Контактный аппарат Советский патент 1982 года по МПК B01D53/18 

(54) КОНТЛКТНГЛЙ АППАРАТ

Изобретение относится к химическому аппаратостроению и может быть использовано для осуществления процессов тепло- и массообмена в условиях прямотока и противотока.

Известен скруббер для осуществле«ия взаимодействия между газом и жидкостью, содержащий корпус, снабженный штуцерами для ввода и вывода взаимодействующих потоков. В полости корпуса по высоте укреплены конические диафрагмы, направленные узкими концами вниз, а в зазорах между ними размещены сдвоенные конические обечайки, скрепленные между собой своими основаниями. Вследствие использования такого сочетания конструктивных элементов обеспечивается многократное контактирование газа с жидкостью: послеяная, стекая с диафрагкф, активно взаимодействует с газом, проходящим зазор между диафрагмой и сдвоенной конической обечайкой. Далее жидкость стек.ает со сдвоенной конической обечайки, отбрасывается на нижерасположенную диафрагму, при. этом опять повторяется взаимодействие газа с жидкостью t 1

, Недостаток известного скруббера состоит в небольшой его эффективности - низкой производительности и трудностях его обслуживания и ремонта.

Низкая производительность обуславливается плохим использованием абсорбционного объема. Сдвоенные конические обечайки, установленные под диафрагмами, занимают значительную высоту, а в процессе практически не участвуют: жидкость, стекая на верхнюю часть (удвоенной обечайки, оттуда отбрасывается на нижерасположенную обечайку.

Существенное снижение производительности известного скруббера происходит в результате использования небольших линейных скоростей газа. В зазоре между сдвоенной конической обечайкой и диафрагмой можно создать. высокую линейную скорость газа, обеспечивающую эффективную абсорбцию. Но скорость iFa3a сразу же падает, как только газ выйдет из зазора между сдвоенной конической обечайкой и 25 диафрагмой. Вследствие этого в известном- скруббере реализуется небольшая средняя скорость газа, что наряду с плохим использованием абсорбционного объема определяет его низ30 КУЮ производительность и/или КПД.

Кромр- того, конструкция скруббера не предусматривает возможность внутреннего осмотра и ремонта узлов и деталей, находящихся в полости корпуса.

Известен контактный аппарат для 5 осуществления процессов тепло- и массообмена, содержащий корпус с-патрубками ввода и вывода фаз, тарелку, состоящую из перфорированной конической диафрагмы и перфорированной Ю конической обечайки, установленной на расстоянии от корпуса, и закручивающий элемент, состоящий из блока на- правляющих лопастей f2.- .

Недостаток известного аппарата 15 состоит в незначительной его эффективности вследствие снижения скорости газа при движении его под конической обечайкой и вследствие небольших относительных скоростей газа и 20 жидкости.

Цель изобретения - интенсификации процессов за счет многократного контактирования газа с жидкостью, поддержания высокой скорости газа и 25 обеспечения прямоточного и противо-точного режимов.

Указанная цель достигается тем, что в контактном аппарате для осуществления процессов тепло- и массо- о обмена, содержащем корпус с патрубками ввода и вывода фаз, тарелку, состоящую из перфорированной конической диафрагмы и перфорированной конической обечайки, установленной на ,, расстоянии от корпуса, закручивающий элемент, состоящий из блока направляющих лопастей, лопасти выполнены в, виде У-образных изоз нутых пластин, расходящихся от центра к периферии, а обечайка снабжена крышкой.

Целесообразно диафрагму прикреплять к корпусу. Диафрагму и обечайку устанавливают ме21ьшими основаниями вверх. При этом диафрагмами обечайка могут быть установлены мень-. 45 шими основаниями вниз.

Целесообразно аппарат снабжать патрубками, установленными на его ocи при этом нижний патрубок снабжать заглушкой.50

Кроме того, диафрама и обечайка могут быть установлены большими основаниями навстречу друг другу.

На .фиг. 1 показан контактный аппа- ,1рат общий вид, в разрезе(диафрагма я Обечайка установлены меньшими основаниями навстречу друг другу) , на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - контактный аппарат, общий видл в разрезе (диафрагма и обечайка установлены меньшими основаниями вверх, крышка установлена над. закручивающим элементом, а обечайка прикреплена к корпусу); на фиг. 4 то же, диафрагма и обечайка установ- 65

лены меньшими основаниями вверх, а крышка установлена под закручивающим элементом; на фиг. 5 - то же, диафрама и обечайка установлены большими основаниями навстречу друг другу; на фиг. 6 - то же, диафрагма и обечайка установлены большими основаниями навстречу друг другу, на оси аппарата установлено два патрубка, а нижний патрубок снабжен заглушкой.

