Насадка для контактного тепломассообменного аппарата Советский патент 1991 года по МПК B01J19/30 

Ј

Изобретение относится к области устройств, используемых в контактных тепломассообменных аппаратах для осуществления взаимодействия между потоками газа и жидкости. Целью изобретения является повышение эффективности за счет обеспечения высокой степени турбулизации фаз, непрерывного обновления фаз и чередования пленочных и капельных взаимодействий газа и жидкости. Насадка содержит вертикальные листы с горизонтальными гофрами, установленные с зазорами для прохода газа, составленные из участков, скрепленных внахлест, при этом верхние кромки участков образуют карманы для скапливания жидкости, а нижние кромки выполнены с зубцами для преобразования потока жидкости в капли и струи. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам, используемым в контактных тепломассообменных аппаратах для осуществления взаимодействия между потоками газа и жидкости.

Целью изобретения является повышение эффективности за счет обеспечения высокой степени турбулизации капель, непрерывного обновления фаз и чередования пленочного капельного взаимодействия и фаз.

На фиг. 1 представлена предлагаемая насадка, продольный разрез; на фиг. 2 - фасад; на фиг. 3 - расположение насадки в полости колонного аппарата.

Насадка содержит вертикальные элементы с горизонтальными гофрами, составленными из участков 1 и 2, плоские элементы 3, снабженные по нижней кромке

зубцами 4. Верхняя кромка плоского элемента надрезана, а образовавшиеся зубцы 5 отогнуты в разные стороны. Этими зубцами плоский элемент устанавливается в пазы, образованные Т-образными элементами, прикрепленными к перфорированным тарелкам 6. Вершины нижележащих гофр вышерасположенных участков сопряжены с вершинами вышележащих гофр нижерасположенных участков с образованием кармана 7. Плоский элемент прикреплен к вершине вышележащих гофр вышерасположенного участка с образованием кармана 8. Продольные борты тарелок 6 соединены поочередно наклонными перегородками 9 с корпусом аппарата .для придания потоку газа зигзагообразного движения с целью осуществления поперечноточного взаимодействия потоков газа и жидкости.

Насадка работает следующим образом.

О

о

XJ

43

Жидкая фаза через отверстия тарелки поступает на обе стороны плоского элемента 3. Часть жидкости стекает по левой поверхности участка и почти сразу оказывается в кармане 8. Другая часть жидкости стекает по правой части элемента 1, контактирует с газом, а затем поступает на зубцы 4. Эта часть потока жидкости, срываясь с зубцов, образует многочисленные капли, которые, двигаясь вниз, попадают в нижерасположенный карман 7. При этом реализуется эффективное взаимодействие газа с каплями, обеспечивающее высокие показатели проводимых процессов. Это достигается за счет обдува капель воздухом, вследствие чего обеспечивается высокая степеньтурбулизэции капель, непрерывное обновление их поверхности.

За время пребывания жидкости в кармане 8 протекают реакции связывания поглощенного газа, вследствие чего она оказывается способной поглощать новые порции газа.

Жидкость после некоторого пребывания вытекает из кармана и двигается тонкой пленкой вниз по гофрам. При этом, перетекая по впадинам, пленка ускоряет свое движение и утоньшается, Перетекая по поверхности выступов, пленка жидкости замедляет свое движение вследствие увеличения силы трения и утолщается, т.е. при движении пленки жидкости по гофрированным участкам имеет место обновление поверхности контакта фаз, что с учетом длительного контакта пленки с газом обеспечивает протекание реакции связывания поглощенного газа, а также абсорбцию некоторой части газа. В результате жидкость, поступающая на зубцы, оказывается подготовленной для абсорбции новых порций газа, что и реализуется при движении капель с зубцов на нижерасположенный карман.

Таким образом, на каждом элементе предлагаемой насадки происходит чередование пленочного и капельного взаимодействия жидкости с газом. На каждом элементе реализуются многочисленные такие взаимодействия. Так как в полости аппарата

размещается большое количество ярусов насадки, обеспечивается высокая эффективность ее при осуществлении процессов тепломассообмена, что выражается в повышении производительности и/или КПД.

При движении пленки жидкости по гофрам вниз образуется постоянно обновляемая поверхность контакта фаз, что интенсифицирует как реакцию связывания поглощенного газа, так и проводимый тепломассобмен. Особенно сильно интенсифицируется взаимодействие между потоками газа и жидкости за счет капель, образующихся при срывании с зубцов и движущихся к нижерасположенному карману. Очень

важную роль играет наличие карманов: за счет длительного пребывания там жидкости протекают реакции связывания поглощенного газа, вследствие чего жидкость оказывается способной поглощать новые порции

газа.

Формула изобретения Насадка для контактного тепломассо- обменного аппарата, содержащая вертикальные листы с горизонтальными гофрами,

составленными из участков, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности за счет обеспечения высокой степени турбулизации капель, непрерывного обновления фаз и чередования

пленочного и капельного взаимодействия фаз, она снабжена плоскими элементами, прикрепленными к вершинам вышележащих гофр нижерасположенных участков, нижележащие вершины гофр вышерасположенных

участков сопряжены с вышележащими вершинами гофр нижерасположенных участков, при этом нижние концы плоских элементов и вышерасположенных участков выполнены с зубцами.

8

Редактор И.Горная

Фиъ.З

Составитель С.Баранова Техред М.Моргентал

Корректор Т.Палий