Тепломассообменный аппарат Советский патент 1984 года по МПК B01D3/30 

2,Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что нижняя часть стакана выполнена с завихрителем.

3.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что труба снабжена рубашкой с каналами для подачи .жидкости.

4.Аппарат по п. 3, отличающийся тем, что в верхней части трубы выполнены отверстия для подачи жидкости.

5.Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что стакан выполнен в виде опрокинутого усеченного конуса,- переходящего в цилиндр.

Изобретение относится к устройс вам, предназначенные для тепломассообменной обработки газрв при кон такте их с жидкостью в различных о раслях промышленности: химической, нефтехимической и других, и может быть применено для очистки газов от механических примесей. Известен аппарат для тепломассо обменной обработки газов жидкостью содержащий корпус с коаксиально ус тановленной внутри него трубой, ве няя часть которой соединена с патрубком для подвода газа, а нижняя часть имеет отбортовку и выполнена с завихрителем, опрокинутый конус, меньшее основание которого прикреп лено к плоскому кольцу завихрителя и установлено с зазором к трубе, а большее бснование может быть прикреплено к сборной тарелке с сепар тором, соединенной с корпусом, а завихритель может быть размещен на днище аппарата Cl. Недостаток данного аппарата - от носительно невысокая эффективность в связи с малым временем контакта газа с .жидкостью. В случае осуществления тепломассообменных процессов, требующих большей степени извлечения компонента из какой-либо фазы или большего времени их контакта, чем это обеспечивает один аппарат, появляется необходимость использования нескольких последовательно установленных данных аппаратов, что приводит к увеличению таких параметров как металлоемкость, габариты и энергозатраты в переводе на 1 м об рабатываеи«х газов. Целью изобретения является повышение эффективности процесса тепломассообмена за счет увеличения времени контакта фаз. Указанная цель достигается тем, что тепломассообменный аппарат, включающий корпус с коаксиально ус гановленной внутри него трубой, верхняя часть которой соединена с патрубком для подвода газа, а ниж няя выполнена с завихрителем, соетоящим из лопастей, расположенных между диском и плоским кольцом, установленным над отбортовкой нижнего торца трубы, опрокинутый усеченный конус, установленный с зазором к трубе, меньшее основание которого прикреплено к плоскому кольцу завихрителя, сборную тарелку с сепаратором, снабженостаканом, установленным соосно с трубой, нижняя часть которого размещена внутри опрокинутого конуса, а верхняя соединена со сборной тарелкой. Целесообразно нижнюю часть стакана выполнять с завихрителем. Труба может быть снабжена рубашкой с каналами для подачи жидкости . При этом в верхней части трубы выполнены отверстия для подачи жидкости. Целесообразно стакан выполнять в виде опрокинутого усеченного конуса, переходящего в цилиндр. Размещение соосно с трубой стакана, нижняя часть которого размещена внутри опрокинутого конуса, а верхняя часть соединена со сборной тарелкой, обеспечивает создание второй ступени контакта фаз, что в свою очередь предопределяет повышение эффективности проводимых процессов за счет увеличения времени контакта фаз в газожидкостном слое при незначительном увеличении габаритов и металлоемкости данного аппарата по сравнению с известным. Выполнение нижней части стакана с завихрителем дает возможность дополнительно увеличить время контакта газа с жидкостью на второй ступени , улучшить процесс перемещивания и дробления фаз, т.е. увеличить поверхность их контактаj что также приводит к повышению эффективности аппарата. Размещение на трубе ввода газов рубашки с каналами для подачи жидкости в зоны ее контакта с газом позволит равномерно распределить свежую жидкость на .каждой ступени и без загромождения сечений, что обеспечит лучшее взаимодействие (перемешивание) фаз и, следовательно, повысит эффективность аппарата. Кроме того, это позволит теплоизолировать в случае обработки горячий газов канал ввода газов от зоны, выходящих газов. Выполнение отверстий в верхней части трубы ..ввода газов дает возможность использовать и этот объем аппарата для проведения обработки газов жидкостью, что повышает эффективность аппарата. Выполнение стакана, в виде опрокинутого усеченного конуса, переходящего в цилиндр, позволяет за счет турбуЛивадии газожидкостной системы в начальный момент взаимодействия повысить эффективность процесса пыл улавливания. На чертеже приведена схема тепломассообменного аппарата. Аппарат содержит корпус 1 с коак сиально установленной внутри него трубой 2 с рубашкой 3, имеющей кана лы 4 и 5 для подачи жидкости, верхняя часть трубы соединена -с патрубком б для ввода газа и имеет отверстия 7 для.подачи в нее жидкости, а нижняя ее часть выполнена с завих рителем 8, состоящим из лопастей, расположенных между диском 9 и плоским кольцол 10, установленным над отбортовкой 11 нижнего торца трубы, опрокинутый конус 12, установленный с зазором к трубе, меньшее основание ко орого прикреплено к плоскому кольцу завихрителя, а большее установлено на расстоянии от сборной та релки 13, соединенной -с корпусом, стакан 14, нижняя часть которого выполнена с завихрителем 15 и размещена внутри опрокинутого конуса, а верхняя часть прикреплена к сборной тарелке 13 с сепаратором. Имеются патрубки 16, 1-7 и 18 для ввода и вывода жидкости, патрубки 19, и 20 соответственно для вывода газа и сл ва отсепарированной жидкости. Аппарат работает следуквдим образом. 1 6. Обрабатываемый газ поступает в , аппарат через трубу 2, соединенную с патрубком 6, в завихритель 8, где вступает во взаимодействие с жидкостью, поступающей через патрубок 16. Завихритель формирует в пространстве между опрокинутым конусом 12 и корпусом 1 динамический газожид- . костный слой с. .быстрообновляемой поверхностью раздела -фаз газ с жидкостью, который затем поступает в кольцевое Сечение, образованное опрокинутым конусом 12 и стаканом 14. Далее газ попадает в кольцевое пространство, образованное трубой 2 и стаканом 14 и, поднимаясь по нему, поступает на вход сепаратора сборной тарелки 13, с помощью которого происходит отделение жидкости, от газа. Обработанный газ выводится из аппарата через патрубок 19, а уловленная сепаратором жидкость сливается через патрубок 20. Для дополнительного повышения эффективности данного аппарата целесообразно нижнюю часть стакана 14 выполнить с завихрителем 15, например аксиальным, тангенциальным, лопаточным или другим. Для равномерного распределения свежей жидкости по зонам ее контакта с газом, что способствует повышению эффективности аппарата, целесообразно рубашку 3 трубы 2 выполнить с каналами 4 и 5. Для повышения эффективности аппарата за.счет использования объема трубы ввода газа целесообразно выполнить в ее верхней части отверстия для подачи жидкости, которые могут быть расположены по аормапи к поверхности трубы или под острым углом. . Для повышения эффективности пылеулавливания за счет интенсификациивз аи МО деист ВИЯ газа с жидкостью стакан выполнен в виде опрокинутого усеченного конуса, переходящего в гили н др.