Тепломассообменный аппарат Советский патент 1985 года по МПК B01D53/20 B01D3/32 

1

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может найти применение в химической и других смежных отраслях промьшленности для процессов абсорбции газов и пылеулавливания.

Целью изобретения является интенсификация процесса за счет равномерного распределения потоков и увеличения турбулизации газожидкостиого слоя, поверхности-контакта фаз, и ее скорости обновления, перемешивния и времени контакта фаз.

На фиг.1 показан предлагаемый аппарат, общий вид; на сриг.2 - насадочный элемент с дугообразными направляющими; на фиг.З - то же, с лопастями; на фиг.4 - то же,с перфорированной шайбой и козырьками над отверстием; на фиг.5 - то же, с верхней окантовочной перегородкой; на фиг.6 - то же, с нижней окантовочной перегородкой, имеющей отверстия с направляющими лепестками.

Тепломассообменньш аппарат содержит корпус 1, патрубок 2 для ввода газа, газораспределительную, решетку 3, стержни (струи) 4 со сферическими утолщениями 5, насадочные тела 6 в виде втулки, снабженной крьшом 7 и направляющими 8, крепежную решетку 9, ороситель 10 жидкости и патрубки 11 и 12 для вывода жидкости и.газа.

Стержни 4 с насадочными телами 6 размещены в аппарате равномерно.

Тепломассообменньш аппарат работает следующим образом.

Газ подается через патрубок 2 под газораспределительную решетку 3 и,проходя через отверстия последней ударяется о насадочные тела 6. Поскольку газовьш поток на все сечение крыла 7 насадочного тела 6 ствует неравномерно, последнее теряет устойчивость, т.е. крыло отклоняется от горизонтального положения, и насадочное тело приобретает колебательное движение (качается

78552

относительно сферического утолщения. Колебанию насадочного тела способствуют также пульсации газожидкостного слоя. При обтекании насадочно5 го элемента газовый поток изменяет направление движения и действует на загнутую вниз дугообразную направляющую 8. Газовьш поток, выходя из под крыла 7 по дуговой траO ектории, придает насадочному элементу вращательное движение относительно стержня 4. Жидкость, находящаяся на крыле насадочного элемента, вращается, приобретает завихрение и дробится газовым потоком на капли. При этом растет поверхность контакта взаимодейст|Вующих фаз (газа и жидкости). Завихренность или вихревые движения

0 взаимодействующих потоков интенсифицируют процессы тепломассообмена благодаря турбулентному взаимопроникновению и росту скорости обновления поверхности раздела фаз. В

5 своем движении газовый поток обтекает множество насадочных элементов и многократно изменяет свое направление движения. При этом растет время контакта газа с каплями жидкости в зоне с насадочными телами. Таким образом, каждьш насадочный элемент представляет соиой источник завихрения, турбулентности йотоков и дробления жидкости, поэтому газожидкостный слой обладает высокой

степенью турбулентности. Поскольку, насадочные элементы размещены равномерно и во время работы аппарата не изменяют местоположение, газожид костной слой имеет регулярную и однородную структуру по сечению и высоте аппарата. В данном аппарате мощность газового потока используется на колебание и вращение насадки, дробление и задержку жидкости, а затраты на подъем и поддержание насадочных тел во взвешенном состоянии отсутствуют, что резко снижает гидравлическое сопротивление аппарата.

гН- L

1. ТЕ1ШОМАССООБ14ЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий вертикальный корпус с входными и выходными патрубками для газа и жидкости, газораспределительную и крепежную решетку, стержни с насадочными телами, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет равномерного распределения потоков и увеличения турбулизации газожидкостного слоя, поверхности контакта фаз и ее скорости обновления перемешивания и времени контакта фаз, стержни имеют расположенные на определенном расстоянии друг от друга сферические утолщения, соединенные с насадочными телами шарнирно,при этом насадочные тела выполнены в форме втулки со сферической внутренней поверхностью высотой меньше., чем диаметр сферического утолщения, и снабжены крылом. 2.Аппарат, по п.1, отличающийся тем, что крыло снизу снабжено направляющими лопастями. 3.Аппарат по,п.1, отличающийся тем, что крыло,выполнено в виде взаимоперекрывающих наклонных лопастей. I 4.Аппарат по-, п.1, отлича(Л ющийся тем, что крыло выполнено перфорированным и снабжено козырьками над отверстиями. 5.Аппарат по п.1, отличающийся тем, что крыло имеет верхнюю окантовочную перегородку с зубчатой кромкой или отверстиями. 6.Аппарат по п.5, отлича00 ющий с я тем, что крыло снаб vj жено нижней окантовкой, имеющей от00 верстия с направляющими язычками ел снаружи. от

Ч

z.4 ц; м , ..