SU1110483A1

SU1110483A1 - Apparatus for separating the mixture of liquid and gas/vapour-gas phases

Info

Publication number: SU1110483A1
Application number: SU833555219A
Authority: SU
Inventors: Владислав Леонидович Луньков; Юрий Павлович Рыбалченко; Виктор Григорьевич Березкин; Майя Николаевна Буданцева
Original assignee: Предприятие П/Я В-8644; Институт Нефтехимсинтеза Ан Ссср
Priority date: 1983-02-23
Filing date: 1983-02-23
Publication date: 1984-08-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ЖИДКОЙ И ГАЗОВОЙ/ПАРОГАЗОВОЙ ФАЗ, включающее вертикальную емкость, каплеулавливающую насадку, установленную соосно над емкостью и соединенную с ней сливной трубкой, и подвод щие и отвод щие патрубки, подсоединенные к насадке, о т л и ч а ю щ ее с тем, что,с целью сокращени времени выхода на заданный уровень концентрации смеси и повьшени точности ее поддержани , оно снабжено дополнительным патрубком сброса части газовой/парогазовой фазы, сообщенным с верхней частью емкости, и регулируемым дросселем, размещенным на патрубке сброса, при этом конец сливной трубки выполнен в виде гидрозатвора, расположенного в верхней части емкости.A DEVICE FOR SEPARATION OF A LIQUID AND GAS / STEAM / GAS PHASE MIXTURE, including a vertical tank, a dropping cap, mounted coaxially above the tank and connected to it by a drain tube, and supply and discharge pipes connected to the cap, about 50 tons per hour so that, in order to reduce the time to reach a predetermined level of concentration of the mixture and increase the accuracy of its maintenance, it is equipped with an additional discharge pipe for a part of the gas / vapor-gas phase communicated with the upper part of the tank and adjustable throttle It is placed on the discharge nozzle, while the end of the drain tube is made in the form of a hydraulic lock located in the upper part of the tank.

