Устройство для смешивания газа сжидКОСТью Советский патент 1981 года по МПК B01F13/02 

1

Изобретение относится к перемешиванию и может найти применение в химической промышленности и в ряде других отраслей народного хозяйства, связанных с проведением реакций между газом и жидкостью, в , частности в процессах хлорирования, фосгенирования, гидри эвания, окисления, получения цианистых и других солей, а также в санитарных установках и т.п.

Известно устройство для смешивания газа с жидкостью, в котором полый вал и лопасти мешалки выполнены из труб, сообщающихся и сочлененных перпендикулярно. Концы трубки - лопасти - срезаны под углом 45 к оси. Срез находится на тыловой стороне лопасти. Всасывание в мешалку газа может происходить как от посторонних источников вне реактора, так и изнутри реактора. В пер:зом случае верхнюю часть вала с помощью специальной муфты соединяют с источником подачи газа, во втором просверливают несколько отверстий в верхней части вала над уровнем жидкости и вводят газ внутрь реактора

1.

Однако в данном устройстве образуются крупные пузыри газовой фазы, что приводит к неполной абсорбции. Для увеличения полноты абсорбции уменьшают размеры пузырей газа, например путем изготовления барботеров с мелкими отверстиями. Однако мелкие отверстия барботеров быстро зарастают продуктами реакций.

Кроме того, распределение пузырей газа в жидкой фазе с помощью погруженных барботеров неравномерно, так как столб поднимающихся пузырей сосредоточен вокруг барботера, что способствует коалесценции пузырьков и уменьшает время контакта. В случае экзотермических реакций наблюдается местный перегрев. Значительная часть выходящего из барботера газа, непоглотившегося в слое жидкости, многократно разбавляется в газовой фазе устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достиг,а5 емому результату является устройство для насыщения жидкости газами, содержащее емкость с отражательными перегородками и патрубком подачи газа, размещенным в крышке емкости.

0 в емкости по оси расположен полый

вал, в верхней части которого над уровнем жидкости выполнено отверсти через к.5торое внутрь вала пропущена трубка для подачи газа. На нижнем заглушенном конце вала установлены полые лопасти, а над лопастями в валу выполнено отверстие для всасывания жидкости 2.

Однако известное устройство не обеспечивает должной эффективности массопередачи. Вследствие замедленного протекания процессов массопередачи, происходящих в среде жидкостгаз, происходит загрязнение окружающей среды непрреагировавшей газовой фазой, что требует дополнительн капитальных затрат для установки очистки газов.

Цель изобретения - интенсификация процесса смешивания газа с жидкостью за счет повышения эффективности массоотдачи, обеспечивающей полное использование газовой фазы в аппарате.

Поставленная цель достигается те что в устройстве для смешивания газа с жидкостью, содержащем емкост с патрубком подачи газа и полый вал с полыми лопастями, вал снабжен насадком с дополнительными полыми лопастями, установленными на его нинем конце, а патрубок подачи газа размещен в днище емкости под входны отверстием насадка.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство содержит емкость 1 с отражательными перегородками 2 и патрубком 3 подачи газа. Внутри емкости по оси расположен полый вал 4 с отверстиями 5 в верхней части для газа, сообщающими полость вала с газовой фазой над зеркалом жидкости в емкости. Нижний конец вала снабжен заглушкой б, полыми лопастями 7 и насадком 8 с дополнительными полыми лопастями 9, которые могут быть расположены параллельно или наклонно к лопастям 7. Насадок 8 имеет входное отверстие 10, расположенное соосно с патрубком 3 подачи газа.З.

Устройство работает следующим образом.

При вращении полого вала газ, подаваемый под давлением через патрубок 3, засасывается вместе с жидкостью во входное отверстие 10 насака 8. Образующаяся газожидкостная смесь выбрасывается из дополнительных полых лопастей 9 в жидкость, заторможенную отражательными перегородками 2, расположенными в области ометаемой лопастями 7 и 9. Дополнительные полые лопасти 9 равномерно распределяют газ по всему объему жидкости. Одновременно газ, непоглотившийся в слое жидкости и находящийся в наджидкостном простран0стве, засасывается через отверстия 5 полого вала 4 за счет разрежения, создаваемого в полых лопастях 7.

Устройство позволяет применять небольшое число оборотов полого ва5ла, что важно для устройств, используемых в эмалированных аппаратах. Оно позволяет более чем в три раза интенсифицировать протекающие в среде жидкость-газ процессы и увели0чить степень использования газа до 100%, устранить загрязнение окружающей среды непрореагировавщей газовой фазой и снижает удельные расходы сырья.

Положительный эффект от примене-5ВИЯ одного устройства при окислении гидразобисизобутиронитрила более 100 тыс. руб. в год.

0

Формула изобретения

Устройство для смешивания газа с жидкостью, содержащее емкость с патрубком подачи газа и размещенный в ней полый вал, в верхней части которого выполнены отверстия, а нижний конец снабжен заглушкой и имеет полые лопасти, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повышения эф0фективности массоотдачи, вал снабжен насадком с дополнительными полыми лопастями, установленными на его нижнем конце, а патрубок подачи газа размещен в днище емкости под входным отверстием насадка:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Штербачек 3. и др. Перемеши0вание в химической промышленности.Л., Тосхимиздат , 1963, с. 332/

2.Авторское свидетельство СССР 253756, кл.В 01 F 13/02, 1966.