Массообменный аппарат Советский патент 1990 года по МПК B01D3/32 

, Изобретение относится к оборудованию для проведения массообменных процессов в хштческой, нефтеперера - батывающЁй, микробиологической и пи- щевой промышпенностях и является до- полнитeribHbiM к основному авт.св. 582797.

Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата в системе газ-жидкость при переменных нагруз- ках.

На фиг.1 показан предлагаемый аппарат; на фиг.2 - разрез А-А на

фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Массообменный аппарат имеет корпус прямоугольного сечения с боковыми стенками 1 и торцозьми стенками 2, вертикальную плоскую перегородку 3, разделяющую аппарат на две равные части, контактные патрубки 4, установленные ступенчато по его высоте с обеих сторон перегородки под углом к вертикали, сепаращюнное устройство 5, наклонные перегородки 6 в виде плоскостей, наклоненных в сторону

со се

1Ч

31606139

входных отверстий контактных патруб

т л

ков нижележащей ступени, вставки 7 для предотвращения застойных зон для жидкой фазы на днище ступени, щель 8, образованную нижней частью наклонной перегородки 6 и частью входного се-, чения контактного патрубка 4, верхнюю 9 и нижнюю 10 прямоугольные пластины, с зазором меящу собой, наклонные в сторону входных отверстий контактных патрубков нижележащей ступени, шту цера 11 и 12 соответственно для подачи жидкой фазы в аппарат и вывода жидкой фазы из аппарата, штуцера 13 и 14 соответственно для ввода газо вого (парового) потока на очистку в аппарат и вывода из аппарата очищен ного газового (парового) потока, шту цер 15 для отвода жидкой фазы из аппарата в момент остановки его.

Наклонные пластины 9 и 10 имеют прямоугольную форму, так как аппарат имеет прямоугольное сечение, а пластины перекрывают часть этого сечения, образуя зазор между собой. Так верхняя наклонная пластина 9 герметично присоединена верхней кромкой к одной из боковых стенок корпуса, а боковые кромки пластины 9 герметично присоединены k торцовым стенкам 2 корпуса аппарата, при этом частично перекрывается одна из половин сечения аппарата, образуя зазор между нижней кромкой пластины и вертикальной плоской перегородкой 3.

Нижняя накло.ннная пластина 10 герметично присоединена нижней кромкой к вертикальной плоской перегородке 3, а боковые кромки пластины 10 герметично присоединены к торцовым стенкам 2 корпуса аппарата, частично перекръгеая ту же половину сечения аппарата и образуя зазор между верхней кромкой и соответствующей боковой стенкой корпуса аппарата 1, причем ширина нижней пластины 10 больше зазора, образованного верхней пластиной 9 и вертикальной плоской перегородкой 3 и перекрывает его, а верхняя кромка нижней пластины 10 по уровню выше нижней кромки верхней пластины 9.

Между собой наклонные пластины 9 и 10 (фиг. 1) распо. параллельно, хотя возможно расположение под углом одна к другой.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкая фаза через штуцер 11 поступает на поверхность верхней наклонной пластины 9, а затем, двигаясь

самотеком, проходит через зазор между нижней кромкой пластины 9 и вертикальной перегородкой 3, заполняя зазор мевду верхней 9 и нижней 10 пластинами, и по мере поступления и

накопления жидкость проходит через зазор, образованный между верхней кромкой нижней пластины 10 и боковой стенкой корпуса 1 и поступает на поверхность наклонной перегородки 6,

5 а затем самотеком двигается по ней к щелям 8, образованным нижней частью наклонной перегородкой 6 и частью входного сечения контактного патрубка 4. Через эти щели жидкая фаза по0 падает в пространство .контактных патрубков, где подхватывается гаэо- вь1м (паровым) потоком, движущимся снизу вверх по аппарату (вход газового потока в аппарат через штуцер

5 13). Пройдя зону контактного патрубка. Жидкая и газовая фазы поступают в сепарационноё устройство 5, где за счет центробежной силы жидкая фаза отбрасывается на верхнюю наклонную пластину 9 нижележащей ступени, при этом движение жидкости в дальнейшем идентично как для вьтележащей ступени, а газовый поток устремляется к входным отверстиям контактных патрубков вышележащей ст упени. Направленная сверху вниз от ступени к ступени жидкая фаза, наконец, попадает в нижнюю последнюю ступень и через штуцер 12 отводится из аппарата. Газовый поток, пройдя всеконтактные ступени, выходит через штуцер 14. Штуцер 15 предназначен для отвода жидкой фазы из аппарата в момент остановки его.

