SU1057054A1 - Ротационный массообменный аппарат - Google Patents

Ротационный массообменный аппарат Download PDF

Info

Publication number
SU1057054A1
SU1057054A1 SU823479439A SU3479439A SU1057054A1 SU 1057054 A1 SU1057054 A1 SU 1057054A1 SU 823479439 A SU823479439 A SU 823479439A SU 3479439 A SU3479439 A SU 3479439A SU 1057054 A1 SU1057054 A1 SU 1057054A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cylinders
liquid
attached
center
housing
Prior art date
Application number
SU823479439A
Other languages
English (en)
Inventor
Фарид Ахметзянович Мусташкин
Игорь Владимирович Шарнин
Алексей Алексеевич Колесник
Раис Хасанович Мубаракшин
Олег Владимирович Маминов
Николай Алексеевич Николаев
Original Assignee
Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова filed Critical Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова
Priority to SU823479439A priority Critical patent/SU1057054A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1057054A1 publication Critical patent/SU1057054A1/ru

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

1. РОТАЦИОННЫЙ МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с валом внутри него, питатель жидкости, установленный по центру аппарата, контактную ступень, состо щую из неподвюкной прикрепленной к корпусу и подвижной установленной на вапу тарелок с кониектрическн расположешшксв на нгас в чередующейс  {юследоватепьвостн попыми цилиндрами, отличающийс  тем, что, с цепью интенсификации процеоса массообмена за счет увеличени  плотности орошени  и тонкости распыла, умень шени  размеров аппарата, цилиндры, прикрепленные к подвижной тарелке, выполнены из капилл рно-пористого материала, а цилиндры, прикрепленные к неподвижной тарелке, выполнены непроницаемыми, при 8ТОМ рассто ние между каждой последующей парой подвижных и неподвижных цилиндров уменьшаетс . 2.Аппарат по п. 1, отличающий с   тем, что пористость цилиндров уменьщаетс  от центра к периферии. 3.Аппарат поп. l,oтличaющ и и с   тем, что питатель жидкости выполнен в виде пористого вращающегос  распылител . сл о сд 4

