Контактная тарелка Советский патент 1981 года по МПК B01D3/26 B01D3/20 

1

Изобретение относится к устройствам для проведения процессов массообмена и может использоваться в химической, ищевой и других родстбённых отрасях промышленности, в. частности для абсорбции с1ммиака из газов дистилляии в производстве аммиачной селитры. Известна контактная тарелка, содеращая контактный элемент с завихрителем и переливные устройства 1П. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее контактный элемент, выполненный в виде усеченных конусов, соединенных большими основаниями и с завихрителем в верхней части, выполненным в виде секторных элементов (2).

Недостатком этого устройства является недостаточно высокая интенсивность массообмена, поскольку большая часть жидкости, минуя контактный элемент, проходит через гидрозатвор и стекает,пленкой вниз, т.е. основное взаимодействие газа и жидкости происходит в пленочнсж режиме. Иэвестно, что при диспергировании потока жидкости быстродвижущимся потоком газа интенсивность процессов тепло и мйссообмена в несколько раз выше.

чем при турбулизации пленки жидкости газовым потоком.

К недостаткам этого устройства следует отнести и неспособность конструкции эффективно работать при больших плотностях орошения. При увеличении количества жидкой фазы требуется увеличить зазор между стенкой аппарата и контактным элементом ДИ9Я пропуска ее. Однако это приводит к увеличению толщины пленки и резкому снижению эффективности массообмена. .

Цель изобретения - увеличение плотности орошения и интенсификации

процесса массотеплообмена за счет увеличения времени, зон и поверхности контакта фаз.

Поставленная цель достигается тем, что контактный элемент выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, завихритель установлен в узкой части контактного элемента, который снабжен направлякяцим конусом, установленным на расстоянии от него. Переливное устройство установлено соосно контактному элементу и выполнено в виде воронки с перфорацией конуса воронки в сужающейся части, ограниченной цилиндрической обечайкой. Контактный элемент в верхней части снабжен отбортовкой, выполненной наружу. На фиг. 1 изображена контактная тарелка, общий вид, на фиг, 2 разрез А-А на фиг.1. Контактная тарелка состоит из нижнего 1 и верхнего 2 усеченных конусов, соединенных меньшими основа йиями и образующих контактный элеjMeHT 3. В узкой части контактного элемента установлен завихритель 4, выполненный в виде секторных элемен.тов, а в верхней снабжен, отбортов кой 5, направленной наружу. Контакт ный элемент образует со стенкой аппарата б верхний 7 и нижний 8 зазоры и камеру 9 гидрозатвора. Причем верх ний зазор 7 больше нижнего 8, На расстоянии от контактного элемента установлен направляющий конус 10 и переливное устройство 11, выполнен ное в виде воронки 12 с перфорацией 13 в нижней части конуса. Перфорация ограничена цилиндрической обечайкой 14, дутина которой меньше длины устья воронки. Устройство работает следующим образом, Жидкост.-) из камеры 9 гидрозатвора через зазор 8 стекает по внутренней поверхности направляющего конуса 10 в переливное устройство 11, образуя жидкостные завесы и далее через усть воронки 12 попаддает в центр завихрителя 4. , Газ проходит через жидкостную завесу и поступает на завихритель 4 где приобретает вражательное движение и, сильно диспергируя жидкость, транспортирует ее с центра завихрителя к периферии, образуя высокоразвитую поверхность контакта фаз, Вращающийся газожидкостный поток под нимается вверх, где вследс твиё рас аирения верхнего конуса 2 его скорость резко снижается и наиболее крупные капли жидкости под действием сил тяжести падают обратно на завихритель, где вновь диспергируются, чем,обновляется поверхность контакт фаз и увеличивается времяконтакта, Более мелкие частицы жидкости отбрасываются за счет центробежных сил на стенку аппарата б, образуя н ней сильнотурбулизованный жидкосТ ный кольцевой поток с непрерывно обновляккаейся поверхностью контакта фаз, который через зазор 7 проваливается в камеру 9 гидроэатвора. Так как зазор., 8 меньше зазора 7, то в к мере 9 происходит наполнение жидкост чем предотвращается проскок газа через камеру 9 и регулируется ско рость протока жидкости через зазор в зависимюсти от столба, жидкости в камере 9. Отбортовка верхнего конуса также способствует спокойному стенанию жидкости. При малом расходе жидкой фазы она стекает в устье воронки, частично проваливаясь на перфорации, что улучшает условие ее распределения нд завихритель и предотвращает центральный проход газа. При увеличении расхода жидкой фазы (плотности орошения ), происходит накопление ее в воронке и слив на завихритель через перфорацию посредством цилиндричес сой обечайки 14, Это позволяет зффективно работать в широком диапазоне изменения нагрузок по жидкой фазе. Установка цилиндрической обечайки 14 более короткой, чем устье воронки, улучшает гидродинамические условия работы контактного элемента, так как не происходит перекрытие свободного сечения завихрителя, что улучшает работу контактной тарелки. Таким образом, предлагаемая конструкция контактной тарелки позволяет создать высокоразвитую поверхность контакта фаз, где взаимодействие жидкости и газа происходит наряду с пленочным -в мелкодисперсном состоянии, что значительно увеличивает поверхность контакта фаз и интенсифицирует процесс массообмена. Конструкция переливного устройства позволяет работать в широком диапазоне изменения нагрузок по жидкой фазе, что позволяет выбрать плотность орошения, необходимую для проведения процесса. Формула изобретения 1. Контактная тарелка для взаимодействия (пара) с жидкостью, состоящая из.контактного элемента с установленным в верхней части завихрителам,выполненным в виде секторных элементов и переливного устройства, отличающаяся тем, что, с целью увеличения плотности орошения, интенсификации процесса массотеплообмена за счет увеличения времени, зон и поверхности контакта фаз, контактный элемент выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, завихритель установлен в узкой части KOHTaKTHOi-o элемента, который снабжен направляющим конусом, установленным на расстоянии от него. 2.Контактная тарелка по п,1, отличающаяся тем, что переливное устройство установлено соосно контактному элементу и выполнено в виде воронки с перфорацией конуса воронки в сужающейся части, ограниченной цилиндрической обечайкой . 3,Контактная тарелка по пп,1 к 2f отличающаяся тем,

что контактный элемент в верхней части снабжен отбортовкой, выполненной наружу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 237090, кл. В 01 D 3/30, 1967,

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2624491/26,

кл. В 01 D 3/26, 1978 (прототип).

//

-А