Устройство для образования кольцевых веерных струй жидкости Советский патент 1982 года по МПК B01D53/18 B05B1/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ВЕЕРНЫХ

СТРУЙ ЖИДКОСТИ

1

изобретение относится к устройствам для образования жидкостных пленочных струй и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, где требуется получение свободных жидкостных пленок, например, в аппаратах для обработки газов (абсорберы, ректификаторы, сепараторы, установки для очистки промышленных газов и т. п.).

Известен аппарат для проведения массообменных процессов в системе газ-жидкость, в котором установлены щелевые сопла, позволяюш,ие получить веерные пленки 1.

Такие сопла могут устанавливаться на обшей камере,-помещенной в центре аппарата, и быть повернутыми под углом к оси аппарата. При этом сечение полностью перекрыто веерными пленками, однако между ними образованы щелевые наклонные каналы для прохода газа. Такое выполнение позволяет предотвратить разрушение или сокращение контактной поверхности и проскок газа без контакта с жидкостью, что способствует некоторой интенсификации процесса. Однако это решение приемлемо для аппаратов больших диаметров и неприменимо для

аппаратов с небольшими диаметрами, так как расположенные в центре аппарата камера и корпуса щелевых сопел перекрывают достаточно больщую часть сечения аппарата, которая практически является «мертвой зоной (в ней не происходит контакт газа с жидкостью).

Известно устройство для образования кольцевых веерных струй жидкости, включающее корпус и днище, образующее с корпусом щель для выхода жидкости. Это уст10ройство имеет установленную снаружи корпуса подвижную обечайку с регулирующим грузом, перемещение которых вызывает изменение высоты кольцевой щели в зависимости от изменения расхода жидкости и изменения перепада давлений. Такое конструктивное решение позволяет предотвратить забивание кольцевой щели и делает возможным использовать устройство для работы с жидкостями, имеющими примеси 2.

В известном устройстве нарушается це20лостность пленки потоком восходящего газа, за счет чего возможны его проскоки без контакта с жидкостью. Также снижается интенсивность процесса массообмена за счет наличия застойных зон. Цель изобретения - интенсификация процесса массообмена при низких напорах газа за счет ликвидации застойных зон. Указанная цель достигается тем, что устройство для образования кольцевых веерных струй жидкости, преимуидественно в мае сообменных аппаратах, включающее корпус, днище,- образующее с корпусом щель для выхода жидкости, снабжено по крайней мере одним вкладышем, установленным между корпусом и днищем и выполненным в виде двустороннего конуса с центральным отверстием с равномерно расположенными по окружности вкладыща радиальными вырезами и радиальными каналами, соединенными с центральным отверстием. При этом устройство снабжено кольцом, установленными между вкладышами, при этом вкладыщи взаимно повернуты на половину ширины радиального выреза. На фиг. 1 показано устройство, вариант выполнения с одним вкладышем; на фиг. 2то же, вариант выполнения с двумя вкладышами; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство включает корпус 1, имеющий щтуцер 2 для присоединения к системе подачи жидкости, и днище 3, прикрепляемое к корпусу с помощью щпильки 4 и гайки 5. Между корпусом 1 и днищем 3 помещен вкладыщ 6, имеющий форму двустороннего конуса е центральным отверстием 7 и равномерно распределенные по окружности вырезы 8, которые с помощью каналов 9 сообщаются с центральным отверстием 7. Зазор между днищем 3 и корпусом 1 образуют щель 10 для выхода жидкости, прерываемую перемычками 11. Устройство может иметь дополнительный вкладыщ 12, отделенный от вкладыща 6 кольцом 13. Таких вкладышей и колец на щтуцере 2 может быть набрано несколько в зависимости от высоты аппарата, в котором устанавливается устройство, и от потребного времени контакта жидкой и газообразной фазы. Устройство работает следующим образом. Орошающая жидкость через щтуцер 2 поступает в полость устройства, откуда по каналам 9 и вырезам 8 поступает к щелям 10 для выхода жидкости. Выходя из щелей 10 жидкость образует кольцевую систему веерных жидкостных пленочных струй. При этом газ, контактирующий с пленкой, не нарущает и не разрывает ее, так как имеет организованные проходы, обуславливаемые перемычками 11 в кольцевой щели 10. При выполнении устройства с двумя и более вкладыщами промежутки между пленками нижнего ряда перекрыты пленками верхнего ряда. При этом исключается проскок газа без контакта с жидкостной пленкой, так как газ вынужден двигаться зигзагообразно и при этом обязательно контактирует с пленкой. Предлагаемое устройство имеет ряд преимуществ. Образующаяся пленка не перекрывает полностью сечение аппарата, а имеет организованные проходы для газа в виде радиальных щелей. Это способствует исчезновению застойных зон и созданию наиболее оптимальных условий для контакта газа и жидкости по всему сечению аппарата. В устройстве предотвращается проскок газа и нарущение процесса массообмена между газом и жидкостной пленкой при разрывании газом купола пленки, так,как поверхность контакта не сокращается. Устройство может быть использовано в аппаратах с низкими напорами газа ввиду того, что организованным проходам газа сопротивление прохождению газа ниже, чем в известном устройстве. Наличие нескольких ярусов кольцевых веерных струй жидкости, преимущественно в бы пленки верхнего ряда располагались над проходами между пленками нижнего ряда, способствует интенсификации процесса массообмена без значительного увеличения сопротивления движению газа за счет организованного лабиринта. Формула изобретения 1.Устройство для образования кольцевых веерных струй жидкости, преимущественно в массообменных аппаратах, включающее корпус, днище, образующее с корпусом щель для выхода жидкости, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена при низких напорах газа за счет ликвидации застойных зон, устройство снабжено по крайней мере одним вкладышем, установленным между корпусом и днищем и выполненным в виде двустороннего конуса с центральным отверстием и с равномерно расположенными по окружности вкладыща радиальными вырезами и радиальными каналами, соединенными с центральным отверстием. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено кольцом, установленным между вкладыщами, при этом вкладыши взаимно повернуты на половину ширины радиального выреза. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 634767, кл. В 01 D 53/18, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 509293, кл. В 05 В 1/06, 1973.