Тепломассообменный аппарат Советский патент 1993 года по МПК B01D3/20 

ми, выполненными в виде полых вертикальных цилиндров 10, снабженных в верхней части зэвихрителями с изогнутыми лопатками 11, а в нижней части - устройствами для подачи жидкости внутрь контактных элементов. Устройства для подачи жидкости выполнены в виде противоположно направленных относительно лопаток 11 за- вихрителя цилиндрических патрубков 12, выходные отверстия которых расположены выше входных отверстий, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образу:ют правильные п-угольники с вершинами, лежащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилин-. дров 10, лопатки завихрителей которых у одноименных контактных элементов на смежных тарелках ориентированы в противоположные стороны. На каждой тарелке лопатки завихрителя центрального контактного элемента установлены навстречу лопаткам завихрителей периферийных контактных элементов. 5 ил.

Использование: изобретение относится к полым скоростным прямоточным тепло- массЬобменным аппаратам, предназначенным для проведения процессов абсорбции, хемосорбции. ректификации, увлажнения, пылеулавливания, и может найти применение в химической и ряде других смежных отраслей промышленности. Сущность изобретения: тепломассообменный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус 1 со штуцерами ввода 2 и вывода 3 газа, ввода 4 и вывода 5 жидкости, внутри которого установлены тарелки 6, оснащенные переливными трубами 7, центральными и периферийными контактными элемента

Изобретение относится к полым скоростным прямоточным тегшрмассообменным аппаратам, предназначенным для проведения процессов абсорбции,хемосорбции, ректификации, увлажнения, пылеулавливания, и может найти применение в химической и ряде других смежных отраслей промышленности.

Цель изобретения - предотвращение зарастания внутренней поверхности контактных элементов твердой фазой и снижение провала жидкости за счет рационального распределения взаимодействующих фаз.

На фиг. 1 изображен тёплрмэссообмён- ный аппарат, продольный разрез; на фиг.2 - смежные тарелки, вид в плане, с одним направлением вращения; на фиг.З -тоже, с другим направлением вращения; на фиг,4- схема устройства единичного контактного элемента, продольный разрез; Не фиг.5 - разрез В-В на фиг.4.

Тепломассообменный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус 1 со штуцерами ввода 2 и вывода 3 газа, ввода 4 и вывода 5 жидкости, внутри которого установлены тарелки 6, оснащенные перелив- ными трубами 7, центральными 8 и периферийными 9 контактными элементами, выполненными в виде полых вертикальных цилиндров 10, снабженных в верхней части завихрителями с изогнутыми лопатками 11, а в нижней части устройства для подачи жидкости внутрь контактных элементов. При этом устройства для подачи жидкости выполнены в виде противоположно направленных относительно лопаток 11 завихрителя цилиндрических патрубков 12, выходные отверстия 13 которых расположены выше входных отверстий 14, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образуют правильные n-угольники с вершинами, лежащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилиндров 10, лопатки завихрителей которых у одноименных контактных элементов на смежных тарелках ориентированы в противоположные стороны, при этом на каждой тарелке

лопатки завихрителя центрального контактного элемента 8 установлены навстречу лопаткам завихрителей периферийных контактных элементов 9.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкая фаза через штуцер 4 поступает

в верхнюю часть корпуса. 1 и равномерно

распределяется по верхней тарелке, после

чего попадает в устройства для подачи жидкости внутрь контактных элементов, расположенные в их нижней части и вступает во взаимодействие с врсходящим потоком газовой фазы, вводимой в аппарат посредством штуцера 2 и проходящего

последовательно через тарелки 6. Конструктивное оформление и пространственная ориентация устройства для подачи жидкости в виде противоположно направленных относительно лопаток 11 завихрителя цилиндрических патрубков 12, выходные от- ёерстия 13 которых расположены выше входных отверстий 14, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образуют правильные n-угольники с вершинами, лежащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилиндров 10, позволяет организовать направленный ввод жидкости, поступающей на контактирование с газом таким образом, что исключается возможность соударения отдельных ее потоков между собой и возникновения за счет этого направленной вниз составляющей скорости движения жидкости, неизбежной в случае струй, подаваемых внутрь

контактного элемента, и являющейся одной из причин провала. Одновременно обеспечивается интенсивнре смывание внутренней поверхности вертикальных полых цилиндров 10, с одной стороны, за счет вращательного движения жидкости, а с другой стороны, за счет вертикальных пульсаций высокотурбулизированного двухфазного потока, вызываемых противоположной ориентацией цилиндрических патрубков 12 и

лопаток 11 завихрителя. В процессе работы единичной контактной ступени в центральном 8 и периферийных 9 контактных элементах имеет место движение газовой и жидкой фаз в режиме восходищего прямотока с последующим разделением двухфазной смеси, которое начинается на лопатках 11 завихрителя и заканчивается в межта-, рельчатом пространстве, в результате кото- дого капли проконтактировавшей жидкости возвращаются на тарелку. По мере возрастания уровня жидкости на вер-г хней тарелке, за счет подачи свежего орошающего раствора, жидкая фаза начинает перетекать по переливным трубам 7 на нижнюю ступень контакта работающую аналогичным образом. При этом противопо- лржнрсть установки лопаток завихрителей дли центрального 8 и периферийных 9 контактных элементов на одной тарелке и для одноименных элементов на смежных тарелках обеспечивает более равномерное распределение взаимодействующих фаз во всем объеме аппарата и позволяет практически исключить образование неорошаемых зон внутри контактных элементов, а также байпасных потоков газа и жидкости, что в свою очередь препятствует как зарастанию внутренней поверхности вертикальных полых цилиндров, так и провалу жидкости. После прохождения рабочего объема проконтактировавшие газовая и жидкая фазы выводятся из аппарата через

штуцера 3 и 5 соответственно.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ;. Тепломассообменный аппарат, включающий вертикальный цилиндрический кор0

5

0

5

0

5

пус со штуцерами ввода и вывода взаимодействующих фаз, внутри которого установлены тарелки, оснащенные переливными трубами, центральным и периферийными контактными элементами, выполненными в виде полых вертикальных цилиндров, снабженных в верхней части завихрителями с изогнутыми лопатками, а в нижней части - устройствами для подачи жидкости внутрь контактных элементов, о т л и ч а ю щ ий- с я тем, что, с целью предотвращения зарап стания внутренней поверхности контактных элементов твердой фазой и снижения провала жидкости за счет рационального распределения взаимодействующих фаз, устройства для подачи жидкости выполнены в виде противоположно направленных относительно лопаток завихрителя цилиндрических патрубков, выходные отверстия которых расположены выше входных отверстий, а проекции их осей на горизонтальную плоскость образуют правильные n-угольники с вершинами, лежащими на внутренних поверхностях соответствующих вертикальных цилиндров, лопатки завихрителей которых у одноименных контактных элементов на смежных тарелках ориентированы в противоположные стороны, при этом на каждой тарелке лопатки завихрителя центрального контактного элемента установлены навстречу лопатке завихрителей периферийных контактных элементов.

А-А

Фм.2

1810074 5-5

Фае.4

В-В