Массообменный аппарат Советский патент 1986 года по МПК B01D53/18 B01D3/32 

ю

О)

со со

го сд

Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов массообмена и может быть использовано в горно-химической, в частности при производстве серы, газовой, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - интенсификация процесса массообмена, уменьп1ение за счет увеличения скорости массообмена металлоемкости и высоты аппарата.

На фиг. 1 показан предлагаемый аппарат, разрез; на фиг. 2 - то же;Вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - предлагаемый аппарат, аксонометрия.

Массообменный аппарат содержит корпус 1, входные патрубки 2 с завихрителями 3 и выходной патрубок 4 для газа, входной 5 и выходной 6 патрубки для жидкости, распределительную тарелку 7.

Распределительная тарелка выполнена из двух горизонтальных полуцилиндров 8, соединенных по винтовой линии, проходяолей от начала соединения их с углом смещения 45°. Концы полуцилиндров развер нуты до ширины двух диаметров. Корпус снабжен насадкой 9.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость, содержапдая растворенный газ, подается в аппарат через входной патрубок 5 и движется сверху Bjma. Газ, необходимый для десорбции, подается в секцию перпендикулярно жидкостному потоку через патрубки 2. Поток, проходящий через правый патрубок, закручивается по часовой стрелке, а через левый - против часовой стрелки, с помощью завихрителей 3. Врываясь в секцию, эти два потока закручивают жидкостной поток, разбивают на мельчайшие кайли. Это интенсифицируе массообмен. По мере движения к выхолному патрубку окружная скорость падает, но возрастает линейная. Отработанный газовый поток выходит через выходной патрубок 4. Жидкость, пройдя распределительную тарелку 7, поступает в следующую секцию и далее через выходной патрубок 6 удаляется из аппарата.

Проведены испытания по десорбции сероводорода из воды воздухом в предлагаемом и известном аппаратах.

Пример. На вход аппарата постуткла вода, содержащая сероводород с концентрацией 50 мг/л. Для отдувки подавался воздух, который двигался нерпендикуляр1 О потоку жидкости. Плотность орошения - 50 м/м-ч.

Показатели процессов десорбция в обоих случаях приведены в таблице.

Показатели

Предлагаемое Прототип . J

Количество секций, шт.

Объект поступающего воздуха в каждую секцию,

20,

о 7 1 Q Q /- / , 1 О , О

Как видно из результатов исследований, указанная организация потоков позволяет интенсифицировать процесс, и для достижения одинаковой концентрации H2S в воде в предлагаемом устройстве достаточно двух секций.

Предлагаемый массообменный аппарат по сравнению с прототипом дает возможность интенсифицировать процесс маесообмена за счет интенсивной турбулизации газожидкостного потока, что способствует увеличению поверхности контакта фаз и повышению эффективности процесса, уменьшить затраты и количество металла на изготовление аппарата.

Такая форма тарелки, также как и расположение лопаток завихрителей обеспечивает увеличение скорости массообмена путем увеличения поверхности и времени контакта фаз газ - жидкость. Это достигается тем, что газовый поток закручивается с помощью завихрителей, причем разделяется па лТ.ва потока, которые закручиваются навстречу друг другу. Кроме того, направление закручивания таково, что поток жидкости направляется не на стенки горизонтального . цилиндра секции, а внутрь, где расположена насадка. В начальной части движения газового потока тарелка выполняет кроме основного назначения и роль направляющей газового потока, а далее, по длине, когда окружающая скорость газожидкостного потока падает, тарелка распрямляется и приобретает форму, показанную па фиг. 7.

Угол 45°, т. е. угол, образованный линией соединения желобов с линией, параллельной плоскости желобов, выбран из условий удобства изготовления и соответствия необходимой форме.

5Формула изобретения

. .Массообменный аппарат для процессов массообмена в перекрестном токе, включающий корпус с входными и выходными патрубками для газа и жидкости, насадочные секции, распределительные тарелки, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличения скорости массообмена, уменьшения металлоемкости и высоты аппарата, насадочные секции снабжены двумя входными параллельными патрубками с завихрителями с противоположным направлением лопаток, а распределительные тарелки выполнены в виде двух горизонтальВходВыход J жидкости

ных полуцилиндров, соединенных по винтовой линии, проходящей от начала соединения полуцилиндров с углом смещения на 45°.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что концы полуцилиндров развернуты до щирины двух диаметров.

3.Аппарат по п. I, отличающийся тем, что корпус снабжен колеблющейся насадкой. Выход газа

Изобретение относится к массообменным аппаратам, работающим в перекрестном токе, в частности для производства серы. Устройство содержит корпус, насадочные секции, входные и выходные патрубки и распределительные тарелки, при этом насадочные секции снабжены двумя входными параллельными патрубками с завихрителями с противоположным направлением лопаток, а распределительные тарелки выполнены в виде двух горизонтальных полуцилиндров, соединенных по винтовой линии, проходящей от начала соединения полуцилиндров с углом смещения 45°. Концы полуцилиндров развернуты до ширины двух диаметров. Корпус снабжен колеблющейся насадкой. Такая конструкция позволяет интенсифицировать процесс за счет увеличения скорости массообмена, уменьшения металлоемкости и высо е ты аппарата. 2 з. п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Фиг. 2

Фи2.3

Б-Б