Массообменный аппарат Советский патент 1977 года по МПК B01D3/26 

1

Изобретение относится к оборудованию для проведения,, масрорбменных процессов в химической промышленности.

Известен массообменный аппарат, включающий корпус цилиндрической формы с рзасположенными по его высоте тарелками, каждая из которых снабжена вертикально установленными контактными патрубками с сепарационными устройствами в их верхней части и переточнымц патрубками l| .

Этот аппарат предназначен для проведения массообменных процессов в системах газ (пар) - твердое тело, например микросферический адсорбент, и газ (пар) -жидкость.

Известен также массообменный аппарат представляющий собой корпус цилиндрическо формы с расположе1шыми по его высоте коническими тарелками, каждая из которых снабжена центральным вертикально установ- ленным контактным патрубком с сепарационным устройством в его верхней части и с кольцевым зазором в нижней части относительно поверхности тарелки, и переточным патрубком 2 .

Этот аппарат имеет некоторые недостатки. Так при переходе к аппаратам большой производительности снижается равномерность распределения твердой (жидкой) фазы по поперечному сечению центрального контактного патрубка, а увеличение времени пребывания твердой (жидкой) фазы в контактном патруб-ке приводит к увеличению высоты аппарата.

Целью данного изобретения является интенсификация процесса за счет увеличения скорости газового потока на свободное сечение аппарата, равномерного распределения твердой фазы по сечению аппарата и обеспечении ввода фаз по центру аппарата.

Для осуществления этой цели каждая тарелка выполнена в ввде вертикальной перегородк расположенной по оси аппарата, с установленной под углом к ней наклонной перегородкой, оразующих карман для твердойфазы, в который вмонтированы вставки, а контак-шый патрубо - установлен с противоположной стороны .вертикальной перегородки под углом к ней и его входное сечение которого частично перекрыто наклонной перегородкой, причем вставки выполнены в виде треугольной пирамиды. На фиг. 1 показан предлагаемый аппарат на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3сечение Б-Б фиг. 1. Массоо1бменный аппарат имеет корпус 1 прямоугольного сечения, вертикальную плоскую перегородку 2, разделяющую аппарат на две равные части, контактные патрубки 3, установленные ступенчато по его высоте с обеих сторон перегородки под углом к веп тикали, устройство 4 для центробежного раз деления фаз; наклонные перегородки 5 в ви ,де плоскостей, наклоненных в сторону входных отверстий контактных патрубков нижеле жащей ступени, вставки 6 для предотвращения застойных зон твердой фазы на днище ступени, щель 7, образованную нижней частью наклонной перегородки 5 и частью входного сечения контактного патрубка 3, штуцер S и 8 соответственно для подачи твердой (жид кой) фазы в аппарат и вывода твердой (жидкой) фазы из аппарата, штуцера 1О и 11 со ответственно для ввода газового (парового) потока на очистку в аппарат и вывода из ап парата очищенного газового (парового) пото ка, щтуцер 12 для отвода .твердой (жидкой фазы из аппарату в момент остановки его. Аппарат работает следующим образом. Твердая (жидкая) фаза, поступая на верх нюю наклонную перегородку 5 через штуцера 8, движется самотеком по наклонной плоской перегородке к щелям 7, образованным нижней-Частью наклонной перегородки 5 и частью входного сечения контактного патрубка 3. Через эти щели твердая (жидкая) фаза попадает в пространство контактных патрубков, где подхватывается газовым (паровым) потоком, движущимся снизу вверх по аппарату (вход газового потока в аппарат через штуцер 10). Скорость газового потока в контактных патрубках 15-20 м/с. Пройдя зону контактного патрубка, твердая (жидкая) и газовая фазы поступают в устройство 4 для центробежного разделения фаз Твердая (жидкая) фаза отбрасывается на наклонную перегородку 5 нижележащей ступени и пускается самотеком по ней в направлении щелей этой ступени, а газовый по ток устремляется к входным отверстиям контактных патрубков вышележащей ступени. Направленная сверху вниз от ступени твердая (жидкая) фаза наконец попадает в нижнюю последнюю ступень и через щтуцер ,9 отводится из аппарата. Газовый поток, пройдя все контактные сту пени, выходит через штуцер 11. Штуцер 12 П{эедназначен для отвода твердой (жидкой) фазы из аппарата в момент остановки аппарата. Таким образом, контактная ступень представляет собой ряд контактных патрубков 3, расположенных по горизонтали (см. фиг. З) с той или с другой стороны вертикальной перегородки 2, и наклонную перегородку 5, установленную под ними. Контактные патрубки смонтированы на вертикальной перегородке под углом 20-30 к ней, наклонная перегородка - под углом ЗО-4О к ней. Перетоки для перемещения твердой (жидкой) фазы с одной контактной ступени на другую в этой конструкции отсутствуют: роль перетоков выполняют наклонные перегородки 5, по которым твердая (жидкая) фаза после отделения от газовой (паровой) фазы в сепарационном устройстве 4 направляется к щелям 7 и доставляется внутрь контактных патрубков нижележащей ступени. Для предотвращения застойных зон твердой фазы на днище контактной ступени в промежутке между щелями установлены встабки 6 в виде треугольной пирамиды. Каждая ступень работает в прямоточном взаимодействии фаз, а аппарат в целом в противоточном. Основные зоны взаимодействия фаз н ходятся в контактных патрубках и сепарационных устройствах. Вертикальная плоская перегородка 2, разделяющая аппарат на две равные части, в своей верхней части не доходит до потолка аппарата (см. фиг. 1), что способствует увеличению в 2 раза свободного поперечного сечения в верхней части аппарата и тем самым улучшению условий отделения твёрдой (жидкой) фазы от газовой (паровой), т.е. езко уменьшается пылеунос или брызгоунос. Следует также отметить,что аппарат легко моделируется. Это дает возможность создавать аппараты большой единичной мощности, большой производительности и высокой эффективности. Расположение контактных патрубков на вертикальной плоской перегородке под углом к вертикали (2О-ЗО ) позволяет снизить высоту аппарата по сравнению с известным. Формула Изобретения Массообменный аппарат, преимущественно ля систем газ-твердое, включающий корпус с расположенными по высоте тарелками с контактными патрубками с сепарационными элементами, и переточные устройства, отличаюи ийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличения