Массообменный аппарат Советский патент 1978 года по МПК B01J1/22 

1

Изобретение относится к оборудованию для проведения массообменных, преимущественно адсорбционных процессов в химической промышленности в системе газ твердое тело , а также в системе газ

(пар) - жидкость (преимушественно в в системе газ - микросферический адсорбент ).

Известен массообменный аппарат, включающий корпус с тарелками, контактные устройства в виде усеченных конусов Прикрепленных к нижней стороне каждой тарелки, и переточные устройства 1

Недостатком указанного аппарата я&-. ляется сравнительно малые скорости газового потока (1-2 м/с), рассчитанные на свободное сечение аппарата.

Цель изобретения - интенсификация процесса. массообмена и повышение эффективности работы аппарата за счет значи тельного увеличения скорости газового потока на свободное сечение аппарата (1О2О м/с).

Поставленная цель достигается тем, что гшпарат снабжен размещенным на тарелке над контактным, устройством сапарационным устройством, выполненным из профилированных лопаток со встроенным в него обтекателем, верхняя часть которого входит в контактное устройство вышележащей тарелки и коаксиально установленным дополнительным контактным устройством, выполненным в В1зде опрокинутого усеченного конуса переменного сечения. Кроме того, к корпусу аппарата прикреплена фигурная вставка, нижняя часть которой размещена в зазоре между контактным усгройством- и дополнительным контактным «стройством, а верхняя прикреплена к корпусу и над ней размешен нижний конец переточного устройства.

Обтекатель сепарашюнного устройства вьшоянен в виде двух конусов сочлененных основаниями.

На фиг. 1 представлен. массообменшлЛ аппарат, продольный разрез; на фт-. 2 то же, поперечньтй разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фкг. 2.

Аппарат состоит из корпуса 1, внутри которого по высоте размещено несколько тарелок. Каждая тарелка включает контактное устройство 2 в виде усеченного Koiryca с расположенным в верхней части егэ сепарашшнным устройством 3, выполненным из профилированных лопаток 4; дополнительное контактное устройство 5, выполненное в виде опрокинутого конуса переменного сечения; пеуютоки 6; фигуу)иую вставку, составленную из двух усеченных конусов 7 и 81, обтекатель 9 в виде двух . конусов, сочлененных основаниями.

Перетоки 6 представляют собой устройства, выполненные в плане в виде части кольцевого сечения, ограниченного с трех сторон профилируюитм кожухом 1О, а с четвертой стороны - внутренней стенкой корпуса 1 аппарата. Перетоки равномерно распределены у внутренней поверхности корпуса аппарата и закреплены на диске 11, в котором также имеются пазы подобного сечения для прохождения перетЪков, идущих с верхней тарелки. 1)на фиг. 4 заштрихована Ю позиция).

В диске 11 также имеются прорези 12 для создания циркуляции части твердой (или жидкой) фазы на бдной тарелке. .

Кроме того, в аппарате имеются штуцер 13 для отвода из аппарата отработанной твердой (жидкой) фазы и штуцер 14 для отвода из аппарата очищенного газового потока, штуцер 15 для ввода в аппарат твердой (жидкой) фазы.

Между верхним концом конуса 5 и нижним торцом фигурной вставки имеется кольцевой зазор для отвода микросфериче- ского адсорбента (или жидкости) послееле выхода из сепарационного устройства 3.

Между нижним торцом контактного устройства 2.и верхней конической поверхностью фигурной вставки имеется кольцевая (или прерывистая) щель .для выхода, твердой (или жидкой) фазы в пространство контактного устройства. Верхний конус 8 фигурной ставки обеспечивает движение микросферического адсорбента (или жидкости) по внутренней поверхности его к кольцевой щели.

Аппарат работает следующим образом. Микросферический адсорбент (или жидкость), поступая на верхнюю тарелку ап- парата по щтуцеру 15 b зону между KOH-Iтактным устройством 2 и верхней частью фигурной вставки, движется самотеком по внутренней поверхности конуса 8 фигурной вставки и через кольцевую (или прерывистую) щель попадает в пространство конs aKTHoro устройства 2, г-де подхватывается газовым потоком, движущимся снизу

вверх с высокой скоростью (1О-2О м/с). На чертеже движение твердой (или жидкой) фа-зы показано сплошной линией, а движение газового потока пунктирной линией,

Пройдя зону контактного устройства,

твердая (или жидкая) фаза с газовым потоком попадает в сепарационное устройство 3 для центробежного разделения фаз. Взаимодействие фаз продолжает осуществляться и в дополнительном контактном устройстве 5.

Отделившаяся твердая (или жидкая) фаза падает на диск 11, откуда часть ее по

перетокам 6 поступает на нижележащую тарелку, а часть через прорези 12 на циркуляцию для увеличения времени пребывания твердой (или жидкой) фазы на тарелке.

Твердая (или жидкая) фаза, перемещаясь сверху В1ШЗ от тарелки к тарелке по перетокам, выходит из аппарата через штуцер. 13, а газовый поток, пройдя все ступени, выходит из верхней части аппарата через

штуцер 14. Таким образом, каждая ступень работает в прямоточном режиме .взаимодействия фаз, а аппарат в целом - в противоточном.

30

Формула изо,. брет«гния

1, Массообменный аппарат, преимущественно для адсорбционных процессов, включающий корпус с тарелками, контактные устройства в виде усеченных конусов, прикрепленных к гшжней стороне каждой тарелки, и переточные устройства, о г- личающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повыщения эффективности работы аппарата, аппарат снабжен размещенным на тарелке над контактным устройством сепарационным устройством, выполненным из профилированных лопаток со встроенным в него обтекателем, верхняя часть которого входит в контактное устройство вышележащей тарелки и коаксиально установленным допол нительным KOHTaKTHbnvi устройством, выполненным в виде опрокинутого усеченного конуса переменного сечения.

2. Массообменный аппарат по п. 1, отлич люшийся тем, что к корпусу прикреплена фигурная вставка, нижняя часть которой размещена в зазоре между контактным устройством и дополнительным контактным устройством, а верхняя прикреплена к корпусу и над ней раз