Description

Изобретение относитс  к устройствам общего нааначенш цп  осуществпени  процессов массообмена в системе газжидкость , в частности дп  проведени  абсорбционнь1х процессов, и может нрйти применение дл  проведени  процессов охлаждени  и увлажнени  газов в качествё теплообменников смешени . Известен ротационный массообменный аппарат с пленочным режимом взаимодействи  газа (пара) и жидкости Cl}. Недостатками таких аппаратов  вгшютс  невысока  эффективность каждой сту пени в отдельности, сложность конструкции и большие размеры ашщрата. Указа ные недостатки обусловлены тем, что поверхность контакта между газом и жидкостью ограничиваетс  пленкой жидкости, образуемой на поверхности подвижных и неподвижных элементов аппарата, а такж узким полйдисперсным факелом распылива емой жидкости, образуемым при истечени ее под действием центробежны сил с кро мок вращающихс  элементов. Создание более развитой поверхности контакта фаз за счет дополнительных ступеней, а также за счет различных рассекателей и. ло пастей влечет за собой усложнение конструкции и увеличение размеров аппарата Известен также вертикальний ротацион ный аппарат, который шслючает установленные одна над другой контактные ступе ни, кажда  из которых свабже на вращающимис  контактным и разбрызгива1ощими устройствами. Разбрызгивающее у стройство, закрег ленНое при помощи втулок и спиц на валу включает конус-питатель и концентрические перфорированные кольца, расположенные на поверхности контактных лопастей и образующие осевой многопопастной вентил тор r2j Недостатками известного аппарата  вл ютс  сравнительно невысока  эффективность каждой ступени, сложность конструкции и нерациональное испойззование всего рабочего пространства аппарата. Указанные недостатки обусловлены тем, что истечение жидкости из отверстий и с кромок перфорированных колец характеризуетс  капельно-струйным режимом , т.е. образуе мый факел распыла  вл етс  неравномерным и полидисперсным, что отрицательно вли ет не массообмен. К тому же плотность орошени  жидкостью рабочего пространства между каждой последующей парой колец уменьшаетс , гак как на каждом последующем кольце увешстиваетс  площадь, с которой распыливаетс  жидкость, увеличиваетс  и рабочий объем, заключенный между каждой последующей парой колец, в то же врем  расход жидкости по сечению аппарата остаетс  посто нным Известен ротационный массообменный аппарат-, контактные ступени которого установлены горизонтально и выполнены из капилл рно-пористого материала 1.3, Недостаток известного устройства мала  движуща  сипа процесса, за счет чего снижаетс  распределительна  способность аппарата. Известен также ротационный массообменный аппарат, содержащий корпус с валом внутри него, питатель жидкости, контактную ступень, состо щую из неподвижной и подвижной тарелок с прикрепленными к ним в чередующейс  последовательности цилиндрами t4j.« Недостатками известного аппарата  вл ютс  невысока  эффективность каждой ступени в отдельности, сложность конструкции , нерациональное использование рабочего пространства аппарата. Указанные недостатки обусловлеш 1 слабо развитой поверхностью контакта фаз: пленочный режим течени  жидкости на подвижных кольцах, узкий полидасперсный факел распыла жидкости с кромок подвижных колец, не заполн ющий всего рабочего пространства между кольцами, уменьшение плотности орошенйн между каждой последующей парой колец. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса массообмена за счет увеличени  плотности орошени  и тонкости распыла, уменьшени  размеров аппарата. Указанна  цель достигаетс  тем, что в ротационном массообменнс аппарате, , содержащем корпус с валом внутри него, питатель жидкости, установленный по центру аппарата, контактную ступень, состо щую из неподвижной, прикрепленвой к корпусу И подвижной 1 тановпенной на валу тарелок с концентрически расположенными на них в чередующейс  последовательности полыми цилиндрами, цилиндры, прикрепленные к подвижной тарелке, выполнены из капилл рно-пористого MaTepifrала , а цилиндры, прикрепленные к неподвижной тарелке, выполнены непроницаемыми , при этом рассто ние между каждой последующей парой подвижных и неподвижных цилиндров уменьшаетс . При этом пористость кольцевых перегородок уменьшаетс  от центра к периферии . Кроме того, питатель жидкости выполнен в виде пористого вращающегос  распылите п . На фиг. 1 прецставпен аппарат в прогивоточном варианте движени  жидкости и газа, общий вид в разрезе; на фиг. 2 то же, в варианте пр моточного движени  жиакости и газа. Аппарат состоит из корпуса 1 с тан генивапьными патрубками дл  подвода 2 и отвода 3 газа, со спивйэй трубой 4, попого вала 5, ,на котором укреплен по ристый диспергатор 6. К корпусу прикреп пены неподвижные тарепки 7, с концентрически расположенными на них подыми цилиндрами 8. К вапу 5 прикреплена подвижна  тарелка 9, на которой концентрически расположены подложки 10 на кото; рых в свею очередь расположены цилиндры Ц, выполненные из капипл рнб-порис того материала, каждый из которых снаб жен кольцами 12. По центру аппарата на неподвижной тарелке 7 укреплен попастной завихритель 13. Аппарат с противоточным движением жидкости и газа работает следующим образом . . Жидкость через полый вал 5 подаетс  в установленный на нем питатель, выполненный в виде пористого вращающегос  распылител . Под действием центробежной силы жидкость, пройд  через поры распылител , разбрызгиваетс  с его поверхности , образу  при этом монодисперснь й факел распыпиваемой жидкости. Этот факел заполн ет весь рабочий объём первой, счита  от центра, микроступени .