8Тепломассообменный аппарат пленочного типа Советский патент 1991 года по МПК B01D3/28 

Изобретение относится к аппаратам пленочного типа для проведения .тепло- и массообменных процессов и может быть использовано э химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промь;шленности, в частности для проведения процессов абсорбции и десорбции.

Известен тепломассообменный аппа- Ьат пленочного типа, который содержит

вертикальный корпус, верхнюю и нижнюю камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки с закрепленными в них теплообменными трубами. К корпусу подключены штуцера отвода и подвода теплоносителя. Штуцера ввода и вывода жидкости аыполнены с противоположных концов аппарата: штуцер ввода - в верхней камере, а штуцер выхода жидкости в нижней камере. В нижней

камере выполнен также штуцер вывода газовой фазы. В аппарате жидкость и газ движутся сверху вниз, т.е. в режиме прямотока Ј/Q .

К недостаткам известной конструкции относится низкая эффективность аппарата, работающего в режиме прямотока газа и жидкости. Эффективность массообмена характеризуется величиной коэффициента извлечения; и известно 2, что при прочих равных условиях более низкиё зй ачения коэффициента извлечения достигаются при прямотоке, чем при противотоке.

Известен газлифтный абсорбер, содержащий вертикальный корпус, верхнюю и нижнюю камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки с закрепленными в них трубами. К корпусу подключены штуцера отвода и подвода теплоносителя. Жидкость подается в верхнюю камеру посредством сопел, а выводится из нижней камеры через штуцера выхода жидкости. В нижней камере выполнены штуцера ввода газовой фазы и глухие к стенке камеры и к нижней трубной решетке вертикальные перегородки. В трубах аппарата, в основном, преобладает прямоточное движение жидкости и газа в эмульсионном (газлифтном) режиме Јз .

Однако известная конструкция обладает низкой эффективностью при работе с прямотоком газа и жидкости. Наиболее близким к заявляемому является тепломассообменный аппарат пленочного типа, состоящий из вертикального корпуса, верхней и нижней камеры, верхней и нижней трубной решетки с закрепленными в них тепло- обменными трубами, причем концы труб выступают над верхней трубной решеткой. К корпусу подключены штуцера отвода и подвода теплоносителя. Штуцера ввода и вывода жидкости выполнены с противоположных концов аппарата: штуцер ввода - в верхней камере, а штуцер выхода жидкости - в нижней камере. Штуцера ввода и вывода газа также выполнены с противоположных концов аппарата: штуцер ввода - в нижней камере, а штуцер выхода газа - в верхней камере.

Аппарат работает следующим образом Рабочая жидкость по штуцеру ввода жидкости поступает в верхнюю камеру, где распределяется по верхней трубной решетке и переливается через выс

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тупающие над решеткой концы теплооб- менных труб с образованием пленки на внутренней поверхности теплообменных труб. Газ подается в аппарат в нижнюю камеру через штуцер ввода газа. Далее он распределяется по трубам и движется снизу вверх. Таким образом, в известном аппарате происходит контакт жидкости и газа в режиме противотока. Выход газа и жидкости осуществляется по штуцерам выхода жидкости и газа. В межтрубном пространстве аппарата движется теплоноситель для осуществления процесса теплообмена ЭД.

К недостаткам тепломассообменного аппарата пленочного типа следует отнести незначительную эффективность массообмена, обусловленную однократным контактом газа и жидкости.

Целью изобретения является повышение эффективности массообмена за счет многократного прямоточно-противоточ- ного контактирования газа и жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что тепломассообменный аппарат пленочного типа, содержащий вертикальный корпус, верхнюю и нижнюю камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки с закрепленными в них теплообменными трубами так, что концы труб выступают над верхней трубной решеткой, а также подключенные к корпусу штуцера отвода и подвода теплоносителя, штуцера ввода и вывода жидкости, выполненные к камерам с противоположных концов аппарата, и штуцера ввода и вывода газа 1меет установленные в верхней и нижней камере перегородки, причем в верхней камере перегородки выполнены глухими к стенке камеры и с зазором к верхней трубной решетке, а в нижней камере - глухими к трубной решетке и с зазазором к стенке камеры,0 торцы труб над верхней трубной решеткой установлены выше конца перегородок, а штуцера ввода и вывода газа выполнены к верхней камере с одного конца аппарата.

