SU1017360A1

SU1017360A1 - Vibration mass-exchange column apparatus

Info

Publication number: SU1017360A1
Application number: SU823379208A
Authority: SU
Inventors: Альберт Александрович Васин; Игорь Яковлевич Городецкий; Артак Ераносович Костанян; Павел Александрович Лупанов; Любовь Александровна Легочкина; Валерий Борисович Спица; Виктор Иванович Герасименко; Виталий Васильевич Васильев; Владимир Игнатьевич Севастьянов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6603
Priority date: 1982-01-11
Filing date: 1982-01-11
Publication date: 1983-05-15

Abstract

ВИБРАЦИОННЫЙ МАССООБМЕННЫЙ КОЛОННЫЙ АППАРАТ, включаюи(ий корпус, внутри которого установлена подвижна штанга с закрепленными на ней тарелками и распределительными дисками , снабженными отбортовками и патрубками , о тли чаю щи и с тем, что, с целью повышени эффективности аппарата за счет создани дополнительной зсМы контакта между дисперсной и сплошной фазами и увеличени частоты последовательных актов коалесценции и диспергировани дисперсной фазы, патрубки распределительных дисков выполнены перфорированными по высоте.е koVIBRATION MASS-EXCHANGE COLUMN MACHINE, including (i) case, inside which is installed a movable bar with plates attached to it and distributing disks, equipped with flanges and nozzles, so that with the purpose of increasing the efficiency of the device by creating additional contact between the dispersed and continuous phases and the increase in the frequency of successive acts of coalescence and dispersion of the dispersed phase, the branch pipes of the distribution discs are perforated in height.

Description

0000

о:about:

Изобретение относитс к конструкци м химической аппаратуры, предназначенной дл осуществлени процессов массообмена и может быть использовано в химической, нефтехимической , гидрометаллургической, ,пии1евой и других отрасл х промышленности.The invention relates to the design of chemical equipment intended for carrying out mass transfer processes and can be used in the chemical, petrochemical, hydrometallurgical, petroleum and other industries.

Известен вибрационный массообменный колонный аппарат с подвижной насадкой , состо щей из перфориоованных таоелок. жестко закрепленных на центральной штанге, соединенной с приводом , сообшаюшим штангес закрепленными на ней тарелками, возвратно-поступательнью движени в вертикальной плоскости. Тарелки насадки представл ют собой круглые плоские диски, перфорированные отверсти ми, через которые проход т движущиес противотоком легка и т жела фазы tl Однако така насадка не обеспечивает достаточной эффективности и производительности аппарата.A vibratory mass-exchange column apparatus with a movable nozzle consisting of perforated taunits is known. rigidly fixed on the central rod, connected to the drive, communicating the weighing rod with plates mounted on it, reciprocating movement in the vertical plane. The nozzle plates are circular flat discs, perforated with holes through which the moving countercurrent passes are light and heavy phase tl However, such a nozzle does not provide sufficient efficiency and productivity of the apparatus.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс вибрационный массообменный колонный аппарат, включающий корпус, внутри которого установлена подвижна штанга с закрепленными на ней тарелками и распределительными дисками,, снабженными отбортовками и патрубками, равномерно расположенными по поверхности дисков Диаметр патрубков в 20-75 раз больше отверстий перфорации дисков, при этом патрубки и отбортовки направлены в сторону распределительны5 труб . При установке -таких дисков дисперсна фаза периодически коалесцирует в объеме, ограниченном плоскостью диска и отбортовкой, а затем диспергируетс через мелкие отверсти перфорации. Сплошна фаза проходит через равномерно расположенные по поверхности диска патрубки С. 3The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a vibratory mass-exchange column apparatus, including a housing, inside which there is a movable rod with plates and distribution disks fixed to it with flanges and nozzles evenly spaced along the surface of the disks. 75 times more holes in the perforation of the discs, with the nozzles and flanging facing the distribution 5 pipes. When installing such discs, the dispersed phase periodically coalesces in a volume bounded by the disc plane and flanging, and then dispersed through small perforation holes. The continuous phase passes through the nozzles C equally spaced along the disk surface. 3

Недостатком известной конструкции вл етс то, что на каждом диске происходит, только однократна коалесценци и диспергирование дисперсной фазы, а в объеме патрубков не происходит контактировани между дисперсной и сплошной фазами. Поэтому эффективность аппарата остаетс недостаточно высокой.A disadvantage of the known construction is that only a single coalescence and dispersion of the dispersed phase occurs on each disk, and there is no contact between the dispersed and continuous phases in the volume of nozzles. Therefore, the efficiency of the apparatus is not high enough.

