SU1098555A1 - Массообменный аппарат дл контактировани газа /пара/ с жидкостью - Google Patents

Abstract

МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ГАЗА (ПАРА)С ЖИДКОСТЬЮ , включающий корпус с расположенными по высоте перфорированными тарелками, на которых укреплены лоткообраэные трубы 9 заглушенными снизу основани ми, . проход щие чПSMbJiiOiEiiA сквозь тарелки и раздел кщие их на секции, при этом кажда  тарелка на части периферии с диаметральных сторон выполнена с пазом и снабжена установленными под ней пластинами , и переливные устройства, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  пропускной способности аппарата по газу (пару) путем увеличени  живого сечени  тарелки и интенсификации процесса массообмена , он снабжен дугообразными трубками и патрубками, основани  лоткообразных труб выполнены с отверсти ми , в которых установлены патрубки, направленные внутрь ло ткообразных труб, а кажда  дугообраз- S на  трубка размещена внутри лоткоW образных труб, при этом ее концы расположены над каждой парой пас трубков коаксиально им и на рассто нии от основани , а ее внутренн   стенка в верхней части выполнена с отверстием.

Description

со

50

:л

СП

сд Изобретение относитс  к контакт ным устройствам дл  осуществлени  процессов массообмена между газовой (паровой) и жидкой фазами, а имени к устройствам дл  проведени  процессов ректификации, абсорбции и хемосорбцииJи преимущественно пред назначено дл  проведени  хемосорбционных процессов, -лимитируемых ди фузионным сопротивлением массопере даче со стороны жидкой фазы. Известны массообменные аппараты дл  контактировани  газа (пара) с жидкостью, выполненные из отдельных наклонных пластин, образующих между собой щели и снабженных верти кальными перегородками, над которы ми установлены перевернутые желоба выполн юци е роль полотна тарелки, дополнительных желобов, боковые стён1 и которых параллельны наклонны , пластинам, а верхн   часть каждого дополнительного желоба снабжена вертикальными пр моугольными патру ками дл  газа С13, Известны также аппараты, выполненные в виде листа с продольными щел ми, кромки которых снабжены вертикальными полосами, под каждой щелью расположен прикрепленный к листу снизу поддон и по обе стороны от каждой щели в листе выполнены отверсти  с отогнутыми в сторону щелей кромками С 2J . Известные устройства позвол ют интенсифицировать процесс массообм между газом (паром) и жидкостью за счет использовани  энергии удар , ного сли ни  потоков. Недостатками известных аппарато  вл ютс  мала  пропускна  способность по газу (пару) и низка  инте сивность процесса массобмена, обус ловлено малоэффективным использова нием площади тарелки, т.е. малым живым сечением тарелки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  массообменный аппарат дл  контактировани  газа (пара) с жидкостью, включающий корпус с расположенньлми по вы . соте перфорированными тарелками, на которых укреплены заглушенные снизу лоткообразные трубы, подход  щие сквозь тарелку и раздел ющие ее на секции, к периферии тарешки снизу с двух диаметрально противоположных сторон прикреплены с зазором к плоскости нижележащей та , релки пластины, которые сообщены с торцами лоткообразных труб Гз.Т. Недостатками известного массооб менного аппарата дл  контактировани  газа (пара) с жидкостью  вл ютс  мала  пропускна  способност из-за небольшого живого сечени  тарелки и низка  интенсивность процесса массообмена. Это обусловлено тем, что заглушенные снизу лоткообразные трубы, которые занимают значительную часть площади массообменной тарелки, используютс  только дл  отвода проконтактировавшей жидкости на нижележащую тарелку. В результате, тарелка имеет малое живое сечение и-соответственно небольшую производительность по газовой фазе. Кроме того, в известной конструкции аппарата жидкость контактирует с газом только на перфорированных част х тарелки между лоткообразными трубами, т.