Ротационный массообменный аппарат Советский патент 1980 года по МПК B01D3/30 

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам для рааделения бинарных смесей, например для получения этилового спирта, и может быть использовано в щшевой, химической и фармацевтической промышленностях. Известен массообменный аппарат с вихревым движением жидкости и rtaaa, выголненный в виде вертикальной колонны с расположенным внутри нее завихрителем с зазором относительно вертикаль ной внутренней стенки колонны и спирал ной лентой, прикрепленной к внутренней стенке колонны р. . В этих аппаратах основной массообме происходит в зазоре междувнутренней стенкой колонны и завихрителем, а площадь, занятая завихрителем, остается нерабочей. Поэтому увеличение производительности такого аппарата, которая связана с его диаметром, ведет к ухудшевию эффекта разделения, Наибояее близким по технической суш нести и достигаемому результату к яао- бретению является ротационный массоо&менный аппарат, включающий вертикальный цилиндрический корпус, завихрители, расположенные на валу внутри корпуса, и укрепленные между завихрителями тарелки с карманами, обращенными к стенкам корпуса 2 . Однако этот аппарат не обеспечивает эффективного массообмена. Целью изобретения является повышение эффективности работы и производительности аппарата. Для достижения этой цели тарелки укреплены по спирали и каждая из них выполнена в виде расположенных одна над другой с образованием щели зигзагообразных пластин, жестко соединенных с двух сторон в радиальном направлении. На фиг. 1 показан продольный разрез аппарата; на фиг. 2 - А-А . на фиг. 1; на фиг. 3 - схема движения газового (парового) и жидкостного потоков. Массообменный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус 1, внутри которого установлен коаксиальный завихритель 2, занимающий ЗО% плошади сечения. Между внутренней стенкой кор пуса 1 и коаксиальным завшсрителем 2 расположены тарелки, состоящие нэ пластин 3 и 4 зигзагообразной формы жестк соединенных с двух сторон в радиальном направлении. Неспаянная сторона плас« тин, прилегающая к внутренней стенке корпуса 1, сообщается с карманом-5, а Ьругая сторона, направленная на веерные решетки коаксиального завихрителя 2, остается свободной. Описанный вихревой массообменный аппарат работает следующим образом. Газ (пар) подается в нижнвэю часть корпуса 1, а жидкость .- в ее верхнюю часть на пластины 3. Газ (пар), проходя между веерными решетками завихрителя 2, приобретает вращательное движение и поднимается по восходящей спирали. Про ходя между тарелками зигзагообразной формы, состоящими из пластин 3 и 4, газ (пар) вступает в контакт с жидкостью и за счет сил межфазного трения заставляет жидкость двигаться вниз по нисходя щей спирали. За счет вращательного движения газового (парового) потока возникает разность давления между центром и внутренней стенкой корпуса. На жидкость, стекающую вниз по нисходящей спирали ,, действуют две силы - центробежная и сила, вызванная разностью давления. Эти две силы распределяют жидкость по всей щирине тарелок. Часть жидкости, отброщенная на внутреннюю стенку корпуса 1 центробежной силой, попадает в карман 5, сообщающийся со свободной стороной пластин 3 и 4. За счет разности датения эта часть жид- кости проходит между пластинами 3 и 4 и через другую свободную сторону попадает на центр веерных рейеток завихрителя 2, откуда снова возвращается на тарелки зигзагообразной формы. В описанном аппарате контакт жидкой и газовой (паровой) фаз осуществляется в трех зонах. Первая зона - вся щирина таредак. В этой зоне наблйдается струйное течение жидкости, переходящее в диспергированное. Вторая зона «- карманы и полость между двумя заглушенными плас- Зигзагообразной формы. В этой зоне наблюдается соударение капель, взаимное проникновение струй потоков. Третья зона - веерные рещетки завихри- теля. В этой зоне осуществляется дискергирование жидкой фазы, соударение о лопатки эавихрителя и резкий поворот жидкой фазы в п{зотивоположное направление. Наличие трех зон контакта фаз позволяет значительно увеличить коэффициент массопередачи, позволяет получить аппарат высокой производительности. формула изобретения Ротационный массообменный аппарат, включающий вертикальный цилиндрический корпус, завихрители, расположенные на валу внутри корпуса, и укрепленные между завихрителями тарелки с карманами, обращенными к стенкам корпуса, о т л и ча.ющийся тем, что, с целью повышения эффективности работы и производительности аппарата, тарелки укре плены по спирали и каждая из них выполнена в виде расположенных одна над другой с образованием щели зигзагообразных пластин, жестко соединенных с двух сторон в радиальном направлении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР МЬ 202069, кл. В 01D 31/30, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР № 429826, кл„ В О1 D3/3O, 1973 (прототип).