Контактное устройство для взаимодействия газа (пара) с жидкостью Советский патент 1979 года по МПК B01D3/30 B01D3/22 

I

Изобретение относится к области химической промышленности и может найти применение в .массообменных аппаратах, например абсорберах, дистилляторах, ректификационных колоннах, а также для очистки запыленных газов.

Известны инжекторные (ударно-распылительные) контактные устройства, в которых направленный ввод газа (пара) осуществляется через чешуйчатые прорези.

Недостатки указанных устройств заключаются в том, что они обладают небольшим временем контакта фаз и малой задержкой жидкости.

Известно контактное устройство для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, содержащее основание с направленными прорезями для прохода газа (пара) и отбойную пластину изогнутой формы, расположенной по всей длине переливного устройства, что устраняет брызгоунос с поверхности тарелки, однако такая тарелка не обеспечивает завихрения потоков.

Известна плоская тарелка, содержаш,ая горизонтальное основание с направленными прорезями для прохода газа (пара), причем

прорези соседних рядов направлены в противоположные стороны перпендикулярно потоку жидкости. К боковым кро.мка.м основания прикреплены вертикальные перегородки, установленные параллельно движению жидкостного потока. Такая конструкция контактной тарелки позволяет увеличить время пребывания жидкости на тарелке по сравнению с други.ми тарелками.

Однако известная указанная- конструкция контактного устройства обладает рядом недостатков: при высоких скоростях газа (пара) в свободном сечении аппарата (более 1,5м/с) в момент удара газо (паро) жидкостной смеси о вертикальные перегородки образуется большое ко аичество брызг, что вызывает значительный унос жидкости на вышерасположенное контактное устройство; в следствие высоких скоростей газа (пара) время контакта между фазами оказывается незначительным.

Указанные недостатки приводят к заметному снижению эффективности контактного устройства.

Целью изобретения является интенсификация процесса путем обеспечения организованного вращающегося потока и расширения диапазона рабочих скоростей газа (пара). Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом контактном устройстве основание выполнено полукруглым цилиндрическим, боковая перегородка, в сторону которой направлены прорези, выполнена по дуге окружности с радиусом, равным радиусу основания, а другая боковая перегородка выполнена по криволинейной поверхности, например, по циклоидной. Это интенсифицирует процесс за счет создания организованного вращающегося потока, расширяет диапазон рабочих скоростей, увеличивает время пребывания жидкости и газа (пара) на контактном устройстве и уменьшает унос жидкости с контактного устройства за счет центробежной сепарации жидкости и газа (пара). На фиг. 1 изображено контактное устройство для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, план; на фиг. 2 - то же в аксонометрии. Контактное устройство может быть собрано из нескольких контактных устройств, расположенных вдоль потока жидкости. Контактное устройство содержит основание 1, выполненное полукруглым цилиндрическим с направленными прорезями 2 для прохода газа, к боковы.м кро.мкам ксторого прикреплены перегородки 3 и 4, прие.мный и сливной карманы 5 и 6. Основание 1 равно.мерно перфорировано перпендикулярно потоку жидкости равнонаправленными прорезями. Боковая перегородка 3 выполнена по дуге окружности с радиусом, равным радиусу основания, а перегородка 4 выполнена по криволинейной поверхности, например, по циклоидной. Контактное устройство работает а1еду1ощим образом. Газ (пар) поступает на контактное устройство через прорези 2. При достаточно большой скорости газа (пара) жидкость, поступивн1ая на контактное устройство из приемного кармана 5, будет им подхв.ачена, раздроблена и в виде струй начнет перемещаться по поверхности перегородки 3 по винтовой линии, создавая вихревой поток. Во время перемещения жидкости по перегородке 3 происходит торможение ее о стеику, что приводит к резкому увеличению относительной скорости движения фаз. (лруи жидкости, достигая кромки перегородки 3 под дейстВие.м центробежной силы, отбрасываются к стенке перегородки 4, пересекая во время своего движения газовый (парово : поток и интенсивно взаимодействуя н.-.ч. Жидкость, ударяясь о стенку перегор.,дки 4, стекает по ней на основание , и далее процесс повторяется, увеличивая вре.мя пребы вания жидкости на контактном устройствсТаким образом, газ (иар) взаи.мо.;;,ейсгвует с жидкостью на перфорированн ;й час ти контактного устройства, образуя газожидкостной слой, в восходящем пря.чотокс на перегородке Зин перекрестном токе, в пространстве между кромкой отбойной перегородки 3 и перегородки 4, создавая развитые поверхности контакта фаз. Газ (пар; и захваченное им небольшое количество брызг (основная сепарация жидкости под действие.м центробегкной силы) устремляется вверх по стенке перегородки 4. При достижении верхней части перегородки 4 пар сепарируется от брызг и уходит на вышележащее контактное устройство, а жидкость прошедшая контактное устройство, стекас в сливной карман 6. Формула изобретения Контактное устройство для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, содержащее основание с направленными перпендикулрф.40 жидкостно.му потоку прорезями, к боковым кромка.м которого прикреплены перегородки, расположенные пара.ллеть но .авижению жидкостного потока, отличающееся тем, что, с 1елью интенсификг;.1ии процесса путем обеспечения организованного вращающегося потока и распанрения диапазона рубочих скоростей газа (пара), основание выполнено полукруглим цилиндрическим, боковая перегородка, в сторону которой направлены прорези, выполнена по дуге окружности с радиусом, равны.м радиусу основания, а другая боковая перегородка ВЕ полнена по криволинейной поверхности, например, по циклоидной.