Контактное устройство для взаимодействия газа (пара) с жидкостью Советский патент 1978 года по МПК B01D3/26 

Изобретение относится к аппаратам для проведения физико-химических рроцео сов между газами и жидкостями, в частности к аппаратам, предназначенным для насыщения жидкости газом, например для насыщения кислородом физиологического раствора, в котором выращиваются микроорганизмы, предназначенные для биологической очистки сточных вод, или для насыщения кислородом крови в аппаратах искусственного кровообращения. Известно контактное прямоточное устройство для взаимодействия газа с жидкостью, содержащее стакан с перфорированным дном, в котором концентрично установлены цилиндры, образующие кольцевые полости. Кроме того, в верхней части цилиндров установлены сепараторы l , Такая компоновка контактного устройс ва позволяет существенно увеличить степень насыщения жидкости, снизить ее диффузионное сопротивление, поскольку в устройстве жидкость последовательно перетекает из секции в секцию, взаимодействуя каждый раз со свежей порцией газа, Однако в известной конструкции эффективная работа достигается при сравнительно высоких линейных скоростях газа в контактных секциях (свыше 6м/сек), что делает ее непригодной для обработки растворов, чувствительных к механическим перет тещениям в процессе их насыщения гаэом„ К процессам, которые следует осуществлять в мягких условиях, можно отнести, например насыщение кислородом физиологических растворов, оксигенацию крови в аппаратах искусственного кровообращения. Целью изобретения является увеличение степени насыщения газом растворов, чувствительных к механическим перемещениям, Цель достигается тем, что устройство снабжено коробами, причем одни короба выполнены с перфорированным днищем, установлены между цилиндрами вверх днищем и прикреплены боковыми стенками к нижним кромкам цилиндров, а другие короба боковыми стенками закреплены с боковыми стенками предыпуших коробов, а их другие боковые стенки расположены относительно боковых стенок предыдущих коробов на расстоянии На чертеже изображено контакЙюе устройство, продольный разрез. Контактное устройство содержит стакан 1 с перфорнрованнЕл Ьном 2, контактные секции 3, каждая иэ которых об{швована парой коаксаально установлен ных вершкашаных 1шлиндров 4 н 5 коро ба в, 7. Ксфоб 6 выполнен с перфорироеанным яятдем 8 г его боковые стенки прикреплюы к нвжггам кромкам й№ япядров 4, 5} оани боковые стенки ко робов 7 закреплены с боковыми стеш мв коробов 6, а{}угие боковые стенки распола 1ке1 ыогвоо1Етвльно боковых стенок коробов 6 с 1И1воввкввм зазора 9. Устройст&о сва жено вентральной трубой 10 в трубками 11 и№ жидкости, а также сешкраторами 12. Койтакткоё устройство работает елеОУЮШВМ . ЖвоЕсх ть через трубу 10 поступает в аеят| влшук контак здую секпию и заполяяет ее. Сюза же чфег лерфорЩ)о ввшое внише S коргоба в подают гаг, которь @ аробвтса ва о ельные вувырькы, тщщтяаась вт&рл по контактной секшга. Пр етом провсясодит насыщение жид .кости аелевьяъ компонентом (на1фимер, ЕЯЮЮродомК В результате смещения пузырьков газа с яшвкостью образуется гвго ожвакоствой поток, поднимающийся вверх. На выкоце из сешшв ноток, пра поансшая ешшратор 12, поспупает в пвр вую (считая от аш5тра) технологаческувэ секцию. При этом пройсходит разделение фаз: газ уетрем|гяется вверх, а жидкость поа ае с1пзявм сш1ы тяжести стекает вйиз. В т снологипеской се1швг в эавиС8МОСТВ от , ра «4ешенного на вив 2 стакана 1 происхоант или гаш& няе веаяы и гьшоа оставшихся газа (при шсокгеианин врЬвнЬ либо поглощение К8сло{}ова вэ ЖИДКОСТИ мнкрооргаииж|Дами (при вырашива1шв микроор ганиэмов), лвбо какой-то другой пр1э« цесс. Через н эфо{щ скзаннре дно 2 живKoctb спшааетсз в нижнюю часть технологической секавв и через -зааор 9 по тувает во вторую ковтактную секцию, куда 2 нодаетез свежее порция газа. Взаимодействие фаз в этой я последующих с екци1зх происходи по рассмотренно выше схеме. Из последней техйол2гиеской секции жидкость по трубке 11 выводится из устройства. Наличие Сепаратора 12, имеющего возможность свободного перемещения под цействием вооходящего газожидкостного потока, обусловливает устойчивую работу контактного устройства в широком диапазоне изменения расхода газа Предложенное устройство обеспечивает более равномерное распределение авижушей СИЛЫ по контактным севдиям и jiBeличение движущей силы в целом. Это создает бнагойриятные условия нля процесса насыщения жадности целевым компонентом даже при небольших ( Ь О,5 м/сек) CKopociSK газа в контактных секциях. .Таким стразом становется возможны1 эффективно насыщать жидкости чувст:зитеяьные к механическим перемещени$ м. Высокая эффективность процесса иасыщения и конструктивная компоновка обусловливает н ольшую высоту контактного устройства (25О-ЗОО мм), что значительно облегчает его стврилиза)Л1Ю, транспортировку и обслуживание. Небольшие габариты устройства позволяют также изготовлять его в виде аппарата одноразового действий, Для включения устройства в работу нужен незначительный запас жидкост, необходимый яйшь для заполнения центральной контак-гаой секаии. Конструкция устройства допускает ло.кальный пэдвон газа к каждой KoHTfiKTiной секции и изменение числа секций, что позволяет эффективно использовать ei-o для различных процессов насыщения жидкости. Форм у л а и 3 о б р е т е н и я Контактное устройство для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, cijдержашее стакан с перфорированным дном, коняентрично установленные в нем цнликцры и сенараторы, отличающееся тем, что, с целью увели-чениа степени насыщения газом jacTEoРОВ, чувствительных к механическим перемещениям, оно снабжено коробами, причем одни короба выполнены с перфорированным дншцем, установлены между цилиндрами вверх днищем и прикреплены боков ыми стенками к нижним кромкам цилиндров, а другие короба боковымн стенками закреплены с боновыми стенками предыдущих коробов, а их цругие боковые стенки расположены отндситепьно боковых стенок предыдущих коробов на расстоянии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 143019, кл. В 01 D 3/26, 1961.