Массообменный аппарат Советский патент 1987 года по МПК B01J47/00 

113

Изобретение относится к аппаратам для контактирования в трехфазных системах твердое тело - жидкость - газ и может быть использовано для проведения различных химических процессов, например для регенерации и промывки ионита, выщелачивания, жидкостной адсорбции и т.д.

Цель изобретения - осуществление принудительного движения жидкости по многосекционному аппарату, стабилизация ее высоты в каждой секции и улучшение условий фильтрации, а так- же упрощение условий эксплуатации аппарата.

На фиг.1 схематически изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Массообмеиньй аппарат содержит корпус I, секционированный перегородками 2, между которыми вверху расположены уловители 3 со штуцерами А 7,а в перегородках вьтолнены. лотки

8,образованные наклонными днищами

9,бортами 10 и задней вертикальной стенкой аппарата 1. Каждая секция оснащена внутри съемными дренажами

12, выход жидкости из-под которых проводят через штуцеры 13 - 15, а внизу секций расположены патрубки Ь доя циркуляции суспензии в секциях. Лоток 8 справа является приемным для твердой фазы, а лоток 17 слева - течкой для ее вывода. Один конец патрубков 16 прикреплен к наклонной I8 (Стенке аппарата; на другом их конце введены из газоввода 19 трубки 20 для подачи газа, а торец закрыт съемными крьшками 2I. Центрично с трубками 20 укреплены эрлифты 22 транспортировки суспензии, расположенные под наклонными козырьками 23 На чертежах движение твердой фазы обозначено сплошными стрелками, жидкой - прерывистыми, газа - волнистыми. В гибком трубопроводе 24 из газопровода 25 вьшолнен ввод газа в виде тройника 26. В устье каждого лотка 8 выполнены скаты 27 (не показаны). На фиг.З показан бункер 28, из которого твердая фаза сходит в лоток 8 благодаря подаче жидкости из уловителя 3, газ из которого удаляется че- рез верх аппарата.

Работа аппарата проходит следующим образом.

5

5

0

0

5 5 0 5

0

82

В каждой секции аппарата газ из трубок 20 транспортирует суспензию вверх по эрлифту 22, на выходе из которого ее отклоняют козырьком 23 внутрь сепарационного пространства секции, где газ отделяется вверх, а избыток жидкости фильтруется из суспензии через дренаж 12. Далее суспензия расходится двумя слоями: верхний полуосушенный с соотношением Т:Ж (1,9-2,1) : I подталкивается к лотку 8 и смывается в него жидкостью по скату 27, Другой слой сползает в секцию ниже уровня жидкости, положение которого соответствует положению тройника 26 и регулируется им по высоте. Соотношение Т:Ж в этом слое изменяется от 1,9-1,0 на уровне жидкости до (1,3-1,1) : 1 внизу секции, где с этим слоем смешивается суспе н- зия из подлоточного пространства предыдущей секции. Уменьшение соотношения Т:Ж является следствием увеличения скорости движения потока, так как сечение секции уменьшается, и добавлением суспензии, в которой Т:Ж 1:1, так как на скате 27 гранулированный материал смешивается в равных долях с жидкостью. .

Избыток жидкости фильтруется через суспензию и дренаж 12 и выходит по штуцеру 13, а поток суспензии идет по патрубку 16 вновь к эрлифту 22.

Такая циркуляция проходит в каждой секции и позволяет непрерывно пе ремещать твердую фазу из секции в секцию и выводить ее через крайний слева лоток 17 (фиг,1). Для вывода твердой фаэы (фиг.1) в штуцер ц подают часть жидкости, которая смывает твердый гранулированный материал из аппарата.

Основной поток жидкости подают в штуцер 5, т.е. на вторую секцию ( слева ), откуда она вместе с твердой фазой сливается и контактирует в первой секции. После контакта жидкость сливают по штуцеру 15 и подают не в следующую, а через одну секцию в штуцер 6, т.е. минуя одну секцию. После смьгоа твердой фазь. третьей секции жидкость попадает с ней во вторую секцию и там контактирует.

Далее жидкость из штуцера 14 подают в штуцер 7 на смыв загружаемой в

аппарат твердой фазы и лишь по штуцеру 13 сливают из аппарата. На фиг.2 видно, что жидкость попадает из уловителя 3 в лоток 8, борт которого расположен вьш1е уровня жидкости в секции. Эта разность высот создает напор для потока жидкости, который проходит через слой суспензии наименшей толщины и где структура этого слоя вследствие максимальной скорое- ти движения потоков в суженной части между наклонной и вертикальной - стенками более рыхлая, чем в других зонах секции.

Выполнение съемными крьш1ек 21 , дренажей 12, трубопроводов 24 и тройников 26 существенно повьшхает эксплуатационные качества аппарата. При любых остановках каждая секция может быть проверена и отремонтирована индиввдуально, без нарушения поля концентраций по всему аппарату, на создание которого тратятся часы холостой рабо- ты.

Формула изобретения

Массообмеиный аппарат для систем твердое тело - жидкость - газ, со- держащий секционированный по длине корпус, поперечные перегородки с пе- реточными окнами, эрлифты, уловители и лотки, а также газопроводы и штуцера ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью осуществления принудительного движения жидкости по многосекционному аппарату, стабилизации ее высоты в каждой секции и улучшения условий фильтрации, а также упрощения условий эксплуатации аппарата, боковая стенка корпуса выполнена наклонной и каждая его секция снабжена съемным дренажом и штуцером вывода жидкости, соединенным трубопроводом через одну секцию с уловителем, а аппарат снабжен патрубком,циркуляции суспензии, установленным под наклонной боковой стенкой корпуса напротив лотков и тройниками ввода газа, расположенными в трубопроводах ниже уровня лотков.

Изобретение относится к аппаратам для контактирования в трехфазных системах твердое тело - жидкость - газ и может быть использовано для проведения химических процессов, например для регенерации и промывки ионита, выщелачивания, жидкостной адсорбции и т.д. Изобретение позволяет осуществить принудительное движение жидкости по многосекционному аппарату, стабилизировать ее высоту в каждой секции и улучшить условия фильтрации, а также упростить условия эксплуатации аппарата4 В массо- обменном-аппарате боковая стенка корпуса 1 выполнена наклонной и каждая его секция снабжена съемным дренажом 12 и штуцером 13 вывода жидкости, соединенным трубопроводом 24, например, в виде гибкого шланга через одну секцию с уплотнителем 3, а аппарат снабжен патрубком циркуляции суспензии 16, установленным под наклонной боковой стенкой корпуса 1 напротив лотков 8, и тройниками 26 ввода газа, расположенными в-трубопроводах 24 ниже уровня лотков 8. 3 ил. § (Л ItCudnocmt йлгЛю узт fnaepgaeo ( СО 00 ScAf r f/fft} /rawfft «AW/

гу

12

76

28

Редактор С.Лисина

Составитель А.Сондор Техред А.Кравчук

Заказ 1818/5 Тираж 511Подписное

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

фиа.З

Корректор С.Черни