На чертеже изображено устройство тепломассообменного аппарата пленочного типа, общий вид.

Тепломассообменный аппарат пленочного типа содержит вертикальный корпус 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 камеры, верхнюю 4 и нижнюю 5 трубныз решетки с закрепленными в них теплообменными трубами 6 так, что концы труб выетупают над верхней труЬной решеткой К корпусу аппарата подключены штуцера отвода 7 и подвода 8 теплоносителя, штуцера ввода 9 и вывода 10 жидкости выполнены к камерам 2 и 3 с противоположных концов аппарата, а штуцера ввода 11 и вывода 12 газа - с одного конца аппарата к камере 2. В верхней камере 2 установлены перегородки 13 так, что к стенке камеры 2 они глухие, а к верхней трубной решетке k выполнены с зазором. В нижней камере 3 установлена перегородка И так,

воры в камерах 2 и 3 необходимы дп обеспечения многократного прямоточ противоточного контакта газа с жид костью. Для отвода выделяющегося при абсорбции тепла в пространстве между корпусом 1 и трубами 6 по шт церу 8 подается теплоноситель, который удаляется из аппарата по шту ру 7. В камерах 2 и 3 можно устано вить и большее число перегородок (фиг. 1). Это приведет к увеличени числа прямоточных и противоточных контактов газа и жидкости. На фиг.

что по отношению к нижней трубной ре- 15 пока3ано четыре ступени контакта

(2-прямоточные и 2-противоточные). Например, при трех перегородках в камере 2 и

шетке 5 она глухая, а по отношению к стенке камеры 3-е зазором. Торцы труб 6 выполнены выше конца перегородки 13.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость вводится в аппарат через штуцер 9 ввода жидкости. Далее она распределяется по всей верхней трубной решетке k при помощи зазоров между перегородками 13 и трубной решеткой 4. Сток жидкости в теплообмен- ные трубы 6 начинается в тот момент, когда жидкость поднимается до верхнего конца труб 6, выступающих над трубной решеткой 4. При этом перегородки 13 частично погружены в жидкость, что обеспечивает образование гидрозатвора в верхней камере 2 и препятствует прохождению газа от штуцер 11 к штуцеру 12 напрямую. Газ поступает в аппарат в верхнюю камеру 2 через штуцер 11 ввода газа и далее по трубам 6 в камеру 3. Первый кон- такт газа с жидкостью в трубах осуществляет . в режиме прямотока (фиг. 1), з дальнейшем, режим противотока (из камеры 3 s 2), затем прямоток (из камеры 2 в 3) и т.д. Жидкость по всем трубам 6 течет сверху вниз в виде пленки. Ис, труб 6 жидкость стекает з нижнюю камеру 3 к выводится -лл аппарата посредством шту-дера 10 вывода жидкости, вывод газа из аппарата осуществляется посредством штуцера 12. Штуцера ввода 11 и вывода 12 газа выполнены к верхней камере 2 с одного конца аппаоата. В нижней камере 3 перегородка выполнена с зазором относительно сгенки камеры и погружена в жидкость, что обеспечивает образование идрозатвора, а также распределение жидкости по кэмерр 3. Гидпозат20

25

30

35

40

45

50

55

2 и двух перегородках в кам ре 3 в аппарате имеет ступен контакта (3 прямоточные и 3 против точные). Следовательно, эффективность аппарата значительно возрасте по сравнению с известным аппаратом

Таким образом, данное выполнени тепломассообменного аппарата плено ного типа позволяет повысить эффек тивность массообмена за счет много кратного прямоточно-противоточного контактирования газа л жидкости.

Формула изобретени

Тепломассообмечнь аппарат плено ного типа, содержащий веотикапьный корпус, верхнюю v ни-кню г-змеры, ве нюю и нижнюю труСныР ,1лтки с закрепленными в них тс 1пс- менн1 ми трубами так, ч го кои ;ы т уб выступа ют над верхней тг у Рио а также подключенное цера этвода и подвод штуцера ввода и вывода полненьье к камерам с

ныл концов аппарата, и вывода гсэзз, о г п

с я

5 ем.

