Элемент насадки многоступенчатого вихревого массообменного аппарата Советский патент 1983 года по МПК B01D3/30 B01D3/20 

И

Z.

//

ЭЛЕМЕНТ- НАСАДКИ МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ВИХРЕВОГО МАССООВМЕННОГО АППАРАТА, включающий горизонтальный клиновидный участок переливного кармана с прикрепленным к нему коробом, секторным диском и распределителем жидкости, отличающ и ;i с я тем, что, с целью повышения производительности и увеличения эффективности марсообмена за счет уменьшения брызгоуноса, горизонтальный клиновидный участок выполнен со скосом, направленным навстречу движения газожидкостной фазы, и снабжен расположенным под ним отсекателем,а короб выполнен треугольного сечения.

.Arf

12

О1

сх

О1

О) СХ5

- / /

vt

Изобретение относится к кимичес кой и смежной с. ней отраслям промышленности и может найти применен в процессах абсорбции и ректификации . Известен многоступенчатый контактный аппарат, в котором контакт ные элементы прикреплены к стенкам корпуса и выполнены в виде горизон тального короба прямоугольного сечения, прикрепленного к нему с одногоконца наклонного короба, а с другого - полукруглого стакана с отверстиями и размещенного под ним диска с порогом. Контактные элемен образуют винтовой канал для проход газа. Жидкость подается через щели в стаканах, отбрасывается центробежн ми силами закрученного потока на стенку.и по коробам стекает на ниж лежащий виток l . Недостатком аппарата является т что полукруглые стаканы уменьшают I проход пара и, неравномерно распред ляют жидкость в паровом потоке. Известны также контактные элеме ты для вихревого массообменнрго .ап парата, у которых горизонтальный участок переливного кармана выполнен клиновидной формы и снабжен радиальным распределителем жидкост вместо полукруглых стаканов, что увеличивает проходное сечение и ул шает распределение жидкости Yj .. Однако канал для . прохода газа перегораживается наклонным коробом Величина этого перекрытия превышает площадь боковой плоскости наклонного короба. Боковые плоскости накл ного и горизонтального коробов, рас положенные поперек движения газа, способствуют возникновению вторично го уноса жидкости. Капли жидкости, транЬпортируемые закрученным газовым потоком, и одновременно, под действием центробежной силы, отжимаемые к стенке колонны, ударяются о боковую плоскость наклонного короба, отскакивают назад в ядро пото ка и уносятся на вышележащий виток Пленка жидкости, транспортируемая газом по секторным дискам к при емным отверстиям переливных карманов , ударяется о боковую плоскость горизонтального короба, дробится, подхватывается газовым потоком и тоже уносится на вышележащий виток Таким образом, наклонные короба уменьшают сечение для прохода пара, а боковые грани наклонных и горизонтальных коробов приводят к втори ному уносу. Целью изобретения является повышение производительности и увеличение эффективности массообмена. Указанная цель достигается тем, что у элемента насадки многоступенчатого вихревого массообменного аппарата, включающего горизонтальный клиновидный участок переливного кармана с прикрепленным к .нему коробом, секторным диском и распределителем жидкости, горизонтальный клиновидный участок выполнен со скосом, направленнЕлм навстречу движения газожидкостной фазы, и снабжен расположенным под ним отсекателем, а короб выполнен -треугольного сечения. На фиг. 1 изображен элемент, вид спереди на фиг. 2 - тоже, вид сверху, на фиг. 3 - тоже, вид сбоку; на фиг. 4 - в изометрии соеди.нение предыдущего витка с элементом последующего витка вихревого аппарата; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4. Элемент насадки состоит из горизонтального клиновидного участка 1 с щелевым радиальным распределителем жидкости 2, к нему прикреплен вертикальный короб 3 треугольного сечения, вершиной тупого угла наружу, открытый сверху. К горизонтальному участку прикреплен секторный диск 4, выполненный из листового металла, сеток или отдельных частей с радиальными или тангенциальными щелями, наружной кромкой, плотно прилегающей к корпусу колонны, имеющий порожки 5, которые входят в вертикальный короб нижележащего элемента, и отверстие 6 для соединения с нижележащим элементом. Горизонтальный клиновидный участок выполнен со скосом 7 и имеет отсекатель 8 с порожком 9, который входит в вертикальный короб 3 нижележащего кармана. Вертикальный короб 3 снабжен уплотняющим сегментом 10, чтобы исключить переток жидкости между коробрм и стенкой колонны, два крепежных кронштейна 11 с резьбой, один для соединения с отсекателем вышележащего элемента, второй для соединения с секторным диском другого вышележащего элемента. Дополнительно элементы скреплены.между собой посредством соединительных втулок 12,, центр которых совпадает с осью корпуса колонны. Элементы установлены таким образом, что образуют винтовой ступенчатый канал для црохода газа. Соотношение сторон вертикального короба треугольного сечения подбирается таким.образом, чтобы короб гранями b и с (фиг. 2 и 6) плотно прилегал к корпусу колонны, с1 сторона а Ь была параллельна стороне b вертикального короба нижележащего элемента. Элемент работает следующим образом. Жидкость, поданная в вертикальные короба. 3 верхних карманов, вытекает через щелевые радиальные распредёлители 2, диспергируется и подхватывается газовым потоком. На капли в закрученном газовом потоке, проходящем по винтовому каналу, действует центробежная сила, котора отбрасывает их к стенке колонны, где она попадает в приемное отверстие вертикального короба и стекает на нижележащий виток. Благодаря такому движению жидкости происходит противоток по аппарату в целом при прямоточном взаимодействии На витке и хороший контакт при ее передвижении от центра к стенке корпуса. Часть жидкости во время полета- пускается на секторные диски, по которым движется в направлении парового потока к приемному отверстию вертикального короба.

Треугольное речение короба вершиной Jтупого угла наружу позволяет установить короба вертикально со смещением, выше- и нижележащего :относительно друг друга, что приводит к увеличению проходного сечения для.пара. А также позволяет исключить вторичный унос, .возникающий при попадании капель на боковую, грань переливных коробов, ввиду того , что возможен только косой удар

12

капель, транспортируемых , о боковую поверхность а b короба (фиг. 5). Вследствие чего все отрикошетившие капли попадают не назгщ в газовый поток, а на стенку колон ны, где сепарируются. Треугольное сечение позволяет приемному, отвер,стшо вертикального короба выходить за пределы сепарационного пространства вышележащего вертикального

0 короба, что увеличивает периметр слива, а это, в свою очередь, облегчает переток жидкости, что снижает уровень жидкости на секторном диске и уменьшает вторичный унос.

5

Скос у горизонтсшьного клиновидного короба исключает вторичный унос аналогично боковой ао у вертикального короба. Отсекатель служит для направления отсепарированной жидкости к приемному отвер0стию вертикального короба нижележащего элемента и для исключения протекания жидкости no;j днищем элемента.

Таким образом, увеличенное проходное сечение и уменьшенный унос

5 данного элемента насадки многоступенчатого вихревого аппарата позволяет повысить производительность и увеличить эффективность массообмена.

/0

Фиг.г

И.. 2 5