Массообменный аппарат Советский патент 1976 года по МПК B01D3/20 

1

Изобретения относится к конструкциям массообменных аппаратов и может быть использован в процессах массообмена для систем «газ (пар) - жидкость.

Известны масообменные аппараты, включающие корпус, секционированный перфорированными тарелками, контактные элементы, установленпые на тарелках, переточные устройства в виде труб с отбойниками и сливные карманы, размещенные по периферии тарелок 1-2.

Известен массообменный аппарат, включающий корпус, секционированный таре 1ками, состоящими из двух горизонтальных перфорированных полотен, на нижних из которых установлены контактные элементы, проходящие через отверстия в верхних полотнах, переточные устройства в виде труб с отбойниками, и сливные карманы, размещенные по периферии нижних полотен, в которых расположены нижние торцы труб, образующие гидрозатворы 3J.

Общим недостатком известных устройств является высокая скорость газа и брызгоунос, что значительно снижает массообмен между фазами.

С целью интенсификации массообмена и улучшения перетока жидкости с одной тарелки на другую в контактных Эотементах предла.аемого аппарата установлены горизонтальные перфорированные перегородки, образующие с нижними полотнами каналы, а края верхних полотен отогнуты вверх со стороны отбойников и вниз - со стороны карманов, а также по центру контактных элементов установлены сопла, проходящие через горизонтальные перфорированные перегородки и укрепленные на нижних полотнах, а сливные карманы снабжены патрубками, коаксильно размещенными внутри труб.

На фиг. 1 изображен массообменный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - контактный элемент с частичным разрезом.

Массообменный аппарат состоит из корпуса 1, секционированного тарелками, состоящими из двух горизонтальных перфорированных полотен 2 и 3, на полотнах 2 установлены контактные элементы 4, проходящие через отверстия в верхних полотнах 3, переточных ycTpoiicTB в виде труб 5 с отбойниками 6, и сливных карманов /, размещенных по периферии нижних полотен 2, в которые заходят нижние торцы труб 5, образующие гидрозатворы.

В контактных элементах 4 установлены горизонтальные перфорированные перегородки 8, образующие с нижними полотнами 2 каналы 9 для прохода жидкости, а по центру э.аементов 4 установлены сопла 10, проходящие через перегородки 8 и укрепленные па полотнах 2.

Края 1 и 12 верхних полотен 3 соответственно отогн)ты вверх со стороны отбойников 6 и вниз - со стороны карманов 7.

Сливпые карманы 7 снабжены патрубками 13, коаксиально размещенпыми внутри труб 5.

Основной поток газа с нижележащей тарелки поступает в контактные элементы 4 вышележащей тарелки, затем, проконтактировав с жидкостью, газ в виде газо-жидкостной 3 мульсии поступает на верхнее полотно 3, где происходит сепарация фаз. Отделенный от жидкости газ поступает на следующую тарелку.

На каждой тарелке часть газового потока направляется в патрубок 13 переливного устройства, у верхнего среза которого газ инжектирует жидкость из кольцевого зазора, образованного иатрубком 13 и трубой 5. Далее, двигаясь прямотоком с жидкостью в виде газо-жидкостной эмульсии, газ поступает в пространство над вышележащей тарелкой. Жидкость с верхнего полотна 3 нижележащей тарелки сливается в сливной карман 7, откуда через зазор между патрубком 13 и трубой 5 поступает к верхнему срезу патрубка 13, где происходит инжектирование жидкости газом. Образовавшаяся при этом эмульсия движется вверх по трубе 5. Далее, отделившись от газа, жидкость через переливной порог 14 поступает в полость между полотнами 2 и 3, где равномерно распределяется между контактными элементами 4, в которых происходит контактирование фаз. Из контактных элементон 4 жидкость в смеси с газом поступает на верхнее полотно 3, где происходит сепарация фаз. С верхнего полотна тарелки жидкость стекает в карман 7.

Контактирование фаз в контактном элементе 4 происходит следующим образом.

Газ под каждым контактным элементом 4 делится на два потока, один из которых - рабочий поступает в сопло 10, а другой,- проходя через перегородку 8, образует с находящейся на нем жидкостью газо-жидкостную эмульсию, которая, двигаясь в зазоре

между соплом 10 и стенкой элемента 4, поступает к верхнему срезу сопла 10, где происходит инжектирование эмульсии рабочим потоком газа. В контактный элемент 4 жидкость поступает по каналам 9. Попадая на перегородку 8, жидкость контактирует с газовой фазой, образуя при этом с ней газо-жидкостную эмульсию.

Формула изобретения

1.Массообменный аппарат, включающий корпус, секционированный тарелками, состоящими из двух горизонтальных перфорированных полотен, на нижних из которых установлены контактные элементы, проходящие через отверстия в верхних полотнах, переточные устройства в виде труб с отбойниками, и сливные карманы, размещенные по периферии нижних полотен, в которых расположены нижние торцы труб, образующие гидрозатворы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации массообмена и улучшения перетока жидкости с одной тарелки на другую, в контактных элементах установлены горизонтальные перфорированные перегородки, образующие с нижними полотнами каналы, а края верхних полотен отогнуты вверх со стороны отбойников и вниз - со стороны карманов.

2.Массообменный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что по центру контактных элементов установлены сопла, проходящие через горизонтальные перфорированные перегородки и укрепленные на нижних полотнах.

3.Массообменный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что сливные карманы снабжены патрубками, коаксиально размещенными внутри труб.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1.Авт. св. № 255189, кл. В 01D 3/20, 1968.

2.Авт. св. № 210085, кл. В 01D 3/32, 1966.

3.Патент ФРГ №. 1084696, кл. 12 а, 5, 1960 (прототип).

2

-5

-(

-t2

2}3

f t

,r