Массообменный аппарат для взаимодействия газа (пара) с жидкостью Советский патент 1979 года по МПК B01D3/30 

1

Изобретение относится к газоперерабатывающей, нефтехимической и .химической промьииленности и предназначается лля нроцессов сорбции и ректификации в системах газ (пар) - жидкость.

Известен массообменный аппарат для взаимодействия газа с жидкостью, имеющий контактные элементы, выполненные в виде цилиндрических патрубков, проходящих сквозь тело тарелки. Внутри патрубков расположены переливные трубки, снабженные завихрителями потока. Патрубки в верхней части выполнены с прорезями и отбойниками 1 .

Аппарат работает следующим образом.

Газовая фаза движется снизу вверх и, проходя через цилиндрические патрубки, закручивается завихрителями. Жидкая фаза с выщележаплей тарелки по переливным патрубка.м и отверстиям в них попадает в цилиндрические патрубки нижележащей тарелки, закручивается газовым потоком и, приобретая вращательно-поступательное движение, отбрасывается к стенкам патрубков, по которым движется в виде турбулентной пленки. Поднявщись до прорезей в верхней части патрубка, жидкость отбойниками отбрасывается в .межтрубное пространство и стекает на диск тарелки.

Недостатком аппарата является низкая пропускная способность контактных элементов по жидкости, так как увел1 чение расхода ее ведет к увеличению толщины слоя жидкости на стенках натрубков и уносу из аппарата.

Известен и другой массообменный аппарат, тарелки которого снабжены контактными эле.ментами, выполненны.ми в виде патрубков с завихрителями потока и цилиндрических трубок, установленных относительно этих патрубков коаксиально с зазорами, расположенными над и под тарелкой. Переточные патрубки выполнены с боковыми отверстиями, размещенными выпле завихрителей потока. На наружной поверхности переточных патрубков закреплен дисковый отбойник капе.;1ь |2| .

Аппарат работает следующим образом.

Га движется в цилиндрических трубах снизу вверх, закрученный завихрителями, находящимися в переточных патрубках. Жидкость через зазоры между переточными патрубками и цилиндрическими трубками попадает с полотна тарелки в трубку.

|;1л 1И)Д luikTHiiCM глсишого n(T(jKij n|)HiiiiM;icr 11р,11ц;1Т1 1Ы1(Ы1()(.ту11 1тол|,И1)0 л ни жени t It паприилястся п виде пленки виорх к кольцевому за.чору. Часть жидкости, прошедшая кольцевой зазор, попадает на дисковый отбойник и сливается на полотно тарелки, д)угая част| закручивается завихри1еле.м li ы 1 ц ел е ж а те и т а рел к и.

Известен массообмен1н 1Й аппарат, содеррани|й тарелку с прямоточными контактными устройствами, каждое из кото)ых состоит из натрубка и контактной трубки, установленной с зазором над патрубком, и сена рационное устройство, установленное над контактным, внутри которого помешена винтовая .юпасть |3| .

llc.ibio изобретения является интенси()икация нронесса путем осуществления возмо/кности рабогы с иовыпюнпыми )асходамп жидкости.

Указанная цель достигается тем, что КО1Г ак на; груока снабжена винтовой BCTaiiкой е ,К)насгями и гаьнюлнена с отве)стиям11 д,;1и выхода жидкосгн и газа, раеноложенными СОО1 BciCTBiHHo не)ед и за .юпастыо lu-uiтовой вставки, н)11чем отверстия распо.южены по винтовой линии, новторяк)н1ей направление лопасти винтовой вставки.

На фиг. 1 п.оказаи предлагаем1)1Й animpar продольный разрез; на фиг. 2 - контактное устройство с сепарационны.м Ъ1леме(ггом; на фиг. 3 - ceneinie А- А фиг. 2; па фиг. 4 сечерп1е Б -Б фпг. 2.

