Массообменный аппарат Советский патент 1986 года по МПК B01D3/30 B01D11/04 

Изобретение относится к аппаратам с виброперемешивающими устройствами и может быть применено в химической нефтехимической, пищевой и других отраслях промьшшенности.

Цель изобретения - повышение интенсификации процесса массообмена за счет улучшения смешения путем взаимодействия силовых колебательных импульсов и струйных потоков как вдоль, так и поперек движения фаз в аппарате колонного типа.

На фиг, 1 изображен массообменный аппарат, продольный разрез; на фиг,2 то же„ с размером насадки в увели- ченном виде; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Массообменный аппарат состоит из корпуса 1 ео штуцерами 2-4 ввода фаз и штуцерами 5 и 6 вывода фаз. На корпусе аппарата установлен привод 7„ соединенный посредством ползуна 8 шарнирно с перемешивающими элементами, выполненными в виде пластин 9, перфорированных сОпловыми отверс- тиями 10, и соединенных между собой посредством шарнира 11. Пластины имеют оси 12 поворота, расположенные в направляющих 13. В местах осей поворота на пластинах жестко укреплены сегменты 14, перфорированные сопловыми отверстиями 15.

Массообменньй аппарат работает следующим образом.

При возвратно-поступательном дви- жении ползуна 8 перемешивающи.е рабочие элементы приводятся в колебательное движение, при этом импульсы давления от пластин 9 и сегментов 14 передаются через жидкую среду дис- персным частицам, а в сотшовьсс отг верстиях 10 и 15 образуются струйные потоки. Струйные потоки. взаимодействуют между собой, осуществляют гомогенизацию среды, а периодические импульсы давления способствуют увеличению относительной скорости движения фаз. Струйные потоки и импульсы давления взаимодействуют на среду под углом к оси аппара- а, что умень- шает существенно как осаждение, так и всплывание дисперсных частиц и увеличивает градиент скорости движения дисперсной фазы относительно диспергируемой.

В качестве примера применения аппарата в химической технологии бьш проведен опыт по разложению фосфорита Каратау аз.отной кислотой. В аппарат заливают 400 г азотной кислоты и вводят 300 г фосфорита Каратау. Аппарат настроен на амплитуду колебаний 2 мм с частотой 25 Гц, что со- огв етствует установке сегментов относительно пластин под углом 88 . При этом время разложения фосфорита Каратау при извлечении 98% фосфора составило t мин. Дня сравнения, в аппарате только с продольным перемешиванием при той же частоте и амплитуде колебаний это время составило 3 мин.

Таким образом, предложенный массообменный аппарат позволяет интенсифицировать различные процессы (разложение, аммонизацию, конверсию и др.), требующие интенсивного перемешивания. Формула изобретения

1.Массообменный аппарат для взаимодействия жидкостей с газом или твердым веществом, содержит вертикальный цилиндрический корпус со штуцерами для ввода и вывода фаз, в котором установлены направляюшд е и расположенные в них с помощью осей поворота перемешивающие элементы в виде перфорированных пластин, установленных с возможностью поворота и возвратно-поступательного движения и соединенных с приводом отличающийся тем, что, с целью повьшге- ния интенсификации процесса за счет улучшения смешения: путем взаимодей. ствия силовых колебательных импульсов и струйных потоков вдоль и поперек движения фаз, он снабжен установленными в местах осей поворота под углом 90 к плоскостям перемешивающих элементов и под углом 45-88 к оси аппарата перфорированными сегментами, устаноБленнь ми со смещением по высоте каждого последующего на угол .относительно этой оси в противоположном направлении.

2.Аппарат по IE. 1, отличающийся тем, что перемешивающие элементы и сегмен7 : ы вьшолнены с сопловыми отверстиями, направленными , своими конусами в разные стороны относительно оси поворота.

3.Аппарат по пп, 1 и 2, о т л и - чающийся тем, что ширина перфорированных пластин и диаметр, о.б- разованные сегментаь Ш, составляет 0,6-0,9 от диаметра аппарата.

г

ФигЛ

Фиг.З

Изобретение относится к аппаратам с виброперемешивающими устройствами, позволяющим интенсифицировать процессы массообмена путем взаимодействия силовых колебательных импульсов и струйных потоков как вдоль так и поперек движения фаз в аппарате, и может быть применено в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. Массооб- менный аппарат для взаимодействия жидкостей с газом или Твердым веществом содержит вертикальный цилиндрический корпус со штуцерами для ввода и вывода фаз. В корпусе установлены направляющие и расположенные в них с помощью осей поворота чередующиеся перемешивающие элементы в виде перфорированных пластин, установленньк с возможностью поворота и возвратно- поступательного движения и соединенных с приводом. Перемешивающие элементы снабжены с обеих сторон и в местах осей поворота перфорированными системами, установленными под углом 90 к их плоскостям и под углом 45 - 88 к оси аппарата и расположенными по высоте со смещением каждого последующего на угол относительно этой оси в противоположном направлении. Сопловые отверстия в пластинах и сегментах разнонаправлены своими конусами относительно оси поворота. Ширина пластин и диаметр, образуемьиЧ сегментами, составляют 0,6-0,9 диаметра аппарата. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л ю со 00 сд

Составитель С.Баранова Редактор В.Данко Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Заказ 6782/4 Тираж 663Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4