МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ Советский патент 1974 года по МПК B01D3/20 

1

Изобретение относится к конструкциям аппаратов для проведения процессов дистилляции, ректификации и газовой абсорбции, и может быть использовано для очистки азотной кислоты в пенном режиме с целью получения кислоты высокой степени чистоты.

Известен массообменный аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, перфорированные контактные тарелки с пружинящими кромками, устройства для перелива жидкости и щтуцеры ввода и вывода фаз.

В известном аппарате при последовательном перетекании жидкости сверху вниз по колонне в ней происходит накопление примесей.

Цель изобретения - интенсификация процессов массообмена и очистки - достигается за счет того, что аппарат снабжен концентрическими цилиндрами и колпаками, установленными между тарелками и образующими камеры, связанные гидрозатворами с нижележащей тарелкой.

В результате этого происходит разделение образующейся при работе тарелки пены на два слоя. Нижний слой, обогащенный примесями, отводится с тарелки, соединяется с нижним слоем, отводимым с вькиележащих тарелок, и выводится из колонны. Верхний слой пены, содержащий меньщее количество

примесей, поступает в барботалхную зону нижележащей тарелки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - контактная тарелка аппарата, продольный разрез.

Аппарат состоит из корпуса 1, выполненного, например, из кварцевого стекла. На зиги

2 надеваются разъемные вкладыщи 3 и фланцы 4, которыми к корпусу присоединяются крыщка 5 и дно 6. На крыщке 5 предусмотрен патрубок 7 для заполнения колонны и патрубок 8 для ввода жидкости в аппарат. В днище имеется патрубок 9 для вывода жидкости из колонны. Корпус аппарата имеет патрубки 10 и 11 для ввода и вывода газа соответственно. В корпусе размещены перфорированные

контактные тарелки 12, выполненные, например, из фторопласта. По периферии тарелки выполнены с подпружиненными кромками 13, обеспечивающими уплотнение между тарелкой и щероховатой поверхностью корпуса.

В центральной части тарелки расположен сливной порог 14, соединенный с тарелкой на резьбе. Высота сливного порога регулируется вращением. Тарелка соединена с системой из концентрических цилиндров, выполненных,

например, из кварцевого стекла и установленных на шлифе 15, которым заканчивается наружный цилиндр 16.

Средний цилиндр 17 и внутренний цилиндр

18имеют гидрозатворы 19 и 20. Средним цилиндром 17 и внутренним цилиндром 18 образована камера, которая через гидрозатвор

19и трубки 21 связана с паровым пространством нижележащей тарелки. Наружная камера между цилиндром 16 и средним цилиндром 17 связана с трубой 22, которая ведет во внутреннюю цилиндрическую камеру нижележащей ступени.

На каждой тарелке расположено два колпака: нижний 23 и верхний 24. Нижняя кромка колпаков имеет выступы, создающие зазор между плоскостью тарелки и их нижним краем. Верхний край колпака 23 отогнут вниз, в среднюю кольцевую часть. Колпак 23 соединен патрубком 25 с атмосферой. Колпак 24 переходит в своей верхней части в цилиндрический патрубок 26, имеющий четыре отверстия для сообщения с паровым пространством. Этот цилиндрический патрубок служит опорой для крепления системы концентрических цилиндров выщележащей тарелки. Диаметры внутреннего и наружного колоколов подбирают так, чтобы между ними была заключена перфорированная зона тарелки.

Предложенный аппарат работает следующим образом.

При прохождении газа через отверстия в тарелке и через жидкость в объеме между колпаками 23 и 24 образуется слой пены. Верхний слой пены, содержащий меньшее количество примесей, перетекает через колпак

23 в среднюю кольцевую камеру, а оттуда через гидрозатвор 19 и трубу 22 - в кольцевую камеру между наружным колпаком 24 и корпусом на нижележащей тарелке. Благодаря

зазору под колпаком жидкость попадает в барботажную зону тарелки и т. д. Прощедщая через тарелки жидкость отводится из колонны через щтуцер 27 в днище 6 корпуса аппарата.

Нижний слой пены, содержаший большее количество примесей, через порог 14 поступает в наружную кольцевую камеру, а оттуда через трубку 21 - во внутреннюю камеру нилсележащих тарелок и выводится из аппарата через патрубок 9.

Газ, проходящий через барботажный слой, выходит через отверстия в цилиндрическом патрубке 26 в паровое пространство вышележащей тарелки.

Предмет изобретения

Массообменный аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, перфорированные контактные тарелки с пружинящими кромками, устройства для перелива жидкости, гидрозатворы и штуцеры ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов массообмена и очистки, он снабжен концентрическими цилиндрами и колпаками, установленными между тарелками и образующими камеры, связанные гидрозатворами с нижележащей тарелкой.