Description

0000

00 Изобретение относитс к технике разделени веществ с различными агрегатными состо ни ми, в частности к устройствам дл разделени жидкой и газовой фаз и может быть использовано в лабораторных системах динамического приготовлени образцовых газовых или парогазовых смесей , а также смесей посто нного во времени состава в различных техно логических процессах. Известны устройства дл отделени жидкой фазы от пара, выполн емые в виде насадок, устанавливаемых в верхней части сосудов, в которых производ т кип чение жидкости С1. Однако емкость каплеуловителей дл жидкой фазы весьма мала, а наличие барботажа пара через слой жидкости снижает эффективность разделени из-за уноса с паром или газом более мелких капель, образующихс при отрыве пузырьков пара от поверх ности жидкости.. Наиболее близким к предложенному вл етс устройство дл разделени смеси жидкой и газовой/парогазовой фаз, содержащее вертикальную емкост в верхней части которой установлена сообщаема с ней сливной трубкой каплеулавливающа насадка, снабженн а в верхней части подвод щей и от вод щей трубками Г23. , Недостатком известного устройств вл етс наличие большого свободног объема над поверхностью жидкости, что требует длительного времени дл его заполнени осушенной газово смесью и, соответственно, дл установлени на выходе из скл нки стабильной концентрации газовой смеси. Практически необходимо осуществить 20-ти кратный обмен газа с тем, что бы полностью вытеснить исходный гае из свободного объема сосуда. Отрицательное вли ние на стабиль ность состава газовой смеси оказы . вает промывочна жидкость, котора кроме жидкой фазы поглощает, отдельные компоненты газовой смеси, десор бирующиес в газовую смесь при изме нении услови разделени (температура , скорость потока, концентраци компонентов смеси). Изменение уровн жидкости в сосу де, вызываемое притоком отдел емой от газовой смеси жидкой фазы, приводит к изменению давлени в газожидкостном потоке, барботирующем через слой жидкости, и смещению равновесных концентраций компонентов в контактирующих фазах, а также увеличению времени контакта газовых пузырьков с жидкостью в сосУде. Цельизобретени - сокращение времени выхода на заданный уровень концентрации смеси и повышение точности ее поддержани . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл разделени смеси жидкой и газовой/парогазовой фаз, включающее вертикальную емкость, каплеулавливающую насадку, установленную соосно над емкостью и соединенную с ней сливной.трубкой, и подвод щие и отвод щие патрубки, подсоединенные к насадке, снабжено дополнительным патрубком сброса части газовой/парогазовой фазы, сообщенным с верхней частью емкости, и регулируемым дросселем, размещенным на патрубке сброса, при этом конец слИвной трубки выполнен в виде гидрозатвора, расположенного в верхней части емкости. На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез. Устройство содержит емкость 1, каплеулавливакщую насадку 2 с подвод щим патрубком 3, отвод щий патрубок 4 и сливной трубкой 5. снабженный гидрозатвором 6, патрубок 7с вентилем 8 дл слива жидкости, патрубок 9 с регулируемым дросселем 10 Устройство работает следующим образом . Поток газовой или парогазовой смеси, содержащей частицы жидкости поступает через подвод щий патрубок 3 в каплеулавливающую насадку 2. При этом капли жидкости отдел ютс от смеси за счёт уменьшени скорости и направлени ее потока и по сливной трубке 5 стекают в емкость 1. Осушенна смесь выходит из раздегштел через отвод щий патрубок 4. Отделивша с жидкость, скапливающа с в гидрозатворе трубки 6, изолирует одну от другой внутренние полости емкости И насадки, чем исключаетс вли ние жидкой и газовой сред в емкости на параметры выход щей из устройства смеси. Дроссель tO обеспечивает различные режимы работы устройства - с отводом в емкость 1 только жидкой фазы или со сбросом ча9ти газовой смеси через сливную00 The invention relates to a technique for separating substances with different aggregative states, in particular, devices for separating the liquid and gas phases and can be used in laboratory systems for dynamic preparation of exemplary gas or vapor-gas mixtures, as well as mixtures of a constant composition over time. logical processes. Devices are known for separating the liquid phase from steam, made in the form of nozzles installed in the upper part of the vessels in which the liquid C1 is boiled. However, the capacity of droplet separators for the liquid phase is very small, and the presence of vapor sparging through the liquid layer reduces the separation efficiency due to the entrainment of smaller droplets formed with steam or gas that are formed when the vapor bubbles leave the surface of the liquid. separation of a mixture of liquid and gas / vapor-gas phases, containing a vertical tank in the upper part of which a drop-trap nozzle is in communication with it by means of a drain tube connected to it, provided in the upper part of the supply and from water her tubes r23. A disadvantage of the known devices is the presence of a large free volume above the surface of the liquid, which requires a long time to fill it with a dried gas mixture and, accordingly, to establish a stable concentration of the gas mixture at the exit of the flask. It is practically necessary to carry out a 20-fold gas exchange in order to completely displace the initial hey from the free volume of the vessel. The negative effect on the stability of the composition of the gas mixture turns out. The washing liquid, which, in addition to the liquid phase, absorbs individual components of the gas mixture desorbing into the gas mixture when the separation conditions change (temperature, flow rate, concentration of the mixture components). The change in the liquid level in the vessel, caused by the influx of liquid phase separated from the gas mixture, leads to a change in pressure in the gas-liquid flow, which is bubbling through the liquid layer, and a shift in the equilibrium concentrations of the components in the contacting phases, as well as an increase in the time of contact of gas bubbles with the liquid in the vessel . The purpose of the invention is to reduce the time to reach a given level of concentration of the mixture and increase the accuracy of its maintenance. This goal is achieved by the fact that a device for separating a mixture of liquid and gas / vapor-gas phases, including a vertical tank, a dropping cap, mounted coaxially over the tank and connected to it with a drain pipe, and supply and discharge nozzles connected to the nozzle, are equipped with an additional discharge pipe of a part of the gas / vapor-gas phase communicated with the upper part of the tank, and an adjustable choke placed on the discharge pipe, while the end of the suction pipe is made in the form of a hydraulic lock, Wow at the top of the tank. The drawing shows the proposed device, a longitudinal section. The device contains a container 1, a droplet-absorbing nozzle 2 with a supply pipe 3, a discharge pipe 4 and a drain pipe 5. fitted with a hydraulic lock 6, a pipe 7 with a valve 8 for draining the liquid, a pipe 9 with an adjustable throttle 10 The device works as follows. A stream of gas or vapor-gas mixture containing particles of liquid enters through the drop in nozzle 3 into the drop-removal attachment 2. In this case, the liquid droplets are separated from the mixture by reducing the speed and direction of its flow and drain pipe 5 into the tank 1. The dried mixture leaves through the discharge pipe 4. Separating the liquid accumulating in the water seal of the tube 6 isolates the internal cavities of the container and the nozzle, thereby eliminating the effect of liquid and gas in the container mixtures of the device. The choke tO provides various modes of operation of the device - with the discharge into the tank 1 of only the liquid phase or with the discharge of part of the gas mixture through the drain

