УСТРОЙСТВО для ОТДЕЛЕНИЯ И УЛАВЛИВАНИЯ ПАРОВ ИЗ ГАЗА Советский патент 1967 года по МПК B01D53/00 

Известно устройство для отделения и улавливания паров из газа, содержащее электродвигатель с неподвижным пустотелым валом и цилиндрическую герметическую емкость, снабженную спиральными каналами, простирающимися от оси к периферии, соединенными с тангенциальными патрубками, выполненными на цилиндрической поверхности, окруженной охлаждаемой рубашкой. В таком устройстве недостаточно полно производится очистка и улавливание паров из газа.

Отличительная особенность предлагаемого устройства для отделения и улавливания паров из газа заключается в том, что внутрь цилиндрической емкости помещены диски, соединенные с ротором, каждый четный из которых снабжен спиральным каналом, а по периферии - чередующимися выступами, причем крайние спиральные каналы соединены соответственно с пустотелым валом и с трубкой, -выполненной соосно пустотелому валу, а диск, помещенный между четными дисками, имеет зазор по отношению к внутренней цилиндрической поверхности. Кроме того, цилиндрическая емкость соединена со статором сильфоном.

теля, вращающийся относительно неподвижного пустотелого вала 3. Непосредственно к ротору присоединен конденсирующий (четный) диск 4, связанный с линией подачи смеси паров и газа каналом 5 неподвижного пустотелого вала 3. К диску 4 прикреплен осаждающий (нечетный) диск 6, к спиральному каналу которого присоединена трубка 7 для вывода газа после улавливания паров. Оба диска

(4 и 6 } расположены между дисками 8, изготовленными, например, из фторопласта, крайние из которых (верхние и нижний) плотно прилегают к охлаждаемым стенкам цилиндра 9, а средний (расположенный между

дисками 4 и 6) образует зазор 10 со стенками охлаждающей поверхности цилиндра, что обеспечивает прохождение газа из конденсирующего диска 4 в осаждающий диск 6.

Цилиндр 9 является охлаждающей поверхностью, с которой соприкасается смесь газа и паров и на которой происходит конденсация паров вещества. Цилиндр охлаждается при помощи хладагента, циркулирующего, например, в рубашке 11. Е цилиндре имеются отверстия с выходными каналами 12 для отвода сконденсировавшейся жидкости.

нижним дисками. При перемещении цилиндра диски, скользящие но его новерхности, снимают жидкость со стенкн и с силой, вызванной большими оборотами электродвигателя, отбрасывают ее в выводные каналы.

Для обесиечения герметичности внутреннего объема устройства нижняя часть цилиндра соединена с экранирующей гильзой 13 герметичного электродвигателя ири номощи сильфоиа 14.

Центральное отверстие 15 конденсирующего диска сообщается с нериферийной частью через канал 16, вынолненный но спирали для усиления центробежной силы, сообщаемой гостунающей смеси. Конденсирующий диск имеет вналины 17 и выстуны 18, для

r Rpp Адиогикратного к-о«1тактирования

наров с охлаждающей поверхностью цилиндра 9. Выводные каналы 12 расноложены тангенциально для более легкого нродвижения но ним жидкости иод действием нотока газа, создаваемого вращением конденсирующего диска.

Выстуны 18 касаются охлаждающей поверхности цилиндра. Назначение конденсирующего диска в том, чтобы обеспечить плотное и многократное соприкосновение газа с охлаждающей поверхностью для полной или частичной конденсации паров. Над конденсирующим диском 4 располагаемся осаждающий диск 6, конструкция которого аналогична конденсирующему диску 4, но отличается тем, что он снабл ен трубкой 7 для вывода газа.

Назначение осаждающего диска 6 состоит в том, чтобы извлекать нз нотока газа, поступающего снизу из конденсирующего диска 4, капли вещества (аэрозоль), которые не осели ири предварительной конденсации.

Эти оба диска заключены между дисками 8, которые выполнены в виде нростых плоских дисков без каких-либо внутренних каналов, диаметр их равен приблизительно диаметру охлаждающего цилиндра 9, что обеспечивает онределенную плотность нри вращении дисков но внутренней новерхности цилиндра. Назначение дисков, во-первых, в том, чтобы препятствовать свободному перемещению потока газа вдоль охлаждающей поверхности цилиндра и направлять поток газа в трубку 7 и, во-вторых, в том, чтобы при перемещении цилиндра относительно конденсирующего и осаждающего дисков для фракционирования, снимать с его поверхности скондепснровавщуюся жидкость и действием центробежной силы отбрасывать ее с дисков в выходные каналы 12.

Принцип действия устройства заключается в следующем. Ротор 2 экранированного элактродвигателя вращается и передает вращепие жестко скрепленным с ним конденсируюодим и осаждающим дисками 4 и 6. Газ с нарами вещества ноступает по каналу 5 неподвижного пустотелого вала в центр конденсирующего диска 4, который, вращаясь, с силой отбрасывает смесь на стенки охлаждающего цилиндра 9.

В связи с тем, что скорость вращения ротора составляет 1500-3000 об/мин, элементарная порция ноступивнтей смеси многократно отбрасывается конденсирующим диском 4 на охлажденные стенки цилиндра нрежде, чем переходит через зазор 10, в зону действия осаждающего диска 6. При попадании канель в канал осаждающего диска 6 они иод действием

ценгробежных снл отбрасываются на стенки

цилиндра и отсюда не могут быть вынесены

газом за пределы устройства по трубке 7.

Жидкость, находящаяся на стенках цилиндра, неремещается но каналам 12 в приемные сосуды через гидравлический затвор, что нрепятствует прохождению газа вместе с жидкостью. В цилиндре имеется несколько каналов, число которых зависит от числа фракций, которые должны быть получены. Фракционирование производится нутем простого перемещения цилиндра 9 в зону конденсирующих дисков.

Эффективность устройства проверяли путем выделения наров метилвинилкетона, находящихся в азоте; содержание метилвинилкетона в азоте было 1 мкл на 100 мл азота. Охлаждение цилиндра нроводили водой. Ротор вращался со скоростью 3000 об/мин.

Степень полноты улавливания контролировали введением выходящего из устройства газа в полярографическую ячейку, которую заполняли раствором децинормального раствора H2S04 в этаноле.

Полярограф не зафиксировал поступление метилвинилкетона в ячейку при вращающемся роторе, в то же время нри остановленном роторе метилвинилкетон нолностью попадал в

раствор фона нолярографической ячейки, что свидетельствовало об эффективности устройства для улавливания наров, находящихся в малых концентрациях в воздухе или газе (порядка 0,1-1,0 мл жидкости в 3000 мл газа).

Предмет изобретения

1. Устройство для отделения и улавливаиия

наров из газа, содержащее электродвигатель с неиодвижным пустотелым валом и цилиндрическую герметическую емкость, снабженную спиральными каналами, простирающимися от оси к периферии, соединенными с тангенциальными патрубками, выполненными на цилиндрической поверхности, окруженной охлаждаемой рубащкой, отличающееся тем, что, с целью новыщения качества отделения и улавливаиия паров, внутрь цилиндрической

емкости номещены диски, соединенные с ротором, каждый четный нз которых снабжен сниральныл каналом, а по периферии - чередующимися выступами, причем спиральные каналы соединены соответственно с пустотепустотелому валу, а диск, помещенный между четными дисками, имеет зазор по отношению к внутренней цилиндрической поверхности.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрическая емкость соединена со статором сильфоном.

Газ

Смесь гозо с парами Фиг.

I jl Y///// //A Jj I

ifT-