Роторная пленочная колонна Советский патент 1988 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к роторным пленочным аппаратам для осуществления массообменньгх процессов.

Известна конструкция роторного пленочного аппарата, обеспечивающая требования, предъявляемые к аппаратуре предназначенной для процессов ректификации при пониженном давлении, которая состоит из вертикального корпуса, вала с установленными на нем массообменными ступенями, выполненными в виде отбортованной ленты, изогнутой в плоскости пЪперечного сечения аппарата вокруг вала по спирали, и переточных устройств.

Недостатком такого аппарата является неполная смачиваемость контактной, ступени по всей высоте: образующаяся пленка течет лишь по части поверхности спиралей, поверхность. межфазс(вого массообмена оказывается существенно меньше геометрической поверхности спирали.

Известна также роторная пленочная колонна, включающая корпус, вал с укрепленными на нем отбортованными цилиндрами, установленными между радиальными горизонтальными брусьями. Для повышения эффективности массообмена по периметру цилиндров на границе с отбортовками вьтолнены ряды переточных отверстий, расположенных на каждом цилиндре поочередно сверху или снизу. Газ поступает на контактную ступень снизу и проходит через зазоры между вращакяцимися цилиндрами. Под действием центробежных сил жидкость из распределительного стакана поступает на первый цилиндр и в виде тонкой пленки спускается вниз по его внутренней поверхности до проточных отверстий, через которые сбрасывается на следующий хдагандр, первый подъемньй, где поднимается вверх и т,д, С последнего цилиндра жидкость собирается в кольцевом кармане, откуда поступает на ниже расположенную ступень. Таким образом в колонне обеспечено гарантированное смачивание внутренней геойетрйческой поверхности цилиндров, составляющих контактную ступень.

При недостаточно высокой скорости вращения часть жидкости, попадающаяся на первый подъемный цилиндр, обладакяций ограниченной производительностью, не поднимается по его внутренней поверхности, а сбрасывается на радиальные брусья и течет по ним от центра к периферии, не участвуя таким образом в процессе

е массообмена с газовой фазой, Дпя достижения достаточно высокой эффективности в данной колонне приходится строго ограничивать нагрузки по жидкости, либо увеличивать скорость

0 вращения ротора, В то же время при эксплуатации промьшшенных аппаратов достаточно большого диаметра крайне важно обеспечить их эффективную работу при небольших скоростях вращения ротора, В случае повьш1енн; 1х

скоростей вращения становится значительно сложнее обеспечить балансировку ротора, а также вьщержать достаточно большой срок службы подшипников и уплотнения, .

Итак,недостаток известной колонны состоит в том, что при расположении всех цилиндров в одной горизонтальной плоскости эффективность работы

5 ступени обуславливается производительностью по жидкости первого подъемного цилиндра. Производительность остальных подъемных цилиндров обладающих большей скоростью вращения,

0 оказьгоается в этом случае ниже предельно возможной величины.

Целью предполагаемого изобретения является увеличение производительности колонны по жидкой фазе,

5 Сущность изобретения заключается в том, что радиальные брусья вьтолнены наклонными в центр альной части колонны и выполнены с пазами,: в которых размещены нижние кромки

0 цилиндров.

На фиг, 1 дана ступень предлагаемого аппарата; на фиг, 2 - вид ее в плане. Она состоит из распределительного стакана 1, отбортованных

5 цилиндров 2, верхних и нижних брусьев 3, дистанционных штырей 4, Газ

поступает на контактнзпо ступень снизу и проходит через зазоры между вращающимися цилиндрами 2, Жидкость .

0 подается в распределительный стакан 1, откуда под действием центробежных сил поступает на первый цилиндр и в виде тонкой пленки спускается вниз по его цилиндрической поверх5 кости до переточных отверстий 5,

через которые сбрасывается на следующий цилиндр, где поднимается вверх и т,д, С последнего цилиндра жид- кость собирается в кольцевом кармане откуда поступает на нижерасположенную ступень. Указанная цель изобретения достигается тем, что верхние и нижние радиальные брусья 3 вьтолнены наклонными в центральной части колонны. Колонна работает следзпмцим образом: при ступенчатом расположении отбортованных цилиндров проваливакяцаяся с предыдущего цилиндра жидкость под действием результирующей центробежных и гравитационных сил попадает на нижнюю кромку следующего цилиндра имекядего большую скорость вращения а следовательно и большую производительность.

По вьппеуказанному методу достаточно расположить ступенчато только цилиндры находящиеся в центральной части ступени. Величина вертикального смещения и число смещенных цилиндров определяется из конкретных условий эксплуатации аппарата. Для предотвращения проскока жидкости по нижним брусьям в них предусмотрены лазы, в которых крепятся нижние кромки цилиндров. Преимуществом предлагаемого роторного пленочного ап-. парата является: увеличение производительности по жидкой фазе эффективный массообмен при небольших скоростях вращения.

1. РОТОРНАЯ ПЛЕНОЧНАЯКОЛОННА, включающая вертикальныйкорпус, вал с укрепленными на нем. отбортованными цилиндрами, установленными между радиальными брусьями, переточные отверстия, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности колонны по жидкой фазе, радиальные брусья вьшолнены наклонными в центральной части колонны.2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что радиальные брусья выполнены с пазами, в которых размещены нижние кромки цилиндров.сдсо

Фиг.