Изобретение относитс к массообменным устройствам и может быть использовано дл пр моточных процессов абсорбции и хемосорбции в химическо газовой и нефтехимической промышлен нЬсти. Известен абсорбер дл переработк природного газа, состо щий из корпу са с размещенными внутри него кон тактными устройствами, которые с це лью использовани энергии газа ,цл вращени разбрызгивающих устройств выполнены в виде р да полуовальных листов, подрезанных по периферии С11 Недостатком данного устройства вл етс мала эффективность переме шивани вследствие низкого коэффициента использовани .энергии при передаче ее от обрабатываемых потоков. Известна роторна тепломассообменна колонна, содержаща корпус, вал, установленный на оси корпуса, контактные ступени, укрепленные на валу и выполнение в виде отбортованных спиральных лент с продольными зигами, дел щими ленты на р д смежных по высоте каналов, и переточные устройства, причем на концах лент выполнены ступенчатые вырезь;, центральные концы лент, смежных по высоте каналов, расположены на различном рассто нии от в;|ла, рабочие торцы переточных устройств размещены у начала лент С2. Известен массообменный аппарат, включаюищй цилиндрический корпус, установленный соосно ему вал с закре ленными на нем контактными элементами , чередующимис с контактными элементами , закрепленными на внутренней поверхности корпуса и штуцера ввода и вывода рабочих фаз С31. Недостатком известного аппарата вл етс низка эффективность процес са массообмена вследствие подвода энергии извне и недостаточного перемешивани обрабатываемы потоков. Целью изобретени вл етс повьпле ние эффективности процесса за счет и}1тенси(1)икации массообмена и использовани :Jf epгии обрабать ваем1з1к потоков . Ук занна цель достиг.-етс тем, что в массообменном аппарате преимущественно дл пр моточных хемоспрбци онных процпссов систем газ - жтвдкост вклнтаюшсм цилиндрический корпус, устаHoiiJifiiiibiii соосмс; ему вал с :тп-крепленными на нем контактш.ми элементамИ; чередующимис с контактными элементами, закрепленными на внутренней поверхности корпуса и штуцера ввода и вывода рабочих фаз,, контактные элементы выполнены в виде профилированных турбинных лопаток о В корпусе и/или валу аппарата выполнены радиальные прорези которые св заны с каждой из межступенчатых полостей аппарата штуцераш ввода и вывода рабочих фаз, причем прорези выполнены с переменными по длине аппарата сечени м.и, уменьщающимис в направлении движени газа. Радиальн е прорези снабжены устройством регулировки расхода газа. Аппарат снабжен блоком торможени -сн ти нагрузки5 установленным на валу., На фиг. 1 показана принципиальна схема массообменного аппарата; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1, на фиг. 3 - один из типов турбинных ступеней , общий ВИД1 на фиг, 4 турбинные ступени по длине аппарата,, разрез j (т.е. развертка гидроазродинамической решетки, осуществленна по среднему диаметру проточной части Ъ на фиг. 5 - профиль лопаток турбинных ступеней. Решетки профилей лопаток подобны решеткам профилей паровых и газовых турбин и отличаютс от них унзличенной толщиной выходных кромок и повышенной шероховатостью. В предлагаемом устройстве дл турбинной ступени характерен небольшой коэффициент быстроходноеги до 250, что при условии осущпсг-;-;аки максимального КПД обеспечивает безударный режим работы аппаоэгга. Больша вогнутость npocbi-CiiH определ ет большой угол поворота потоке Увеличение величины входной кромки лопатки способствует развитию вихревого следа за лопаткой и определ ет значительную интенсификацию процесса перемешивани и массообмека, Дл каждого конкретного проце-:еа с его кинетикой определ ютс свои геометрические характер :1стики ггрофил турбинной лопатки, параметрь турбинной ступени и их количество з аппарате. Все это обеспечиваег иктел: сификацию про;;8сса массообь;сНй.: Массообменный аппарат сс стоит из цилиндрического корпуса 1, вала 31 установленного на подшипниковых опорах 3 и 4 с отверсти ми дл прохода обрабатываемого потока, сборки турбинных профилированных элементов 5 и 6; неподвижно закрепленных по корпусу 1 и вращаюицчхс на валу 2. В опорах использованы радиально-упор ные подшипники, В конструкции предусмотрены прорези 7 в валу и прорези 8 в корпусе дл дополнительной подачи в межтурбинные полости рабочих агентов через установочно или/л регулировочно подвижный дроссель 9. Прорези 7 и 8 имеют сечени , уменьшающиес по длине аппарата. К валу 2 аппарата по необходимости подключаетс блок 10 торможени - сн ти нагрузки. На фиг, 5 показан профиль лопаток 11 турбинных ступеней. Аппарат работает следующим образом . Двухфазна или трехфазна смесь пр мотоком подаетс в массообменный аппарат через отверсти подшипниковых опор 3 и направл етс на контакт ные элементы 5 и 6. Массообмен в тур бинных решетках.