RU86114U1 - LIQUID GAS CONTACT DEVICE - Google Patents
LIQUID GAS CONTACT DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU86114U1 RU86114U1 RU2009103716/22U RU2009103716U RU86114U1 RU 86114 U1 RU86114 U1 RU 86114U1 RU 2009103716/22 U RU2009103716/22 U RU 2009103716/22U RU 2009103716 U RU2009103716 U RU 2009103716U RU 86114 U1 RU86114 U1 RU 86114U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- gas
- dispersant
- mixer
- flow
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
1. Устройство для контакта газа с жидкостью, содержащее корпус, инжекционную камеру, распылитель, смеситель, выполненный в виде соосно установленной трубы, направленной вертикально вниз, диспергатор, перпендикулярный к оси трубы, отличающееся тем, что устанавливается дополнительный внешний смеситель, соосный с уже существующим и создающий с ним кольцевое пространство для движения газожидкостного потока. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что над реакционным объемом устанавливается верхний диспергатор с загнутыми лопастями для дробления газожидкостного потока и распыливания жидкости. 1. A device for contacting gas with a liquid, comprising a housing, an injection chamber, an atomizer, a mixer made in the form of a coaxially mounted pipe directed vertically downward, a dispersant perpendicular to the axis of the pipe, characterized in that an additional external mixer is installed, coaxial with the existing one and creating with it an annular space for the movement of gas-liquid flow. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that an upper dispersant with curved blades is installed above the reaction volume for crushing the gas-liquid stream and spraying the liquid.
Description
Полезная модель относится к устройствам, которые используются для проведения процессов смешения жидкости с газом, а также их химического взаимодействия. Оно может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, пищевой, фармацевтической, микробиологической и металлургической промышленности.The utility model relates to devices that are used to carry out the processes of mixing liquid with gas, as well as their chemical interaction. It can be used in the oil refining, petrochemical, chemical, food, pharmaceutical, microbiological and metallurgical industries.
С целью интенсификации процесса смешения фаз используют попеременное изменение формы и направления потока, удар потока о твердые преграды - отбойники, закручивание, взаимную эжекцию и инверсию фаз, наложение пульсаций, эффективное распыливание жидкости.In order to intensify the process of mixing the phases, an alternating change in the shape and direction of the flow, impact of the flow on solid obstacles — chippers, twisting, mutual ejection and phase inversion, application of pulsations, and effective atomization of the liquid are used.
Известно устройство, в котором используются многие из этих методов интенсификации [авт. свид. СССР №1263330 (МКП B01F 5/04)]. В этом устройстве для интенсификации массообменного процесса путем увеличения поверхности контакта фаз и скорости ее обновления устанавливаются четыре дополнительных смесителя в горизонтальной плоскости. Недостатком такого устройства является сложность конструкции, значительное увеличение давления и расхода жидкости, которая подается на пять смесителей. Кроме того, в коротких смесителях не происходит инверсии фаз.A device is known in which many of these intensification methods are used [ed. testimonial. USSR No. 1263330 (MKP B01F 5/04)]. In this device for the intensification of the mass transfer process by increasing the contact surface of the phases and the speed of its renewal, four additional mixers are installed in the horizontal plane. The disadvantage of this device is the design complexity, a significant increase in pressure and flow rate, which is fed to five mixers. In addition, phase inversions do not occur in short mixers.
Известно множество смесителей, в которых энергия на перемешивание подводится в форме гидравлической энергии самих смешиваемых потоков жидкостей. Подвод энергии в потоки, выполняемый насосами, смонтированными в удобном месте производственной установки, отсутствие подвижных элементов в самом смесителе, технически упрощает проведение технологического процесса смешения.Many mixers are known in which mixing energy is supplied in the form of hydraulic energy of the mixed fluid streams themselves. The supply of energy to the flows, carried out by pumps mounted in a convenient location of the production plant, the absence of movable elements in the mixer itself, technically simplifies the process of mixing.