Цель изобретени - повышение эффективности вибрационногомассообменного колонного аппарата путем создани дополнительной зоны контакта между дисперсной и сплошной фазами и увеличени .частоты последовательных актов коалесценции и диспергировани дисперсной фазы.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the vibration-mass-exchange column apparatus by creating an additional contact zone between the dispersed and continuous phases and increasing the frequency of consecutive acts of coalescence and dispersion of the dispersed phase.

Поставленна цель достигаетс 5 тем, что патрубки распределительных дисков перфорированы по высоте.The goal is achieved by the fact that the branch pipes of the distribution disks are perforated in height.

На фиг, 1 представлен вибрационный массообиенный колонный аппарат, продольный разрез; на фиг, 2 - распределительный отбортованный перфорированный диск, разрез по диаметру; на фиг. 3 распределительный диск в плане.Fig. 1 shows a vibratory mass-crushing column apparatus, a longitudinal section; FIG. 2 shows a distribution flanged perforated disk, a section along the diameter; in fig. 3 distribution disk in the plan.

Аппарат имеет корпус 1 с крышкой 2, верхнюю 3 и нижнюю k отстойные зоны, патрубки 5 и 6, служащие дл ввода т желой и легкой фаз, пат рубки 7 и 8 дл вывода легкой и т желой фаз, распределители 9 и 10 легкой и т жёлой фаз, массообменные диски 11, распределительные диски 12, дистанционные втулки 13-, подвижную штангу 14, Плоские распределительные диски 12 перфорированы мелкими 5 отверсти ми 15 дл прохода дисперсной фазы. По окружности диски 12 имеют отбортовку 16, направленную навстречу движени диспеосной Фазы (на фиг, 1-3 показан случай, когда Д14сперсной вл етс легка фаза ). По площади дисков 12 равномерно расположены вертикальные патрубки 17 дл про |;ода сплошной фазы, перфорированные tio высоте мелкими отверсти ми 18,The apparatus has a housing 1 with a lid 2, an upper 3 and a lower k settling zones, nozzles 5 and 6 serving for introducing heavy and light phases, a pipe 7 and 8 for outputting light and heavy phases, distributors 9 and 10 for light and heavy phases, mass transfer discs 11, distribution discs 12, spacers 13-, movable rod 14, Flat distribution discs 12 are perforated with 5 small holes 15 for the passage of the dispersed phase. Along the circumference, the disks 12 have a flare 16 directed towards the movement of the dispatch Phase (in FIGS. 1-3, a case is shown where the D14 is a light phase). The area of the discs 12 is evenly spaced with vertical pipes 17 for producing a continuous phase, perforated tio in height with small holes 18,

Р Аппарат работает следующим образом.P The device operates as follows.