Контактный аппарат содержит корпус 1 с патрубками ввода и вывода фаз (не показаны). В корпусе размещены тарелка, состоящая из перфорированной конической диафрагмы 2 и перфорированной конической обечай-. ки 3, и закручивающий элемент, состоящий из блока направляющих лопастей 4. Обечайка снабжена крышкой 5.

Направляющие лопасти 4 выполнены в виде V-образных изогнутых пластин, расходящихся от центра к периферии, установленных на ребро и приваренных как к диафрагме 2, так и к обечайке 3.

Пластины образуют, винтовые каналы б, по которым движется газ, и серповидные каналы 7, представляющие собой мертвые ЗОНЕЛ (по ним не движется газ и туда не попадает жидкость) .

Коническая диафрагма и коническая обечайка снабжены перфорацией на участках, размещенных над и под винтовыми каналами, по которым движется газ. Участки конической диафрагмы и конической обечайки, расположенные над серповидным пространством сдвоенных направляющих лопастей, по которы не движется газ, перфорацию не имеют

На оси аппарата установлены два. патрубка - нижний 8 и верхний 9, между которыми размещены направляющие лопасти 4 а нижний патрубок снабжен заглушкой 10 (фиг. б).

Диафрагму и обечайку можно выполнять с бортами 11.

Контактный аппарат может работать как в прямоточном, так и в противоточНом режимах.

Аппарат в прямоточном режиме работает следующий образом.

Жидкость и газ подают в аппарат .сверху. Вследствие этого уже над самой верхней контактной тарелкой реализуется активное взаимодействие газа с жидкостью. Затем жидкость поступает на коническую диафрагму 2, а газ - в её центральное отверстие и в винтовые каналы сдвоенных направляющих лопастей. И на входе в винтовые каналы и при их прохождении самих каналов газ активно взаимодействует с жидкостью: на входе .в каналы - с пленкой, стекающей с диафрагмы в центральное отверстие, в каналах - с многочисленными струями, вытекающими из, перфора ции. Затем газ, продолжая вращаться, ;изменяет направление своего движения он движется под конической обечайкой в направлении центрального отверстия нижерасположенной диафрагмы. При этом опять реализуется взаимодействие газа со струями жидкости, вытека щими из перфорации конической обечайки 3, и с пленкой жидкости, стекающей через наружную кромку конической обечайки. После этого газ пос тупает в центральное отверстие нижерасположенной диафрагмы, и цикл повторяется . В полости аппарата могут быть размещены одна или несколько контакт ных тарелок, содержащих коническую диафрагму 2, коническую обечайку 3, направляющие лопасти 4 и крышку 5. Аппарат может бытт изготовлен для работы под различным давлением от 1 до 200-300 ат и более. Областью наиболее целесообразного использования данного аппарата является взаимодействие загрязненных потоков газа и жидкости - механические включения потоков смываютсд с поверх ностей диафрагмы и конической обечайки и не могут явиться причиной ухудшения работы скруубера. Изобретение обеспечивает многократное контактирование газа с жидкостью в сочетании с высокими скорос тями газа на всем пути его движения. Вследствие этого достигается интенсификация взаимодействия газа с жид- костью, что предопределяет увеличение производительности аппарата и его КПД. Формула изобретения 1. Контактный аппарат для осуществления процессов тепло- и массообмена, содержащий корпус с патрубнами ввода и вывода фаз, тарелку, сос состоящую из перфорированной конической дийфрагмы и перфорированной кони еской обечайки, установленной на расстоянии от корпуса, закручивающий элемент, состоящий иэ блока направляющих лопастей, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов за счет многократного контактирования газа с жидкостью, поддержания высокой скорости газа и обеспечения прямоточного и противоточного режимов, лопасти выполнены в виде У Г:образных изогнутых пластин, расходящихся от центра к периферии, а обечайка снабжена крышкой. 2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что диафрагма прикреплена к корпусу. 3.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что диафрагма и обечайка установлены меньшими оснойаниями вверх. 4.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что диафрагма и обечайка установлены меньшими основаниями вниз. 5.Аппарат по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что диафрагма и обечайка установлены большими основаниями навстречу друг дру-. ГУ. 6.Аппарат по пп. 1, 2 и 4, о тличающийся тем, что он снабжен патрубками, установленными на его оси, при этом нижний патрубок снабжен заглушкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Егоров Н.Н. Охлаждение газа в скрубберах. М., 1954, с. 114-115. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2812268/23-2G, кл. В 01 D 3/24, 20.05.80.

I

в