Вихревая камера для взаимодействия газа с жидкостью Советский патент 1992 года по МПК B01J10/00 B01D3/32 

Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов массообмена в системе жидкость-газ и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других смежных отраслях промышленности.

Известны массообменные аппараты, в которых взаимодействие компонентов происходит во вращающемся потоке смеси. В частности, в сахарной промышленности применяется сатуратор, включающий вертикальный цилиндрический корпус, снабженный устройствами подачи дефеко- ванного сока и вывода отгазованного сока. В нижнюю часть корпуса тангенциально вдувается газ, благодаря чему сок вовлекается во вращательное движение.

Однако вместо упорядоченного вращательного движения сокогазовой смеси в сатураторе устанавливается режим струйного восхождения сатурационного газа через

слой сока. Такой режим характеризуется неравномерным распределением газа в объеме сока относительно малой поверхностью мас- сопередачи, а также невыполнением условия постепенного снижения щелочности сока по высоте аппарата. Указанные недостатки в организации гидродинамического режима мае- сообменного процесса обуславливают низкий коэффициент утилизации сатурационного газа и снижают эффективность работы аппарата в целом.

Известно устройство для проведения процесса взаимодействия газа с жидкостью в поле центробежных сил, включающее корпус с патрубком для подачи жидкости, тангенциально вмонтированным в верхней части и обечайку для подвода газа.

Недостатком работы устройств такого типа является вынос части жидкости из аппарата вместе с газом.

(Л

С

vj

hO О О О

кэ

Цель изобретения - снижение выноса жидкости из вихревой камеры с газом.

Вихревая камера для взаимодействия газа с жидкостью включает корпус, входной патрубок для жидкости, обечайку для подво- да газа, устройства для слива жидкости и вывода газа.

Верхняя часть корпуса выполнена в виде коаксиальных конусов1 направленных вершина вниз, и снабжена цилиндрической трубой, один конец которой подведен к верхнему конусу, а другой расположен ниже плоскости отверстия сливного устройства жидкости.

На чертеже изображена вихревая каме- ра для взаимодействия газа с жидкостью, продольный разрез.

Вихревая камера включает вертикальный цилиндрический корпус 1, тангенциаль- ный патрубок 2 для подачи жидкости, газовый коллектор 3, перфорированную обечайку 4, являющуюся частью корпуса, и сливной патрубок 5. Верхняя часть корпуса камеры представляет собой плоскость, на которой закреплены коаксиально два кону- са 6 и 7, направленных вершинами вниз, и цилиндрическая труба 8, один конец которой подведен к вершине верхнего конуса, а другой расположен ниже плоскости сливного устройства жидкости.

Вихревая камера работает следующим образом.

Жидкость по патрубку 2 тангенциально подается в камеру, где она закручивается, образуя свободную поверхность. Одновре- менно с жидкостью в аппарат подается через коллектор 3 и перфорированную обечайку 4 газ, который в виде пузырьков под действием центробежных сил движется к оси вращения жидкости. При прохождении свободной поверхности пузырьками происходит выброс некоторого количества жидкости в газовый поток, который выносит капли жидкости из рабочего объема в верхнюю часть камеры. Вследствие значительного увеличения выходного сечения газового потока на выходе из камеры скорость газа резко падает, что приводит к попаданию жидкости на коаксиальные конусы 6 и 7. Осажденная жидкость стекает под действием сил тяжести к оси конуса 7, а затем в цилиндрическую трубу 8, по которой подается в сливной патрубок 5. Жидкость, попавшая на конус 6, также стекает к срезу выходного газового отверстия, где газовым потоком снова выбрасывается в пространство между конусами 6 и 7.

Формула изобретения Вихревая камера для взаимодействия газа с жидкостью, включающая корпус, входной патрубок для жидкости, обечайку для подвода газа, устройства для слива жидкости и вывода газа, отличающийся тем, что, с целью снижения выноса жидкости с газом, верхняя часть корпуса выполнена в виде коаксиальных конусов, направленных вершинами вниз, и снабжена цилиндрической трубой, один конец которой подведен к верхнему конусу, а другой расположен ниже плоскости сливного устройства жидкости.

Изобретение может быть использовано для проведения массообмена между газом и жидкостью в химической, нефтехимической, пищевой и других смежных отраслях промышленности и позволяет снизить вынос жидкости с газом. Верхняя часть корпуса выполнена в виде коаксиальных конусов, направленных вершинами вниз, и снабжена цилиндрической трубой, один конец которой подведен к верхнему конусу, а другой расположен ниже плоского сливного устройства в жидкости. 1 ил.