Т жела сплошна фаза движетс сверху вниз, контактиру с противоточно движущимис снизу вверх капл ми дисперсной фазы. Сквозь распредеQ лительные диски 12 сплошна фаза проходит через патрубки 17. Капли дисб1ерснрй фазы собираютс под дисками 12 и коалесцируют. При движении дисков вниз дисперсна фаза с большой скоростью диспергируетс через мелкие отверсти 15 дисков 12 и отверсти 18 патрубков 17. Вышедшие из отверстий 15 капли дисперсной фазы всплывают к вышележащему диску, по пути контактируют с противоточно движущейс сплошной фазой. Под вышележащим распределительным диском дисперсна -фаза оп ть коалесцирует и цикл ее превращений повтор етс . Вышедшие из отверстий 18 капли дисперсной фазы с большой скоростью контактируют внутри патрубков 17 с проход щей по ним сплошной фазой и увлекаютс вниз под диск. Там они снова начинают всплывать (продолжа контактировать со сплошной фазой ), попадают в пространство, ограниченное плоскостью распределительного диска 12 и отбортовкой 16, и коалесцируют с другими капл ми дисперсной фазы. Далее цикл повтор етс . За счет такого устройства аппарата создаетс дополнительна зона контакта дисперсной и сплошной фаз внутри патрубков 17 и на выходе из них. Причем внутри патрубков происходит контактирование наиболее бедного дл данной секции аппарата по передаваемому компоненту экстракта с наиболее концентрированным рафинатрм. Это создает возможность при благопри тных услови х получени в одной секции аппарата больше .одной ступени или КПД 100%. 1{иркул ци части дисперсной фазы через отверсти 18 и патрубки 17 увеличиаает кратность коалесценций, приход и1ихс на общее количество дисперсной фазы, что также способствует увеличению эффективности массообмена.A solid solid phase moves from top to bottom, in contact with countercurrent upward moving drops of the dispersed phase. Through the distribution disks 12, a continuous phase passes through the connections 17. Droplets of the dispersed phase are collected under the disks 12 and coalesced. As the discs move downward, the dispersed phase disperses at high speed through small holes 15 of disks 12 and holes 18 of nozzles 17. Dispersed phase drops emerging from holes 15 float to the overlying disk and are in contact with a countercurrently moving solid phase. Under the overlying distribution disk, the dispersed -phase phase again coalesces and the cycle of its transformations repeats. The droplets of the dispersed phase emerging from the holes 18 are in contact at high speed inside the nozzles 17 with the continuous phase passing through them and are carried away under the disk. There, they again begin to emerge (continuing to contact with the solid phase), enter the space bounded by the plane of the distribution disk 12 and the flare 16, and coalesce with other drops of the dispersed phase. Then the cycle repeats. By means of such a device, an additional contact zone is created for the dispersed and continuous phases inside and at the outlet of the pipes 17. Moreover, inside the nozzles, the poorest for this section of the apparatus is contacted by the transmitted component of the extract with the most concentrated raffinate. This creates the possibility, under favorable conditions, of obtaining in one section of the apparatus more than one stage or an efficiency of 100%. 1 {the circulation of a part of the dispersed phase through the holes 18 and the nozzles 17 increases the multiplicity of coalescence, the arrival of 1x to the total amount of the dispersed phase, which also contributes to an increase in the efficiency of mass transfer.

Распределительные диски данной конструкции обладают свойством саморегулировани . При yвeличeни f нагрузки по дисперсной фазе растет слой скралесцировавшей дисперсной фазы под диском. При этом все большее число расположенных по высоте патрубков 17 отверстий 18 вступает в работу, увеличива соответственно повышение нагрузки , эффективность иассообмена и кратность коалесценций.The distribution discs of this design have the property of self-regulation. When increasing the load on the dispersed phase, the layer of the scrapped dispersed phase under the disk grows. In this case, an increasing number of located at the height of the nozzles 17 of the holes 18 enters into operation, increasing respectively the increase in load, the efficiency of the exchange and the frequency of coalescence.

Распределительные диски предлагаемой конструкции могут использоватьс в комбинации с массос менными элементами (дисками, тарелками, насадками ) известных конструкций, или использоватьс в качестве самосто тельных массообменных элементов, заполн весь рабоч14Й объем колон- i ного вибрационного массообменыого аппарата.The distribution discs of the proposed design can be used in combination with mass exchange elements (discs, plates, nozzles) of known structures, or used as independent mass transfer elements, filling the entire working volume of the column i vibrational mass transfer apparatus.

Сравнительные испытани известной крн.струкции с предл паемой при экстракции уксусной кислоты из четыреххлористого углерода водой показывают , что величина ВЕП снижает с с 0,28 и до 0,24 м. Таким образом , технико-экономический эффект заключаетс в увеличении эффектив .ности аппарата на 16%.Comparative tests of the known krn.struktsii with water proposed for the extraction of acetic acid from carbon tetrachloride show that the value of the BETR decreases from 0.28 to 0.24 m. Thus, the technical and economic effect is to increase the efficiency of the apparatus by sixteen%.

1212

1515

Claims

VIBRATION MASS TRANSFER COLUMN APPARATUS, including a housing, inside which a movable rod with plates and distribution discs mounted on it, equipped with flanges and nozzles, is installed, which can be used to increase the efficiency of the apparatus by creating an additional contact zone between dispersed and continuous phases and an increase in the frequency of successive acts of coalescence and dispersion of the dispersed phase, the nozzles of the distribution discs are perforated in height. e