м

с , г г усу шту- ,-f, юносителя жи.-чостп, БЫ противополож- л штуцера ввод и ч а ю щ и й- о, с целью повышения эф фективности лас ообмена за счет мно гократ нэго гоя готои|-ю-противоточног контактирования газа и жицкссчи, {верхняя и нижняя камеры снабжены ус |тановченными в них перегородками, при этом в верхней камере перегород ки выполнены глухими к стенке камер и с зазором к верхней трубной решет 1ке, а ь нижней камере перегородки |выполч ны глухими трубной ссшетке и с Зо ором к стенке камеры, торцы руб верхней труб-ей решеткой

воры в камерах 2 и 3 необходимы дпя обеспечения многократного прямоточно- противоточного контакта газа с жидкостью. Для отвода выделяющегося при абсорбции тепла в пространстве между корпусом 1 и трубами 6 по штуцеру 8 подается теплоноситель, который удаляется из аппарата по штуцеру 7. В камерах 2 и 3 можно установить и большее число перегородок (фиг. 1). Это приведет к увеличению числа прямоточных и противоточных контактов газа и жидкости. На фиг.1

пока3ано четыре ступени контакта

(2-прямоточные и 2-противоточные). Например, при трех перегородках в камере 2 и

0

5

0

5

0

5

0

5

2 и двух перегородках в камере 3 в аппарате имеет ступеней контакта (3 прямоточные и 3 противо- точные). Следовательно, эффективность аппарата значительно возрастет по сравнению с известным аппаратом.

Таким образом, данное выполнение тепломассообменного аппарата пленочного типа позволяет повысить эффективность массообмена за счет многократного прямоточно-противоточного контактирования газа л жидкости.

Формула изобретения

Тепломассообмечнь аппарат пленочного типа, содержащий веотикапьный корпус, верхнюю v ни-кню г-змеры, верхнюю и нижнюю труСныР ,1лтки с закрепленными в них тс 1пс- менн1 ми трубами так, ч го кои ;ы т уб выступают над верхней тг у Рио а также подключенное цера этвода и подвод штуцера ввода и вывода полненьье к камерам с

ныл концов аппарата, и вывода гсэзз, о г п

с я

5 ем.

м

с , г г усу шту- ,-f, юносителя, жи.-чостп, БЫ- противополож- л штуцера ввода и ч а ю щ и й- о, с целью повышения эффективности лас ообмена за счет мно- гократ нэго гоя готои|-ю-противоточного контактирования газа и жицкссчи, {верхняя и нижняя камеры снабжены ус- |тановченными в них перегородками, при этом в верхней камере перегородки выполнены глухими к стенке камеры и с зазором к верхней трубной решет- 1ке, а ь нижней камере перегородки |выполч ны глухими трубной ссшетке и с Зо ором к стенке камеры, торцы руб верхней труб-ей решеткой

установлены выше конца перегородок, йены к верхней камере с одного концаt а штуцера ввода и вывода газа выпол- лппаоата.

Изобретение относится к аппаратам пленочного типа для проведения тепло- и маСсообменных процессов и может быть использовано в химической нефтехимической, пищевой и других от раслях промышленности, в частности для проведения процессов абсорбции и десорбции. Цель изобретения - повышение эффективности массообмена. Тепломассообменный аппарат пленочного типа, содержащий вертикальный корпусу верхнюю и нижнюю камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки с закрепленными в них теплообменными трубами так, что концы труб выступают над верхней трубной решеткой, а также подключенные к корпусу штуцеры отвода и подвода теплоносителя, штуцеры ввода и вывода жидкости, выполненные в камерах с противоположных концов аппарата, и штуцеры ввода и вывода газа. Аппарат имеет установленные в верхней и нижней камерах перегородки, причем в верхней камере перегородки выполнены глухими к стенке камеры и с зазором к верхней трубной решетке, а в нижней камере перегородки выпол- нены глухими к трубной решетке и с зазором к стенке конца перегородок, а штуцеры ввода и вывода газа выполнены в верхней камере с одного конца аппарата. 1 ил. 9 (Л & со & Јь 30

//

- - газ - жидкость

/3 j /2