Контактное устройство Советский патент 1981 года по МПК B01D3/30 

54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим контактирование газовой и жидкой фаз и может быть испол)3овано в массообменных и .реакционных аппаратах химической промышленности.

Известна конструкция клапанного контактного устройства, включающая перфорированное основание с отогнутыми вниз кромками, в отверстиях которого расположены ограничители подъема и кольцевые клапаны с прикрепленными снизу с зазором поддонами в виде вогнутых дисков и образующими кольцевые щели с отогнутыми кромками основания тарелки l.

К недрстаткам данной конструкции следует отнести низкую эффективность, вследствие относительно малого количества эжектируемой жидкости (ограниченный размер щели для эжекции), и сложность в изготовлении.

Известна также конструкция, предназначенная для генерирования пульсаций в ка1ждом контактном узле. Конструкция представляет собой золотниковый клапан, движущийся в вертикальном направлении по направлякнцему патрубку и периодически прикрывгиощий

отверстия для выхода газа и слива жидкости 21.

Эта конструкция сложна в ИЗГОТОЕлении, ненадежна в эксплуатации и обладает сравнительно узким диапазоном устойчивой работы.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является клапанная тарелка, включаю0щая основание с отверстием, в котором закреплен переливной патрубок с отбойньм элементом внизу; патрубок служит направляющей и осью вращения клапана с радиальными просечными отверс5тиями и отогнутыми лопатками под углом 90° к просечным лопаткам тарелки, сбвпадакицим по форме с лопатками клапана. Газ, проходя через отверстия в тарелке, приподнимает клапан

0 и выходит через отверстия в нем. Газ, проходя через отверстия в клапане, ударяется о лопатки последнего, ему врещательиое движение. Клапан, вращгшсь вокруг вертикальной

5 оси, периодически прикрывает отверстия в тарелке, создавая таким образом пульсации газового потока З .

Несмотря на то, что данная конструкция обеспечивает наложение пуль0саций на газовый поток ,она имеет

ряд существенных недостатков. Газ, вращая клапан, теряет свою энергию на бесполезное вращение клапана. При вращении клапан перемешивает жидкость, находящуюся только в непосредственной близости от клапана, в то же время вся жидкость на тарелке достаточно интенсивно перемешивается струями газа, выходящего из-под клапана. Поэтому нет необходимости в дополнительном механическом перемешивании жидкости вращающимся клапаном. Таким образом, энергия газа, расходуемая на вращение клапана, теряется бесполезно, увеличивая тем самым перепад давления на тарелке. Отсутствует также столкновение струй.

Целью изобретения является интенсификация процесса за счет создания возможности столкновения потоков газа и жидкости при инжектировании жидкости газом в подклапанное пространсво.

Поставленная цель достигается тем что лопатки клапана и основания расположены на противоположных сторонах отверстий, и ограничитель подъема выполнен заодно с клапаном и укреплен в отверстии основания.

На фиг.- 1 представлено контактное устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Клапан 1 представляет собой диск диаметром больше диаметра окружности, внутри которой расположены просечные отверстия в тарелке 2. В клапане выполнены радиальные просечные отверстия с лопатками 3, отогнутыми книзу. Заодно с клапаном выполнены ограничители 4 подъема. В нижней части ограничители подъема отогнуты параллельно плоскости клапана ниже плоскости тарелки 2 на расстоянии, обеспечивающем необходимую высоту подъема клапана. В полотне тарелки 2 выполнены отверстия, совпадающие по форме с отверстиями в клапане, лопатки 5 также отогнуты. Углы, на которые отогнуты лопатки в тарелке и в клапане, могут быть преимущественно 30-60 . Лопатки тарелки и клапана расположены соответственно на противоположных сторонах просечных отверстий. В образованные таким образом отверстия в полотне тарелки свободно помещены ограничители 4 подъема, одновременно служащие направляющими клапана.

Контактное устройство действует следующим образом.

Газ, проходя через отверстия в тарелке 2, получает вращательное движение вокруг оси клапана с помощью лопаток 5, отогнутых вниз на угол 30-60.

Если лопатку тарелки отогнуть на угол больше 60°, газ не получит вращательного движения, так как нет направляющей поверхности на выходе газа из-под тарелки. При угле загиба - меньше 30 резко возрастает сопротивление контактного устройства.

Двигаясь между тарелкой 2 и клапаном 1, газ ударяется о лопатку 3, изменяет направление движения, обраQ зуя таким образом зону разрежения у отверстия в клапане. Жидкость, находящаяся на тарелке, под действием собственного веса и разности давлений попадает в пространство между клапаном и тарелкой, смешивается с газом

5 и входит у периферии клапана в газожидкостный слой на тарелке. Лопатку 3 необходимо отгибать вниз на угол 30-60°, так как при большем угле отгиба разрежения у отверстия в клапане

0 не будет, следовательно, не будет и эжекции жидкости в подклапанное пространство .

В данном случае энергия газа расходуется на эжектирование жидкости,

5 чего не наблюдается у известного устройства. Кроме того, предлагаемое контактное устройство обеспечивает по сравнению с известным более высокую эффективность контакта фаз за

счет перемешивания жидкости с газом в подклапанном пространстве и ввода в слой жидкости на тарелке не чистого газа, а газожидкостной смеси.

Формула изобретения

40 над ним клапан с отверстием с просечными, лопатками, ограничители подъма, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет столкновения потоков газа и

45 жидкости при инжектировании жидкости газом в подклапанное пространство, лопатки клапана и основания расположены на противоположных сторонах отверстий.

CQ 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потерь энергии, ограничитель подъема выполнен заодно с клапаном и укреплен в отверстии основания

55 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР № 454034, 1974 (прототип).