Физически, принцип действия таких смесителей заключается в создании высоких напряжений сдвига в потоке жидкостей посредствам закручивания потока с помощью турбулизирующих вставок. Закручивание потока может осуществляться ленточными завихрителями [Патент США 3949970, Патент Франции 2301281], тангенциальным подводом потока жидкости [авт. свид. СССР 1487961, (МКП В01F 5/00)], лопастными закручивателями [Антуфьев В.М., Веденеев В.А. - Хим. и нефт. машиностроение, 1974, №1, с.16-18.].Physically, the principle of operation of such mixers is to create high shear stresses in the fluid flow by twisting the flow using turbulent inserts. The swirling of the flow can be carried out by tape swirlers [US Patent 3949970, French Patent 2301281], tangential inlet of a fluid flow [ed. testimonial. USSR 1487961, (MKP B01F 5/00)], with blade rotators [Antufiev V.M., Vedeneev V.A. - Chem. and oil. mechanical engineering, 1974, No. 1, s.16-18.].
С целью эффективного распыливания жидкости широко используются механические распылители [Пажи Д.Г., Гаустов B.C. Распылители жидкостей. - М.: Химия, 1979, с.109-138]. Принцип действия механических распылителей с непосредственной подачей жидкости на распыливающий элемент заключается в том, что жидкость самотеком или под некоторым избыточным давлением подается на рабочий элемент, растекается по нему и распыливается.In order to efficiently spray liquid, mechanical sprayers are widely used [Pazhi DG, Gaustov B.C. Sprays of liquids. - M .: Chemistry, 1979, p.109-138]. The principle of operation of mechanical sprayers with a direct supply of liquid to the spraying element is that the liquid is gravity-fed or under some excess pressure is supplied to the working element, spreads over it and is sprayed.
Достоинством дисковых распылителей являются: возможность регулирования производительности в диапазоне ±50% без заметного изменения дисперсности; возможность работы на загрязненных и высоковязких жидкостях; сравнительная простота выполнения защиты от абразивного износа.The advantage of disk sprayers are: the ability to control performance in the range of ± 50% without noticeable change in dispersion; the ability to work on contaminated and highly viscous liquids; comparative ease of abrasion protection.
Наиболее близким конструктивным аналогом является аэрирующее устройство [авт. свид. СССР №593723 (МКП B01F 5/04)], которое примем в качестве прототипа. Аэрирующее устройство содержит корпус, распылитель жидкости, смеситель, выполненный в виде вертикальной трубы, диспергатор, расположенный перпендикулярно к оси трубы.The closest structural analogue is an aeration device [ed. testimonial. USSR No. 593723 (MKP B01F 5/04)], which we will take as a prototype. The aerating device comprises a housing, a liquid atomizer, a mixer made in the form of a vertical pipe, a dispersant located perpendicular to the axis of the pipe.
Жидкость под давлением подается в распылитель и распыливается, создавая скоростной поток. Скоростной поток распыленной жидкости создает разряжение в инжекционной камере, позволяющее засасывать газовую фазу внутрь смесителя. В смесителе происходит первая фаза контакта жидкости и газа, обусловленная развитой поверхностью распыленной жидкости. На выходе из смесителя газожидкостная смесь диспергируется, образуя тонкую дисперсию, обуславливающую вторую стадию контакта фаз.Liquid under pressure is supplied to the atomizer and atomized, creating a high-speed flow. The high-speed flow of the atomized liquid creates a vacuum in the injection chamber, which allows the gas phase to be sucked into the mixer. In the mixer, the first phase of liquid-gas contact occurs, due to the developed surface of the atomized liquid. At the outlet of the mixer, the gas-liquid mixture is dispersed, forming a fine dispersion, causing the second phase contact phase.
Недостатком прототипа является неэффективное использование объема корпуса аппарата при существующих возможностях интенсификации происходящего массообменного процесса, а также образование в некоторых случаях значительного слоя пены на поверхности жидкости, что приводит к проникновению этой пены в патрубок для выхода газа.The disadvantage of the prototype is the inefficient use of the volume of the apparatus with the existing possibilities of intensification of the ongoing mass transfer process, as well as the formation in some cases of a significant layer of foam on the surface of the liquid, which leads to the penetration of this foam into the pipe for gas outlet.
