Газлифтный аппарат Советский патент 1980 года по МПК B01J19/00 

Изобретение относится к аппаратам 1{спольэуемым для нефтехимических,химических и т.п. процессов, реализуемых на системах газ-жидкость, газсуспензия.

К таким процессам относится, например массообменный процесс нейтрализации паров щелочью, перед их поступлением на ректификацию, в процессе получения каучука СКН-18-1ДР.

Преимущественная область использования - нефтехимия.

Известен аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах типа газ-жидкость, содержащий цилиндрический корпус, верхнкно и нижнюю крышки, штуцера для ввода в аппарат и вывода из него фаз и барботеры l.

Недостаток работы такого аппарата - неорганизованная и слабая циркуляция жидкости, что не позволяет обрабатывать в нем неоднородные жидкости, такие как суспензии и эмульсии, состоящие из фаз с сильно отличакяцимися плотностями.

Указанный недостаток устранен в массообменном аппарате газлифтного типа.

Известен массообменный газлифтный аппарат, содержащий цилиндрический корпус, верхнюю и нижнюю крышки,барботер, центральную барботажную трубу, установленную соосно с корпусом аппарата С27.

В аппарате с центральной барботажной трубой имеет место единый циркуляционный контур практически по всей

10 высоте аппарата.

Наличие единого циркуляционного контура ведет к интенсивному продольному перемешиванию жидкости по высоте аппарата. В связи с этим эффектив15ность и селективность ряда массообменных .процессов, проводимых в таком аппарате, значительно снижается.

Цель изобретения - снижение продольного перемешивания и повьаиение

20 ;коэффициента массопередачи.

Поставленная цель достигается тем, что в известном газлифтном аппарате, содержёодем цилиндрический корпус, барботер, патрубки для ввода

25 и вывода продуктов, центральную трубу, по высоте трубы выполнены окна, а сам аппарат снабжен размещенными а них вдоль оси корпуса чередующимися обтекателями, выполненными в виде

30

тел вращения, одни из которых имеют в продольном сечении форму ромба и укреплены на трубе, а другие - форму кольца, отверстие которого сужается к центру и укреплены на поверхности корпуса. Кроме того, обтекатели могут быть снабжены изогнутыми ребрами .

На фиг. 1 приведена принципиальная конструкция предлагаемого аппарата; на фиг. 2 - гидродинамическая картина движения газожидкостной системы в аппарате.

Аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1, верхней и нижней крышек 2, 3, барботер9 4, штуцеров 5 для ввода в аппарат и вывода из него фаз, центральной трубы 6, имеющей по всей высоте на расстоянии друг от друга переточные окна 7, в которых установлены газораспределители двух видов 8 и 9. Для равномерного распределения пузырей по окружности после газораспределителей под ними радиально и герметично к ним установлены пластинчатые перегородки.

Аппарат работает следующим образом.

Газ поступает через барботер 4 в центральную трубу 6 и поднимается в ней вверх до первого переточного окна 7, в котором установлен газораспределитель 8. Газ вводится в центральную трубу 6 и плотность газожидкостной смеси в центральной трубе 6 меньше, чем в кольцевом пространстве между центральной трубой 6 и корпусом 1. В результате в центральной трубе 6 возникает направленное движение жидкости вверх вплоть до переточного окна 7, через которое жидкость поступает в кольцевое межтрубное пространство и устремляется вниз. При „этом снизуциркуляционный контур ограничен нижней крышкой аппарата 2, а сверху - газораспределителем 8.

В дальнейшем газовая фаза, обтекая газораспределитель 3, поступает в межтрубный кольцевой зазор и двигается в нем до следующего переточного окна 7, в котором установлен газораспределитель 9, выполненный в виде кольца.

Подача газа с помощью газораспределителя 8 в кольцевой межгрубный за зор приводит к тому, что жидкость в межтрубном пространстве движется вверх,а в центральной трубе 6 опускается вниз, т.е. имеет место обратное направление токов жидкости в межтрубном пространстве и в центральной трубе 6 по сравнению с нижерасположенной секцией.

После газораспределителя 9 газ вновь концентрируется в центральной трубе 6.

Таким образом, предлагаемый аппарат, с помощью переточных окон и газораспределителей двух видов позволяет ликвидировать единый циркуляционный контур жидкости по всей высоте аппарата и этим самым снизить продольное перемешивание в аппарате, что дает

возможность повысить эффективность и улучшить селективность проводимых в нем процессов.

Формула изобретения

Газлифтный аппарат, содержгийий цилиндрический корпус, барботер, патрубки для ввода и вывода продуктов и центральную трубу, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения интенсивности работы за счет снижения продольного перемешивания, по высоте трубы выполнены окна, а аппарат снабжен размещенными в них

5 вдоль оси корпуса чередующимися обтекателями, выполненными в виде тел врёодения, одни из которых имеют в продольном сечении форму ромба и укреплены на трубе, а другие - форму

0 кольца, отверстие которого сужается к центру, и укреплены на внутренней поверхности корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Соколов В.Н., Даманский И.В. Газожидкостные реакторы, Ленинград, Машиностроение, 1976, с. 8. 2. Патент ФРГ 1937374, кл. В 01 D 13/02, 1973.