Массообменный агшарат содержит контактные тарелки в виде плоских оснований 1 со сливными стаканами 2 и иатрубками 3, над которы п1 установлены контактные устройства 4, нредетавляк.мцие собой трубы 5 с винтовы.мн вставками --- завихрителями 6. Трубы 5 и.меют отверстия 7 д,1я выхода жидКОС111, располагас.мые перед .лонастью винтовой вставки, и отве|)стия 8 для выхода 1аза иаходящиеся за .юиастя.ми вставки. Уровень жидкости на тарелке поддерживается выше зазора 9. Над каждым контактны.м устройством установлено отбойное кольцо 10 и сепарацпонное устройство 11, которое подобно коптактно.му состоит из трубок 12 с винтовыми вставками 13, по имеет отверстия 14 лишь перед лопастями винтовой вставки и каплеотбойное кольцо 15, расположенное внутри трубки 12 перед отверстиями. Сепарациоппые устройства 11 могут быть расположены на отдельной тарелке в верхней части аппарата.

Аннарат )аботает следуюши.м образо.м. Жидкость, двигаясь по тарелке аппарата, попадает через зазор 9 внутрь трубы 5 каждого коптактного устройства 4, где подхват1зпзается газовым потоком, закручср ным винтовой вставкой 6. Находясь под дсйствпем постунательно-врапгатсльного двнжения газового потока, жидкость движется по tleiiKiiM труОы 5, 1ос|ндогвинв чясь у лопасти винтовой вставки (5. Л,ля предотвращения явления уноса, вызванного утпм сосредоточе1шем, часть жидкости удаляется через отверстия 7 в межтрубное пространство и ко.нтактирует та.м с частью газа, выходящего из контакгного устройства через отверстия 8. Оставпгаяся в уст)ойстве часть жидкости совместно с газом выводится и отбрасывается на полотно отбойным кольцом И), а часть попадает в сепарационное устройство 11, где, зак)учиваясь винтовой вставкой 13, отбрасывается к стенка.м устройства. (Зтбитая к стенке жидкость по мере паконлепия ее у лопастей винтовой вставки или у ко.пьца 15 выводится соогветственно через огнерстия 14 и 16. Отверетия перед лопастям винтовых вставок контактных устройств позволяют вывести из них избыток жидкости и проводить работу прп повышеппых расходах жидкости. Приче.м выведенная пз устройства часть

жидкости контактирует с частью 1аза, выходящего из этого и соседнего хстройсгв, что позволяет вести процесс п в можтрубнол: пространстве.

В сепарациопном устройсгве отверст.мя позволяют улучп1ить процесс, поскольку пр.ч этом соблюдается одно из непременных ус.ювпй сепарации (выход жидкости пз устройства по мере накопления ее па стенках).

Формула изобретения

Массообменный аипарат для взашюдействия 1аза (пара) е жидкостьк:, охлержащий тарелку е прямоточпыми контактпьгми устройствами, каждое пз которых состоит из патрубка и контактной трубки, установленной с зазором над патрубком, п сепарацпонное устройство, ycTanoii.TeHHcje над контактным, внутри Koroj)0() но.меп1ена винтовая лопасть, отличаюи( тем, что, с пе.чыо интенсификацип пропесса нутем (КущестВс1ения возможности работы с повьцпе)П1ымп расходами жидкости, контактпая трхбка снабжена винтовой вставкой с лопастями и выполнена с отверстиями д,1я выхода жидкости и газа, расположенными соответственно перед и за лопастью винтовой вставки, нриче.м отверстия расположены по винтовой ,тинии, повторяющей нанрав.ченне лопасти винтовой вставки.

0Источники информации, принятые во BISHмание при экспертизе

1.Авторское свидететьство СХХЛ,Nb 182108, кл. В 01 D 3/26, 1966.

2.Авторское свидетельство Л 481291 кл. В 01 D 3/30, 1975.

3. Авторское свидетельстве- ,.N1 210085,

кл. В 01 D 3/26, 1966.

иг. i

.- tl

№

Фиг. 3

t

ipuz.