Пенный аппарат Советский патент 1979 года по МПК B01D47/04 

. .,1 , Изобретение относится к технике мокрой очистки газа и может быть использовано для проведения тепло- и массообмеиа между газом .и жидкостью, а также для технологической и сани тарной мокрой очистки газа в химичес кой и нефтеперерабатывающей промышленности и энергетике, в черной и цветной металлургии; Известен пенный аппарат, включающий корпус с вкодньил и НЕСХОДНЫМ ггатрубками,. внутри которого расположена пенообразующая решетка. Жидкость, подается на перфорированную решетку, через которую снизу вверх проходит газ, образуя пенный слой 11, Производительность этого аппарата по газу ограничивается линейной скр.ростью газа в полном сечении 2-2,2м/ При превышении этой скорости эффективность тепло- и массообмена снижается из-за возникновения невыгодного волнового режима пенообразования. Кроме того,процесс массопередачи в этом аппарате ограничен определенной поверхностью контакта фаз, та как в промышленных аппаратах создать слой пены высотой более 10 мм не представляется возможным. Наиболее близкий к приложенному по техничёскдй сущности HfaoclHfaeмбму результату я0Яяётся пенный аппарат, включакяцйЙ корпус с входным и выходным патрубками, внутри которо го размещены контактная решётка и ячеистый стабилизатор пенного слоя размещенный непосредственно на решетке. Стабилизатор пенного слоя выполнен в виде сотовой решетки из вертикальных пласзтин высотой 0,2-0,6 от высоты пенного слбя к плЬщадью свободного сечения не менее 0,8 от сечения Газоочистителя 2./ Как известно, в. пенных аппаратах с дырчатьми решетками круглые отверстия имеют диаметр от I до 10 мм. Основной удерживающей силой газожид.костного слоя на решетке является достаточная для этого скорость газового потока в отверстиях решетки. Жидкость и газ проходят через отверстия решетки поочередно через все отверстия, т.е. через одни и те же отверстия периодически проходят ,то газ, то жидкость. При чередовании направлений потоков Нарушается равновесие давлений газожидкостного слоя над отдельными участками решетки. Большое влняяие На равновесие оказывает поверхисютное натяжение пленки жидкости - чем меньше диаметр отверстий, тем больше удерживающая сила газо.жидкостного слоя и тем выше газо-жидкостный слой на контактной решетке. Считается оптимальным диаметр решетки JB пределах З-б мм. Свободное сечение решетки S, принимают от 10 до 40%. На одной решетке этого пенного газоочистителя можно получать пенный слой высотой до150-250 «1м,однако эта высота недостаточна, когда для проведения полной реакции требуется увели чить время контакта фаз. Кроме того, в этом аппарате в верхнем слое пены возникает струйный режим, сопровождающийся усиленным брызгоуносом. Цель изобретения - интенсификация массо (тепло-) обмена, увеличение про изводительности, уменьшение брызгоун са и предотвращение за.бивания решет ки. - . : , . Это достигается тем, что в пенном аппарате отношение суммарйоГо периметра краев отверстий решетки к их площади составляет от 20 до 200, а эквивалентный диаметр отверстий составляет 0,6-5 размера ячеек стаби . . . - , - . Кроме того, стабилизатЬр размещен над плоскостью решетки на высоте 0,6-3,5 эквивалентного диаметраот верстий., На чертеже схематически показан пенный аппарат , продольщлй разрез. Пенный аппарат содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и Штуцерами 3 и 4 для обработанного газа и для отвода жидкости. корпуса расположена решетка 5, имеющая отверсти круглой или прямоугольной формы с от ношением суммарного периметра краев отверстий к их Площади в предела х от 20 до 200. Над плоскодтью решетки на высоте 0,6-3,5 эквивалентного диаметра отверстий решётки размещен CTa билизатор 6, выполненный из пластин в виде сотовой решетки, над которым расположено орошающее устройство 7, подающее жидкость на решетку. Отверс тия прямоугольной формы имеют соотно шение сторон от 1:1 до 1:5. Пенный аппарат работает следующим образом : Через патрубок 2 подается fas в подрешетчатое пространство. Сверху н решетку через орошающее устройство подается жидкость. При прохождении газа через решетку с перфорированным отверстиями, над которой расположен стабилизатор .пены 6., на ней образует я сильно развитый и более высокий, ем в обычных пенных аппаратах пенный слой, в котором интенсивно протекают массообмен и теплообмен. Отработанный газ отводится из аппарата через штуцер 3, а жидкость - через штуцер 4. . В предложенном аппарате имеет место значительное увеличение поверхности контакта фаз за счет повышения пенного слоя и улучшения его структурных параметров. Скорость поступательного движения газовых включений в аппарате во много раз превышает скорость свободного вспЛываниЯ пузь1рьков или. линейную скорость газового потока. Высота ценного слоя достигает величины 800 - 1000 мм,, и в нем наб.людаются Циркулирующие ячейки газо-жидкостных агрегатов, двии ущиеся с большим ускорением. При этом жидкость оастягива- . ется в пленки и собирается в капли. Тем самым обеспечивается развитие большой межфазной поверхности при постоянной обновлении этой поваохг1ости и пёреме1аиВ(анИи.Предложенный аппарат способен эффективно паботать цри линейных скоростях газа6-7 м/с. Формула изобретения 1.Пенный аппарат, включающий кррпус .с входным и вькодНым патрубками внутри которого размещены контактная решетка и ячеистый стабилизатор пенного слоя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации массо(тепло-)-Обмена, увеличения производительности , уменьшения брызгоуноса и предотвращения забивания решетки, отношение суммарного периметра краев отверстий решётки к их площади составляет от 20 до 200, а эквивалентный диаииетр отйерстий составляет 0,6-5 размера ячеек стабилизатора. 2.Аппарат, по п.1, о т ли ч а ющ и и с я тем, что стабилизатор размещен Над плос.коетью решетки на высзоте 0,6-3,5 эквивалентного диаметра отверстий. Источники инфо)рМации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 190331, кл. В 01 D 47/04 1964. 2. Авторское свидетельство СССР №434969, кл. В 01 D 47/04, 1971 (прототип) .