Аппарат для контакта газа и жидкости Советский патент 1980 года по МПК B01F13/02 

(54) АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТА ГАЗА И ЖИЖОСТИ

1

Изобретение относится к аппаратам с перемешивающими устройствами для контакта и жидкости, которые могут быть использованы для гидрогенизации жиров, для выращивания микроорганизмов, озонирования воды и в других герметичных аппаратах непрерывного действия в пищевой, микробиологической и химической промышленности.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий корпус, перемешивающие устройства, выполненные в виде сегнеровых колес, установленных на подводящей.. трубе, аэратор, расположенный в нижней часта корпуса, отражательные перегородки и ;шфкуляционный контур 1 .

Наиболее близок к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату аппарат для контакта газа и жидкости, содержащий вертикальный корпус, , подводящую трубу, на которой установлено сегнерово колесо с форсунками, опорное кольцо, установленное над сегнеровым колесом с возможностью осевого перемещения на нижней поверхности которого против форсунок закреплены отражательные тшастины, барботер, мешалка и насос t2.

Недостатками известных устройств являются невысокая интенсивность процесса смещения из-за неэффективного использования энергии струй жидкости, & также вынос из аппарата вместе с газом значительного количества жидкости.

Цель изобретения - .интенсификация процесса смещения и последующая сепарация за

10 счет увеличения поверхности контакта фаз. /

Это достигается тем, что аппарат для контакта газа с жидкостью снабжен закрепленной на опорном кольце турбвдкой, с:вободно установленной На подводящей трубе.

5

Опорное кольцо дополнительно снабжено пластинами, размешенными на его верхней поверхности, а сегнерово колесо -. н жектором, установленным на повдод щей трубе.

На фиг. 1 изображен аппарат для контакта

20 таза, с жидкостью, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с плоскими крышкой 2 и днищем. В верхней части корпуса на подводящей трубе 3 установлено сегнерово колесо 4 с форсунками 5 и инжектором 6, а над ним - турбинка 7, которая крепится на опорном кольце 8, снабженном отражательными пластинами 9 и 10, закрепленными на его нижней и верхней поверхностях, посредством стержней 11. Турбинка на подводящей трубе установлена свободно.

На сегнеровом колесе 4 закреплен вал 12 с мешалкой 13, расположенной над барботером 14.

Опорное кольцо 8 с отражательными пластинами установлено с возможностью осевого перемещения с целью изменения скрубберного и сепарацнонного эффектов.

Аппарат снабжен циркуляционным контуром включающим насос 15, теплообменник 16, трубопроводы 17 с вентилями.

Аппарат для контакта газа и жидкости работает следующим образом.

При открытии вентиля на линии подачи газа начинается барботажное перемешивание газа и жидкости в нижней части аппарата. Исходную жидкость и другие вспомогательные среды подают во всасывающую линию насоса 15, смешивают с рециркулятом и через теплообменник 16 подают в подводящую .трубу 3. В инжекторе 6, установленном на подводящей трубе, происходит образование дисперсии жидкости и газа, струи которой, выбрасываясь из форсу нок 5, создают реактивный момент, вращающий сегнерово колесо 4. Струи дисперсии периодически ударяют в упругие отражательные пластины 9, которые вместе с опорным кольцом 8 и турбинкой 7 начинают вращаться в направлении, противоположном направлению вращения сегнерова колеса. Энергия удара струй дисперсии расходуется на диспергирование жидкости, преобразуется в упругую энер. гию пластин и частично переходит в кинетическую энергию вращения отражательных пластин 9 с опорным кольцом 8 и турбинкой 7.

Благодаря нагнетательному эффекту от вращающихся отражательных пластин, а также за счет инжектирования газа организуется многократная циркуляция газа в зоне распыла и разбрызгивания. Благодаря вра цению в противоположные стороны сегнерова колеса 4 и отра5йательных пластин 9 под кольцом 8 создается .зона активного смешения газа с жидкостью. .

Отражательные пластины 10 над кольцом 8 выполняют роль рабочего колеса центробежного вентилятора, создавая значительный сепарацйонный эффект в верхней части аппарата, который усиливается благодаря вращению турбинки 7. Благодаря возможности изменения зазора между турбинкой 7 и кольцом 8, путем вертикального перемещения последнего по стержням 11, создают условия для регулирования амплитуды колебаЯия пластин, а также гидравлического сопротивления аппаратами давления в нем.

При вращении сегнерова колеса 4 и закрепленного на нем вала 12 с мешалкой 13 барботажное перемешивание становится более эффективным за счет дополнительного механического перемешиванияжидкости и газа мешалкой 13. В зависимости от растворимости газа и необходимости осуществления того или иного процесса уровень жидкости в аппарате можно менять. И тогда верхняя часть аппарата может быть использована либо под скруббер {сегнерово колесо и отражательные пластины под кольцом будут работать в газовом пространстве), либо под барботажный реактор (сегнерово колесо вместе с отражательными пластинами под кольцом будут работать под уровнем жидкбсти, а инжектироваться и циркулировать

в области активного смешения будет дисперсия газа в жидкости). Роль сепарационных устройств в последнем случае особенно возрастает.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 476312, кл. С 12 В 1/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 396119, кл. В 01 F 7/16, 1971 (прототип).