Контактный элемент вихревой тарелки Советский патент 1988 года по МПК B01D3/30 

СО

САР

СО

00 00 00

to

Изобретение относится к вихревым контактным элементам, применяемым в массообменных аппаратах и сепараторах :в химической, нефтехимической, газо- , вой и других отраслях промышленностИд i где требуется осуществить взаимодей- ствие газа или, пара с жидкостью с по- ; следующим выделением жидкости из .по- j тока,; и может найти применение в i абсорбционных, десорбционных и ректи- ; фикационных аппаратах, а также в га- I зовых сепараторах

: Известны вихревые контактные эле- I менты и устройства, в основе работы которых использован принцип закручен- I него потока. Основньм рабочим органом i в этих аппаратах является неподвижный

i многолопастный завихритель, придаюi „

: щии проходящему через него потоку

i газа вращательное движение. Для обес- I печения достаточно интенсивного мас- i сообмена в таких, аппаратах либо при- меняют сложные завихрители с полыми перфорированными лопатками,, либо пе- ред завихрителем устанав швают сложные распылители жидкости инжекционно- го дeйctвия.

Сложность конструкции таких аппаратов приводит к нарушению равномер- ной и устойчивой загрузки контактных элементов, следствием чего является снижение интенсивности массопередачи

Известен также контактный элемент массообменной тарелки, где подача жид кости производится в зону межлопайт- ного пространства завихрителя. Известный контактный элемент массообмен- ной тарелки имеет перфорированный в нижней части по всему периметру пат- . рубок, внутри которого установлен за- вихритель с наклонными лопастями, а над ним сепаратор для отделения про- коитактировавшей жидкости из газа,,

В этом контактном элементе энергия газовой струи, движущейся с высокой скоростью между наг лонными лопастями, используется для дробления поступающей через перфорацию жидкости« Чем выше скорость„газа, тем интенсивнее процесс массопередачи. Однако при увеличении скорости газа в наклонном канале завихрителя (. в его межлопастном пространстве, ограниченном изогнутыми наклонными лопастями и патрубком) возрастает центробежное давление, что приводит к снижению потока поступающей через перфорацию жидкости, а следовательно, к снижению

5

0

5

0

п

0

5

интенсивности ассообмена между жидкостью и газом. Недостатком является также дополнительное ограничение скорости газа в межлопастных наклонных каналах завихрителя, обусловленное требованием полного разделения фаз в сепараторе.

Целью изобретения является интенсификация процесса массопередачи за счет дополнительного дробления фаз.

Указанная цель достигается тем, что контактньй элемент снабжен прямыми лопастями, установленными перед наклонными в зоне перфорации патрубка, которые ориентированы вдоль оси элемента, причем прямых лопастей по меньшей мере в два раза больше, чем наклонных.

Установка прямых лопастей, ориентированных по оси элемента, перед наклонньши лопастями позволяет работать при высоких скоростях газа в зоне перфорации, что обеспечивает интенсивный массообмен меж,цу жидкостью и газом. В наклонных каналах завихрителя, имеюпдах большее проходное сечение, скорость гасится до необходимой величины, обеспечивающей надежное выделение лшдкости в сепараторе.

На чертеже изображен контактньй элемент, разрез.

Элейент состоит из цилиндрического патрубка 1, имеющего в нижней части перфорацию 2. Внутри патрубка уста- - новлен завихритель 3, а над ним сепаратор 4, Завихритель имеет наклонные лопасти 5, перед которыми установлены прямые лопасти 6,, Прямые лопасти либо могут быть установлены на расстоянии от наклонных лопастей, либо непосредственно примыкать к ним.

. Если контактный -элемент применяется в массообменной колонне, то на внешней стенке патрубка между завихрителем ;« сепаратором целесообразно установить перегородку, выполненную в форме круглой или многоугольной щайбы (не показана).

Контактный элемент работает следующим образом.

Ган поступает в патрубок 1 снизу, а орошающая жидкость - через перфорацию внутрь патрубка. Между прямыми лопастями 6 газ интенсивно дробит жидкость и увлекает вверх в закрученном потоке через пространство между наклонными лопастями 5. Дробление жидкости струей газа в закрученном

потоке обеспечивает высокую интенсивность массообмена между фазами. В сепаратор 4 проконтактировавшая жидкость отделяется от газа под действием центробежных сил и стекает вниз на звидкость, находящуюся на тарелке. При работе элемента в газовом сепараторе благодаря подаче жидкости через перфорацию в продольные межпо- пастные каналы удается более полно обеспечить требуемую коагуляцию аэро

зрля, находящегося в газовом потоке, и произвести тем самым более полную сепарацию фаз.

Основными технико-зкономйческими преимуществом контактного элемента является интенсификация массопередачи в системах газ - жидкость при одновременном обеспечении высокого каче- ства сепарации проконтактировавших фаз.