е. интенсивность и врем  контакта определ ютс  временем пребывани  жидкости в зоне перфорированной тарелки между лоткообразнь1ми трубами и гидродинамической обстановкой в этой зоне (степенью турбулентности фаз, относительными скорост ми фаз, касательными напр жени ми на границе раздела фаз и т.д. ). В р де процессов химической технологии этого времени может оказатьс  недостаточно, например при проведении хемосорбционных процессов , лимитируе1 ых диффузионным сопротивлением массопередаче со стороны жидкой фазы. Наличие лоткообразных труб, в которых, жидкость не контактирует с газом, снижает интенсивность процесса массообмена. , Целью изобретени   вл етс  увеличение пропускной способности аппарата по газу (пару) путем увеличени  живого сечени  тарелки и интенсификации процесса массообмена. Поставленна  цель достигаетс  тем, что массообменный аппарат дл  контактировани  газ (пара) с жидкостью , включак ций корпус с расположенными по высоте перфорированными тарелками, на которых укреплены лоткообразные трубы с заглушенными снизу основани ми, проход щие сквоз.ь тарелки и раздел ющие их на секции, при, этом ка; дда  тарелка на части периферии с диаметральных сторон выполнена с пазом и снабжена установленлым -под-ней пластинами , и образующие переливные устройства , снабжен дугообразными трубками и патрубками, основани  лоткообразных труб выполнены с отверсти ми , . в которых установлены патрубки, направленные внутрь лоткообразных труб, а кажда  дугообразна  трубка размещена внутри лоткообразных труб, при этом ее концы расположены над ка;кдой парой патрубков коаксиально им и на рассто нии от основани , а ее внутренн   стенка в верхней части выполнена с отверстием. Благодар  установке на глухом основании лоткообразных труб газовых патрубков с расположенными над ним дугообразными трубками создаетс  возможность, во-первых, значительно увеличить живое сечение тарелки , а следовательн6, и пропускную способность (производительность) ее по газу (пару), во-вторых, интенсифицировать процесс массообмена, так как одни и те же порции жидкости мн гократно контактируют на тарелке с новыми (свежими) порци ми газа сн чала на перфорированном полотне тарелки между лоткообразными трубами а затем в дугообразных трубках. Таким образом, за счет установки контактных дугообразных трубок на глу хом основании лоткообразных труб значительно увеличиваетс  врем  .межфазного взаимодействи  на контак ной ступени. Кроме того, в результа те изменившейс  схемы взаимодействи  .фаз (газ и жидкость движутс  в дугообразных трубках сначала в режиме пр мотока, а затем в режиме ударного сли ни  газожидкостных потоков) увеличиваютс  относительно скорости движени  фаз, сдвиговые (касательные) напр жени  на гра нице раздела и врем  пребывани жидкости в активной зоне аппарата. На фиг. 1 показан аппарат, поперечный разрезf на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.1. Устройство содержит корпус 1 с расположенными по высоте горизонтал ными перфорированными тарелками 2, на которых укреплены лот.кообразные трубы 3, проход щие сквозь тарелки )и раздел ющие их на секции. К пёриферии тарелки 2 снизу с двух диамет рально противоположных сторон прикреплены пластины 4, образукадие полости 5 с корпусом 1 аппарата и зазор 6 с плоскостью нижележащей тарелки 2. Лоткообразные трубы 3 загл шены снизу основанием 7, ас торцов сообщены с полостью 5, образованной корпусом 1 и пластиной 4. Глухое основание 7 лоткообразных труб выполнено с отверсти ми 8, снабженными патрубками 9, направленными внутрь лоткообразных труб 3. Над каждой парой патрубков 9 внутри лот кообразных труб 3 закреплена дугообразна  трубка 10, концы которой расположены с зазором 11 к глухому основанию и с радиальным зазором 12 к патрубкам 9. В верхней части