SU1037935A1

SU1037935A1 - Heat mass exchange apparatus

Info

Publication number: SU1037935A1
Application number: SU813363216A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Фролов; Эдуард Филиппович Шургальский; Евгений Сергеевич Шитиков; Зинаида Васильевна Чагина; Владислав Леонидович Коленков
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Химического Машиностроения
Priority date: 1981-12-10
Filing date: 1981-12-10
Publication date: 1983-08-30

Abstract

ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ вкгаочаюший корпус с патрубками цп ввоца цвух потоков газа, расположенных на разных уровн х, патрубок дл ввода жидкости, патрубки цп отвода очищенного газа и отработанной жидкости, средство дл создани 6ai ботажного спо и завихритель, о .т л ичающийс тем, что, с целью интенсификации процесса тепломассообмена за счет снижени брызгоуноса и увеп№ чени поверхности контакта фаз, патрубок дл отвода очищенного газа устано&amp;лен коаксиально корпусу в верхней его части, завихритепь выполнен лтаточным и расположен в кольцевом пространстве между стенкой корпуса и патрубком дл отвода очищенного газа, а сресн ство дл создани барботажного спо выполнено в виде горизонтальной перфо рированной перегородки с перфорацией (О в центральной части на площади равной 0,7-0,8 диаметра корпуса.HEAT AND MASS EXCHANGE EQUIPMENT in the housing with the CPU pipes in the two gas streams located at different levels, the pipe for the liquid inlet, the CPU pipes for draining the cleaned gas and the waste liquid, means for creating a 6ai botanical equipment and a swirler, which means In order to intensify the process of heat and mass transfer by reducing the splash hole and increasing the contact surface of the phases, the pipe for discharging the cleaned gas is installed coaxially to the body in its upper part, the swirling circuit is made and is located in the annular space between the wall of the casing and the pipe for discharging the cleaned gas, and the section for creating a bubbling sponge is made in the form of a horizontal perforated partition with perforations (O in the central part of an area equal to 0.7-0.8 of the casing diameter.