Задача предлагаемой полезной модели: интенсификация процесса смешения путем увеличения поверхности контакта фаз, скорости ее обновления и рост объема насыщенного в единицу времени газа за счет установки внешней относительно существующего смесителя трубы и диспергирующего поток диска (верхний диспергатор) с загнутыми лопатками.The objective of the proposed utility model is: intensification of the mixing process by increasing the contact surface of the phases, the rate of its renewal, and the growth of the volume of gas saturated per unit time by installing an external pipe relative to the existing mixer and a flow dispersing disk (upper dispersant) with curved blades.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для контакта газа с жидкостью содержит корпус 1, инжекционную камеру 2, распылитель жидкости 3, два соосно установленных смесителя 4 и 5, выполненных в виде вертикальных труб (внутренняя и внешняя короткая), диспергаторы 6 (нижний) и 7 (верхний), расположенные перпендикулярно к оси трубы. Диспергатор 5 устанавливается над реакционным объемом, имеет загнутые лопатки 8 и крепится неподвижно к трубе 4.This object is achieved in that the device for contacting gas with a liquid comprises a housing 1, an injection chamber 2, a liquid atomizer 3, two coaxially mounted mixers 4 and 5, made in the form of vertical pipes (internal and external short), dispersants 6 (lower) and 7 (upper), located perpendicular to the axis of the pipe. Dispersant 5 is installed above the reaction volume, has curved blades 8 and is fixed to the pipe 4.
На фиг.1, 2 изображено предложенное устройство для контакта газа с жидкостью.Figure 1, 2 shows the proposed device for contacting gas with a liquid.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Жидкость под давлением подается в распылитель жидкости 3, распыливается и засасывает газ, поступающий в инжекционную камеру 2. Образовавшаяся газожидкостная смесь проходит через смеситель 4 и через кольцевое пространство между смесителями 4 и 5, причем по смесителю 4 проходит большая часть потока (более 70% образовавшейся газожидкостной смеси). В смесителях происходит первая фаза контакта жидкости и газа, обусловленная развитой поверхностью распыленной жидкости. В зависимости от режима работы смесителя, его геометрических параметров и перепада давления на распылителе, в смесителе может образовываться газожидкостный двухфазный поток с различным соотношением жидкости и газа. Двухфазный поток может быть с дисперсной жидкой, либо газовой фазой. При определенных условиях может происходить инверсия фаз в самом смесителе, и газовая фаза становится дисперсной. Подобный режим работы наиболее эффективен ввиду того, что в момент инверсии наблюдается наибольшее значение коэффициента массопередачи.The liquid under pressure is supplied to the liquid atomizer 3, atomized and sucks in the gas entering the injection chamber 2. The resulting gas-liquid mixture passes through the mixer 4 and through the annular space between the mixers 4 and 5, with most of the flow passing through the mixer 4 (more than 70% of the generated gas-liquid mixture). In mixers, the first phase of liquid-gas contact occurs due to the developed surface of the atomized liquid. Depending on the operating mode of the mixer, its geometrical parameters and the pressure drop across the atomizer, a gas-liquid two-phase flow with a different ratio of liquid to gas can form in the mixer. The two-phase flow can be with a dispersed liquid or gas phase. Under certain conditions, phase inversion can occur in the mixer itself, and the gas phase becomes dispersed. This mode of operation is most effective due to the fact that at the moment of inversion the highest value of the mass transfer coefficient is observed.
При выходе из смесителя 4 газожидкостный поток с большой скоростью ударяется в диспергатор 6. При ударе газожидкостного потока о диспергатор газовые пузырьки дробятся. Происходит вторая стадия контакта газа с жидкостью. Затем пузырьки газа поднимаются вверх и удаляются через патрубок для выхода газа.When exiting the mixer 4, the gas-liquid flow hits the dispersant 6 at a high speed. When the gas-liquid flow hits the dispersant, the gas bubbles are crushed. The second stage of gas-liquid contact occurs. Then the gas bubbles rise up and are removed through the pipe to exit the gas.
