Роторная массообменная колонна Советский патент 1980 года по МПК B01D3/30 

.; ; , V, .1 Изобретение относится к роторным колонйам для проведения абсорбционных и ректификдционнь1х процессов, в частности для ректификации в условиях вакуума трудно разделяемых и термически нестойких продуктов и их смесей например капролактама Известна роторная массообменная колонна, содержащая корпус, вал с закрепленными на нем отбортованными цилиндрами и передаточные.-yctpoйcтвa 1. Однако такая колонна не обеспечивает работу с термически нес1ойкими продуктами. Известна роторная массообменная колонна, содержащая вертикальньш корпус, вал с закреп ленными на нем отбортованными цилиндрами, образующими рабочие ступени, и переточные устройства. По периметру цилиндров на границе с отбор товками вьшолнены ряды переточных отверстий расположенных на каждом цилиндре поочередно сверху или снизу. В центральной части рабочих ступеней отбортованные цилиндры могут быть установлены °в несколько ярусов 2. Недостатком этой колонны является появление брызгоуноса и провала жидкости со ступени при достижении достаточно высокой плотности ороц1ения, так как жидкость из переточного отверстия цилиндра выходит веерообразно по высоте отверстия, проскакивая за пределы отбортовки цилиндра, что снижает эффективность массообмена. Это подтверждается испытанием аппаратауказанного типа диаметром 0,2 М. При увеличении количества орошения с 200 до 250 л/ч при постоянной подаче пара КПД ступени снижается с 0,7 до 0,6 при постоянной скорости вращения ступени. Веерообразный выброс жидкости (брызгоунос) по вы-, соте переточных отверстий цилиндров наблюда-. ется визуально на аппарате, работающем на системе вода-воздух. Эффективность, таким образом, была снижена на 10%. Ц«1ью изобретения является повышение производительности аппарата по жидкой фазе за счет снижения брызго)шоса. Это достигается тем, что на внутренней поверхности каждого цилиндра выполнены тангендаально размещенные каплевидные вмятш1ы, при 3tOM отверстия расположёны во вмятинах у:

На фиг. 1 представлен продольный разрез колонны; на фиг. 2 - поперечный разрез; на фиг. 3 - общий вид переточных отверстий на цилиндре; на фиг. 4 - разрез А-А фиг. 3.

КЬло1ша содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, ротор, состоящий из вала 2, рабочих ступеней 3, распределительного устройства 4 и установленных коаксиально отбортованных цилиндров 5, имеющих поочередно ьерхний и шжний ряды каплебидных вмятин 6 с отверстиями 7. Каждое отверстие находится в вертакальной плоскости. На внутренней поверхмости корпуса установлены кольцевые карманы 8, оснащенные перетрчными лотками-9. .

Роторная массообменная колонна работает следующим образом.

.Жидкость, поступающая из кольцейого кармана 8 по лоткам 9 в верхнее распределительное устройство 4, выбрасывается из него на внутреннюю поверхность цилиндра 5 и стекает пленочными потоками в виде ниспадающей спирали.

Достигнув каплёобраз1шх вмятин 6, жИДкость собирается.в ряд струй, вытекающих через от- , верстия 7 в тангенщ1альном направлении. Последнее достигается тем обстоятельством, что отверстия располагаются в вертикальных плоскостях, проходящих через ось Щ1линдра, и формирование каждой струи происходит в каплевидной вмятине 6, виу1ренняя поверхность которой нахЬдит.ся на большом расстоянии от центра, нежели поверхность цилиндра. В самой вмятине 6 движение жидкости происходит с увеличением радиуса закрутки, а ее выброс через отверстие 7 строго тангенциально и в -горизонтальной плоскости. Благодаря этому исключается сброс даже небольшого количества жидкости под углом вверх или вниз, а также ее рекошетирование от поверхности соседнего цилиндра.

Каплевидные вмятины 6 второго цилиндра 5 располагаются рядами поочередно у нижней кромки.

Таким образом, жидкость на его поверхности TeMei ширалеобразно снизу вверх, покрыв.ая при этом его внутреннюю поверхность сплошной жидкостной пленкой. Далее жидкость доходит до каплевидных вмятин б, расположенных уже у верхней кромки второго цилиндра, и выбрасывается на следующий третий цилиндр и так далее.

Жидкость, сбрасываемая с большего (внешнего) цилиндра.ступени, собирается в кольцевом кармане 8 и по лоткам 9 перетекает на нижераспрложенную ступень.

Преимуществом предлагаемого роторного массообменного аппарата является увеличение пропускной способности аппарата по жидкой фазе при сохранении эффективности массообмена за счет исключения брызгоуноса.

.Формула изобретения

Роторная массообменная колонна, содержащая вертикальный корпус, вал с закрепленными на нем отбортованными цилиндрами, выполненными с переточными отверстиями, расположенными на каждом цилиндре поочередно сверху или снизу, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности по жвдкостной фазе за счет снижения брызгоуноса, на внутренней поверхности каждого цилиндра выполнены тангенциально размещенные каплевидные вмятины, при этом отверстия расположены во вмятинах.

Источники информагщи, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 137108, кл. В 01 J 7/00,

2.Авторское свидетельство СССР № 537685, кл. В 01 D 3/30, 1975 (прототип)

J/

«.f

Л-А