ГАЗЛИФТНЫЙ АППАРАТ Советский патент 1974 года по МПК B01D3/32 

1

Изобретение предназначено преимущественно для использования в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для проведения тепломассообменных процессов и различных химических превращений в системе газ- жидкость. Аппарат может найти применение, например, в технологии основного органического синтеза для окисления углеводородов кислородом воздуха, а также может выполнять роль массообменной колонны для поглощения жидкостью различных газов.

Известен аппарат типа «эрлифт, используемый для окисления изопропилбензола кислородом воздуха, включающий вертикальный цилиндрический корпус с эллиптическими крыщкой и днищем, причем внутри корпуса коаксиально установлена барботажная труба, в нижней части которой выполнены отверстия для прохода жидкости. Аппарат снабжен щтуцерами для подвода и вывода жидких и газообразных продуктов. При подаче воздуха в нижнюю часть барботажной трубы предварительно заполненного изопропилбензолом аппарата в ней образуется газо-жидкостная смесь. За счет разности плотностей чистой жидкости в кольцевом зазоре аппарата и газо-ЖИдкостпой смеси в барботажпой трубе в аппарате происходит интенсивная циркуляция жидкости. Окисление изопропилбензола

кислородом воздуха осуществляется в основном в барботажпой трубе. В промьипленных аппаратах барботажные трубы имеют больщой диаметр и при движении газо-жидкостной смеси по ним во время процесса основная масса газа в виде скоплений крупных пузырей поднимается к центральной части барботажной трубы, вследствие чего уменьшается поверхность контакта фаз и возникает продольная циркуляция жидкости в барботажной трубе, вызваппая неравномерным распределением плотностей газо-жидкостной смеси по сечеппю трубы. Влияние этих факторов приводит к снижению средней двилсущей силы диффузионного процесса и, как следствие, к уменьшению производительности аппарата.

С целью равномерного распределения газа в объеме барботажпой трубы, увеличепия поверхности контакта фаз п ликвидации продольной циркуляции Лчидкости в барботажной трубе предлагаемого аппарата по вертикали установлены прямоточные газораспределительные тарелки, выполнепные в виде горизонтальных дисков с отверстиями, в которых закреплены цилипдрические патрубки с отверстиями в стенках, расположенными во всех патрубках на одном уровне.

На фиг. 1 схематически изображен газлифтный аппарат, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1.

Аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус 1, крышку 2 и днище 3 с штуцерами для ввода и вывода ингредиентов. В корпусе коаксиально установлена барботажная труба 4, внутри которой поэтапно расположены горизонтальные газораспределительные тарелки 5. Последние выполнены в виде горизонтальных дисков 6 с отверстиями, в которых закреплены короткие цилиндрические патрубки 7 с отверстиями а в стенках, расположенными во всех патрубках на одном уровне. Количество отверстий в патрубках и их диаметр определяются скоростью и расходом проходящего через них газа. Барботажная труба может также служить и теплообменным устройством. В этом случае к пей крепят вертикальные трубы, соединенные сверху и снизу коллекторами, по которым вводится и выводится теплоноситель.

Аппарат работает следующим образом.

В заполпенный л идкостью аппарат через штуцер 8 в барботажную трубу вводится газ под первую (считая снизу) тарелку. Под тарелкой образуется газовый слой, из которого газ через все отверстия в стенках патрубков равномерно поступает в барботажную трубу, образуя газо-жидкостную смесь с развитой поверхностью контакта фаз. При дальнейшем подъеме этой смеси по барботажной трубе и подходе ее ко второй тарелке она частично сепарируется. Часть газа скапливается под второй тарелкой, образуя газовый слой. Обедпенная газом смесь, проходя через патруб-ки тарелки в следующую секцию, смешивается с газом, поступающим из газового слоя через отверстия в стенках патрубков. Таким образом, в барботажной трубе образуется однородная газо-жидкостная смесь.

Следовательно, с -по.мощью прямоточных газораспределительных тарелок удается равномерно распределить газ по всему сечению барботажной трубы и ликвидировать в ней

продольную циркуляцию жидкости.

За счет разности плотностей жидкости в кольцевом пространстве апнарата и газо-жидко,стной смеси в барботажной трубе происходить циркуляция жидкости. Процесс протекает интенсивно благодаря сильной турбулентности газо-жидкостного потока.

Предмет изобретения

Газлифтный аппарат, включающий цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально установлена барботажная пруба, эллиптические крышку и днище со штуцерами для ввода и вывода фаз, отличающийся тем,

что, с целью равномерного распределения газа в объеме барботажной трубы и ликвидации продольной циркуляции, в барботажной трубе по вертикали установлены прямоточные газораспределительные тарелки, выполненные в

виде горизонтальных дисков с отверстиями, в которых закреплены цилиндрические патрубки с отверстиями в стенках, расположенными во всех патрубках .на одном уровне.

A-f(

-

Фиг. 2