Пенный аппарат Советский патент 1991 года по МПК B01D47/04 

- Изобретение относится к устройствам для проведения процессов тепло-массооб- мена между жидкостью и газом и очистки газа от дисперсных частиц и может быть использовано в химической, пищевой, металлургической и других отраслях промышленности.

Целью изобертения является интенсификация тепло-массообмена и повышение производительности путем организации радиальных потоков жидкости на тарелках.

На фиг. 1 изображен пенный аппарат, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1;

на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 - узел I на фиг. 1.

Пенный аппарат состоит из корпуса 1, внутри которого размещены тарелки 2 провального типа. На тарелках 2 установлен распределитель жидкости, выполненный в виде радиальных перегородок 3 с установленными между ними наклонными хордовыми элементами 4. Угол /3 наклона хордовых элементов 4 к вертикали определяется зависимостью

& arctg tg/Si-i (Ri2-Rn2)/(Ri-i2- -Ri-22) Ri-i/Ri , (1)

где - угол наклона 1-го хордового элемента к вертикальной плоскости;

RI - расстояние хордового элемента до оси аппарата;

I - порядковый номер хордового элемента, считая от оси аппарата.

На распределителе жидкости в свою очередь установлен стабилизатор 5 пенного слоя, выполненный в виде ячеистой конструкции. Над стабилизатором 5 пенного слоя установлено орошающее устройство 6, в нижней части корпуса 1 установлена сливная труба жидкости 7, распределитель 8 газа с подводящей трубой 9. Корпус 1 имеет также штуцер 10 для выхода очищенного газа. Угол наклона хордовых элементов уменьшается от периферии к центру.

Аппарат работает следующим образом.

Содержащий вредные газообразные вещества и (или) дисперсные частицы газ через патрубок 9 и распределитель 8 газа поступает в нижнюю часть корпуса 1. Одновременно в верхней части аппарата через оросительное устройство 6 подается жидкость. Проходя через отверстия тарелок 2, газ вступает в контакт с жидкостью в виде тонкого слоя распределенной на тарелках 2. При таком взаимодействии над тарелками 2 в пределах высоты стабилизатора 5 пены образуется высокоразвитый пенный слой, в котором процессы тепло-массообмена и очистки газов происходят наиболее интенсивно.

Проходя через перфорированные отверстия тарелок 2, струи газа также ударяются о поверхность наклонных хордовых элементов 4 и приобретают горизонтальную радиальную направленную составляющую скорости, вовлекая в своем движении потоки жидкости, они создают радиальные потоки ее.

Таким образом, на тарелках возникают направленные радиальные потоки жидкости, что позволяет создать на тарелках режим полного перемешивания, исключить локальные неоднородности концентрации веществ и температуры жидкости на тарелках и тем самым повысить интенсивность тепло-массообмена и производительность аппарата.

Установка хордовых элементов под углом /8 к вертикали, который определяется по зависимости (1), позволяет осуществлять процесс тепло-массообмена и очистки газа

от дисперсных включений в пенном аппарате в оптимальном энергетическом режиме. Стабилизатор 5 пенного слоя предотвращает появление невыгодного для процессов тепло-массообмена волнообразования на тарелках 2 и появление пульсирующей зоны при высоких скоростях газа.

В смежных по высоте пенного аппарата тарелках 2 распределители жидкости уста0 новлены зеркально относительно горизонтальной плоскости. Таким образом, на соседних тарелках 2 жидкость перемещается радиально в противоположных направлениях, что способствует более полному

5 перемешиванию на тарелках 2, исключению температурных и концентрационных нео- днородностей и повышению, таким образом, интенсивности тепло-массообмена и производительности. Жидкость из пенного

0 аппарата отводится по сливной трубе 7, очищенный газ отводится по штуцеру 1.0.

Таким образом, положительный эффект от используемого пенного аппарата достигается созданием интенсивного оптимально

5 организованного перемешивания жидкости на тарелках аппарата и наиболее энергетически выгодного режима перемешивания жидкости на тарелках аппарата. Формула изобретения

0 Пенный аппарат, включающий корпус с входными и выходными патрубками, внутри которого размещены тарелки провального типа, ячеистые стабилизаторы пенного слоя, установленные над плоскостью таре5 лок, а также орошающие устройства над ними, отличающийся тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена и повышения производительности путем организации радиальных потоков жидкости на

0 тарелках, он снабжен распределителем жидкости, размещенным между провальными тарелками и ячеистыми стабилизаторами и выполненным в виде радиальных перегородок с установленными между ними

5 наклонными хордовыми элементами, причем угол наклона хордовых элементов определяется зависимостью

/J arctg tg - 1 (Ri2 - Ri-12 )/(Ri-i2Ri-22) Ri-i/Ri,

где - угол наклона 1-го хордового элемен- та к вертикальной плоскости;

RI - расстояние 1-го хордового элемента до оси аппарата;

i - порядковый номер хордового элемента, считая от оси аппарата.

Жадность

фие.1

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов тепломассообмена между газом и жидкостью и очистки газов от дисперсных частиц и может быть использовано в химической, пищевой, металлургической и других отраслях промышленности и позволяет интенсифицировать тепломассообмен и повысить производительность путем организации радиальных потоков жидкости на тарелках. Пенный аппарат (ПА) состоит из корпуса с патрубками с размещенными внутри него перфорированными тарелками. На тарелках установле- ны последовательно распределитель жидкости и стабилизатор пенного слоя. Распределитель жидкости выполнен в виде радиальных перегородок с установленными между ними хордовыми элементами. Угол наклона хордовых элементов определяется зависимостью # arctg tg /31 - 1 (Ri2 - Ri-i2)/(Ri-i2 - -Ri-22) Ri-i/Ri , где Ri - расстояние 1-го ХЭ от оси ПА; I - порядковый номер ХЭ, считая от оси ПА. При работе ПА на тарелках образуется развитый пенный слой в сочетании с интенсивным поперечным перемешиванием жидкости на тарелках и таким образом происходят процессы теплообмена и очистки газов 4 ил.

Фиг. 2

Фиг. З

Фиг. 4