Тепломассообменный аппарат Советский патент 1989 года по МПК B01D3/30 

Изобретение касается аппаратурного оформления тепломассообменных процессов в системе газ-жидкость и может найти применение в химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности и интенсификация тепломассообмена при взаимодействии двух жидкостей в газовой фазе за счет увеличения поверхности контакта газовой и жидкой фаз.

На чертеже представлен тепломас- сообменный аппарат, продольный разрез,

Аппарат содержит корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 днища. Соосно корпусу 1 установлена емкость 4 для подвода жидкости, соединенная трубой с патрубком 5. На консольном валу 6 установлен активатор 7 криволинейной формы. На активаторе 7 закреплен

направляющий диск 8, образующий с поверхностью активатора кольцевой канал 9. Соосно валу установлен распределитель 10 жидкости, имеющий тангенциальный ввод 11. Нижнее днище 3 снабжено патрубком 12 для отводов продуктов взаимодействия. Газовая фаза подводится через тангенциальный патрубок 13.

Аппарат работает следующим образом.

Исходные жидкие компоненты подаются двумя потоками, один из которых (А) направляется через патрубок 11 в распределитель 10 и далее на плоскую поверхность активатора 7, а другой (Б) - через патрубок 5 в емкость 4. Поток, подводимый в тангенциальный патрубок 11, приходит во вращательное движение и под действием центробежной силы растекается по

(;о со ю

00

внутренней поверхности распределителя 10. При этом обеспечивается формирование пленки жидкости на выходе из распределителя, которая под действием силы тяжести стекает на плоскую поверхность активатора.

При вращении активатора, частично погруженного в жидкость Б, находящуюся в емкости 4, жидкость Б благодаря эффекту Вайссенберга движется вдоль его криволинейной поверхности, возвышаясь над свободным уровнем в емкости 4. По достижении кромки активатора происходит отрыв пленки, обтекающей его криволинейную поверхность, и жидкость в виде свободной пелены вытекает в газовую среду.

Наряду с этим жидкость А, стекающая на плоскую поверхность активатора, под действием центробежной силы отбрасывается к периферии активатора в виде пленки и смыкается с пеленой жидкости Б. При достижении стенок корпуса 1 жидкостная пленка движется по его стенкам, продолжая взаимодействовать с газовым потоком.

Газовая фаза подается по тангенциальному вводу 13, ориентированному противоположно направлению вращения активатора, а следовательно, и формируемой пелены жидкости.

Полученный продукт отводится через патрубок 12.

Взаимодействие двух жидких фаз, контактирующих в виде пелены в газовой среде при высоком градиенте скорости на границе раздела газовой и жидкой фаз, значительно интенсифицирует процессы тепло- и массообме- на. Кроме того, использование активатора криволинейной формы обеспечивает устойчивый режим формирования пелены жидкости в автомодельном ре- жиме в широком диапазоне вязкости

жидкости, что повышает эксплуатационные качества аппарата и расширяет его технологические возможности.

15

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, содержащий корпус, вал с установленным соосно с ним распределителем

жидкости и активатором, емкость для подвода жидкости и технологические патрубки, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена при взаимодействии

Йвух жидкостей в газовой фазе за счет увеличения поверхности контакта газовой и жидкой фаз, активатор выполнен в форме усеченного по главной оси эллипсоида, плоская часть которого образует с распределителем жидкости кольцевой зазор, равный 0,05- 0,10 диаметра активатора, и установлен он в емкости для подвода жидкости, при этом глубина погружения его криволинейной части составляет

1/3-1/2 ее высоты.

Изобретение касается аппаратурного оформления химико-технологических процессов ,в частности, к конструкций тепломассообменных аппаратов. Целью изобретения является интенсификация тепло- и массообмена при взаимодействии двух жидкостей в газовой фазе за счет увеличения поверхности контакта газовой и жидкой фаз. Аппарат состоит из корпуса, устройств для подвода жидкости и газа, ротора, содержащего вертикальный вал, и соосно закрепленный на нем активатор криволинейной формы, частично погруженный в жидкость. В аппарате создается свободная пленка жидкости в газовой фазе. 1 ил.