Устройство для тепломассообменных аппаратов Советский патент 1988 года по МПК B01D3/26 

4 Ю

05 05 О 4;:

фиг. Т

Изобретение относится к технике прове- дения процессов, тепломассообмена и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, микробиологической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является интенсификация процессов за счет повышения сепарирующей сцособности и расширение диапазона пагрузок но газу и жидкости.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 --- часть тарелки с арочными нроре- зями.

Устройство включает горизонтальную нерфорированную таре.чку 1 с арочными нро- резями 2, цилин;1рические контактные элементы 3, снабженные лопаточными завихрп- телями 4 с соосными вьгходными патрубками 5, осевые завнхрите:н1 6 в конфузо- рах 7, глухую горизонтальную нерегород- ку 8, HiTynep 9 для нодачн жидкости.

Устройство для тенломассообменных аппаратов работает следующим образом.

Жидкость подается на перфорированную тарелку 1 через штуцер 9 и равномерно распределяется но ее новерхности. Перфорация тарелки может быть .любого типа, в зависимости от требуемых режимных и технологических параметров. Газовый ноток, нроходя через отверстия тарелки, барбо- тпрует сквозь слой жидкости, эмульгируя и диспергируя ее. При этом скоростные ре - жпмы могут быть более высокими, чем обычно. Такпм образом, тепломассообмен происходит как в слое жидкости на тарелке 1, так и нод ним - с диснергированной и 15зве- Н1енной жидкостью.

Поднимаясь, газ наталкивается на глухую горизонтальную перегородку 8 и входит в верхнюю часть цилиндрических контактных элементов 3 через, статические лопаточные завихрители 4, являюддиеся сеиара- ционным устройством. Газовый поток интеи- сивио закручивается, и ироисходит центро- бежное разде;1ение газожидкостной смеси, причем капли, оеедая на внутренней поверхности цилиндрических контактных элементов, образуют пленку жидкости, стекаюш.ую вниз нод действием силы тяжести и нисходянге- го газового потока.

Под контактными элементами перфорация тарелки 1 выполнена в виде арочных прорезей 2 е тангенциально направленными осями. При выходе газа из прорезей 2 образуется вращающийся газоканельный ноток, поступающий в конфузоры 7. Жидкость на тарелке при этом соверпшет радиальпо- кольцевое движ ение в горизонтальной нлос- кости. В ноле центробежных сил происходит тесный контакт и четкое разделение фаз, по- вьинаются допустимые скорости фаз по срав- нению с барботажным режимом, а эффективность новыщается примерно на 25%. Газ, совершая винтовое движение вверх по конфузорам 7, на выходе из них закручивается осевыми статическими завихрителями 6 и поступает внутрь контактных элементов 3, взаимодействуя с нисходяпгими вихревыми потоками. Угол наклона осевых лопаточных завихрите,:1ей 6 противоположен углу наклона лопаточных завихрителей 4 в верхней части контактных элементов и совпадает с углом закрутки арочных прорезей 2, благодаря чему нисходящий и восходящий газовые потоки вращаются в одну сторону. При их встрече врапдение вихрей стимулируется, в результате чего резко возрастают тангенциальная составляющая скорости и центробежные силы, отделяющие жидкость от газа. Оптимальные соотнопдепия расходов нисходящего и восходян1его газовых потоков лежат в щи- роком диапазопе - от 2 до 6. При меньщих соотпо 11ениях неско.тько снижается эффек- тивноеть разделения смеси, более высокие соотношения невыгодны энергетически. Очищенный от жидкости газ выводнтся из контактных элементов 3 через соосные выходные патрубки 5.

Жидкость, стекающая по стенкам контактных элементов 3, вновь поступает на тарел

ку 1 и может циркулировать так длительное время. Отвод отработанной жидкости с тарелки может быть выполнен . иобым известным снособом.

Таким образом, введение в контактные элементы двух закрученных нотоков нозво ляет в значительной степени снизить брыз- гоунос и интенсифицировать процессы тен- .юмассообмена в различном реакционном оборудовании, например в абсорберах, для высокоэффективной очистки газов от вредных нримесей, что приведет к улучшению охраны воздупиюго бассейна и более по.июй ути- :1изации теряем1 1х с отходягцими газами продуктов.

Формула изобретения

Устройство для тепломассообменных аппаратов, включающее горизонтальную перфорированную тарелку с установленными над ней цилиндрическими контактными .элементами и размещенные в них с зазором к

тарелке конфузоры с лопаточными завихрителями, установленными в их верхних частях, сепарационные устройства, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повышения сепарирующей способности и расширения диапазона нагрузок по газу и жидкости, верхний срез каждого цилиндрического элемента расположен выше завихрителей конфузора, цилиндрические элементы снабжены соосно расположенными с зазором, заходящими в их верхние части выходными патрубками, закрепленными верхними частями в горизонтальной перегородке, и завихрителями, расположенными между выходными патрубками и цилиндрическими элементами, при этом завихрители цилиндрических элементов установлены под углом с наклоном, противоположным углу наклона завихрителей кон- фузора, перфорация тарелки под контактными элементами выполнена в виде направленных элементов, оси которых тангенциально направлены в одном направлении с завих- рителями конфузора, горизонтальная перегородка расположена с зазором к верхним торцам цилиндрических элементов.

Изобретение относится к устройству для проведения тепломассообменны.х процессов, может быть ипюльзовано к .химической, нефтеперерабатывающей, .м и кробиол о 1 и ческой и други.х отраслях иромын ленности. Целью изобретения яв.пяется интенсификация процесса за счет новьпиения сепарирующей снособпости и расп1ирения диапазона нагрузок но фазам. Устройство содержит цилиндрические контактные эле.менты 3, в верхней части которы.х и.меются завихрители 4 с углом наклона, противоноложны.м углу наклона . юнаток зави.хрителей 6, закреплен - ных в конфузорах 7 в и.х верхни.х частях. Перфорации тарелки 1 иод контактными элементами 3 выполнены в виде арочных lipo- резей 2, оси которых тангенциально направлены в одном направлении с лопатками осевых завпхрителей 6. 4 ил.

K-f(

COi/e. 2

Газ т Гоз т фиъ.З