осуществл етс за счет значительной турбулизации двухили трехфазного потока путем разбрыз гивани его в поле действи центро бежных и пульсирующих вихрей, создани больших, посто нно обновл юа5ихс поверхностей контакта фаз. Это проис ходит за счет многократного перекрес него тока, дроблени и отражени мно гофазного потока. Значительна турбу лизаци и определ ет высокие скорости массообмена. Вращение вала массообменного аппарата достигаетс за счет осуществлени двух последовательно протекающих процессов: первый - преобразование энергии рабочего потока в кинетическую, которое происходит в профилированном контакт ном элементе, закрпеленном по корпусу; второй - передача кинетической энергии потока вращающемус турбинно му контактному элементу, расположенному на валу турбины. Прореагировав 04 двух- или трехфазный поток через проходную опору 4 направл етс на дальнейшую обработку. В качестве контактных элементов используютс низкооборотные турбинные ступени с посто нными углами закрутки на входе и выходе профилей, Количестбо контактных элементов в ап парате определ етс кинетикой процессов , задаваемой величиной перепада давлени , расходом реагентов и качеством обработки. Применение низкооборотных до 2000 об,/мин турбинных элементов позвол ет не только эффективно проводить процесс массообмена за счет , создани больших поверхностей контакта , но и устранить осложнени , например вибрацию, кавитацию и т,д,, при работе устройства на двух- и трехфазных смес х, При необходимости в аппарат вводитс дополнительное количество реагента через прорези в валу и/или корпуса . Расход этого реагента регулируетс посредством переменного сечени прорезей и дросселем, При больших объемных производительност х обрабатываемых потоков дл уменьшени частоты вращени вала пре,цусмотрен блок торможени или сн ти нагрузки, с помощью которого можно полезно использовать часть энергии обрабатываемого потока. Конструкци массообменного аппарата позвол ет эксплуатировать его как в вертикальном, так и в горизонтальном расположении. Отсутствие вибрации при работе аппарата определ ет его работу без мощных фундаментов, Предлагаемый массообменный аппарат рассчитан на пр моточные массообменные процессы хемосорбции и абсорбции двухфазных систем, а также на трехфазные системы, когда не могут быть использованы другие типы массообменных аппаратов.The invention relates to mass transfer devices and can be used for direct absorption and chemisorption processes in the chemical gas and petrochemical industry. A natural gas processing absorber is known, consisting of a body with contact devices placed inside it, which, in order to use the energy of the gas, the rotation of the spraying devices, are made in the form of a series of semi-oval sheets cut along the periphery of the C11. The disadvantage of this device is small mixing efficiency due to low energy utilization when transferring it from the treated streams. A known rotary heat and mass exchange column comprising a housing, a shaft mounted on the axis of the housing, contact stages fixed on the shaft and made in the form of beaded spiral tapes with longitudinal ridges dividing the tapes into a number of adjacent channels in height, and overflow devices, and at the ends tapes made step cut ;, the central ends of the tapes adjacent to the height of the channels are located at different distances from; | A mass transfer apparatus is known, including a cylindrical body, a shaft mounted coaxially with a contact element fastened on it, alternating with contact elements fixed on the inner surface of the case and the connection of input and output of operating phases C31. A disadvantage of the known apparatus is the low efficiency of the mass transfer process due to the supply of energy from the outside and insufficient mixing of the processed flows. The aim of the invention is to increase the efficiency of the process by means of mass transfer and use of: 1) Jf epgia to process video streams. This goal has been achieved by the fact that in a mass exchanger apparatus mainly for direct hemispheres of gas-to-gas systems, the gas-flow ratio has a cylindrical body, coHioiiJifiiiibiii coosms; it has a shaft with: tp-mounted contact elements on it; alternating with contact elements fixed on the inner surface of the housing and fittings for input and output of working phases, contact elements are made in the form of profiled turbine blades. Radial slots are made in the housing and / or shaft of the apparatus, which are connected to each of the interstage cavities of the fitting nipples and output of the working phases, the slots being made with variable along the length of the apparatus