SU1039539A1 - Способ струйного смешени газообразных и жидких реагентов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ СТРУЙНОГО СМЕШЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ РЕАГЕНТОВ, включающий инжекцию потока жидкого реагента газовым реагентом с получением газожидкостной среды в сужающемс  сопле с последующим расширением и инжекцию добавочного реагента полученной средой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса смешени , поток жидкого реагента перед инжекцией распыл ют и расширение газожидкостной среды осуществл ют в. диффузоре. СО со ел оо ф

Description

Из9Сретение относитс  к технологии смешени  реагентов, наход щихс  в газообразном и жидком состо н х , и может быть использовано в раличных област х химической технологии .

Изв,естен способ смешени  газовых и жидкостных потоков в струйном аппарате, согласно которому активным потоком  вл етс  газ или жидкость , т.е. активный поток состоит из одной фазы. Активный поток подают через сопло в камеру смешени , где происходит обмен количеством движени  с пассивным потоком и выравнивание их параметров. Смесь из камеры смешени  направл ют в диффузор , где кинетическа  энерги  потока преобразуетс  в энергию давлени  и направл етс  затем потребителю 1 .

Недостатком этого способа  вл етс  низка  эффективность процесса вследствие ударных потерь из-за болычой разницы скоростей потока на входе в камеру смешени .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  спсоб струйного смешени  газообразных и жидких реагентов, включающий инжекцию потока жидкого реагента газовым реагентом с получением газожидкостной смеси в сужающемс  сопле и инжекцию добавочного реагента полученной средой Г2 .

Дл  обеспечени  стабильного истечени  газожидкостного потока и равномерного каплеобразовани  жидкости создают услови , когда давление перед соплом по крайней мере в 2 раза превышает давление после сопла на его выходе потока. Сопло начинает работать в пульсационном режиме и вместе равномерного двухфазного потока из него истекают чередующиес  сгустки жидкости и,порции газа, что не может обеспечить нормальной работы струйного аппарата,,

Цель изобретени  - повышение эффективности процесса смешени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу струйного смешени  газообразных и жидких реагентов , включающему инжекцию потока жидкого реагента газовым реагентом с получением газржидкостной среды в сужающемс  сопле с последующим

расширением и инжекцию добавочного реагента полученной средой, поток жидкого реагента перед инжекцией распыл ют и расширение газожидкос ной среды осуществл ют в диффузоре.

На чертеже схематически изображен струйный аппарат с . характерными сечени ми .проточной части (А-А; Б-Б; В-В; Г-Г; Д-Д, используемый 10 дл  осуществлени  способа.

Аппарат содержит смесител,ь 1 дл  предварительного смешивани  активного газоврго реагента и добавл емого распыленного потока жидкого 5 реагента с получением двухфазного потока газо ;идкостной среды, поступающего в сужающеес  сопло 2. Двухфазна  смесь, выход  из сужающегос  сопла 2, расшир етс  в диффузоре 3 Q и подсасывает пассивный поток добавочного реагента через сопло 4, который перемещаетс  с двухфазной смесью в камере смещени  5. Выравнивание скоростей потоков происходит г в камере смешени  5 и диффузора б.

Пример. 234 кг/ч водорода, имеющего параметры: Р 40i-10%/м Т 373 К , смешивают перед сужающимс  соплом 2. с 5800 кг/ч фенола ), имеющего К. Смесь подают в сужающеес  сопло 2. На выходе из сопла 2 и диффузора 3 водородофенольную смесь, представл ющую , собой двухфазный поток, подсасывают циркул ционным газом, состо щим в основном из водорода. В камере смешени  5 и диффузоре 6 реакционна  смесь сжимаетс  до 3-3,5 и поступает в реактор гидрировани . /

0 Поток жидкого реагента перед инжекцией распыл ют на отдельные струйки, которые как бы слизываютс  потоком газа и разбиваютс  затем на капли, которые в дальней5 .шем не коагулируютс  в сгустки, а разгон ютс  газовым потоком в сужающемс  сопле 2 и диффузоре 3.

В табл. 1 показан объемный коэффициент инжекции отношение объема -. инжектируемого потока к объему рабочего потока Пу в зависимости от отношени  давлейий (рабочего к инжектируемому PP/PJ, )дл  суживающегос  и сужающе- р.асшир ющегос  (с диффузором .)сопел экспериментального 5 струйного адпарата. - .

,Т а б л и. ц а 1 . :.

С у жающе- рас0 ,42 шир ющеес 

1,73

0,91

2,81

4,22

Как видно из табл., 1, отношение давлени  Рр/Р 2 при сужающемс  сопле не обеспечивает нормальной работы аппарата в то врем , как при сужаюаде-расшир ющемс  сопле коэф-. фициент инжекции растет с ростом Рр|Р

Из сопла 2 и диффузора 3 выходит газожидкостна  смесь, в которой мельчайшие капли жидкости равномерно распределены в газовом потоке, в результате чего смесь може служить значительно более эффективным рабочим потоком струйного аппарата, ем тот же самый газ без жидкости см.. табл. 2 ). В результате подачи потока жидкости, предварительно разбитого на отдельные струи, в ак-, тивный газообразный поток снижаетс  скорость последнего на входе в камеру смешени  и ее можно приблизить к скорости пассивного потока,

снизив тем самым разность их скоростей и их ударные потери.

Как показывают опытные данные, создание стабильного двухфазного потока, снижение ударных потерь обеспечивает стабильную работу струного аппарата при весьма широких, практически любых соотношени х жидкость - газ,

В табл. 2 приведены параметры работы струйных аппаратов с газовым и двухфазным рабочими потоками. Степень расширени  в сопле рабочего потока дл  обоих адпаратов равна 20, 50 и 100. Условием сравнени  работы струйных аппаратрв с газовым и двухфазным рабочими потоками  вл етс  равенство давлений газа и.. двухфазной смеси перед активными соплами аппаратов.

Таблица 2.

Claims (1)

1. (.57) СПОСОБ СТРУЙНОГО СМЕШЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ И ЖИДКИХ РЕАГЕНТОВ, включающий инжекцию потока жидкого реагента газовым реагентом с получением газожидкостной среды в сужающемся сопле с последующим расширением и инжекцию добавочного реагента полученной средой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса смешения, поток жидкого реагента перед инжекцией распыляют и расширение газожидкостной среды осуществляют в. диффузоре.