Массообменный аппарат Советский патент 1988 года по МПК B01D53/20 

оо сд

00

Изобретение относится к конструкциям для взаимодействия пара (газа) и лсидкости и может быть использовано для проведения процессов перегонки и ректификации под вакуумом в пищевой, фармацевтический и химической промышленности.

Цель изобретения - уменьшение гидравлического сопротивления сетчатой насадки и обеспечение непрерывного перераспределения жидкой фазы по се- чению аппарата по всей высоте насадки.

На фиг.1 изображена предлагаемая - конструкция насадочного устройства; на фиг.2 - узел I на фиг.1 (сетчатая .насадка, продольный разрез).

Аппарат содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого размещена сетчатая ячеечная насадка 2, выпол- ненная из проволоки диаметром 0,5- 2,5 мм из нержавеющей стали. Размер ячеек сетки от 10x10 мм до 50x50 мм. В центре рулона сетки закреплен распорный элемент 3, который обеспечива- ет сепарационньА разрыв между выше- и нижележащими рулонами 4 сеток.

Сетку прикрепляют к распорному элементу 3 и наматывают на него таким образом, что горизонтальные ряды про- волок ячеек сетки последующего витка насадки расположены выше и смещены от1юсительно аналогичного ряда проволок предьздущего витка насадки на 0,5 размера ячейки сетки. При этом два соседних ряда горизонтальных проволок ячеек сетки лишены возможности смыкаться.

Горизонтальные ряды проволок ячеек сетки наматывают на распорный элемент 3 по восходящей расширяющейся спирали, а между рядами образован вертикальньй канал с плавными переходами Исключены чередующиеся по высоте этого канала места резкого сужения и расширения свободного сечения для прохода пара. Смещение.рядов горизонтальных проволок ) а 0,5 размера ячейки сетки обеспечивает максимальное свободное сечение насадки для прохода фаз.

Диаметр рулона соответствует внутреннему диаметру колонны, что позволяет устранить протечку жидкости по стенкам колонны Царги, составляющие массообменный аппарат, соединяются с помощ ью фланцев 5. Распорные элементы 3 позволяют устанавливать рулоны насадки в аппарате без закрепления их к корпусу 1.

п

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость подается в аппарат сверху и, распределяясь по сетке, образует стекающую вниз пленку, причем благодаря конусности свернутого рулона сетки плен1 а приобретает спиральную траекторию от периферии к центру. Пар поднимается в щелевых каналах между соседними витками и контактирует с жидкостью. Траектория движения пара имеет более плавный характер и практически не зависит от дистанционных зазоров. Живое сечение насадки практически не изменяется по ее высоте, что способствует снижению общего гидравлического сопротивления. Не- прерьшное изменение направления движения жидкости вызьгоает дополнительную турбулизацию пленки и улучшает условия контакта фаз и, как следствие, повьш1ает эффективность массооб- мена.

Стекани жидкости с вышележащего рулона сетки на нижележащий происходит по конусной поверхности, расположенной так, что жидкость направляется от периферии к центру, обеспечивая равномерное орошение нижележащего рулона сетки.

Таким образом, предлагаемая конструкция насадочного массообменного аппарата позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление на 15-20%, обеспечить непрерывное перераспределение жидкой фазы по сечению насадки и тем самым равномерный (по сечению) контакт пара и жидкости, легко изготавливается, монтируется, не забивается вследствие больших размеров ячеек и смещения горизонтальных рядов проволок ячеек.

Распорный элемент, расположенньш в центре рулона насадки, позволяет устанавливать рулоны насадки в аппарате без закрепления к корпусу аппарата. Упрощается разборка, сборка аппарата, его чистка.

Снижение гидравлического сопротивления и равномерное распределение фаз по сечению и высоте насадки позволяет по сравнению с известным устройством уменьшить энергозатраты до 10% и повысить интенсивность массооб- мена до 20%.

Формула изобретения

Мяссообменньй аппарат, содержащий цилиндрический корпус с расположенной по высоте насадкой, вьшолнеиной из ячеечной проволочной сетки, свернутой в рулон, отличающийся тем, что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления насадки и обеспе- чения непрерьшного перераспределения жидкой фазы по сечению аппарата по всей высоте насадки, горизонтальный

ряд проволок ячеек предьздущего витка расположен ниже со смещением относительно горизонтального ряда проволок последующего витка на 0,5 размера ячейки сетки с образованием перевернутого конуса на верхнем срезе рулона, при этом аппарат снабжен расположенным в центре рулона распорным элементом, рулоны закреплены на распорном элементе и каждый вьшележащий рулон расположен на расстоянии относительно нижележащего.

Изобретение относится к конст- - рукции насадочного массообменного аппарата, может найти применение для проведения процесса перегонки под вакуумом в винодельческой, пищевой, фармацевтический и химической промышленности и позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление и повысить интенсивность массообмена за счет равномерного распределения жидкости по сечению аппарата. Аппарат содержит .расположенные по высоте рулона насадки из сетки, свернутой в рулон таким образом, что горизонтальный ряд проволок пред1адущего витка расположен ниже и смещен относительно последующего витка на 0,5 размера ячейки с образованием на верхнем срезе рулона перевернутого конуса. В центре рулона S установлен распорный элемент. 2 ил. (Л

Уиг.1

J y6eJ7Lft/eHO

fffuf.Z