Насадка массообменных аппаратов для гетерогенных систем Советский патент 1985 года по МПК B01D53/20 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению насадочных колонн для осуществления массообменных процессов химической технологии, которая может быть использована в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой н других отраслях промышленности в качестве контактных элементов реакционного и массообменного оборудования. Известна регулярная насадка, состоящая из плоских и гофрированных листов с просечками с отогнутыми кромками, расположенными вдоль гофр 1. Однако насадка указанной конструкции предназначена для систем газжидкость и предполагает нисходящее пленочное движение жидкости при восходящем противоточном движении газового потока. Известна насадка массообменных аппаратов для гетерогенных систем, выполненная в виде наклонно установленных пластин, жестко закрепленных в ячейке прямоугольного сечения, образованной вертикальными перегородками 2. Недостатки известной насадки - относительно низкая интенсивность массообмена и малое время контактирования твердой фазы с газами и жидкостью, обусловленное незначительным временем контактирования газожидкостной системы с твердой фазой. Цель изобретения - интенсификация процесса массообмена путем увеличения поверхности контакта фаз и времени их взаимодействия. Поставленная цель достигается тем, что насадка массообменных аппаратов для гетерогенных систем, выполненная в виде наклонно установленных пластин, жестко закрепленных в ячейке прямоугольного сечения, образованной вертикальными перегородками, снабжена выпуклыми вверх пластинами, нижние торцы которых соединены с боковой стенкой ячейки, а верхние их кромки - с нижними кромками наклонных пластин. Кроме того, перегородки выполнены сплошными, а нижний торец каждой наклонной перегородки расположен на расстоянии от боковой стенки ячейки. На фиг. 1 показан аппарат с насадкой в аксонометрии; на фиг. 2 - то же, продольный разрез. Насадка для массообменных аппаратов, содержит пластины 1 своими торцами 2, закрепленные в ячейке 3 прямоугольного сечения. Плоские наклонные пластины 1 размещены по отношению к горизонтальной плоскости под углом, больше угла откоса твердой фазы, и жестко соединены с боковой стенкой 4 ячейки. Между нижними кромками 5 наклонных пластин и противоположной боковой стенкой 4 ячейки при этом образуется зазор 6. Над плоскими наклонными пластинами 1 соосно размещены выпуклые вверх пластины 7, которые своими кон.1 1 цами 8 также жестко закреплены в ячейке 3 прямоугольного сечения. Нижние кромки 9 выпуклых пластин жестко соединены с боковой стенкой 4 ячейки, а верхние кромки - с нижними кромками 6 плоских наклонных пластин. 1. Наса/чка массообменных аппаратов для гетерогенных систем жидкость-газ-твердое тело работает следующим образом. Газовый (паровой) поток подается в нижнюю часть насадки в лабиринтный канал, образованный плоскими наклонными пластинами 1 и выпуклыми пластинами 7. Жидкость или жидкость-твердая фаза подается в верхнюю часть насадки в лабиринтный канал. Таким образом, в лабиринтном канале насадки организуется противоточное движение нисходящей жидкой фазы и восходящего газового (парового) потока. Благодаря конструктивным особенностям насадки в каждой секции ее лабиринтного канала обеспечивается эффективный массообмен между жидкой-твердой-газовой фазами. Газовый поток в секцию поступает из нижележащей через нижний зазор 6 между кромками пластин 5 насадки и боковой стенки 4 ячейки. Газовый поток ударяется о внутреннюю поверхность выпуклой пластины 7, изменяет направление движения и перемешивает жидкую и твердую фазы в секции. При этом достигается также равномерное распределение твердой фазы в потоке. Жидкость и твердая фаза поступают в эту же секцию из вышележащей секции насадки через верхний зазор между кромками пластин и стенкой ячейки. Газовая (паровая) фаза через верхний зазор секции перемещается в вышележащую секцию насадки, а жидкость и твердая фаза через нижний зазор секции попадает в нижележащую секцию. Благодаря уменьшенному сечению зазора в сравнении с сечением между пластинами скорость жидкости в переливных зазорах выше, чем обеспечивает в каждом пропускном зазоре дополнительную зону особенно эффективного массообмена. Конструкция предлагаемой насадки обеспечивает возможность и других схем движения фаз. Так, при необходимости нисходящего движения твердой фазы по отношению к восходящему потоку жидкости и газа в нижнюю часть аппарата с предлагаемой насадкой подается газ и жидкость, а в верхнюю часть его - твердая фаза. В случае противоточного движения жидкости и твердой фазы по отношению к восходящему движению газового потока подача жидкой и твердой фаз организуется в верхнюю часть аппарата, а газового потока - в нижнюю его часть. Интенсификации массообмена на предлагаемой насадке объясняется следующим. Выполнение насадки в виде наклонных плоских пластин и соосных им выпуклых

1. НАСАДКА МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ ДЛЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ, выполненная в виде наклонно установленных пластин, жестко закрепленных в ячейке прямоугольного сечения, образованной вертикальными перегородками, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем, увеличения поверхности контакта фаз и времени их взаимодействия, она снабжена выпуклыми пластинами, нижние торцы которых соединены с боковой стенкой ячейки, а верхние их кромки - с нижними кромками наклонных пластин. 2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что перегородки выполнены сплошными, а нижний торец каждой наклонной перегородки расположен на расстоянии от боковой стенки ячейки. (Л О5 to 4 О5