Контактный элемент вихревой тарелки Советский патент 1993 года по МПК B01D3/26 

Изобретение относится к вихревым контактным элементам, применяемым в массообменных аппаратах в химической, нефтяной и других отраслях промышленности.

Известен контактный элемент вихревой тарелки, состоящий из перфорированного в нижней части по всему периметру патрубка, внутри которого установлены прямые лопасти и завихритель с наклонными лопастями Јlj .

Данный контактный элемент наиболее близок к изобретению и выбран в качестве прототипа.

Недостатком его является низкая интенсивность процесса массопередачи вследствие неравномерного распределения абсорбента по сечению патрубка и малой поверхности контакта фаз. Концентрация жидкости в околостенной области выше, чем в центральной, что в свою очередь способствует перераспределению и газового потока. Коэффициенты массоотдачи, соответственно и масса поглощенного абсорбентом компонента снижаются. Повышение скорости газа не приводит к значительному повышению интенсивности процесса, но в свою очередь интенсифицирует обратный брызгоунос. Последнее ведет как к потере абсорбента, так и к снижению эффективности процесса на вышерасполо- женных тарелках.

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена за счет равномерного распределения абсорбента и увеличения поверхности контакта фаз

Поставленная цель достигается тем, что в контактном элементе вихревой тарелки, включающем сепаратор, патрубок с расположенными в нижней части наклонными и прямыми лопастями, согласно изобретению патрубок снаб- жен коаксиально расположенным с зазором относительно его дополнитель00

OJ

4 XJ

ным патрубком, нижний срез которого расположен на уровне верхних кромок прямых лопастей, прямые лопасти выполнены полыми и перфорированными, снабжены коллектором для подвода абсорбента, а верхняя часть дополнительного патрубка выполнена перфорированной. .

В соответствии с этим абсорбент на орошение подается во внутреннюю Зону, инжектируясь газом через перфорацию в полых прямых лопастях. Так как число этих лопастей велико, то |достигается равномерное распределе- жидкости в восходящем потоке газа, повышая интенсивность процесса массообмена. Равномерное орошение закрученного восходящего газового потока в кольцевом зазоре между внут- ренней и наружной частями осуществляется абсорбентом из внутренней части через перфорацию сепарационной зо- ных. В результате повышается эффективность использования абсорбента. Сле- довательно, все указанные выше отличительные признаки направлены на достижение поставленной цели.

На фиг.1 изображен контактный элемент, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Контактный элемент состоит из патрубка 1, снабженного коаксиально расположенным с зазором 2 относительно его дополнительным патрубком 3. Патрубки 1 и 3 снабжены наклонными Ц и прямыми 5 лопастями. Прямые лопасти S выполнены с перфорацией 6 и снабжены коллекторами 7 для подвода абсорбента. Верхняя часть дополнительного патрубка 3 снабжена перфорацией 8. В верхней части контактного элемента выполнен сепаратор 9.

Контактный элемент работает следующим образом.

Обрабатываемый газ поступает в дополнительный патрубок 3 и кольцевой зазор 2, где контактирует с абсорбентом, поступающим через перфорацию 6

.

Q g п 5

0

5

0

5

прямых лопастей 5. Процесс массообмена протекает в закрученном потоке. Выходящий поток газожидкостной смеси j из зоны массообмена переходит в зону сепарации 9. Наличие перфорации 8 в верхней части дополнительного патрубка 3 приводит к орошению восходящего двухфазного потока в зазоре 2, что, с одной стороны, повышает эффективность процесса массообмена, с другой стороны, приводит к коагуляции мелких капель жидкости (абсорбента), повышая степень очистки отработанного потока в сепараторе 9. Расход обрабатываемого газа через патрубок 1 и зазор 2 определяется их гидравлическими характеристиками и устанавливается с учетом расхода и концентрации абсорбента, поступающего через перфора- цию 8.

Технико-экономическая эффективность заявляемого устройства по сравнению с прототипом заключается в интенсификации процесса за счет равномерного распределения абсорбента и . повышения поверхности контакта фаз.

Формула изобретения

Контактный элемент вихревой тарелки, включающий сепаратор, патрубок с расположенными в нижней части наклонными и прямыми лопастями, о т л и - чающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет равномерного распределения абсорбента и увеличения поверхности контакта фаз, патрубок снабжен коаксиально расположенным с зазором относительно его дополнительным патрубком, нижний срез которого расположен на уровне верхних кромок прямых лопастей, прямые лопасти выполнены по лыми и перфорированными, снабжены коллектором для подвода абсорбента, а верхняя часть дополнительного патрубка выполнена перфорированной.

Г,

,

U

п

Использование: для проведения массообменных процессов. Сущность изобретения: контактный элемент содержит патрубок 1, снабженный коакси- ально расположенным с зазором 2 относительно его дополнительным патрубком 3. Патрубки 1 и 3 снабжены наклонными 4 и прямыми 5 лопастями. Прямые лопасти 5 выполнены с перфорацией 6 и снабжены коллектором 7 для подвода абсорбента. Верхняя часть дополнительного патрубка снабжена перфорацией 8. В верхней части контактного элемента выполнен сепаратор 9- 2 ил.

-1

-/

/

х;