I трубку 5, что определ етс конкретными услови ми ведени процесса разделени . С помощью вентил 8 может быть осуществлен непрерывный или периодический отвод жидкости из резервуара.I tube 5, which is determined by the specific conditions of the separation process. Using the valve 8 can be carried out continuous or periodic removal of fluid from the reservoir.

Значительно меньшие по сравнению с емкостью размеры насадки позвол ют существенно сократить врем выхода устройства на заданный режим работы. Сокращение времени определ етс из отношени объемов емкости и насадки.The nozzle sizes, which are much smaller compared to the capacity, make it possible to significantly reduce the time the device reaches the specified operating mode. The reduction in time is determined from the ratio of the volume of the container and the nozzle.

Предлагаемое устройство сокращает врем выхода разделител на стабильный режим работы. Тик, например, при использовании дл разделени фаз известного устройства и расхода сМеси пор дка 100 мл/мин ее стабильна концентраци на выходе из скл нки достигаетс за 30-40 мин.The proposed device reduces the time for the separator to a stable mode of operation. A tick, for example, when using a known device for separation of a phase and a mixture consumption of about 100 ml / min, its stable concentration at the exit of the flask is reached in 30-40 minutes.

Предлагаемое устройство обеспечивает выход смеси со стабильной концентрацией компонентов черезThe proposed device provides a mixture with a stable concentration of components through

4-5 мин, т.е. в 6-8 раз быстрее, чем в прототипе.4-5 min, i.e. 6-8 times faster than in the prototype.

Вследствие локализации внутренней полости каплеулавливакщей насадки объема емкости практически исключает|с дополнительна погрешность приго|товлени смеси, вызываема неуправ:л емыми массообменными продессами, происход щими ме щу отделенной жидкостью и парог;азовой смесью (погрешность в прототипе составл ет 15-17% в зависимости от степени заполнени жидкостью резервуара).Due to the localization of the internal cavity of the droplet-captive nozzle of the volume of the container, it virtually eliminates the additional error in preparing the mixture caused by uncontrollable mass transfer processes that occur between the separated liquid and steam; on the degree of filling of the reservoir with liquid).

Claims

. DEVICE FOR SEPARATING A MIXTURE OF A LIQUID AND GAS / STEAM-GAS PHASE, Including a vertical container, a droplet-collecting nozzle mounted coaxially above the container and connected to it by a drain pipe, and inlet and outlet pipes connected to the nozzle, from the line with it It is clear that, in order to reduce the time it takes to reach a given concentration level of the mixture and increase the accuracy of its maintenance, it is equipped with an additional discharge pipe for a part of the gas / gas phase connected with the upper part of the tank and an adjustable throttle, sealed on the discharge pipe, while the end of the drain pipe is made in the form of a water seal located in the upper part of the tank.