Description

ОABOUT

:о :about

(О(ABOUT

со :д Изобретение относитс к аппаратам ОЛЯ провецени процессов масиообмена и может быть испопьзовано в химической , нефтекимической промышленности и других отрасл х хоз йства. Известен аппарат цп провецени процессов абсорбции, вкпючаюошй в)тикалъный корпус с патрубками ввоца и вывода газа и жицкости, внутри которого установлена перфорированна тарелка {ij . Известен теппомассообменный аппар включающий корпус с патрубками ол ввоца.цвух потоков газа, расположенных на разных уровн х, патрубок цп ввооа жицкости, патрубки отвоца очище ного газа и отработанной жицкости, срецство цл создани барботажного сло и завихритель 2J . Недостатками известного аппарата вл ютс низка эффективность взаимодействи фаз вспецствие малой их поверхности контакта и значительный брызгоунос о абсорбента, что вецет к снижению пропускной способности по Цель изобретени - интенсификаци процесса тепломассообмена за счет сн жени брызгоуноса % увеличени пов ности контакта фаз. Поставленна цель достигаетс , тем что в теплсалассообменном аппарате, включающем корпую с патрубками дл ввода двух потоков газа, расположенных на разных уровн х, патрубок дл ввоца жидкости, патрубки отвода очищенного газа и отработанной жидкости средство дл создани барботажного сло и завихритель, патрубок дл отво да очищенного газа установлен коаксиа но корпусу в верхней его части, завих- ритепь выпопмен лопаточным и располо жен в кольцевом пространстве между стенкой корпуса и патрубком дл отвоц очищенного газа, а среао:гво дл созаа ни барботажного сло выполнено в виде горизонтальной перфорированной перегородки с перфорацией в центральн части на площади, равншй 0,7-О,8 диа метра корпуса. На фиг. 1 изображен теппомассообменный аппарат, продольный разрез; ни фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - зависимость уноса жидкой фазы от соотношени d/D ; на фиг. 4 - зависимость гидравпическпго сопротивлени и. Р абсорбера от соотн шени d / D . Аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1, в нижней части которого установлен патрубок 2 дл ввоца очищаемого газа. Внутри корпуса установлена горизонтальна перфорированна перегородка 3. В верхней части корпус 1 снабжен патрубком 4 дл вывода газа, а в кольцевом пфюстранстве между ним и корпусом установлен лопаточный завихритель 5. Дл ввода вторичного потока в это пространство тангенциально к корпусу 1 установлен патрубок 6. Дл ввоца жидкости на тарелку предусмотрен патрубок 7, а дл вывода ее из аппарата - патрубок 8. Тепломассообменный аппарат работает слецуюитм образом. Жидкость поступает на горизонтагаьную перегородку 3 через патрубок 7, а очищаемый газ подаетс в аппарат через патрубок 2, проходит через отверсти перегородки 3 и барботирует через слой жидкости. Вторичный поток газа вводитс в абсорбер через -патрубок 6, закручивает завихрителем 5. Вихревой поток вторичного газа двигаетс вниз, закручиваетс при этом основной поток газа и около сло жидкости на перегородке 3 мен ет направление на 18О , поцмешива сь к основному газу. Таким образо движение rasa в колонне становитс вихревым, причем внутренний вихрь двигаетс вверх по колонне, а внешний вниз . Перфораци на горизонтальной перего роцке 3 выполнена таким образом, что вблизи стейки корпуса i имеетс зона, где отверсти в перегородке 3 отсутствуют и это предотвращает барботаж газа или провал жидкости у стенок аппа1рата в зоне поворота закрученного втс ричного потока газа. Под цействием вихревого движени газа начинает вращатьс и слой жидкости на тарелке. Барботирующий через слой вращающейс жидкости основной поток газа диспергирует ее на капли и брызги и в режиме пневмотранспорта выносит в сепарационную полость абс6р6ера,гце каппи жидкости под действием центробежных сил движутс к стенке корпуса и попадают в зону вращени вторичного потока, который возвращает их в слой жидкости на перегородке 3. Очищенный газ покидает аппарат через патрубок 4, а жидкость проваливаетс через отверсти в перегородке 3 и выводитс из аппарата через патрубок 8.co: e The invention relates to devices for the Olia process of mass transfer and can be used in the chemical, petrochemical industry and other sectors of the economy. The apparatus of the central processing unit of the absorption process is known, which includes a casing with a tailpipe of the second and gas and liquid outlet, inside which is mounted a perforated plate {ij. A known heat transfer mass exchange device includes a housing with two branch pipes, two gas streams located at different levels, a two-sided coupling pipe, a purge gas outlet pipe and spent liquid, a splitting layer for creating a bubbling layer and a swirler 2J. The disadvantages of the known apparatus are low phase interaction efficiency, their small contact surface and significant absorbent splashes, which leads to a decrease in throughput according to the invention. The invention intensifies the heat and mass transfer process due to the reduction of the splash splash% increase in the contact phase. The goal is achieved by the fact that in a heat-mass exchange apparatus, including a pipe with two pipes for introducing two gas streams located at different levels, a pipe for the intake of liquid, pipe for evacuating the cleaned gas and waste liquid, a bubbling layer and swirler, pipe for evacuating the cleaned gas is installed in a coaxial body in its upper part, the whirlwind is dispensed with a blade and is located in the annular space between the wall of the body and the nozzle for return of the purified gas, and the medium is The bubble layer was made in the form of a horizontal perforated partition with perforations in the central part on an area equal to 0.7-O, 8 in diameter of the body. FIG. 1 shows a heat exchange apparatus, a longitudinal section; neither FIG. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - dependence of the entrainment of the liquid phase on the ratio d / D; in fig. 4 - dependence of hydraulic resistance and. P absorber versus d / D ratio. The apparatus consists of a cylindrical body 1, in the lower part of which a nozzle 2 is mounted for introducing the gas to be cleaned. A horizontal perforated partition 3 is installed inside the case. In the upper part, case 1 is equipped with a pipe 4 for gas outlet, and a spatula swirler 5 is installed in an annular space between it and the case. A pipe 6 is installed tangentially to the case 1 for entering the secondary flow. a liquid nozzle 7 is provided on the plate, and a nozzle 8 is provided for withdrawing it from the apparatus. The heat and mass transfer apparatus works in the following manner. The liquid enters the horizontal wall 3 through the pipe 7, and the gas to be purified is fed into the device through the pipe 2, passes through the openings of the wall 3 and splashes through the liquid layer. The secondary gas flow is introduced into the absorber through the -pipe 6, swirls with a swirler 5. The vortex flow of the secondary gas moves downward, the main gas flow swirls and, next to the liquid layer on the partition 3, changes direction by 18O, mixing with the main gas. Thus, the rasa movement in the column becomes vortex, with the internal vortex moving up the column and the external vortex moving down. The perforations on the horizontal intersection 3 are designed in such a way that, near the steaks of body i, there is an area where the holes in the partition 3 are absent and this prevents gas sparging or liquid failure near the appliance walls in the swiveling zone of the swirling gas flow. Under the influence of the vortex motion of the gas, the liquid layer on the plate begins to rotate. The main stream of gas sparging through the layer of rotating liquid disperses it into droplets and splashes and in the mode of pneumatic transport takes the abs6p6er into the separating cavity, under the action of centrifugal forces, moves the kappa liquid to the body wall and enters the rotational zone of the secondary flow, which returns them to a septum 3. The cleaned gas leaves the apparatus through the nozzle 4, and the liquid falls through the holes in the septum 3 and is discharged from the apparatus through the nozzle 8.