Выходящий с большой скоростью из кольцевого сечения между смесителями 4 и 5 газожидкостный поток ударяется о диспергатор 7, представляющий собой диск с загнутыми лопатками. При ударе газожидкостный поток дробится. При этом газовый поток поднимается вверх к выходному патрубку. Жидкость за счет загнутых лопаток распыливается веером над реакционным объемом и контактирует с газом выходящим из реакционного объема, тем самым, увеличивая время контакта основной массы газа с жидкостью. Затем капли жидкости падают на слой пены, образующейся над реакционным объемом, разрушая его.The gas-liquid stream exiting at a high speed from the annular section between mixers 4 and 5 hits the dispersant 7, which is a disk with curved blades. Upon impact, the gas-liquid flow is crushed. In this case, the gas flow rises up to the outlet pipe. The liquid due to the curved blades is fan-shaped over the reaction volume and is in contact with the gas leaving the reaction volume, thereby increasing the contact time of the bulk of the gas with the liquid. Then, liquid droplets fall on a layer of foam formed above the reaction volume, destroying it.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009103716/22U RU86114U1 (en) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | LIQUID GAS CONTACT DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009103716/22U RU86114U1 (en) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | LIQUID GAS CONTACT DEVICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU86114U1 true RU86114U1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41150152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009103716/22U RU86114U1 (en) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | LIQUID GAS CONTACT DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU86114U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187523U1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-03-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Device for contacting gas with liquid |
RU187844U1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ") | The device for contacting gas with liquid |
-
2009
- 2009-02-04 RU RU2009103716/22U patent/RU86114U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187523U1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-03-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Device for contacting gas with liquid |
RU187844U1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ") | The device for contacting gas with liquid |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Huang et al. | A review on bubble generation and transportation in Venturi-type bubble generators | |
CN1669631A (en) | Liquid-liquid fast-mixing reactor | |
PT92571B (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF WHIPPED ORGANIC COMPOUNDS | |
RU86114U1 (en) | LIQUID GAS CONTACT DEVICE | |
RU82580U1 (en) | MIXING DEVICE FOR GAS SYSTEMS - LIQUID | |
RU152794U1 (en) | MIXING DEVICE FOR THE GAS-LIQUID SYSTEM | |
RU187523U1 (en) | Device for contacting gas with liquid | |
Csizmadia et al. | An experimental study on the jet breakup of Bingham plastic slurries in air | |
RU83943U1 (en) | MIXING DEVICE FOR GAS-LIQUID SYSTEMS | |
RU111455U1 (en) | LIQUID GAS CONTACT DEVICE | |
RU167023U1 (en) | LIQUID GAS CONTACT UNIT | |
RU89417U1 (en) | LIQUID GAS CONTACT DEVICE | |
CN209123695U (en) | A kind of emulsifier unit of Almightiness type hydrophile amino silicon oil | |
RU82582U1 (en) | MIXING DEVICE FOR GAS SYSTEMS - LIQUID | |
RU82583U1 (en) | MIXING DEVICE FOR GAS SYSTEMS - LIQUID | |
RU174136U1 (en) | LIQUID GAS CONTACT UNIT | |
RU145366U1 (en) | MIXING DEVICE FOR GAS-LIQUID SYSTEMS | |
RU50430U1 (en) | LIQUID GAS CONTACT DEVICE | |
CN201906579U (en) | Multi-stage emulsification device for blended fuel | |
CN206853591U (en) | A kind of tubular air jet oxidation agitating device and air stirring slurry pool | |
CN202369409U (en) | Reactor for synthesizing nano calcium carbonate micro powder | |
RU114620U1 (en) | LIQUID GAS CONTACT DEVICE | |
RU152989U1 (en) | LIQUID GAS CONTACT UNIT WITH COMBINED NOZZLE ELEMENT | |
RU46946U1 (en) | MIXING DEVICE FOR THE GAS-LIQUID SYSTEM | |
RU82581U1 (en) | MIXING DEVICE FOR GAS SYSTEMS - LIQUID |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090923 |