Аппарат для насыщения жидкостей газом Советский патент 1989 года по МПК B01D53/18 C02F3/22 C02F103/34 

(21)4146766/31-26

(22)17.11.86

(46) 07.01,89. Бкш. № 1

(71)Ленинградский технологический институт им. Ленсовета

(72)В.Н.Соколов, С-.И.Петров . и М.А.Яблокова

(53)628.356(088.8)

(56)Bathija P,R. Let mixing design and application. - Chemical Engineering (USA), 1982, V. 89, № 25,

p. 89-94.

(54)АЛПАРАТ ДЛЯ НАСЫЩЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ ГАЗОМ

(57)Изобретение относится к аппаратам для насыщения жидкостей газом и может быть использовано для прове- - дения различных химических и биохимических газожидкостных процессов: биологической очистки сточных вод, облагораживания технологических сред гидролизных производств, различных абсорбционных процессов. Цель изобретения - повьшение интенсивности

масйопереноса путем использования гидродинамического взаимодействия встречных плоских струй жидкости и газа и равномерного распределения газовой фазы по всему объему аппарата.

1 я-орас1фелелнтслы1ьтх камер выполнена в виде труб, расположенных параллельно над днищем аппарата, внутри которых коаксиально размещены трубы меньшего диаметра для подвода газа. По длине труб с постоякны шагом располагаются газораспределительные камеры, выполненные в виде двух вложенных друг в друга f копфузоров, являющихся продолжениями внутренних и наружных труб системы камер. Образуемые конфузорами противоположных труб щели расположены параллельно осям труб напротив друг друга, причем отношение расстояния между параллельными трубами к шагу расположения газораспределительных камер составляет 1,7-1,8, а отношение высоты расположения параллельных труб над днищем, аппарата к шагу расположения газораспределительных камер составляет 0,5 - 0,6. Конструкция аппарата позволяет в 1,25 - 1,3 раза интенсифицировать процесс массо- переноса за счет организации взаимодействия встречных газожидкостных потоков и равномерного распределения газовой фазы по всему объему аппарата (.ликвидации застойных зон). 5 ил.

(О

(Л

ел

4

Л

Изобретение относится к аппаратам ля насыщения жидкостей газом и мо- . ет быть использовано для проведеия различных химических и биохимиеских газодадкостных процессов: биоогической очистки сточных вод, облаораживания технологических сред идролизных производств, различных бсорбционных процессов.

Целью изобретения является расш-i- eHijte интенсивности массопереноса пуем использования гидродинамическоо взаимодействия встречных плоских

СТр

рас объ

10

уй жидкости и газа и равномерного 15 пределения газовой фазы по всему.

,2му аппарата,

а фиг. 1 изображен аппарат, гшан на Ьиго 2 - разрез А-А на фиг. Г, на

20

25

35

фиг|, 3 - вид Б на фиг. Нна фиг.4 - газ ораспределительная камера план; на1фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4.

Аппарат состоит из корпуса 1 пря- моз1гольного сечения, в нижней части которого располагается аэрирующий бл4к в виде двух пар коаксиально рас- по: 1оженных труб 2. По их длине с t расположены газораспределительные камеры 3 сечение которых по- кавано на фиг. 4 и 5. Во внутреннюю JO трубу 4 подается из коллектора 5 rag. в кольцевое пространство меж,цу наружной 6 и внутренней 4 трубами подается жи,дкость из циркуляционного трубопровода 7 с помощью центробежного насоса 8. На повторную циркуляции жидкость забирается из корпуса 1 че;рез нижний штуцер по трубопроводу 9с Часть насыщенной газом жидкости оа бирается также из этого трубопро- 40

вода,

Система газораспределения выполнена в виде двух труб, расположенных- параллельно над днищем аппаратаs внутри которых коаксиально размещены 45 трубы меньшего диаметра для подвода геза. По длине труб с постоянньш шагом располагаются газораспределительные камеры, 3 выполненше в В1еде двух вложенных друг в друга конфузоров 10 JQ и 115 являющихся продолжениями внутренних и наружных труб системы. Образуемые конфузорами противополож- труб, щели 12 и 13 расположены параллельно осям труб напротив друг друга, причем отношение расстояния между параллельными трубами к шагу расположения газораспределительных каяер 3 составляет 1,7 1,8 а отнол ш н

-н .п

ошение высоты расположения паралельных труб над днищем аппарата к агу расположения газораспределительых камер составляет 0,5 - 0,6,

Аппарат работает следующим обраом.

Жидкость из нижней части обечайи 1 циркуляционным насосом 8 податся в трубы 6, а оттуда - в соеди- енные с ними внешние конфузоры 10 г-азораспределительньк камер 3. Газ подается под небольшим избыточным давлением в трубу 4 расположенную внутри труб 6 для подачи жидкости, а затем - в соединенные с трубами внутренние конфузоры 11, вложенные в конфузоры 10. Газ выходит в аппарат из плоских щелей 12 внутренних конфузоров 11 . Х{идкость выходит из плоских щелей 13, охватываюшз х с двух сторон (сверху и снизу) плоские щели 12 для вьмода газа. Выравнивание (по мере удаления от газораспределительных камер) профилей скорости ;в сечениях жидкостных струй приводит к их расширению и образованию .шероховатостей и разрывов на их поверхностях,- соприкасающихся с газо- - вой с труей, выходящей из внутреннего конфузора. Газ захватывается этими ие- роховатостямк и разрывами и быстро отводится от плоской щели внутреи- него конфузора, не успевая образовать крупные пузыри, неэффективные при массоперенос е. На некотором расстоянии от выходных щелей конфузо- I .ров расширяющиеся жидкостные струи смыкаются, происходит интенсивное первичное дробление газа с образованием мелких пузырьков. Начинается интенсивный процесс массопереноса из газа в жидкость. При взаимодействии со встречными струями, искодя- щш-ш из газораспределительных камер, расположенных на противоположной стороне аппарата, происходит вторичное дробление пузырей газа, успевших частично скоалесцировать. Специально подобранные геометрические соотношения при расположении газораспределительных камер способствуют рав- ломерному распределению газа по все- му сечению аппарата, а также отсутствию застойных зон в его придонной

области.V

Предлагаемая конструкция аппарата позволяет в 1,25 - 1,3 раза интенсифицировать процесс массопереноса

Ч

г

t cгодный еаз

/

Фив.1

- А Отработанный газ

I

Готовь/и npoffe/ff/T

фиг. 2

Вид б

ro/noSbft npodi/K/TJ

Фиг.З

8

Г

Фиг.(11

Фиг. 5