Диаметр перфорированной части d перегородки равен О,7-0,8 циаметраО корпуса аппарата. Уменьшение его за указанные прецепы приводит к увепичению гицравпического сопротивлени аппарата, а увеличение - к повышеник увоса жицкой The diameter of the perforated part d of the partition is equal to O, 7–0.8 cm of the apparatus body. Decreasing it for the indicated prechs leads to an increase in the hyper-resistance of the apparatus, and an increase leads to an increase in

Испопьзование предлагаемого аппарата позвопит интенсифицировать процессThe use of the proposed device will allow to intensify the process

за счет снижени брыэгоуноса и увегпп ть произвоцитепьностъ & 2,5-4 раза по сра сравнению с прототипом. Интенсификаци процесса теппомассообмена цсств гаетс путем образовани двух зон контакта фаз при барботаже газа через вращающийс спой жицкости в в сепараоисжном пространстве в режиме пневмотранспорта капепь и брызг жидкости потоксм газа.by lowering the braegoonos and increasing production of & 2.5-4 times in comparison with the prototype. Intensification of the process of heat and mass transfer by forming two zones of contact of the phases during gas bubbling through a rotating junction of liquid in the separation space in the mode of pneumatic transport of drip and splashing of liquid through gas.

emopvvfftfi/ азemopvvfftfi / az

(pus. I(pus. I

(риг.д АР мм ст .(rig.d AR mm Art.

Claims

HEAT AND MASS TRANSFER APPARATUS comprising a body with nozzles for introducing two gas flows located at different levels, a nozzle for introducing liquids, nozzles for discharging purified gas and waste liquid, means for creating a barrier · 'boat with many layers and a swirl, characterized in that, with a chain for intensifying the heat and mass transfer process due to the reduction of spray and the increase in the contact surface of the phases, the pipe for removing the cleaned gas is installed coaxially to the body in its upper part, the swirl is made with a blade and It is used in the annular space between the wall of the housing and the nozzle for the removal of purified gas, and the means for creating a bubbling layer. _e made in the vice horizontal perforated partition with perforation f in the central part on an area equal to <

0.7-0.8 case diameter. G

1 1037935