Массообменный апарат Советский патент 1981 года по МПК B01D3/30 

(54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процесса массообмена в системе газ-жидкость - твердое тело и может быть использовано в микробиологической промышленности, например, в производстве дрожжей. Известен аппарат, который состоит из вертикального цилиндрического корпуса, секционированного по высоте горизонтальными перегородками. В центре аппарата установлен вал с укрепленными на нем переметив акяцими и контактньлми устройствами.Аппарат снаб жен патрубками подвода и отвода фаз г Однако/ в известном аппарате коэф фициейт заполнения жидкостью составляет всего лишь 40-45% (остальные 55-60% - сепарационный объем) и не-г достаточно высокая интенсивность мае сообмена, вследствие наличия газообразных продуктов метаболизма и недостаточно интенсивного выделения их из жидкости в сепарационном объем Цель изобретения - интенсификация проиесса массообмена за счет отвода отработанного газа и увеличения полезного объема аппарата. Цель достигается тем,что каждая секция снабжена установленным на валу В отверстии перегородки роторомразделителем с радиальными лопатками, над которым расположен стакан с размещенной в нем крыльчаткой, соедннен-г ный с патрубком подвода газа. Контактное устройство выполнено в виде двухслойных желобообразных элементов, соединенных с патрубком подвода газа. Корпус снабжен концентрично установленным по всей высоте «цилиндром. На фиг. 1 показан аппарат, общий . вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг. 3 - разрез БгБ на фиг. 1. Аппарат содержит цилиндрическую емкость 1, концентрично установленный внутри корпус 2, разделенный по высоте перегородками 3 на отдельные секции; каждая секция снабжена контактным устройством 4, состоящим из желобообразных элементов 5 и 6, установленных горизонтально с образованием зазоров для прохода газожидкостной смеси. Внутреннее пространство желобообразных элементов соединено отверстиями с кольцевым воздушным коллектором 7. В центре аппарата установлен вал 8 с.укрепленными на нем снизу контактных устройств перемешивающими устройствами 9Г. В верхней части каждой секции на валу укреплен ротор-разделитель 10, снабжен ный радиальными лопатками 11, 12 и кольцевым зазором 13. Над роторомразделителем в стакане 14, имеющем кольцевой зазор 15, установлена крыльчатка 16. Аппарат снабжен патрубками подачи газа 17 и выводами отработанной газовой смеси 18. Аппарат работает следующим образом. Жидкость поступает в нижнюю секцию аппарата и перемешивающим устройством 9 подается на контактное устройство 4, проходя с большой скоростью между зазорами желрбообразных элементов 5 и 6, контактирует с газом, поступающим по патрубку в кольцевуй воздушную камеру 7г затем внутрь желобообразных элементов и через зазоры в жидкость. При этом пр исходит процесс сорбции кислорода из газа в жидкость и десорбции обра зующихся газообразных продуктов метаболизма в отработанный газ. Газожидкостная смесь поднимается в верх нюю часть Секции и попадает на всас ротора-разделителя 10, захватыва тся лопатками 11 и разделяется в пол центробежных сил на жидкость и отра ботанный газ. Жидкость лопатками 12 под напором подается в в(аП11ерасположенную секцию, а отработанный газ по кольцевым зазорам 13 и 15 подает в стакан 14 и отсасывается крыльчат кой 16 из аппарата. Принудительное разделение газожидкостной смеси на жидкос ь и отра ботанный газ позволяет значительно уменьшить объем сепарационной зоны и увеличить коэффициент заполнения колонного аппарата до 85-90%. Интен сификация процесса массообмена достигается за счет принудительного отсоса отработанного газа, увеличения скорости циркуляции жидкости и улучшения условий сорбции кислорода и десорбции газообразных продуктов метаболизма. Формула изобретения . 1.Массообменный аппарат,включающий вертикальный корпус, секционированный по высоте горизонтальными перегородками с отверстиями, вал с контактными и перемешивающими устройствами, патрубки подвода и отвода фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет отвода отработанного газа и увеличения полезного объема аппарата, каждая секция снабжена установленным на валу в отверстиях перегородки ротором-разделителем с радиальными лопатками,над которым расположен стакан с размещенной в нем крыльчаткой,соединенный с патрубком отвода газа. 2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, контактное уст- ройство выполнено в виде двухслойных желобообразных элементов, соединенных с патрубком подвода газа. 3.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что корпус снабжен концентрично установленным по всей высоте цилиндром. Источники-информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССР 411697, кл. В 01 D 3/30, 1972.