контактировани  газа с жидкостью, котора  ограничиваетс  поверхностью распылител  и внутренней поверхностью меньшего из неподвижных цилиндров S. За счет сообщенной при выходе из pacnbmii гып  кинетической энергий капли достига ют внутренней поверхности меньшего из неподвижных цилиндров и в вице пленки стекают на подвижную тарелку 9. Затем под действием центробежной сипы жидкость в виде пленки-растекаетс  по ренней поверхности подложки 10 и вра вдающегос  цилиндра 11. Установпенное на нем кольцо 12 преп тствует распыливанию жидкости с кромки вращающегос  цилиндра. Проход  через поры вращающегос  цилиндра, жидкость распыл етс  с его наружной поверхности, образу  при этом МО но дисперсны и факел распыливаемой ; жидкости с обновленной поверхностью жидкой фазы, причем факеп заполн ет весь рабочий объем второй контактной микроступени. Необходимо отметить, что высота каждой подложки Ю равна зазору между подвижной тарелкой 9 и торцом внутреннего неподвижного цилиндра 8. Это позвол ет улучшить распределение жидкости по поверхности цилиндров 11 и в некоторой степени увеличивает врем  пребывани  жидкости в аппарате. Долета  до не1юдвижного цилиндра 8 капли стекают с его поверхности и под действием ие центробежной силы подаютс  на следу1Ощий вращающийс  цилиндр 11 и т.д. Площадь , с которой жидкость распыл етс  на каждом последующем цилиндре, увеличиваетс . Увеличиваетс  и окружна  скорость на поверхности цилиндров, соответственно резко возрастает разность да давлений на внешней и на внутренней поверхност х вращающихс  цилиндров. В св зи с этим жидкость на периферийных цилиндрах распыл етс  с нижней части и факеп не заполн ет всего рабочего пространства . Во избежание этого пористость каждого последующего врашаюиюгос  цилиндра должна быть меньше пористости каждого предьшущего. Мелкопористый цилиндр имеет большее гидравлическое сопротивление и поэтому пгюнка жидкости растекаетс  по всей его внутренней поверхности. Кроме того, уменьшение пористости каждого последующего цилиндра вместе с увеличением окружной скорости способствует более тонкому распыпу жидкости, соответственно и более интенсивному обновлению поверхности контакта фаз, что в свою очередь значительно интенсифицирует массоо&ден . Многократно проконтактировавша  жидкость выводитс  из аппарата через сливную трубу 4, высога которой выбвра етс  с условием обеспечени  гидрозатво- ра. Газ через тангенциальный патрубок 2, закрутка которого направлена в сторону, противоположную вращению подвижной тарелки , подаетс  в периферийную зону массообмена и вступает в контакт с жидкостью в пространстве между последней парой больших по диаметру подвижных и неподвижных цилинароЬ. к центру аппарата, газ каждый раз вступает в контакт с новой порцией распыленной жидкости. Аппарат выполн ют таким образом, что все рабочие объемы каждой микроступени контактировани , заключенные между вращающимс  и большим неподвижным цилиндрами, равны. Дл  этого кажлый последующий радиус вращающегос  цилиндра больше радиуса первого в пор дковый номер вращающегос  где h иипиндра (например р2 . V5 R и т.д.). Радиус первого неподвижного ципиндра и соответственно зазор tn между первым подвижньш и первым неподвижным цилиндрами выбираетс  исход  ИЗ конструктивных соображений. Радиус поспедуюших неподвижных ципиндров определ ют исход  из услови  равенства ппошади сечени  зазоров, образуе мых подвижными и неподвижными цилинд| (пм)р-+г 2+(1,-т)2 рами по формугю Это обеспечивает равномерную на каждой контактной микроступени скорость движеНИИ газа в . аппарате и равную плотность орошени  жидкостью каждой микроступени Необходи о отметить, что зазор между кромками подвижных цилиндров и неподвижной тарелкой, как и зазор между кром ками неподвижных цилиндров и подвижной тарелкой равен зазору между каждой парой меньших по диаметру цилиндров. Многократно п юконтактировавший газ выводитс  из аппарата через тангенциальный патрубок 3, пройд  предварительно через лопастной завихритепь 13, который служит дн  сепарации капель из газового потока. Аппарат дл  пр моточного движени  жидкости и газа работает следующим образом . Газ через патрубок 2 подаетс  в цент аппарата и движетс  к периферии, взаимо действу  на каждой контактной микроступени с распыл емой жидкостью, поверх ность которой интенсивно обновл етс . . Процесс течени  и распылени  жидкости не отличаетс  от описанного в случае работы аппарата в противоточном режиме С целью лучшей сепарации капель жидкости , последний от центра неподвижный 10 54 цилиндр имеет радиус, брпьшнй нежели радиус, определенный по формуле п y(n-1)((),.где п -зазор между первой от центра парой подвижного и неподвижного цилиндров; R - радиус первого от центра подвижного ципиндра. Это позволит уменьшить скорость газа на последней контактной микроступени. Каппи жидкости, долетев за счет большей кинегической энергии до последнего неподвижного цилиндра, стекают d него в виде пленки и попадают в сливную трубку 4, высота которой подбираетс  с условием обеспечени  гидрозатвора. Преимущество предласаемого аппарата заключаетс  в том, что он состоит из р да вертикальных соосных цилиндров, один из которых вращаетс , а второй неподвижен . Максимальна  эффективность данкого аппарата достигаетс  при зазоре 1,09 мм с внутренним цилиндром диамет ром 74,4 мм и скоростью вращени  400О об/мин и лишь при очень малых на грузках по пару и жидкости. Увеличение диаметра колонны с целью по 1шени  ее производительности целесообразно пишь до определенного предела, так как при сохранении посто нного зазора это означает одновременно снижение полезного сечени  колонны. При увеличении диаметра ротора с Юсм до 1 м при зазоре 5мм дол  свободного сечени  )1еньшаетс  с 18,4 до 1,8%. Установка на роторе цилиндров из капилл рно-пористого материала позвол ет увеличить зазор между кольцами и значительно увеличить расход по жидкости и газу. Внедрение изобретени  даст существенный экономический эффект путем ин тенсификации процесса массообмена и. уменьшени  размеров предлагаемых массообменных аппаратов.

