Контактный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью Советский патент 1977 года по МПК B01D47/04 

1

Изобретение относится к технике обработки газов и жидкостей при непосредственном контакте с целью очистки от пыли и газообразных примесей, охлаждения или нагрева осушения, или увлажнения газов в химической, нефтехимической, холодильной, судостроительной и других отраслях промышленности.

Известен циклонно-пеиный скруббер с закрученным потоком газа, в котором частично решен вопрос стабилизации пенного слоя. Он включает корпус с тангенциальным патрубком для ввода газа, центральную контактную трубу с окнами иа боковой поверхности в ее нижней части и сепаратор для отделения брызг жидкости.

Однако этот аппарат не обеспечивает требуемой эффективности протекающих в нем процессов тепло- и массообмена, например, при очистке газов от пыли при размерах частиц, менее 5 мкм, а также при испол зоварии его на судах в условиях качки, крена или дифферента судна, когда наблюдается неустойчивая работа аппарата и происходит частичный проскок газа без контакта с жидкостью.

Недостаточная эффективность работы аппарата объясняется следуюш.ими причинами: ввод газа через тангенциальный патрубок не позволяет достичь равномерного распределения газа на входе в контактную трубу и необходимой степени его закручивания, а следовательно, и необходимой турбулизации пенного слоя; требуются непроизводительные затраты энергии на раскручивание и враш,ение невспененной жидкости, находяш,ейся под пенным слоем в бункере аппарата; отсутствует фиксация высоты пенного слоя; аппарат имеет значительные габариты.

Известен контактный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью, включающий корпус с днищем, внутри которого размещена контактная труба, снабженная в нижней части решеткой-завихрителем, сепаратор, патрубки ввода и вывода газа и жидкости. В

нижней части аппарата имеется буккер-приемник.

Недостатком известного аппарата является то, что в бункере возможно образование застойной зоны и осадков, что приводит к забиванию патрубка для вывода суспензии и необходимости частой остановки для его очистки. Кроме того, наличие бункера значительно увеличивает габариты аппарата; в известном аппарате высота пенного слоя не фиксируется.

С целью повышения эффективности процессов тепло- и массообмена и обеспечения устойчивой работы в условиях изменяющихся расходов газа и жидкости в предложенном аппарате решетка-завихритель размещена нэ

днище, причем аппарат снабжен сепаратором для разделения пены, установленным в верхней части контактной трубы.

На фиг. 1 представлен предложенный аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

Аппарат содержит корпус 1, контактную трубу 2, многоканальную реп1етку-завихритель 3, установленную на днище аппарата, сепаратор 4 для разделения динамической пены, перегородку 5, делящую аппарат на камеру 6 для ввода и распределения необраГюганных газов и камеру 7 для разделения динамической пены.

Аппарат имеет сепаратор 8 для отделения капель жидкости из газового потока, перегородку 9, служащую для образования сепарационной камеры 10, канал 11 для отвода отсепарированной жидкости, а также патрубки для ввода 12 газа и его вывода 13, для ввода 14 жидкости и 15 ее вывода. В случае необходимости контактная труба может быть снабжена отверстиями .16 для возврата в нее жидкости из камеры для разделения пены.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Газ вводится в камеру 6 аппарата через патрубок 12 и направляется в ее нижнюю часть. Затем газовый поток, захватывая жидкость, поступающую через патрубок 14, проходит вместе с ней через рещетку-завихритель 3 и приобретает вращательное движение. При этом в контактной трубе 2 образуется сильно турболизованная пена, которая поступает в сепаратор 4, сообщающий ей вращательное движение. На выходе из сепаратора 4 происходит разделение пены за счет действия центробежных сил вращающегося газожидкостного потока. Жидкость собирается на перегородке 5 и по ней стекает на дно камеры 7, оттуда она через патрубок 15 выводится из аппарата.

При небольщих нагрузках по жидкости, т. е. когда подаваемое количество жидкости в ап-, парат меньше количества выносимого с пеной из контактной трубы в аппарате, предусмотрена возможность циркуляции жидкости, для чего нижняя часть контактной трубы снабжена отверстиями 16, через которые она сообщается с камерой 7 для разделения динамической пены.

Выделенный из пены газ поступает в сепаратор 8, где происходит дополнительное его закручивание. После отделения капель жидкости в сепарационной камере 10 отработанный газ через патрубок 13 выводится из аппарата. Отсепарированная жидкость из сепарационной камеры отводится по каналу 11 в камеру

7 для разделения пены.

Предложенная конструкция позволяет повысить эффективность процессов тепло- и массообмена при контакте газа с жидкостью за счет высокой турбулизации газожидкостных

потоков и получения равномерного по сечению и высоте пенного слоя, независимого от колебаний расходов газа и жидкости, а также в результате исключения непроизводительных затрат энергии на вращение невспениваемой жидкости.

Аппарат дает возможность интенсифицировать процессы, протекающие в системе газ- жидкость. Он обеспечивает нормальную работу при использовании его на судах в услоВИЯХ качки, крена и дифферента судна.

Отсутствие застойных зон в аппарате, надежный не забиваемый отложениями отвод отработанной жидкости через переливную трубу повышает надежность его работы при очистке

газов с высокой запыленностью.

Уменьшение диаметра и высоты аппарата, а следовательно, и его металлоемкости снижает расходы на его изготовление.

Формула изобретения

Контактный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью, включающий корпус с днищем, внутри которого размещена контактная труба, снабженная в нижней части рещеткой-завихрителем, сепаратор, патрубки ввода и вывода газа и жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процессов тепло- и массообмена и обеспечеПИЯ устойчивой работы в условиях изменяющихся расходов газа и жидкости, решетка-завихритель размещена на днище, причем аппарат снабжен сепаратором для разделения пены, установленным в верхней части контактной трубы.

3

1

Б-Б

fuz.l

А-А

Фиг. 2