sections and decreasing in the direction of gas movement. Radial slits are equipped with a gas flow adjustment device. The device is equipped with a braking unit - unloading 5 mounted on the shaft., FIG. 1 is a schematic diagram of a mass transfer apparatus; in fig. 2 is a section A-A in FIG. 1; FIG. 3 - one of the types of turbine stages, common VID1 in FIG. 4, turbine stages along the length of the vehicle, section j (i.e., sweep of the hydrodrodynamic lattice carried out according to the average diameter of the flow section b in FIG. 5 - turbine stage profile. Grates The profiles of the blades are similar to the gratings of the profiles of steam and gas turbines and differ from them by the thickness of the output edges and increased roughness.The proposed device for the turbine stage has a small coefficient of high speed up to 250, which is subject to The maximum concavity of the npocbi-CiiH determines a large angle of rotation of the flow. Increasing the value of the input edge of the blade contributes to the development of a vortex wake behind the blade and determines a significant intensification of the mixing process and mass flow. : with its kinetics its geometrical character is determined: the sticks of the turbine blade Ggrofil, the parameters of the turbine stage and their number in the apparatus. All this provides for the iktel: siphon pro ;; 8ssa mass; SNY: The SS mass transfer apparatus consists of a cylindrical body 1, a shaft 31 mounted on bearing supports 3 and 4 with openings for the passage of the processed flow, assembly of turbine profiled elements 5 and 6; fixedly mounted on the housing 1 and rotating on the shaft 2. The bearings use angular contact bearings, the design provides slots 7 in the shaft and slots 8 in the housing for additional supply of working agents to the interturbine cavities through the adjusting or l adjustable movable choke 9. Slots 7 and 8 have sections that decrease along the length of the apparatus. If necessary, a braking block 10 is applied to the shaft 2 of the apparatus. Fig, 5 shows the profile of the blades of 11 turbine stages. The device works as follows. The two-phase or three-phase mixture is pumped into the mass exchange apparatus through the holes of the bearing supports 3 and directed to the contact elements 5 and 6. The mass exchange in the turbine grids is carried out due to the significant turbulence of the two-or three-phase flow by spraying it in the field of centrifugal and pulsating vortices, creating large, constantly updated ya5ihs contact surfaces of the phases. This happens due to multiple current crossover, crushing and reflection of a multiphase flow. Significant turbo lysis and determines high mass transfer rates. The rotation of the shaft of the mass-exchange apparatus is achieved through the implementation of two successive processes: the first is the conversion of the energy of the working stream into kinetic, which occurs in the profiled contact element locked along the body; the second is the transfer of the kinetic energy of the flow to a rotating turbine contact element located on the turbine shaft. After reacting 04 a two- or three-phase flow through passage support 4 is sent for further processing. Low-speed turbine stages with constant twist angles at the inlet and outlet profiles are used as contact elements. The number of contact elements in the device is determined by the kinetics of the processes, specified by the value of pressure differential, reagent consumption and processing quality. The use of low-speed turbines up to 2000 rev / min allows not only efficient mass transfer due to the creation of large contact surfaces, but also eliminates complications, such as vibration, cavitation, and so on, when the device operates on two- and three-phase mixtures. x. If necessary, an additional amount of reagent is introduced into the apparatus through slots in the shaft and / or body. The flow rate of this reagent is controlled by means of a variable cross section of the slots and a choke. At large volumetric capacities of the treated flows, the braking unit can be reduced or the load can be removed, which can be useful to use part of the energy of the treated flow. The design of the mass transfer apparatus allows it to be operated both vertically and horizontally. The absence of vibration during operation of the apparatus determines its operation without powerful foundations. The proposed mass transfer apparatus is designed for continuous mass exchange processes of chemisorption and absorption of two-phase systems, as well as three-phase systems when other types of mass transfer apparatus cannot be used.
Фиг..FIG ..
ФигЗFigz
1„one"