двумя газопроницаемыми коаксиальными цилиндрами; на фиг. 3 - то же, между секциями установлены горизонтальные перегородки, перек.рывакя ще поочередно либ периферийный, либо центральный проходы для газа. Роторная насадочная колонна имее корпус 1, внутри которого расположе иасадочный слой 2, ограниченный дву мя газопроницаемыми усеченными конусами 3. Секции насадки укреплены 9 на вращающемся валу А при помощи жестких стержней 5. Над каждой секцией установлена распределительная плита 6 с отверстиями 7 для равномерного орошения секции насадки жидкостью. Распределительная плита укреплена при помощи стерйней 8 на корпусе I, а в ее центре выполнено отдля подшипника 9 вапа 4. Межверстиеceкция fи установлены перегородки в виде усеченного конуса, укрепленного на корпусе 1. Колонна работает следующим образом. Я идкость распределяется по плите 6 и равномерно стекает на верхнее се ченне насадочного слоя 2. В насадочном слое 2 жидкость движется под действием трех сил: нормальной, обусловленной силой тяжести; касательной, обусловленной динамическим воздействием ротора на жидкость и центробежной, определяемой угловой скоростью и радиусом вращения. При этом струи жидкости, двигая.сь сверху вниз, встречаются с большим количеством элементов насадочного слоя и разбиваются на большое число мелких струй. Кроме того, с увеличением расхода жидкости наступает струйно- пленочный режим движения. В результате жидкость движется по насадка, выполненной наклонно, по спиралеобразной траектории и сверху вниз увеличивается активная .поверхность пограничного жидкостного слоя, С насадки жидкость стекает по конусной перегородке 10 и через отверстие 11 поступает на нижерасположенную распределительную плиту 6. Пар через отверстие 11 поступает во внутреннюю полость насадки и проходит насадочный слой 2 по криволи- , нейной траектории. После контакта с жидкостью S слое насадки пар дополнительно контактирует с жидкостью стекакнцей с конусной перегородки и через отверстие 11 поступает на очередную секцию насадки. Таким образом; по сравнению с известной предлагаемая роторная насадочная колонна увеличивает эффективность массообмена эа счет возрастания времени пребывания тепломассообменивающихся фаэ в слое насадки, эффективность контакта в связи с увеичением сверху вниз активной поверхн ости жидкостного пограничного слоя и диапазон устойчивой работы аппарата.

/

2.;

Фиг. 2

,

s

)

f I

.

44

l«s

«S f

.

РОТОРНАЯ НАСАДОЧНАЯ КОЛОННА, содержащая корпус с патрубками для ввода и вывода взаимодействующих фаз, разделенный по высоте на секции, внутри каткдой из которых размещена насадка, заключенная между коаксиально расположенными газопроницаемыми перегородками и соединенная с вращакшсимся валом, и распределитель жидкости, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет увеличения времени пребывания жидкости в зоне контакта фаз, гaзoпpoницae влe перегородки выполнены в виде усеченных конусов.