Устройство для контактирования в системе:твердое тело-жидкость Советский патент 1976 года по МПК B01D11/02 B01J1/00 

1

Изобретение относится к аппаратам для проведения массообменных процессов, в частности к устройствам для противоточного контактирования жидкой фазы с твердой зернистой фазой.

Известно устройство для контактирования в системе «твердое тело-жидкость, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода реагентов, загрузочную трубу, проходящую по оси корпуса, направляющий конус, размещенный под загрузочной трубой, и дренажный узел. В этом устройстве загрузочная труба, имеющая в верхней части бункер для зернистого материала, соединена с вибратором. Дренажный узел выполнен в виде отделяющей нижнюю часть корпуса перегородки с дренажом насыпного или другого типа. В поддренажную часть корпуса подаются импульсы давления.

Известное устройство обладает рядом недостатков.

При движении твердой зернистой фазы вверх она сильно уплотняется под действием вибрации и пульсации жидкой фазы и образует малопроницаемую для жидкости подущку. Это затрудняет поступление жидкой фазы в нижнюю часть аппарата, контактирование твердой фазы с жидкой ухудшается; нарушается процесс массообмена, что снижает качество продукции. Наличие плотного слоя зернистого материала приводит к уносу значительного количества поступающей в аппарат жидкости вместе с выгружаемой твердой фазой.

Вследствие нарушения противотока часть гранул зернистого материала оседает и забивает дренажное устройство. При этом импульсов давления, подаваемых в поддренажное пространство, оказывается недостаточно,

чтобы поднять осевшие гранулы и очистить дренажное устройство.

При передаче твердой фазе импульса давления она начинает двигаться вертикально вверх. При этом гранулы, находящиеся под

загрузочной трубой поднимаются по загрузочной трубе и препятствуют загрузке следующей партии, что нежелательно.

и,елыо изобретения является устранение этих недостатков и интенсификация процесса

массообмена. Поставленная цель достигается тем, что направляющий конус выполнен подвижным и снабжен устройством его перемещения, а также тем, что на разгрузочной трубе установлены перфорированные тарелки, одна из которых выполнена подвижной, соединена с устройством перемещения конуса и снабжена щетками, расположенными по ее периферии, причем отверстия в тарелках выполнены в виде радиальных щелей типа «жалюзи,

расположенных под углом одна к другой.

Кроме того, дренажный узел в предлагаемом устройстве представляет собой дугообразные каналы, расположенные по перпметру корпуса, и сетки, закрывающие каналы, размещенные против щеток, а устройство для перемещення конуса выполнено в виде поплавка, установленного в нижней части корпуса.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. ; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 и сечение по Б-Б на фиг. 2.

По оси вертикального цилиндрического корпуса 1 проходит загрузочная труба 2 с бункером 3 в верхней части. Уровень твердой фазы в бункере расположен выше верхнего торца корпуса. В верхней части корпуса размещен коллектор 4 для подачи жидкой фазы и кольцевой желоб 5 с наклонным днищем для выгрузки твердой фазы. Под загрузочной трубой установлен направляющий конус 6, который закреплен на подвижном плавающем поплавке 7. В днище корпуса иод поплавком 7 имеется патрубок 8 для подачи импульсов давления. На загрузочной трубе 2 смонтирован ряд тарелок 9, имеющих радиальные щели 10 типа жалюзи. При этом щели 10 каждых двзх соседних тарелок имеют разные углы наклона жалюзи по величине и направлению. В нижней части рабочей зоны устройства расположен дренажный узел 11, выполнеиный в виде нескольких, например трех, дугообразных каналов И, опоясывающих корпус 1, отделены каналы от полости устройства сетками 12.

С каналами узла 11 .соединены переливные трубы 13, поддерживающие в аппарате уровень жидкости несколько ниже уровня выгрузки твердой фазы. На уровне дренажного узла размещена тарелка 14, закрепленная на подвижном поплавке 7 с помощью стоек 15. На краях тарелки 14 закреплены эластичные щетки 16.

Устройство работает следующим образом.

Поступающая из бункера 3 в загрузочную трубу 2 твердая фаза подается в нижнюю часть рабочей зоны устройства. Одновременно в верхнюю часть устройства через коллектор 4 поступает жидкая фаза. Выходя из загрузочной трубы 2, твердая фаза стекает по направляющему конусу 6 и располагается на поплавке 7. В нижнюю часть устройства по иатрубку 8 подаются импульсы давления, которые сообщают поплавку 7 возвратно-поступательное движение. При ходе иоплавка 7 вверх конус 6 перекрывает загрузочпое отверстие трубы 2. При этом твердая фаза под влиянием импульсов поднимается в противотоке движущейся жидкой фазы. Благодаря тому, что тарелки Р имеют щели 10, причем щели каждых двух соседних тарелок расположены под углом одна к другой, твердая фаза при движении вверх закручивается, ириобретает поперечное движение, что способствует более интенсивному контакту твердой фазы с жидкой. Твердая фаза выгружается через край корпуса в кольцевой желоб 5 с наклонным диииJ,eм. Жидкая фаза, пройдя сверху вниз, отбирается в дренажный узел 11. При этом поверхность сетки 12 очищается от гранул зернистого материала щетками 16, которые движутся вместе с тарелкой 14 и поплавком 7 возвратно-поступательно под воздействием импульсов давления. Частота возвратио-поступательного движения иоплавка 7 и его амплитуда могут регулироваться.

Формула изобретения

1.Устройство для контактирования в системе «твердое тело-жидкость, содержащее вертикальиый цилиндрический корпус с патрубками ввода и вывода реагентов, загрузочную трубу, направляющий конус, размещенный под загрузочной трубой, и дренажный узел, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена, направляющий конус выполнен подвижным и снабжен устройством его перемещения.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на загрузочной трубе установлены перфорированные тарелки, одна из которых выполнена подвижной, соединена с устройством перемещения коиуса и снабжена щетками, расположенными по ее периферии.

3.Устройство по пп. 1-2, отличающееся тем, что дренажный узел выполнен в виде дугообразных каналов, расположенных по периметру корпуса, и сеток, закрывающих каиалы и размещенных против щеток.

4.Устройство по пп. 1-2, отличающееся тем, что отверстия в тарелках выполнены в виде радиальных щелей тииа «жалюзи, расположенных иод углом одна к другой.

5.Устройство по и. 1, отличающееся тем, что устройство перемещения конуса выполнено в виде поплавка, установленного в нижней части корпуса.

15

71

5 - Ь

v

IB