Аппарат для разделения газожидкостных смесей Советский патент 1986 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к массообменным аппаратам ,ипя разделения |-азожидкоетных смесей и может быть использозаио в не(|)технмичеекой, химической, пин1евой и ряде других отраслей промьипленности.

Цель изобретения -- - новьииение эффек тивности работы аппарата нри осуществлении процесса ректификации.

На чертеже представлен аппарат, проДОЛЫИ51Й разрез.

Он содержит емкость 1, внутри которой размещен ротор, включающий ва;1 2 и закрепленные на нем кольцевые нроницаем1)1е элементы 3 и 4, установленные коаксиально. Проницаемые элементы установлены на обн1ем основании 5. Каждый элемент содержит внутренний 6 и наружный 7 перфорированные цилиндры. Пространство между ци.1индрамн заполнено пасадкой, например плетеной металлической сеткой. Каждый проницаемый элемент снабжен крышкой 8. Пад центральным проницаемым элементом раз.мешепа труба 9 для выхода пара, являющегося верхним продуктом. Между трубой и указанным проницаемым элементом имеется уплотнительный элемент 10, работающий но принципу гидравлического затвора. Пад BHeujHHM (по отиоп1ению к центральному) цроницаемым элементом 4 установлена кольцевая перегородка 11, один край которой прикренлеп к емкости 1, снабженная уплотнительпым элементом 12. Для подачи жидкости (флегмы) из дефлегматора (не показан) на орошение насадки центрального пр01тцаемого элемента во внутренний нерфорированный цилиндр его введена труба 13. В нолость, образованную .между двумя соседними нроницаемыми элементами, для нодачи смеси, нодлежанлей разделению, подведены устройства д.тя ввода исходной смеси в виде трубы 14 от коллектора 15. Аппарат снабжеп также И1туцерами 16 для ввода смеси паров, полученных в ки пятильт-1ке (не показан) и отвода нижнего (кубового) продукта 17.

В случае необходимости ввода смеси в нескольких точках, ротор может содержать несколько коаксиально расположенных проницаемых элементов. При этом емесь соответствующего соетава вводится в полости, образованные между соседними кольцевыми элементами.

.А-Ниарат работает еледуюндим образом.

Приводят во вран1,епие ротор анпарата. Вращате;Н)11ое движеьще ротору может сообП1аться от электродвигателя, а также технологическими потоками пара или жидкости при иенользоваими турбинн151х устройств н аппарате.

Через плтуцер 16 в аппарат поступает паровая смесь, нолученная в кипятильнике. Она движется через г|роницаемЕ 1е элементы в нан)авлепии от центра к нериферии, проходя иоследовательпо насадку внещнего кольцевого элемента 4, а затем центрального 3. Из внутренней полости центрального проницаемого эле.мента пар через труг бу 9 отводится на конденсацию в дефлегматор (не ноказаи). Жидкость в аппарате движется в обратном панравлении от центра к нериферии, т.е. навстречу паровому нотоку. Орошение (флегма) через трубу 13 поступает во внутреннюю полость центрального проницаемого элемента и распределяется равномерно но насадке. Пройдя через насадку центрального эле.мента жидкость в виде канель и струй поступает на орошение насадки внешнего проницаемого элемента,

проходит через пего и выбрасывается на стенки емкости 1, к которым стекает на дно и отводится через штуцер 17 в емкость, связанную с кипятильником (не показана).

Исходная смесь, подлежащая разделению, ностунает через коллектор 15 и тру0 бы 14 в полость между центральным 3 и впещцим 4 пропицаемыми элементами.

При противоточном движении пара и жидкости во вран ающихся насадочных элементах происходит непрерывный обмен ком5 понентами между паровой и жидкостной фазами. При этом жидкость обогащается высококипящими компонентами, а пар - низкокипящими.

Предлагаемая конструкция аппарата моделирует насадочную ректификационную

0 колонну. В качестве укрепляющей части в ней служит центральный кольцевой вращаю1ЦИЙСЯ слой насадки. Внещний вращающийся кольцевой слой насадки является отгонной частью. Применение вращающихся слоев насадки позволяет резко интенсифициро5 вать процесс разделения нарожидкостных смесей благодаря значительному увеличению нагрузок по пару и жидкости и обеспечению высокой степени турбулизации нарожидкостных потоков при сильно развитой поверхQ ности контакта фаз.

Благодаря этому достигается уменьшение в 3-5 раз габаритов и массы аппаратов по сравнению как со статическими-насадочными, так и тарельчаты.ми колонными аппаратами для ректификационных процес5 сов.

Возможность осуплествления процесса контактирования газа и жидкости в роторном аппарате, содержащем два коаксиально установленных проницаемых элемента подтверждена модельными испытаниями на системе воздух-вода на экспериментальном стенде с диаметром BHeHJHero проницаемого элемента 400 .мм и высотой 180 мм. Частота вращения ротора находилась в диапазоне 20-30 об/с.

Формула изобретения

Апиарат для разделения газожидкостных смесей, включающий е.мкость, кольцевой

проницаемый элемент, установленный на валу внутри емкости, трубу для выхода пара, уплотнительные элементы, размещенные между нижним торцом трубы и проницаемым элементом и штуцеры для подвода пара, подвода и отвода жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его работы при осушествлении процесса ректификации, он снабжен дополнительным проницаемым элементом, коаксиально расположенным основному с образованием полости,установленной над внешним дополнительным проницаемым элементом, кольцевой перегородкой, один край которой прикреплен к емкости, а другой герметично соединен с помощью уплотнительны.х элементов с внешним , дополнительным проницаемым элементом, и устройством для ввода исходной смеси, расположенным в полости.

Изобретение относится к массообменным аппаратам для разделения (ректификации) газожидкостных смесей и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и ряде других отраслей промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности работы роторного аппарата при осушествлении процесса ректификации. Аппарат содержит емкость 1, кольцевой проницаемый элемент 3, установленный на валу внутри емкости, трубу 9 для выхода газа, уплотнительный элемент 10, размещенный между указанной трубой и проницаемым элементом 16. Аппарат снабжен дополнительным кольцевым проницаемым элементом, образуюш.им с первым кольцевую полость, в которой размешено устройство 14 для ввода подлежащей разделению смеси, при этом для герметизации указанной полости на корпусе емкости укреплена разделительная кольцевая перегородка 11, а между ней и дополнительным проницаемым элементом 4 установлен уплотниSS тельный элемент 12. 1 ил. (Л ю о СХ)