Устройство для массообмена и перемешивания Советский патент 1977 года по МПК B01D3/32 B01F7/02 

размещенными в его верхней и нижней ча стях, а перемешивающие устройства 4 выполнены в виде направленных навстречу друг другу шнеков, расположенных в конусах 8. По второму варианту исполнения на нерёмешиваюш,их устройствах, и корпусе, соответственно, установлены выпуклые 9 и вогнутые 10 перфорированные сферические обечайки. По третьему варианту исполнения диффузор снабжен рециркуляционной трубой 11 и сферическим перфорированным кожухом 12 со сферическим отбойником 13. Согласно четвертому варианту исполнения диффузор снабжен цилиндрическими упругими обоймами 14, в которых расположены перемешиваюшие устройства 4, выполненные в виде шнеков. Устройство работает следуюш,им образом. Находящаяся в аппарате смесь л идкостей, состоящая из легкой и тяжелой фазы, либо взвесь твердых частиц в жидкости, подаются в камеру 2 смешения следующим образом. Легкая фаза либо взвесь твердых частиц в жидкости нагнетаются через верхний конус 8 и шнек 4, а тяжелая фаза либо взвесь твердых частиц и жидкость - через нижний конус 8. В камере смешения за счет встречных потоков происходит смешение потоков, а затем их выброс через ирорезь 7 в виде плоских струй, которые режут общую массу перемешиваемых веществ и создают направленный поток вверх или вниз в зависимости от наклона прорези. В случае применения устройства для массообмена в системе газ-жидкость газ (пар) подается в нижнюю часть корпуса 1, а жидкость - в верхнюю часть. Газ (пар) проходит через перфорацию вогнутой сферической обечайки, где контактирует со стекающей, вращающейся пленкой жидкости. Проходя далее через перфорацию выпуклой сферической обечайки 9, газ (пар) контактирует с вытекающей из вышерасположенной вогнутой обечайки 10 жидкостью, которая под действием центробежной силы вращающейся выпуклой обечайки 9 отбрасывается к корпусу 1. Между вогнутой и выпуклой обечайками часть газа (пара) за счет перемешивающих устройств 4, установленных на валу 3, возвращается под нижерасположенную выпуклую обечайку 9, причем установленные ниже отбойники 15 отбрасывают газ и попавшую жидкость к корпусу 1. Для предотвращения сбора жидкости у стенок аппарата при изменении расхода производится регулирование зазора между обечайками с помощью резьбовой втулки 16, укрепленной на опоре 17 вала 3. В случае устройства с рециркуляционной трубой газ (пар) или легкая фаза подаются снизу, всасываются вместе с жидкостью, заполняющей до определенного уровня устройство, и под действием перемешивающего устройства 4 и ЦентробежнЙ1х сил, возникающих при вращении вала 3, вйбрасУваются через прорези 7 вместе с жидкостью. Пузырьки газа (пара) под напором струй жидкости, попадая в перфорацию корпуса 1, режутся на более мелкие пузырьки, обновляя и увеличивая поверхность контакта фаз. Далее газ (пар) или легкая фаза движутся вверх, но сферический отбойник 13, вращающийся вместе с валом, отбрасывает их аксиально вниз, посредством чего часть газа (пара) или легкой фазы возвращается в устройство; рециркуляция газа (пара) или легкой фазы осуществляется за счет вращающейся трубы 11 с обратными лопастями 18. В случае устройства с упругими обоймами, легкая фаза всасывается при вращении вала 3 посредством верхних шнека 4 и обоймы 14, а тяжелая - посредством нижних шнека 4 и обоймы 14. Далее потоки жидкости сталкиваются в зазоре между корпусом 1 и кожухом 12, диспергируются и с силой выбрасываются в прорези 7. Данное устройство эффективно тем, что при его работе происходит двухкратная гомогенизация материалов за счет внедрения потока в поток в сферическом зазоре и за счет сильного выброса плоских струй, которые режут общую массу перемешиваемых материалов, гомогенизируя ее. Формула изобретения Устройство для массообмена и перемешивания, содержащее корпус, в котором выполнена камера смешения, вал с перемешивающими устройствами и штуцеры ввода и вывода компонентов, отличающееся тем, что, с целью увеличения объема камеры смешения, поверхности контакта фаз и напора потока. компонентов, корпус выполнен в виде сферического диффузора с винтовыми прорезями и конусами, размешенными в его верхней и нижней частях, а перемешивающие устройства выполнены в виде направленных навстречу друг другу шнеков, расположенных в конусах. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью интенсификации массообмена, на перемешивающих устройствах и корпусе, соответственно, установлены выпуклые и вогнутые перфорированные сферические обечайки. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диффузор снабжен рециркуляционной трубой и сферическим кожухом с отбойником. 4.Устройство по и. 1, отличающееся тем, что диффузор снабжен цилиндрическими упругими обоймами, в которых расположены шнеки. 5.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что кожух выполнен перфорированным, а отбойник - сферическим.

Фиг.}

15

Ю

(put.4