Противоточный центробежный массообменный аппарат Советский патент 1978 года по МПК B01D11/04 

1

Изобретение относится к области оборудования химико-технологических процессов и пре:Д назиаче|НО для систем «жидкость-жидкость.

Известеи протиЕ.оточ«ый центробежный массообменный аппа;рат, содержащий «еподвижный корпус, .ротор, -выполненный в виде илоскопараллсльных дисков, с размещенной между .ними насадкой, на периферии которого установлены вертикальные лопатки, равномерно расиоложенные по окружности, устройство для ввода и вывода фаз 1.

Недостаток такого аппарата состоит в том, что отсепарировалная тяжелая фаза, .находящаяся между ротором и неподвижны(м корпусом и образующая гидрозатвор, имеет значительно меиьшую скорость вращэния, чем жидкость, иахадящаяся внутри самого ротора, что зиачительно уменьшает размер столба жидкости внутри последнего, а следовательно и размер контактной зоны, т. е. снижает эффективность масСОоб|мана. Кроме того, ввиду значительных сил тре«ия вращающейся жидкости у внутрвнн.их станок неподвижного корпуса «а вращение ротора расходуется большая мощность привода.

Для повыщения эффе1кти1вности маосоо.бMeiHa и снижения мощности, затрачиваемой на вращеиие ротора .в предлагаемом уст ройстве KOipnyc установлен на отдельном валу с

возможностью вращения со скоростью, отличной ОТ скорости ротора.

На чертеже схематично изображено описываемое устройство, продольный разрез. Аппарат содержит корпус 1, ротор 2 с ве1ртикальными лопатками 3, расположеиными ла его периферии, и кожух 4. Корпус 1 имеет камеру 5 для отвода отработанной тяжелой фазы.

В роторе 2 имеются: ста.кап 6 для подачи тяжелой фазы, 7 для подачи легкой фазы и камера 8 для отвода отработанной легкой фазы. На кожухе 4 закренлено устройство 9 для ввода и вывода фаз. Устройство 9

имеет каналы 10, 11, соответственно для подачи легкой и тяжелой фаз и 12 для вывода легкой фазы. Для вывода тяжелой фазы из аппарата иа кожухе 4 устааювлена трубка 13. Корпус 1 установлен на вращающемся валу 14, скорость вращения которого отличается от скорости вращения ротора. Для повышения эффективности массообмена ротор 2 может быть она:бжен (насадкой.

Аппарат работает следующим образом.

Дбгкая фаза подается через центральный канал 10 устройства 9, проходит в каналы 7 и под дейст|вием центробежных сил давления подается на периферию ротора 2 вблизи главного уровня раздела фаз. Далее легкая фаза

перемещается во внутренней полости ротора 2

3

К его центру, перетекает в камеру 8 и выводится из аппарата через ка«а,л 12 устройства 9.

Тяжелая фаза подается че|рез 11 устройства 9 в .н 6, откуда -под действием центробежной силы разбрызгивается ,в слой легкой фазы и проходит сквозь последнюю к периферии ротора 2, .непрерывно контактируя с ней.

При достижении уровня раздела фаз капли тяжелой фазы коалесцируют, образуя сплошной -потОК, который проходпт между верти1кальпыми лопатками 3 к В1нутрен.ней поверхности корпуса 1 и далее к центру аппарата между корпусом 1 и ротором 2 в камеру 5, откуда и выводится из аппарата с помощью трубки 13.

Благодаря вращению корпуса 1 на iBaлу 14 снижается разница между значениями угловых скоростей вращения ж.идких фаз. находящихся внутри ротора 2 и отработанной тяжелой фазы между ротором 2 и корпусом 1. Это приводит к В031МОЖ1НОСТИ увеличения размера контактной зоны или размера

столба легкой жидкости внутри ротора 2, и; следовательно к увеличению эффекти1В1НОСти массообмена. Kjpo-Me того, снижение градиента скоростей вращения слоев жидкой фазы между ротором 2 и корпусом 1 поз(воляет значительно снизить нотери мощности привода ротора 2.

Формула и 3 о б р е т е « и я

Противоточный центробеЖНЫЙ массообмбнный аппарат, содержащий корпус, ротор, размещенный :на валу В нутри последнего и соосно с ним, устройство для ввода и вывода фаз, привод ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности массообмеиа и снижения мощности, затрачиваемой на вращение ротора, корпус установлен на отдельном валу с возможностью вращения со скоростью, отличной от скорости ротора.

Источники ИНформации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР jYo 272946, кл. В OID 11/04, 1970.

3