Тепломассообменный аппарат Вентури Советский патент 1991 года по МПК B01D47/10 B01D53/18 

Изобретение относится к тепломассо- обменным аппаратам и может быть использовано в химической промышленности, например, для концентрирования серной кислоты.

Цель изобретения - повышение эффективности и долговечности аппарата за счет снижения гидравлического сопротивления и устранения разложения серной кислоты.

На чертеже показан тепломассообмен- ный аппарат Вентури.

Аппарат включает конфузор 1, горловину 2, форсунки 3, диффузор 4, рубашку 5 и перегородку 6. Конфузор, горловина и диффузор выполнены из пористого материала, в качестве которого используется нитридк- ремниевая керамика, представляющая собой керамический материал из SiaN (искусственный материал с сильными ковалентны- ми связями). Изделия из конструкционной

технической керамики изготавливают методом спекания с активирующими добавками. Термостойкость 1200°С. По ряду физико-механических характеристик нитридкремние- вая керамика сопоставима с чугуном и сталью Пористость материала зависит от технологии изготовления и составляет 60 - 20% открытых пор.

К рубашке 5 подсоединены патрубки 7 для соединения с нагнетательными ветвями.

Наличие перегородки 6 в рубашке 5, делящей ее пространство на две секции, обусловлено различными причинами. Во- первых, это связано и с различной гидродинамической обстановкой в аппарате в конфузоре происходит сужение газового потока и, таким образом, увеличение скорости в горловине, наиболее суженой части трубы, имеет место максимальная скорость потока,

о

о ел

00

ю

в диффузоре скорость газа снижается, т.е наличие перегородки в рубашке позволяет осуществлять поддув газовых сред при различном давлении и поддув газами различного химического состава. Во-вторых, за счет впрыска в горловину (или конечную часть конфузора) жидкости (слабая серная кислота) в диффузоре значительно снижается температура парогазожидкостного потока. Для оптимальных температурных условий процесса целесообразно осуществлять поддув газовыми средами при различной температуре. В-третьих, при концентрировании отработанной серной кислоты, применявшейся в качестве дегидратирующего средства в процессах нитрования ароматических соединений, необходимо наряду с концентрированием серной кислоты осуществлять полную ее денитрацию, Наличие второй секции рубашки позволяет осущест- влять поддув газовой среды с денитрирую- щим средством (газообразным или парообразным).

Аппарат работает следующим образом.

Слабая серная кислота с 68 - 70%-ной концентрацией через форсунки 3 поступает в аппарат. Топочные газы при 800 - 1000°С из топки через газоход поступают в конфу- зор 1 и затем при скорости газового потока в горловине 2 около 150 м/с контактируют с каплями серной кислоты, в результате чего происходит упаривание кислоты. Затем капли сконцентрированной кислоты совместно с парами воды и топочными газами проходят диффузор 4 и поступают на разде- ление в центробежный аппарат.

Поддувочные газы через нагнетательные ветви и патрубки 7 поступают в секции руГ7

Л)

-3

Г

Редактор М.Келемеш

Составитель Г.Урусова Техред М.Моргентал

башки 5, образованные перегородкой 6. В качестве поддувных газов могут быть использованы нейтральные газы, топочные газы, воздух при температуре выше температуры конденсации водяных паров. Из секций рубашек газы проходят через пористую стенку аппарата внутрь и создают защитный пристенный газовый слой у стенок аппарата, снижающий гидравлическое сопротивление стенок парожидкостному потоку, предохраняющий стенки аппарата от контакта с серной кислотой.

Таким образом, предложенный аппарат для концентрирования серной кислоты позволят увеличить долговечность аппарата за счет устранения контакта стенок аппарата с серной кислотой, устранить возможность разложения серной кислоты на стенках аппарата, снизить сопротивление аппарата.

Формула изобретения

1.Тепломассообменный аппарат Венту- ри, преимущественно для концентрирования серной кислоты, включающий коифу- зор, горловину, диффузор, форсунку и рубашку, патрубки ввода и вывода жидкости и газа, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и долговечности аппарата путем снижения гидравлического сопротивления и устранения разложения серной кислоты, конфузор, горловина и диффузор выполнены из пористого материала, а рубашка снабжена перегородкой, делящей пространство ее на две секции, и дополнительными патрубками для поддува газа, установленными в секциях.

2.Аппарат поп.1,отличающийся тем, что в качестве материала применена пористая нитридкремниевая керамика.

Корректор О .Кундрик

Изобретение относится к тепломассооб- менным аппаратам, может быть использовано ь химической промышленности, например, для концентрирования серной кислоты и позволяет повысить эффективность и долговечность аппарата за счет снижения гидравлического сопротивления и устранения разложения серной кислоты. Тепломассообменный аппарат включает конфузор, горловину и диффузор, выполненные из пористого материала, рубашку, выполненную с перегородкой, делящей ее пространство на две секции, и к секциям подсоединены дополнительные патрубки для поддува газовых сред при различном давлении. В качестве пористого материала используют пористую нитридкрем- ниевую керамику конструкционного назначения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил, (Л