RU2041735C1

RU2041735C1 - Device for mixing gas with liquid

Info

Publication number: RU2041735C1
Authority: RU
Inventors: Константин Борисович Комиссаров; Виктор Анатольевич Финоченко; Максим Константинович Комиссаров
Original assignee: Константин Борисович Комиссаров; Виктор Анатольевич Финоченко; Максим Константинович Комиссаров
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1995-08-20

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: device has working tank, filter provided with blades, vibration drive having rod, bearing and eccentric, and members for supplying and discharging gas and liquid. The liquid is fed to the working tank through a flexible wick and drained through a branch pipe. EFFECT: enhanced intensity of mixing. 2 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам с перемешивающими устройствами, а именно к устройству аппаратов для проведения массообменных процессов в системах газ-жидкость, газ-твердое тело-жидкость, и может найти применение в устройствах, использующих интенсивное перемешивание фаз. The invention relates to apparatuses with mixing devices, and in particular, to apparatuses for carrying out mass transfer processes in gas-liquid, gas-solid-liquid systems, and can find application in devices using intensive phase mixing.

Известно устройство для смешивания газа с жидкостью, содержащее герметичный рабочий сосуд, шток, соединенный с виброприводом, перемешивающий орган, закрепленный на штоке, систему элементов для подачи и отвода жидкости и газа. A device for mixing gas with liquid, containing a sealed working vessel, a rod connected to a vibrator, a mixing body mounted on the rod, a system of elements for supplying and discharging liquid and gas.

Недостатком этого устройства является тот факт, что процесс смешивания недостаточно эффективен из-за малой поверхности контакта жидкость-газ. The disadvantage of this device is the fact that the mixing process is not efficient enough due to the small contact surface of the liquid-gas.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в интенсификации процесса смешивания жидкости и газа путем одновременного возвратно-поступательного и вращательного движения фильтра, на котором происходит контакт и смешивание фаз. The technical result achieved by the invention is to intensify the process of mixing liquid and gas by simultaneous reciprocating and rotational movement of the filter, on which the contact and mixing of the phases occurs.

Это достигается тем, что в устройстве для смешивания газа с жидкостью, содержащем герметичный рабочий сосуд, шток, соединенный с виброприводом, перемешивающий орган, закрепленный на штоке, систему элементов для подачи и отвода жидкости и газа, перемешивающий орган выполнен в виде фильтра с закрепленными на нем лопатками, шток разделен на две части, соединенные подшипником качения, система подачи жидкости снабжена уровнемером и электромагнитным клапаном, элемент подачи жидкости выполнен в виде гибкого фитиля, а элемент подачи газа в виде сопла, при этом расстояние между лопатками, расположенными над соплом, и соплом превышает максимальную амплитуду возвратно-поступательных движений фильтра. Лопатки, закрепленные на фильтре, воспринимают кинетическую энергию потока газа, тем самым, обеспечивая, кроме возвратно-поступательного, вращательное движение фильтра. This is achieved by the fact that in the device for mixing gas with a liquid containing a sealed working vessel, a rod connected to a vibrodrive, a mixing body mounted on the rod, a system of elements for supplying and discharging liquid and gas, the mixing body is made in the form of a filter with attached it with blades, the rod is divided into two parts connected by a rolling bearing, the fluid supply system is equipped with a level gauge and an electromagnetic valve, the fluid supply element is made in the form of a flexible wick, and the gas supply element in the form cost sharing, the distance between the blades positioned above the nozzle, and the nozzle is greater than the maximum amplitude of the reciprocating movement of the filter. The blades mounted on the filter perceive the kinetic energy of the gas flow, thereby providing, in addition to the reciprocating, rotational movement of the filter.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Figure 1 shows the device, a General view; figure 2 section aa in figure 1.

В рабочем сосуде 1 расположен пористый фильтр 2 с закрепленными на нем лопатками 3. Фильтр жестко соединен со штоком 4, который жестко установлен во внутреннюю обечайку подшипника качения 5. Внешняя обечайка подшипника соединена с эксцентриком 6, который в свою очередь контактирует с виброприводом 7. Жидкость на фильтр подается через гибкий фитиль 8 и электромагнитный клапан 9, включение, отключение которого происходит по команде от уровнемера 10. Дренаж насыщенной газом жидкости осуществляется через патрубок 11. Газ под фильтр подается через подводящий патрубок, заканчивающийся соплом 12. Отбор газа осуществляется через отборник 13 газа. In the working vessel 1 there is a porous filter 2 with blades fixed on it 3. The filter is rigidly connected to the rod 4, which is rigidly installed in the inner shell of the rolling bearing 5. The outer shell of the bearing is connected to an eccentric 6, which in turn is in contact with the vibrator 7. Liquid the filter is fed through a flexible wick 8 and an electromagnetic valve 9, the inclusion of which is switched off by a command from the level gauge 10. The gas-saturated liquid is drained through the pipe 11. Gas under the filter is fed through lead pipe ending with nozzle 12. Gas selection is carried out through a gas sampler 13.

