Тепломассообменный аппарат Советский патент 1989 года по МПК B01D3/28 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена, протекающих в системе газ (пар) - жидкость при нисходящем прямотоке фаз, и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промыщленности, преимущественно для проведения процессов абсорбции, десорбции, осущке газов и испарения.

Цель изобретения - интенсификация про цесса тепломассообмена за счет многократного диспергирования жидкости с одновременной ее закруткой.

На фиг. 1 изображена схема аппарата, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. I; на фиг. 3 - узел II (трубчатый элемент) на фиг. 1; на фиг. 4 - узел П1 на фиг. 3.

Тепломассообменный аппарат содержит вертикальный корпус 1, распределитель 2 жидкости и трубчатые элементы 3. Трубчатые элементы 3 расположены по высоте корпуса 1 и закреплены в решетках 4

Нижняя часть трубчатых элементов 3 чс рез один расположена ниже плоскости ре- щетки 4 и сиабжена насадками в виде конусов 5. Трубчатые контактные элементы 3 по высоте корпуса 1 образуют насадочньуе секции, которые разделены сепарационн1 ми зонами.

Полость каждого трубчатого эле.мента 3 снабжена последовательно размещенными диспергирующими элементами в виде тру бок 6 Вентури с завихрителями в виде по лой спирали 7 с перфорированными стенками 8. Между стенкой трубки 6 и стенкой тп-- очатого элемента 3 образована кольцевая полость 9, снабженная в верхней час ти кольцевой щелью 10 для сбора пленом ной жидкости с внутренней поверхностьк: трубчатого элемента 3. Полость 8 сообп;еел

;о

оо

на также с полостью 11 спирали i через отверстия 12. Конус 1 аппарата снабжен сборником-сепараторс м 13 с патрубками 14 и 15 для отвода гаяа и жидкости. Распределитель 2 жидкости размещен в виде фор- с унки. В верхней части корпуса 1 закреплен патрубок 16 для подачи газа.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость на орошение подается через распределитель 2 в виде форсунки и в виде дисперсии капель и пленки поступает в контактные трубчатые элементы 3. Газ, поступающий в аппарат через патрубок 16, взаимодействует в режиме нис.ходящего прямотока с каплями и стекающей пленкой жидкости. При форсуночном орошении основная масса капель уже на небольшом расстоянии от входа в трубчатые элементы 3 попадает на их стенки и формирует тонкую стекаюп1ую пленку жидкости. Выпадение капель на стенку связано с наличием турбу, 1ентпых пульсапий в газовом потоке.

Г азовый поток, прох(1дя по трубчатому элементу 3 сверху впиз, последовательно испытывает сужение и распжрение струи с помощью труб Вентури, в суженной части ко- торых образуется разрежение. Под действием jToro разрежения пленочная жидкость через кольцевые щели 10, полость 9 и отверстия 12 подсасывается в полость спирали и через перфорапию стенок 8 спирали эжектируется и распыляется потоком газа, одновременно закручиваясь вместе с газовым IOTOKOM сиира,тью 7. Это обеспечивает интенсивный межфазный контакт и развитую поверхность контакта. При выходе из трубки Вентури жидкая фаза из газожидкостной смеси снова отбрасывается пептробеж1Пз1ми си. 1ами на стенку трубчатого элемента 3 и н виде пленки стекает в полость 9 нижележащей трубки 6 Вентури, 1-де повгорпо подвергается распылению в газ1)жидк) потоке с дальпейпщм мронедеиием инте пси иного Teii.. io iai co()6Mi - па и т.н.

0

5

0

5

0

5

0

Наличие распыливающих конусов 5 на выходных концах удлиненных труб обеспечивает равномерность расположения оставшихся частиц жидкости. На выходе из контактной зоны газ и жидкость распределяются в сборнике-сепараторе 13 и выводятся из аппарата через патрубки 14 и 15.

Тех ни ко-экономическая эффективность предлагаемого аппарата заключается в повышении интенсивности тепломассообмена, что приводит к повышению качества очистки газа в 1,3-1,4 раза благодаря повышению равномерности распределения жидкости по поперечному сечению насадочных секций, а также многократному повышению диспергирования ее при прохождении труб Вентури с одновременной закруткой. Это улуч- пает условия тепломассообмена в секциях и позволяет увеличить нагрузку по газу без снижения степени извлечения компонентов.

Формула изобретения

Тепломассообменный аппарат, включающий вертикальный корпус, распределитель жидкости и расположенные по высоте, закрепленные в реп1етках трубчатые элементы, нижние части которых через один расположены ниже плоскости решетеки и снабжены насадками в виде конусов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет многократного диспергирования жидкости с одновременной ее закруткой, полость каждого трубчатого элемента снабжена последовательно размешенными диснергируюши- ми элементами в виде трубок Вентури с за- вихрителями в виде полой спирали с перфорированными стенками с образованием кольцевой полости-между стенкой каждой трубки и стенкой трубчатого элемента-и кольцевой щели в верхней части для сбора жидкости, при каждый диспергирующий элемент выполнен с отверстиями в центральной части, соединяющими кольцевую по. юсть с полостью спирали.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов тепломассообмена, протекающих в системе газ(пар)-жидкость при нисходящем прямотоке фаз, может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности преимущественно для проведения процессов абсорбции, десорбции, осушки газов и испарения, позволяет интенсифицировать процесс тепломассообмена за счет многократного диспергирования жидкости с одновременной ее закруткой. Аппарат содержит корпус, распределитель жидкости, трубчатые элементы, внутри которых последовательно размещены трубки Вентури с завихрителями в виде полой спирали. Газ, проходя через трубки Вентури из-за разрежения в ее суженной части и наличия завихрителей, закручивается, подсасывает и распыляет пленочную жидкость, поступающую через кольцевую щель, полость, отверстия, полость спирали и перфорацию стенок. Далее жидкость под воздействием центробежных сил снова осаждается на стенках трубчатых элементов, стекает вниз и снова распыляется нижележащей трубкой Вентури и т.п. 4 ил.

jiSFtlvj ij i3 C

7 I

T(Z5 ШигЛ

X

rrm

:

/IV

/уг/

Фиг.

7/

Фиг.