Массообменный аппарат Советский патент 1978 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к химическому машшгостроению и может быть использовано, например, в химической, нефтехимтяеской, пищевой промышленности для осуществления М юсообменных процессов (абсорбции, дистилляц-ии, ректификации, перег онки) Известен пленочный аппарат, включающий корпус с лопастным ротором. Ротор имеет вертикальные лопасти, причем iviemn лопастями и CTeiffioft аппарата ирецускатривают небольшой зазор, чтобы лопасти перемешивали только газ и HS задевалт плен ку жидкрсти которая стекает по стенке l Необходимость создания малого зазора между попастыо и стенкой аппарата для получения пленки раствора обуславливает усложнение обслуживания и изготовления аппарата. .Известен тонкопленочный массообменный аппарат, включающий корпус с рубашкой, ротор в виде вала с закрепленны1 га на нем радиальными лопастями и распределительны диском, имеющим кольцевую полость с отверстиями; Под распределительным диско.м расположен пленкообразующий элемент, выполненный в вице усеченного с радиальными лопастями, а под ним - отбоШьй усеченн.ый конус 2J. В излестном аппарате при повышенных скоростях газовой фазы происходит захват капелек жидкости и унос их из аппарата. Это выз.ывает необходимость снижения относит-ельных скоростей движения жидко- сти и газа и, следовательно, уменьшения уделтзной производительности аппарата. Кроме того, распределительный диск, выполненный с кольцевой полостью и отверстиями .в ней, имеет постоянную величину истечения жидкости, заданную конструктивно. Следовательно, при переходе на растворы с другими физико-химическими свойствами требуется изготовление нового распределительного диска с другим сечением отверстий, Целью изобретения является интенсифинация пресса за счет упрощения регулирования толщины пленки жишсости и обеспечение Высоких скоростей газа и жидкости.. Достигается это тем, что в известном аппарате, имеющем ротор в виде вала с закрепленными на нем радиальными попастями, распределительным аиском, пленкообразулшим элементом, выполненным в вице усеченного конуса с радиалыгыми лопастями, отбойным усеченным конусом, распре целительный диск установлен с возможностыю перемещения вдоль вала и расположен внутри тшенкообразу ошего элемента, а на наружной поверхности усеченного пленкообразующего конуса имеются радиальные лопатки. Наличие на наружнойповерхности пленкообразуюшего элемента радиальцых логаток, взаимодействующих с конической час крышки аппарата, позволяет за счет центр бежной силы отделить капли раствора от газовой фазы. Следовательно, при одних и тех ке геометрических размерах аппара та можно поддерживать значительно более высокие относительные скорости движения жидкости и газа. Возможность осевого перемещения распредели1ельного диска, расположенного внутри пленкообразующего элемента (при насфойке), позволяет менять в больших пределах ширину кольцевой шели, образова ной внутренней поверхностью пленкообра™ зующего конуса и торцомраспределительного диска, и, следовательно, подбирать скорость истечения 1 аждой данной жидкост для создания оптимальной толщины ее пле ки. Кроме того, ис1-ечение жидкости иа ще ли более равномэрнов, чем через систему отверстий, что обеспечивает более равномерное распределение раствора по пленкообразующему элементу. На чертеже изображен предлагаемый м массообменный аппарат, продольный разрез. Вертикальный коррус 1 аппарата, снабжен термостатируюшей рубашкой 2 со шту церами 3 и 4 для подачи и отвода теплг- носителя. Внутри корпуса расположен ротор, состоящий из вала 5 и радиальных лопастей. 6. Корпус I сочленен с днишем 7, на котором расположены патрубод 8 слива раствора и нюкм.Ш опорный подшип™ ник 9 вала 5. Аппарат закрывается крышкой 10, на которой смонтированы верхняя опора 11 вала 5, патрубок 12 подачи исходного раствора и патрубок 13 удаления газовой фазы. В верхней части аппарата расположен пленкообразующий элемент, со стоящий из пленкообразуккцего усеченного конуса 14 и отбойного yce4eiffloro конуса 15, жестко соединенных между собой через радиальные лопасти 16, Пленкообразующий элемент неподвижно соединен с торцами радиальных лопастей 6, закреплен ных на валу 5. На нар -жной поверхности пленкообразующего конуса 14 имеются радиальные лопатки 17, торцы которых образуют небольшой (О,5-1,О) зазор с конической частью крышки 1О. Внутри пленкообразук щего элемента расположен распределительный диск 18, который крепится иа валу 5 с возможностьжэ осевого тюремещения, например, при помощи резьбы. Торец диска 18 и внутренняя поверхность пленкообразующего конуса 14 образуют кольцевую щель для истечения раствора, щирина которой регулируется перемещением диска 18 вдоль оси вала 5. Масс ообменный аппарат работает следующим образом. Исходный раствор подают в атшрат по патрубку 12 на распределительный диск 18, При вращении вала 5 и закрепление го на нем диска 18 раствор центробежной силой отбрасывается к его торцам и попадает в щель, образованную торцом диска 18 и внутренней поверхностью конуса 14, Толщина пленки постепенно уменьшается при движении от менынего диаметра конуса к большему; с кадуса 14 пленка жидкости сбрасывается на Внутреннюю стенку корпуса 1, движется вниз и далее удаляется через патрубок 8, Газ (пар) поднимается, закручивается (перемешивается) лопастями 6, контактирует с пленкой жидкости, стекающей по внутренней стенке корпуса 1, и поступает в полость, образованную внутренней поверхностью крышки Ю и наружной поверхностью пленкообразующего конуса 14. Лопатками 17, закрепленными на конусе 14, газовый поток закручивается, и центробежной силой капли жидкости отделяются от газа. Газ удаляется через патрубок 13. Формула изобретения Массообменный аппарат, включающий вертикальный корпус с рубашкой, ротор в виде вала с закрепленными на нем радиальными лопастями, распределительным диском, пленкообразующим ачементом, выполненным в виде усеченного конуса с радиальными лопастями и отбойным усеченным конусом, отличающийся TeMj что, с целью интенсификации массообмена за счет упрощения регулирования толщнны пленки и обеспечения высоких скоростей газа и жицкости, распределителшый диск установлен с возможностью перемещения вдоль вала и расположен внутри пленкообразующего элемента, а нар)кная поверхвсхугь пленкообразующегс элемента снабжена рапиальвыми лопатками.

Источники инфор1иации, принятые во внимание при експертнзе:

I. Рамм В. М, Абсорбция . М,, , Химия 1976, с. 324.

2. Авторское свидетельство СССР К 512772. кл. В 01 D 3/28, 1974.

П

16

12

П