Контактная ступень представляет собой ряд контактных патрубков 4, расположенных по горизонтали (см. фиг. 2) с той или с другой стороны вертикальной перегородки 3, наклонных пластин 9 и 10 и наклонную пере- ородку 6, установленн то под ними. Контактные патрубки смонтированы на вертикальной перегородке под углом 20-30° к ней, наклонные пластины и наклонная перегородка под углом 30- 50 к ней. Роль, перетот ов в предлагаемом аппарате выполняют наклонные пластины 9 и 10 и наклонная перегородка 6, по которым жидкая фаза посл

0

5

0

45

0

отделения от газовой (паровой) фазы в сепарационном устройстве 5 направ ляется к щелям 8 и доставляется внутрь контактных патрубков нижележа щей ступени.

Благодаря предлагаемому конструк тинному решению между контактными ступенями образуется слой движущейся жидкости постоянной высоты, причем высота слоя жидкости регулируется высотой расположения верхней кромки нижней пластины. Этот слой жидкости препятствует проскоку газового пото ка, не прошедшего через контактный патрубок и сепарационное устройство и не прореагировавшего с жидкой фазой, что например, может произойти в известном аппарате при снижении расхода жидкости или резком увеличении расходов газа, т.е. увеличения соотношения газ-жидкость в сторону газового потока.

Кроме того, возможное увеличение скорости газового потока в известном аппарате влечет за собой увеличение сопротивления газо-жидкостному поток в контактном патрубке и сепарационном устройстве, что также будет способствовать проскоку газа в аппарате минуя контактные патрубки и сепара- ционные устройства, где находятся основные зоны взаимодействия фаз мае сообменного аппарата.

Для предотвращения застойных зон жидкой фазы на днище контактной ступени в промежутке между щелями установлены вставки 7 в виде треугольной пирамиды. Каждая ступень работает в прямоточной взаимодействии фаз, а аппарат в целом - в противоточном.

Вертикальная плоская перегородка 3, разделяющая аппарат на две равные части, в своей верхней части не доходит до потолка аппарата (см. фиг.1), что способствует увеличению в два раза свободного поперечного сечения в верхней части аппарата и тем самым уменьшается брызгоунос, а расположение контактных патрубков на вертикальной плоской перегородке

0

5

0

под углом к вертикали (20-30 ) позволяет снизить высоту аппарата.

Образующийся слой жидкости, благодаря установке двух наклонных прямоугольных пластин над вставками в каждой контактной ступени аппарата, является большим сопротивлением для прохождения газового потока, чем максимально возможное сопротивление, возникающее при прохождении газо-жидкостного потока в контактных патрубках и сепарационных устройствах контактных ступеней.

В этом случае проскок газа с одной контактной ступени на другую без контактирования с жидкостью в контактном патрубке и сепарационном устройстве исключен и массообменный аппарат более надежно работает при переменных нагрузках по жидкости и газу по сравнению с известньм. Формула изобрете н.и я Массообменный аппарат по авт.св. тличающийся целью повышения надежности работы аппарата в системе газ- жидкость при переменных нагрузках, он снабжен двумя прямоугольными пластинами, установленными над вставками каждой контактной ступени по всей длине аппарата и наклоненными в сторону входных отверстий контактных патрубков нижележащей ступени с зазо«е ром между собой, при этом одна из пластин (верхняя) присоединена к одной боковой и двум торцовым стенкам корпуса аппарата, образуя зазор между нижней кромкой пластины и В1,ртикаль- ной плоской перегородкой, а другая (нижняя) присоединена к вертикальной плоской перегородке и двум торцовьм стенкам корпуса аппарата, образуя зазор между верхней кромкой пластины

г и боковой стенкой корпуса аппарата, при этом ширина нижней пл.астины больше величины зазора, образованного между нижней кромкой верхней пластины и вертикальной плоской перегородкой,, а верхняя кромка нижней пластины расположена ЕЬШ1е нижней кромки ней пластины.5 № 582797, о тем, что, с

0

0

0

WF

V f i

1606139

фиг. 1

A-/I

Изобретение относится к массообменным аппаратам. Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата в системе газ - жидкость при переменных нагрузках по жидкости и газу. Массообменный аппарат включает корпус прямоугольного сечения с боковыми и торцовыми стенками, вертикальную плоскую перегородку, разделяющую аппарат на две равные части, контактные патрубки, установленные ступенчато по его высоте с обеих сторон перегородки под углом к вертикали, сепарационные устройства, наклоненные перегородки и прямоугольные пластины с зазором между собой, наклоненные в сторону входных отверстий контактных патрубков нижележащей ступени, вставки для предотвращения застойных зон для жидкой фазы на днище ступени, щель, образованную нижней частью входного сечения контактного патрубка, штуцера для входа и выхода газовой и жидкой фаз. Наличие в аппарате прямоугольных наклоненных пластин способствует созданию слоя жидкости между контактными ступенями, что предотвращает проскок газа и не снижает эффективность работы всего массообменного процесса. 3 ил.

ue.Z