Контактное устройство для тепломассообменных колонн Советский патент 1990 года по МПК B01D3/26 

Изобретение относится к химической технике, в частности к аппаратам предназначенным для тепломассообменных процессов взаимодействия парогазожидкостных систем, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 988309.

Цель изобретения - интенсификация процесса тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и организации непрерывного перераспределения жидкости по сечению контактной трубы.

На фиг. 1 изображено контактное устройство, общий вид; на фиг. 2 - элемент лопасти для распределения жидкости на дополнительный завихритель.

Контактное устройство состоит из контактной трубы 1, внутри которой установлены конические завихрители 2, расположенные вершиной вниз, и конические завихрители 3, расположенные вершиной вверх, состоящий из цилиндрической части 4 и лопастей 5. Конические завихрители 3. расположенные вершиной вверх, содержат ряд отверстий 6 в лопастях 5, а конические завихрители 2, расположенные вершиной вниз, содержат несколько рядов отверстий 7 с пластинами 8. Между каждым коническим завихрителем 3 и завихрителем 2 размещены коаксиальные цилиндрические обечайки 9 таким образом, что они касаются своим нижним срезом наружной поверхности лопастей 5 завихрителя 3, а верхним срезом - наружной поверхности лопастей 5 завихрителя 2 так, что отверстия 7 в лопастях 5 завихрителя 2 оказываются внутри обечаек 9. а нижние концы пластин 8 находя юн в непосредственной близости от внутренней поверхности цилиндрических

ел

Јь

сл

о

14)

обечаек 9. Каждый конический завихри- тель 2 и 3 содержит внутри себя дополнительный конический завихритель 10, состоящий из лопастей 11, вершина которого расположена на уровне среза цилиндрической части 4 конических завихрителей 2 и 3, а основание касается внутренней поверхности пластин ниже отверстий 6.

Между цилиндрической частью 4 конических завихрителей 2 и 3 и внутренней стенкой контактной тр бы 1 установлены ребра 12 для создания кольцевого зазора 13.

Газ поступает в контактную трубу 1 снизу. Жидкость подается сверху и в виде пленки стекает по внутренней поверхности контактной трубы 1, причем одна часть жидкости поступает в кольцевой зазор 13, а другая ее часть попадает на внутреннюю стенку цилиндрической части 4 конического завихрителя 2 и в виде пленки стекает по наклонным лопастям 5, перемещаясь от стенки к центру контактной трубы 1. При движении по внутренней поверхности лопастей 5 жидкость распределяется через отверстия 7 с пластинами 8 на внутреннюю поверхность коаксиальных обечаек 9 и в виде пленки стекает вниз на лопасти 5 завихрителя 3, по пути контактируя с газом. Стекая по лопастям 5 завихрителя 3, жидкость делится на два потока. Один поток поступает в кольцевой зазор 13, а другой через отверстия б поступает на внутреннюю поверхность лопастей Н дополнительного завихрителя 10, установленного внутри завихрителя 3. Стекая по лопастям 11, жидкость движется от периферии к центру, а затем стекает на наружную поверхность лопастей И дополнительного завихрителя 10, установленного внутри завихрителя 2, где движется от центра к периферии и направляется на внутреннюю поверхность лопастей 6 завихрителя 2, смешиваясь с потоком, поступающим из кольцевого зазора 13. Затем процесс повторяется. Таким образом, внутри завихрителей 2 и 3 образуется дополнительная поверхность контакта фаз, приближенно равна поверхности лопастей 11, и организуется непрерывное перераспределение жидкости по

0

сечению контактной трубы 1 за счет постоянного изменения направления ее движения тю радиусу. На всем пути жидкость в виде тонкой пленки контактирует с закрученным

потоком газа.

Наличие дополнительных завихрителей, установленных внутри основных конических завихрителей таким образом, что вершина дополнительного завихрителя расположена на уровне основания основного завихрителя, а перфорация в лопастях конического завихрителя, расположенного вершиной вверх, выполнена выше основания дополнительного конического завихрителя, обеспечивает увеличение поверхности контакта фаз и организует непрерывное перераспределение жидкости по сечению контактной трубы.

Использование предложенной конструкции контактного устройства по сравнению с известными позволяет повысить эффективность тепломассообмена при хемосорбции двуокиси серы сульфитбисульфатным раствором на 50% в производстве серной кислоты за счет увеличения поверхности контакта фаз и организации перераспреде5 ления жидкости по сечению контактной трубы.

Формула изобретения

1. Контактное устройство для тепломассо- 0 обменных колонн по авт. св. № 988309, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и организации непрерывного перераспределения жидкости по сечению контактной трубы, 5 каждый конический завихритель снабжен установленным внутри него дополнительным коническим завихрителем, вершина которого расположена на уровне основания конического завихрителя.

0

2. Устройство по п. I, отличающееся тем,

что перфорация в лопастях конического завихрителя, расположенного вершиной вверх, выполнена выше большего основания дополнительного конического завихрителя.

(риг 1

ери г. 2

Изобретение предназначено для химической техники и может быть использовано в абсорбционных, ректификационных и реакционных аппаратах. Целью изобретения является интенсификация процесса тепломассообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и за счет организации непрерывного перераспределения жидкости по сечению контактной трубы. Контактное устройство содержит по высоте коаксиальные цилиндрические обечайки, расположенные между коническими завихрителями, установленными с зазором по отношению к внутренней стенке контактной трубы с чередующейся последовательностью вершин вверх и вниз, а в лопастях завихрителя, расположенного вершиной вниз, выполнены отверстия с пластинами и лепестками. Контактное устройство отличается тем, что каждый конический завихритель содержит внутри себя дополнительный конический завихритель, вершина которого расположена на уровне основания основного конического завихрителя, причем перфорация в лопастях конического завихрителя, расположенного вершиной вверх, выполнена выше большого основания дополнительного конического завихрителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.