дугообразной трубки 10 в стенке, обра щенной к глухому основанию 7, выпол нено отверстие 13. Устройство работает следующим об разом. Жидкость (ее движение показано сплошными стрелками) с вышележащей тарелки попадает в полости 5, образованные пластинами 4 и корпусом 1, стекает вниз и, пройд  зазоры б, растекаетс  по тарелке 2 между лотк S5 образными трубами 3 и контактирует с частью газа (пара), поступающего с нижележащей тарблки (его движение показано пунктирными лини ми). Когда уровень жидкости на тарелке достигает верхних краев лоткообразных труб 3, жидкость начинает переливатьс  в эти трубы, где она растекаетс  по глухому основанию 7, поступает сначала в зазоры 11, образованные глухим основанием 7 и дугообразной трубкой 10, а затем в зазоры 12 между патрубками 9 и внутренней поверхностью дугообразных трубок 10. Пройд  зазоры, жидкость поступает внутрь дугообразных трубок 10, где она подхватываетс  частью газового (парового) потока,поступающего в трубки 10 с нижележащей тарелки через отверсти  8 и патрубки 9. Благодар  отверсти м 8 в глухом основании 7 лоткообразных труб 3 и установленным над ними контактным дугообразным трубкам 10 создаетс  возможность значительно увеличить живое сечение тарелки- и, следовательно, повысить пропускную способность аппарата по газу (пару). Пройд  зазоры 11 и 12, жидкость увлекаетс  газовым (паровым ) потоком и образовавша с  газожидкостна  смесь движетс  к верхней точке дугообразных трубок 10, где она дополнительно взаимодействует в режиме соудар ющихс  потоков. Проконтактировавша  в трубках 10 газожидкостна  смесь через отверстие 13 трубки 10 выбрасываетс  в сторону глухого основани  7. Жидкость растекаетс  в лот1 ообразных трубах 3, где через открытые части торцов попадает в полость 5, откуда стекает на нижележащую тарелку, а газ, выйд  из дугообразной трубки 10, расшир етс , снижает свою скорость и устремл етс  вверх на вышележащую тарелку. Установка контактных дугообразных трубок 10 над отверсти ми 8 и патрубками 9 позвол ет производить дополнительную обработку жидкости свежими порци ми газа на контактной ступени (тарелке) и тем повысить интенсивность процесса массообмена. Часть жидкости, попавшей на глухое основание 7 после контакта с газом (паром) в дугообразной трубке 10, протекает в переливное устройствр, а часть по зазорам 11 и 12 вновь поступает в дугообразные трубки 10, т.е. осуествл етс  циркул ци  жидкой фазы. Благодар  этому врем  межфазного конакта , а следовательно, и интенсивность процесса массообмена увеличива;етс . При этом, измен   величину азоров 11 и 12, .можно в каждом онкретном случае добитьс  требуеой степени рециркул ции жидкой фазы времени межфазного контакта.

s

.10

V

Фи. 1

в

А-А

13

/

X/

x-J

Г2 7

фиг. 2

7 8

В-Б

г

-в

г/

Фиг.З

Claims (1)

1. МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ГАЗА (ПАРА)С ЖИДКОСТЬЮ, включающий корпус с расположенными по высоте перфорированными тарелками, на которых укреплены лоткообраэные трубы q заглушенными снизу основаниями, . проходящие сквозь тарелки и разделяющие их на секции, при этом каждая тарелка на части периферии с диаметральных сторон выполнена с пазом и снабже на установленными под ней пласти нами, и переливные устройства, отличающийся тем, что, о целью увеличения пропускной способности аппарата по газу (пару) путем увеличения живого сечения тарелки и интенсификации процесса массообмена, он снабжен дугообразными трубками и патрубками, основания лоткообразных труб выполнены с отверстиями, в которых установлены патрубки, направленные внутрь лоткообразных труб, а каждая дугообразная трубка размещена внутри лоткообразных труб, при этом ее концы расположены над каждой парой патрубков коаксиально им и на расстоянии от основания, а ее внутренняя стенка в верхней части выполнена с отверстием.

   о со 00 СЛ СЛ СЛ

   I