Аппарат распыливающего типа для проведения процессов тепло-и массообмена Советский патент 1982 года по МПК B01D53/18 B01D47/06 

Изобретение относится к аппаратам для проведения Процессов тепло- и массообмена между газом и жидкостью и может быть использовано в химической, холодильной, нефтеперерабатывающей промышленностях и других областях народного хозяйства. Известен аппарат типа трубы Венту ри, состоящий из трубы Вентури,верхний конец которой охватывает цилиндрическая емкость с патрубками для вв да газа и жидкости. Жидкость, подава емая в цилиндрическую емкость, переливается через верхний край конфузог ра и стекает по его стенкам вниз в горловину трубы Вентури. Благодаря высокой скорости газа жидкость срывается со стенок горловины и распыливэется на капли. Для более равноме ной подачи жидкости верхний периметр конфузора имеет зубчатый профиль (l Недостаток такого аппарата - недостаточная степень распыления жидкости, что приводит к снижению поверхности контакта между газом и жидкостью. Известен аппарат распыливающего типа для проведения массо- и теплообмена между газом и жидкостью, который выполнен в виде цилиндра, имеющего штуцер для ввода жидкости на поперечную перегородку, в которой установлены распыливающие устройства , выполненные в виде односторонне суживающихся патрубков. Жидкость стекает по внутренней поверхности патрубков в виде пленки, газ проходит внутри патрубков, распыливает пленку жидкости на мелкие капли, которые собираются в резервуаре, помещенном внизу колонны 2. Недостатки аппарата - невозможность работы с запыленными газами и жидкостями, содержацими твердые частицы и нерастворимые соли, из-за наличия застойных зон на тарелке, где появляются отложения, которые со временем заполняют всю тарелку. нарушая подачу жидкости на распыление или вообще прекращая ее; недостаточно высокая эффективность тепло- массообменных процессов, обусловленная тем, что, вследствие не эффективного распределения жидкости по сечению газового потока, часть газа проскакивает по оси распиливающих патрубков практически без .взаимодействия с жидкостью. Известен также аппарат распилива ющего типа для проведения процессов тепло- и массообмена, состоящий из вертикальной цилиндрической колонны включающей распыливающие устройства, выполненные в виде сужающихся патрубков, прикрепленных к обечайке, вытеснителей, расположенных внутри патрубков 3. Недостатками известного устройства являются наличие застойных зон в аппарате, значительное гидравлическое сопротивление и незначительное время пребывания фаз в аппарате. Цель изобретения - устранение застойных зон на тарелке, а также интенсификация процессов тепло- и массообмена. Указанная цель достигается тем, что в аппарате, состоящем из вертикальной цилиндрической колонны, включающей распыливающие устройства, выполненные в виде сужающихся патрубков, прикрепленных к обечайке вытеснителей, расположенных внутри патрубков, распыливающие устройства направлены сужением по ходу газово го потока, аппарат снабжен винтовы ми направляющими, установленными на внутренней поверхности патрубков и на поверхности вытеснителей. Каждый вытеснитель выполнен обтека емой формы в виде тела вращения с двумя вершинами и.расширенной сред ней частью. На чертеже изображен аппарат распыливающего типа для проведения тепло- и массообмена между газом и жидкостью, общий вид. Аппарат состоит из вертикальной цилиндрической колонны с расширенн нижней частью 1 .снабженной патрубкам для входа и патрубками 3 для выхода газа, трубы k подачи жидкости, распиливающих патрубков 5, прикреп ленных к обечайке колонны и вытесн телей 6.Внизу цилиндрической колон ны расположен сепаратор 7 и штуцер 8 для вывода жидкости. На внутренней поверхности распыливающих патрубков и на поверхности вытеснителей прикреплены винтовые направляющие 9. Аппарат работает следующим образом . Газ поступает в колонну сверху через патрубок 2, а жидкость по трубе k подачи жидкости и через кольцевую щель между срезом трубы и вытеснителем 6 стекает в виде пленки вниз. Газ дробит пленку жидкости на кромке расширенной части вытеснителя и переносит ее на внутреннюю поверхность распыливающего патрубка 5. Здесь капли объединяются в пленку, стекающую вниз между винтовыми направляющими и дробящуюся на срезе горловины снова на капли, которые, переносятся газом в следующую зону контакта. Здесь они попадают на поверхность следующего . вытеснителя, сливаются в пленку, которая стекает вниз между направляющими и затем снова дробится газовым потоком на капли. Пройдя все зоны контакта, газ выводится из аппарата через патрубок 3-, а жидкость, отделенная от газа с помощью сепаратора того или иного типа 7, скапливается в нижней расширенной части колонны, откуда затем выводится через штуцер 8. Таким образом, применение распыливающих патрубков, установленных без зазора с обечайкой колонны позволяет устранить застойные зоны и предотвратить отложение нерастворимых солей и твердых частиц., содержащихся в жидкостях и газах.Это дает возможность обрабатывать запыленные газы и загрязненные жидкости. С помощью сочетания вытеснителей и распыливающих патрубков достигается эффективное распределение жидкости по всему сечению потока газа, что позволяет избежать проскока, газа через колонну без взаимодействия с жидкостью. Кроме того, применение направляющих по винтовой линии, прикрепленных на поверхностях вытеснителей и распыливающих патрубков позволяет увеличить время пребывания жидкости в аппарате. Все это приводит к интенсификации процессов тепло- и массообмена. Формула изобретения 1. Аппарат распыливающего типа для проведения процессов тепло- и массо