Насадка для массообменного аппарата Советский патент 1981 года по МПК B01D53/20 

Изобретение относится к подвижным насадкам для массообменных аппаратов и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности для осуществления процессов массообмена в частности для регистрации аммиака и двуокиси углерода в десорберах содового производства. По основному авт. св. 614806 известна насадка, выполненная в виде шара с радиальными конусообразными выступами, свободная от выступов поверхность шара составляет 60-80% всей его поверхности, высота выступа 0,080,4 диаметра шара, а угол при Bejximне koHyca равен 10-60 И Недостаткомизвестной насадки является невысокая интенсивность процесса массобмёна, обусловленная неоднородной структурой пенного слоя на контактном устройстве. Цель изобретения - интенсификация процесса массобмёна и улучшение струк туры пенного слоя. Поставленная цель достигается тем что свободная от .выступов поверхность шара выполнена со сквозными радиально направленными отверстиями,причем пло щадь сечения каждого отверстия составляет 0,002-0,04 площади диаметрального сечения шара. Благодаря наличию.сквозных отверстий создается дополнительное развитие межфазнрй поверхности, что спо- . собствует повышению значений козффициентов массопередачи. Выбранные размеры сквозных отверстий определены экспериментально. Увеличение площгщи сквозного отверстия больше 0,04 площади диаметрального сечения шара приводит к попаданию выступов,расположенных на. поверхности шара, в указанные отверстия и заклиниванию элементов насащки, что затрудняет их подвижность в реакционном объеме аппарата и, следовательно, приводит к ухудшению структуры пенного слоя. Уменьшение плош,1ди сквозного отверстия меньше 9г002 площади диаметрального сечения шара приводит к быстрому зарастанию сквозных отвер::тий продуктами коррозии и увеличению брызгоуноса. На чера-еже изображена предлагаемая насадка, в аксонометрии.

Насадка выполнена в виде шаров 1, снабженных выступами 2 конусообразной формы, высота которых составляет 0,080,4 диаметра, свободная поверхность шара составляет 60-80% всей его поверхности, а между шаргили образуются просветы 3. На свободной от выступов поверхности шара выполнены сквозные отверстия 4, причем площадь сечения каждого отверстия состатвляет 0,0020,04 площади диаметрального сечения tuapa. Подвижная насадка укладывается (на опорную решетку внутри аппарата.

Насадка работает следукяцим образомГаз (пар) поступает в массообменный .аппарат снизу, а жидкость - сверху. Газовый (паровой) поток проходит через просвет 3 между шарами 1, образованный выступами 2, и одновременно через сквозные отверстия 4.

При псевдоожижении насадки шары соударяются друг с другом и с опорными решетками благодаря наличию конусообразных выступов 2. При .этом происходит интенсивное дробление газового и жидкостного потока, что увеличивает удельную поверхность и вре1 я контакта фаз. При ударах шары 1 самоочищаютсяот инкрустаций и разрушают отложения на поверхности опорных решёток и стенок аппарата. Выступы заостренным концом попадают в отверстия решеток, удаляя из них продукты инкрустации и коррозии. Кроме того, газ (пар), выходящий из сквозных отверстий 4, дробит поток газа (пара), проходящего через просветы 3 и, взаимодействуя с жидкостью, образует структурированную подвижную пену,, коТ1эрая приводит к выравниванию поля скоростей на контактном устройстве и к снижению брызгоуноса.

Таким образом, благодаря наличию сквозных отверстий с площадью сечения каждого отверстия 0,002-0,04 площади

диаметрального сечения шара создается дополнительное развитие межфазной поверхности и более однородная структура пенного слоя на контактном устройстве, что способствует повышению знае чений коэффициентов массопередачи-и, следовательно, интенсифицирует процесс массообмена.

Как показывают проведенные опытнопромышленные испытания, брызгоунос с тарелок, работающих с шаровой насадкой со сквозными отверстиями, на 1820% меньше, чем на тарелках с шаровой насадкой с выступами без сквозных отверстий, и на 25-32% меньше, чем на тарелках с полой легкой шаровой насадкой. Полученные коэффициенты массопередачи для насадки со сквозными отверстиями на 12-20% выше, чем для насадки свыступами, и на 35-45% выше, чем для полой легкой насадки.

0 Ориентировочный экономический эффект от внедрения изобретения составляет 60 тыс. руб. в год на один аппарат при выпуске 630 т соды в сутки.

Формула изобретения

Насадка для массообменного аппарата по авт. св. № 614806, о т л и ч- аю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена и улучшения структуры пенного слоя, свободная от выступов поверхность шара выполнена со сквозными радиально направленными отверстиями, при этом площадь сечения каждого отверстия сЪставляет 0,002-0,04 площади диаметрального сечения шара.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельсво СССР № 614806, кл. В 01 D 53/20, 1976.