Claims (3)

1. РОТАЦИОННЫЙ МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус с вапом внутри него, питатель жидкости, установленный по центру аппарата, кон тактную ступень, состоящую из неподвижной прикрепленной к корпусу и подвижной установленной на вану тарелок с концентрически расположенными на них в чередующейся последовательности полыми цилиндрами, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет увеличения плотности орошения и тонкости распыла, уменьшения размеров аппарата, цилиндры, прикрепленные к подвижной тарелке, выполнены из капиллярно-пористого материала, а цилиндры, прикрепленные к неподвижной тарелке, выполнены непроницаемыми, при этом расстояние между каждой последующей парой подвижных и неподвижных цилиндров уменьшается.
2. Аппарат поп. 1, о т л в ч а ю ш и й с я тем, что пористость цилиндров уменьшается от центра к периферии.
3. Аппарат поп. ^отличающийся тем, что питатель жидкости выполнен в виде пористого вращающегося распылителя.
1 1057064 ϊ
SU823479439A 1982-08-10 1982-08-10 Ротационный массообменный аппарат SU1057054A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823479439A SU1057054A1 (ru) 1982-08-10 1982-08-10 Ротационный массообменный аппарат

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823479439A SU1057054A1 (ru) 1982-08-10 1982-08-10 Ротационный массообменный аппарат

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1057054A1 true SU1057054A1 (ru) 1983-11-30

Family

ID=21025342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823479439A SU1057054A1 (ru) 1982-08-10 1982-08-10 Ротационный массообменный аппарат

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1057054A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806146C1 (ru) * 2022-12-16 2023-10-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ангарский государственный технический университет" Роторный распылительный массообменный аппарат

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806146C1 (ru) * 2022-12-16 2023-10-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ангарский государственный технический университет" Роторный распылительный массообменный аппарат

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4382045A (en) Centrifugal gas-liquid contact apparatus
CN1681734A (zh) 材料的高剪切混合和反应方法及装置
WO2011094984A1 (zh) 一种多级逆流式旋转床反应精馏装置及其应用
CN106075950B (zh) 一种双驱动超重力旋转填料床
CN108635897A (zh) 一种折流式超重力旋转床磁场强化精馏设备
CN102512913A (zh) 一种旋转填料床用液体分布器
CN1174788C (zh) 折流式超重力场旋转床装置
CN1060683C (zh) 板式旋膜气液传质反应装置
SU1057054A1 (ru) Ротационный массообменный аппарат
Li et al. Enhanced mass transfer and reduced pressure drop in a compound rotating zigzag bed
CN113877513A (zh) 一种超重力膜间反应釜
CN110339675A (zh) 一种脱除异丙醇气体的方法和装置
CN101254357B (zh) 同心圈逆流型超重力旋转床装置
GB719669A (en) Improvements in or relating to contact plates for direct countercurrent processes requiring the intensive contacting of two fluid phases
CN2523482Y (zh) 折流式超重力场旋转床装置
CN202506295U (zh) 一种旋转填料床用液体分布器
US2220657A (en) Apparatus for treating liquids
Garba Study of the impact of the morphology of a G/L contactor on the hydrodynamics and mass transfer in an RPB: Application to the treatment of gases in an embedded process
CN2229833Y (zh) 同心圆环薄板填料旋转床气液传质反应器
KR19990045745A (ko) 교반되고 패킹된 추출 칼럼
SU1276352A2 (ru) Устройство дл удалени газа из жидкости
RU1828763C (ru) Центробежный гранул тор
RU2113887C1 (ru) Аппарат для мокрой очистки газов
RU2768952C1 (ru) Тепломассообменный аппарат
SU1443947A1 (ru) Вихревой распыливающий массообменный аппарат