Насадка для пульсационных и вибрационных массообменных аппаратов Советский патент 1984 года по МПК B01D53/20 B01D11/04 

Фиг.1 Изобретение относится к массообменным устройствам колонных аппаратов для системы жидкость-жидкость и может быть использовано в химической, атомной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других областях промышленности. Известна насадка для пульсаиионных и вибрационных массообменных аппаратов, вклю чающая размещенные друг над другом горизон тальные диски с отверстиями с отбортовкой в виде направляющих лопаток и расположенные вдоль радиальных линий. При работе насадки сплощная и дисперсная фазы, проходя через отверстия диска, и за счет наклонного расположения лопаток приобретают радиальное направление движения. В межтарельчатом пространстве потоки фаз, направленные под углом 2 oi (где об - угол отгиба лопаток) один к другому встречаются, взаимодействуют и массообмениваются 1. Недостатком насадки является создание одного лишь радиального направления движения, при котором потоки сплошной и дисперсной фаз, движущиеся в зависимости от ориентации лопаток либо к центру, либо к периферии колонны под углом 2d. один к другому не охватывают значительные области межтарел чатого пространства, в которых образуютсязастойные зоны. Это соответственно либо пери ферийная часть межтарельчатого пространства, либо ее центральная область. Причем доля застойных зон тем больше, чем меньше диаметр аппарата и больше расстояние между дисками. Так, например, при диаметре колонны 0,9 м, расстоянии между, дисками 0,1 ми угле отгиба лопаток oi 30 объем застойных зон составляет около 5% рабочего объема колонны, а для аппарата диаметром 0,5 м -около 10%. Кроме того, для этой насадки характерна ярко выраженная поперечная неравномерность, возрастающая с увеличением расстояния от плоскости дисков и достигающая максимального значения посередине междискового пространства. В результате значительно ухудшается гидродинамическая обстано ,ка в аппарате, увеличивается продольное перемешивание и снижается эффективность процесса экстракции. Целью изобретения является интенсификаци процесса экстракции путем уменьшения продольного перемешивания и уменьшения застой йых зон. Поставленная цель достигается тем, что насадка для пульсационных и вибрационных массообменных аппаратов, включающая размещенные один над другим горизонтальные диски с отверстиями с отбортовкой в виде направляющих лопаток, расположенные вдоль радиальных линий, снабжена вертикальными 1 72 отбойными перегородками, установленными по концентрическим окружностям по обе стороны дисков между отверстиями и имеющими перфорирован 1ые кромки с надрезами, отогнутые под Прямым углом к плоскости лопаток. При этом диски соседних рядов развернуты по отнощению один к другому на 180. На фиг. 1 показана насадка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Насадка состоит из горизонтальных дисков 1 с отверстиями 2 прямоугольными или трапецеидальными, направляющих лопаток 3, отбойных вертикальных перегородок 4, вертикальных надрезов 5, отогнутых кромок 6 с перфораплей 7. Насадка работает следующим образом. При пульсации сплощной фазы и;ш вибрации горизонтальных дасков 1 через их отверстия 2 противотоком проходят сплошная и дисперсная фазы, последняя при этом дробится на мелкие капли, образуя поверхность контакта фаз. Выходя из отверстий 2 дисков за счет ориентации направляющих 3 лопаток центру или периферии аппарата, фазы приобретают радиальное, но противоположное друг другу направление движения. Затем потоки ударяются об отбойные вертикальные перегородки 4, установленные перпендикулярно к плоскости горизонтальных дисков 1, изменяют направление движения на вертикальное и, двигаясь дальше, встречаются с отогнутыми кромками 6 перегородок. Причем некоторая часть потока проходит через перфорацию 7 кромок, а другая часть благодаря отгибу кромок перпендикулярно к плоскости направляющих лопаток 3 вновь изменяет направление. При этом капли дисперсной фазы прохо- ,: дят через перфорацию 7 кромок, подвергаются дополнительному дроблению, а сплощная фаза турбулизируется, за счет чего увеличивается поперечное перемешивание потоков. Таким образом, отбойные перегородки, снабженные перфорированными кромками, способствуют образованию сложного движения фаз в межтарельчатом пространстве, устраняющему застойные зоны и уменьшающему поперечную неравномерность и продольное перемеишвание фаз, создают дополнительное дробление капель дисперсной фазы, что в свою очередь вызывает увеличение поверхности контакта фаз и интенсифицирует процесс экстракции. Использование изобретения позволит устранить образование в пространстве между дисками застойных зон; уменьшить продольное перемешивание и увеличить эффективность процесса экстракции в зависимости от физических свойств фаз и диаметра аппарата на 1-10%.

Ф .2

1. НАСАДКА ДЛЯ ПУЛЬСАЦИОННЫХ И ВИБРАЦИОННЫХ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, включающая размещенные один над другим горизонтальные диски с отверстиями с отбортовкой в виде направляющих лопаток, расположенные вдоль радиальных линий, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса экстракции путем уменьщения продольного перемешивания и устранения застойных зон, она снабжена вертикальными отбойными перегородками, установленными по концентрическим окружностям по обе стороны дисков между отверстиями и имею-, щими перфорированные кромки с надрезами, отогнутые под прямым углом к плоскости лопаток. 2. Насадка по п. 1,отличающаяся тем, что диски с соседних рядов развернуты по отношению дин к другому на 180°.