Уровень жидкости должен покрывать нижнюю кромку фильтра при достижении им верхнего положения в процессе вибрации во избежание проскока газа между фильтром и поверхностью жидкости. Это достигается установкой уровнемера в комплекте с клапаном ЭМК. The liquid level should cover the lower edge of the filter when it reaches its upper position during vibration in order to avoid leakage of gas between the filter and the surface of the liquid. This is achieved by installing a level gauge complete with an EMC valve.

Работа устройства заключается в следующем. The operation of the device is as follows.

Жидкость через электромагнитный клапан 9, гибкий фитиль 8 подается на фильтр 2, тем самым за счет капиллярных сил происходит равномерное насыщение фильтра жидкостью. Кроме этого, жидкость, стекая из фильтра, достигает в рабочем сосуде 1 необходимого уровня, т.е. превышает нижнюю кромку фильтра на величину, превышающую максимальную амплитуду вибрации. Затем на фильтр подается возвратно-поступательное движение от вибратора 7, через шток 4, подшипник 5 и эксцентрик 6. Одновременно подается газ из сопла 12 под избыточным давлением, передавая свою кинетическую энергию на лопатки 3, создавая тем самым вращательное движение фильтра. The liquid through the solenoid valve 9, the flexible wick 8 is fed to the filter 2, thereby due to capillary forces there is a uniform saturation of the filter with liquid. In addition, the liquid draining from the filter reaches the required level in the working vessel 1, i.e. exceeds the lower edge of the filter by an amount exceeding the maximum vibration amplitude. Then the reciprocating movement from the vibrator 7 is fed through the rod 4, the bearing 5 and the eccentric 6. At the same time, gas is supplied from the nozzle 12 under excessive pressure, transmitting its kinetic energy to the blades 3, thereby creating a rotational movement of the filter.

В результате этого создается сложное движение фильтра, вызывающее полное обволакивание пор фильтра жидкостью и газом. Кроме этого, капельки жидкости, отрываясь от поверхности фильтра, создают мелкодисперсный туман, который контактирует с газом. Таким образом, происходит интенсивное смешивание жидкости с газом. As a result of this, a complex movement of the filter is created, causing complete envelopment of the filter pores with liquid and gas. In addition, droplets of liquid, breaking away from the surface of the filter, create a fine mist that is in contact with the gas. Thus, intensive mixing of the liquid with the gas occurs.

Фитиль свободно лежит на фильтре, вибрируя вместе с ним. Жидкость является смазочным материалом между фильтром и фитилем при вращении. Пористый фильтр выполнен из спеченного порошка (например, из нержавеющей стали, латуни) и имеет гидравлическое сопротивление, измеряемое сотыми долями мм вод.ст. The wick lies freely on the filter, vibrating with it. Fluid is the lubricant between the filter and the wick during rotation. The porous filter is made of sintered powder (for example, stainless steel, brass) and has a hydraulic resistance, measured in hundredths of mm water column.

Данное устройство позволяет интенсифицировать процесс смешивания за счет увеличения контакта жидкость-газ и за счет контакта мелкодисперсных капель жидкости и газа. This device allows you to intensify the mixing process by increasing the liquid-gas contact and due to the contact of fine droplets of liquid and gas.

Claims

DEVICE FOR MIXING A GAS WITH A LIQUID, containing a sealed working vessel, a rod connected to a vibrodrive, a mixing body attached to the rod, a system of elements for supplying and discharging liquid and gas, characterized in that the mixing body is made in the form of a porous filter with attached blades, the stem is divided into two parts connected by a rolling bearing, the fluid supply system is equipped with a level gauge and an electromagnetic valve, the fluid supply element is made in the form of a flexible wick, and the gas supply element is in the form of a nozzle, while the distance between the blades located above the nozzle and the nozzle exceeds the maximum amplitude of the reciprocating motion of the filter.