Роторно-дисковый тепломассообменный аппарат Советский патент 1992 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к роторно-дисковым тепломассообменным аппаратам для проведения экстракции в системе жидкость-жидкость, применяемых в различных областях химической, нефтехимической, фармацевтической промышленности.

Целью изобретения является интенсификация массообмена путем возвращения каждой из контактирующих фаз на предыдущую ступень.

Поставленная цель достигается тем, что в роторно-дисковом тепломассообмен ном аппарате, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, статорные кольца, закрепленные на корпусе и делящие его на

контактные камеры, расположенный по оси корпуса вал, установленные на валу в контактных камерах плоские диски с наклонными стержнями, чередующиеся с дисками, соединенными попарно посредством направляющих лопаток, и снабженными по периферии и направлении навстречу одна другой отбортовками, вал снабжей расположенными соосно ему и установленными между плоскими дисками и дисками, соединенными попарно, трубами, размер поперечного сечения которых составляет 1,5-1,7 размера поперечного сечения вала, при этом полости труб соединены с полостью соответствующих соединенных попарно диVI

ся

го

00

ю

сков, а в месте прикрепления к плоскому диску трубы перфорированы.

На чертеже показан роторно-дисковый тепломассообменный аппарат, общий вид.

Роторно-дисковый тепломассообменный аппарат содержит корпус 1, секционированный статорными кольцами 2, аксиально расположенный корпусу 1 вал 3 с закрепленными на нем попарно дисками 4, соединенными между собой направляющими лопатками 5. Диски 4 чередуются с плоскими дисками 6. По периферии дисков 4 и 6 закреплены наклонные стержни 7. На дисках 4 по периферии выполнены отбортовки 8, направленные навстречу одна другой. Между дисками 4 и б находятся трубы 9. В месте прикрепления к диску 6 труба 9 имеет перфорацию 10. Полость между дисками 4 сообщается с полостью трубы 9. Аппарат имеет верхнюю 11 и нижнюю 12 отстойные зоны и снабжен патрубками ввода 13 и 14 и вывода 15 и 16 легкой и тяжелой фаз соответственно.

Размер поперечного сечения трубы целесообразно выполнить- в отношении 1,5- 1,7 размера поперечного сечения вала, так как уменьшение размера поперечного сечения трубы меньше 1,5 размера поперечного сечения вала, затруднит проход жидкости на другую ступень, а увеличение размера поперечного сечения трубы более 1,7 размера поперечного сечения вала приведет к тому, что поперечное сечение трубы выйдет за пределы застойных зон над и под плоским диском. Таким образом можно значительно увеличить рецикл обеих фаз и, следовательно, интенсифицировать массо- обмен.

Роторно-дисковый тепломассообменный аппарат работает следующим образом.

Тяжелая фаза через патрубок 14 поступает в верхнюю часть аппарата. Легкую фазу подают через патрубок 13, и она поднимается противоточно тяжелой фазе. При работе аппарата соединенные попарно диски 4 выполняют функцию рабочего колеса центробежного насоса, с силой выбрасывая жидкость из своей полости. При этом, вследствие неразрывности потоков жидкости по трубам 9 через перфорацию 10 в полость между дисками 4 поступает легкая фаза из застойных зон под диском б и снизу тяжелая фаза из застойных зон над диском

6. В полости между дисками 4 происходит интенсивное смешение тяжелой и легкой фаз. Жидкость, направляясь по профилю лопатки 5 к периферии дисков4, выбрасывается в щель между отбортовками 8 и

направляется к стенке аппарата, далее вдоль стенки аппарата потоки направляются к статорным кольцам 2, которыми поток снова направляется к дискам 4.

Предложенная конструкция роторнодискового тепломассообменного аппарата позволяет интенсифицировать массообмен путем увеличения степени рецикла обеих фаз. В результате происходит более полное использование высоты аппарата, что ведет

к уменьшению геометрических размеров и уменьшению энергозатрат на ведение процесса.

Формула изобретения Роторно-дисковый тепломассообменный аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, статорные кольца, закрепленные на корпусе и делящие его на контактные камеры, расположенный по оси корпуса вал, установленные на валу в контактных камерах плоские диски с наклонными стержнями, чередующиеся с дисками, соединенными попарно посредством направляющих лопаток, и снабженными расположенными по периферии и

направленными навстречу одна другой отбортовками, отличающийся тем,что, с целью интенсификации массообмена путем возвращения каждой из контактирующих фаз на предыдущую ступень, вал

снабжен расположенными соосно с ним и установленными между плоскими дисками, и дисками, соединенными попарно, трубами, размер поперечного сечения которых составляет 1,5-1,7 размера поперечного сечения вала, при этом полости труб соедине- ны с полостью соответствующих соединенных попарно дисков, а в месте прикрепления к плоскому диску трубы перфорированы.

Использование: изобретение относится к роторно-дисковым тепломассообменным аппаратам для проведения экстракции в системе жидкость-жидкость, применяемым в различных областях химической, нефтехи/ мической, фармацевтической отраслях промышленности. Сущность изобретения: аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус, статорные кольца, закрепленные на корпусе и делящие его на контактные камеры, расположенный по оси корпуса вал, установленные на валу в контактных камерах плоские диски с наклонными стержнями, чередующиеся с дисками, соединенными попарно, посредством направляющих лопаток. Участки вала между дисками, соединенными попарно, заключены в расположенные соосно валу трубы, размер поперечного сечения которых составляет 1,5-1,7 размера поперечного сечения вала. Полость каждой из них сообщается с полостью соответствующих соединенных попарно дисков, а в месте прикрепления к плоскому диску трубы перфорированы. 1 ил.