RU1819654C - Способ удалени газа из жидкости - Google Patents

Abstract

14аобретенйе относитс  к технологическим процессам удалени  газов, растворенных в жидкости, и может быть использовано дл  рассыщени  токсичных жидкостей, хран щихс  длительное врем  в емкост х. В емкости 1 предварительно образуют центры газовыделени  в виде сло  2 из пористого материала. При обработке ультразвуком с помощью ультразвуковых преобразователей 3 используетс  циркулирующее свобод- но-конвективное движение жидкости в емкости, образующеес  в результате расслоени  по температуре и по плотности. Лодьем парогазовой смеси интенсифицируетс  при перемещении ультразвуковых преобразователей 3 по направл ющим со скоростью, соизмеримой со скоростью подъема газовых пузырей. Газ отводитс  через клапан 4, а пары жидкости конденсируютс  на охлаждаемой перфорированной перегородке 5. 1 ил.

Description

Й

v

(Л

С

00

Ю Оч

ел

Изобретение относитс  к технологическим процессам удалени  газа из жидкости и может быть использовано дл  рассыще- ни , например, токсичных жидкостей.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние надежности процесса дегазации.

На чертеже показана схема осуществлени  способа удалени  газа из жидкости.

Все внутренние боковые стенки вертикальной емкости 1 покрыты слоем пористо- го материала 2 (например, спеченного металла). Этот слой и образует центры газовыделени . Снаружи емкости 1 установлены ультразвуковые преобразователи 3, с возможностью перемещени  по вертикали вдоль стенок емкости. Газ отвод т через специальный клапан 4% В верхней части емкости установлена охлаждаема  перфорированна  перегородка 5. Эта перегородка подключена с помощью каналов 6 к устрой- ству выработки хладагента. Вентиль 7 расположен на .трубопроводе 8, по которому в емкость 1 закачивают жидкость, с таким расчетом, чтобы в верхней части емкости осталась газова  подушка. Так как жидкость  вл етс  токсичной, то контакт ее с окружающей средой исключаетс . В таком состо нии возможно длительное хранение жидкости. Дл  этого емкость наддувают газом с каким-то избыточным давлением, В результате теплообмена с окружающей средой газы из газовой подушки частично раствор ютс  в жидкости. При этом они будут концентрироватьс  в основном вблизи боковых стенок емкости в слое пористого материала 2. При возникновении необходимости использовани  жидкости из нее уда- л ют газы, так как при ее перекачке центробежными насосами возможно возникновение кавитации в результате выделе- ни  растворенных газов. Дл  рассыщени  жидкости в емкости 1 проводитс  обработка ее ультразвуком, при этом колебани  создаютс  с помощью ультразвуковых преобразователей 3. В жидкости начинаетс  выделение парогазовой смеси, причем это выделение происходит в основном у центров газовыделени  2. Так как часть энергии ультразвуковых колебаний поглощаетс  жидкостью и преобразуетс  в тепловую энергию, то начинаетс  расслоение жидкости по температуре, а значит, и по плотности . В результате возникает свободно-конвективное движение в пограничном слое у боковых стенок емкости, при- чем в этом слое находитс  и основна  часть образовавшейс  парогазовой смеси. Чтобы газовые пузыри не охлопывались у стенок емкости (необходимо интенсифицировать подъем их к свободной поверхности жидкости . Дл  этого ультразвуковые преобразователи 3 перемещают снизу вверх вдоль стенок емкости 1 по направл ющим со скоростью , соизмеримой со скоростью подъема газовых пузырей в жидкости. Эту скорость V можно приближенно оценить по формуле, ув зывающей услови  нагрева жидкости с ее теплофизическими характеристиками:

V A.Gr1/2V

л

где А - посто нна ,  вл юща с  функцией числа Прандтл ;

Gr - число Грасгофа, оценивающее режим свободной конвекции;

V- коэффициент кинематической в зкости жидкости;

х- продольна  координата.

Ультразвуковые преобразователи 3 по направл ющим доход т до верхней части емкости (границы раздела фаз), выключаютс , опускаютс  и цикл обработки повтор етс . Парогазова  смесь всплывает к свободной поверхности жидкости и отводитс  от нее в газовую фазу к охлаждаемой перфорированной перегородке 5. Пары жидкости конденсируютс , а газ отводитс  через специальный клапан 4. В результате свободно-конвективного движени  более теплые слои всплывают к свободной поверхности жидкости, а затем, растека сь вдоль этой поверхности, начинают опускное движение в центре емкости. Опуска сь, слой жидкости охлаждаетс  и вовлекаетс  в повторное подъемное движение у боковых стенок емкости, т.е. образуетс  циркул ционное движение, обусловленное температурной стратификацией жидкости. Таким образом, в обработку ультразвуком вовлекаетс  вс  жидкость, наход ща с  в емкости . Количество циклов обработки просчитываетс  заранее с учетом требований к возможной концентрации газов, растворенных в жидкости.

Преимущества предлагаемого способа: повышена надежность дегазации, так как устранена возможность возникновени  кавитации при перекачке жидкости центробежными насосами; нет необходимости использовать дополнительную емкость дл  дегазации; практически исключен выход паров жидкости из емкости, что важно дл  дегазации токсичных жидкостей.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ удалени  газа из жидкости, включающий обработку жидкости в емкости ультразвуковыми преобразовател ми и вы51819654 6

   вод газа из верхней части емкости, о т л и-ультразвуковых преобразователей вдоль

   чающийс  тем. что. с целью повышени стенок емкости со скоростью, соизмеримой

   надежности процесса дегазации, у стеноксо скоростью подъема газовых пузырей,

   емкости создают центры газовыделени .причем в верхней части емкости конденсижидкости сообщают свободно-конвектив-5 руют пары путем понижени  температуры

   нов движение посредством перемещени верхней части емкости.