SU1301432A1 - Тепломассообменный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аппаратам хим|1ческой технологии и может быть использовано дл  осуществлени  тепло- и мас- сообменных процессов в системе газ-жидкость , а также дл  мокрой очистки газов. Цель изобретени  состоит в интенсификации массообмена за счет турбулизации газа и расширении диапазона работы устройства по жидкости и газу, повышении надежности устройства. Контактное устройство аппарата состоит из конического элемента 2 с прорез ми 3 с направленными внутрь пластинами, размешенными под углом к об- разуюндей конического элемента. В нижней части последнего выполнено устройство дл -разбрызгивани  жидкости в виде по - русно расположенных отверстий 5. Между  русами размещен лопастной завихритель 6, охваченный цилиндрической обечайкой 7, с перфорацией 11 в нижней части, жестко соединенный с усеченным конусом 12, снабженным отбортовкой 13. Внутри контактного устройства расположена насадка в виде стержней 14 дл  турбулизации газового потока и увеличени  коэффициента массопе- редачи. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. (С (Л со со N5 10

Description

Изобретение относитс  к аппаратам химической технологии и может быть использовано дл  осуществлени  тепло- и массооб- менных процессов в системе газ-жидкость, а также дл  мокрой очистки газов.

Цель изобретени  - интенсификаци  тепломассообмена за счет турбулизации газа, расширение диапазона работы устройства по жидкости и газу.

На фиг. 1 изображено контактное устройство , продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат содержит обечайку 1, контактное устройство в виде конического элемента 2 с прорез ми 3 с направленными внутрь пластинами 4, размещенными под углом к образующей конического элемента.

В нижней части конического элемента 2 выполнено устройство дл  разбрызгивани  жидкости в виде по русно расположенных отверстий 5. Между  русами размещен лопастной завихритель 6, охваченный цилиндрической обечайкой 7, котора  установлена с зазором 8 относительно обечайки 1 и с кольцевой щелью 9 относительно стенки нижележащего конического элемента 10, а в нижней своей части выполнена перфорированной отверсти ми 11 и жестко соединена нижним концом с усеченным конусом 12, снабженным отбортовкой 13. Внутри контактного устройства имеетс  насадка в виде стержней 14, которые закрепл ютс  верхним концом на нижнем основании цилиндрической обечайки вышерасположенного контактного устройства и ориентированы в нисход щем направлении с зазором через отверсти  5 устройства дл  разбрызгивани  жидкости, пересека  при этом приосевую область устройства. Участки стержней, выступающие за пределы устройства дл  разбрызгивани  жидкости выполн ютс  из упругого материала.

Аппарат работает следующим образом.

Восход щий газовый поток из нижележащего контактного элемента 10 проходит пространство усеченного конуса 12 и, взаимодейству  с жидкостью, стекающей с отбор- тонки 13, диспергирует ее. Далее скоростной газожидкостной поток натекает на часть насадки в виде стержней 14 и приводит их в вибрационное движение, что тур- булизирует газовый поток и увеличивает коэффициент массопередачи, особенно дл  систем, в которых диффузионное сопротивление массопередаче сосредоточено в газовой фазе. Благодар  тому, что нижн   часть стержней 14, выступающа  из устройства дл  разбрызгивани  жидкости, выполнена из упругого материала, нижний конец стержней колеблетс  с амплитудой, позвол ющей значительно турбулизировать газовый поток. Посредством стержней 14 в восход щий газовый поток поступает жидкость из отверстий 5 устройства дл  разбрызгивани  жидкости. С поверхности стержней 14

происходит срыв жидкости и высока  ее диспергаци  за счет вибрационного движени  стержней, что создает высокоразвитую поверхность контакта фаз и интенсифицирует

процесс массопередачи.

Вс  жи.п,кость подаетс  из устройства дл  ее разбрызгивани  посредством стержней 14, что значительно расшир ет диапазон работы устройства при изменении нагрузки по жидкой фазе, особенно при уменьшении расхода жидкости. Вибрационное движение стержней 14 преп тствует зарастанию отверстий 5 механическими отложени ми , что повышает надежность в работе устройства дл  разбрызгивани  жидкости, в

особенности дл  систем, склонных к образованию твердых осадков.

Далее газожидкостный поток проходит лопастной завихритель, после чего капли жидкости за счет инерционных сил отбрасываютс  на обечайку 1 и стекают в зазор 8, откуда часть жидкости через кольцевую щель 9 поступает в нижележащее контактное устройство, а остальна  часть жидкости подаетс  через отверсти  11 и по отбортовке 13 - в газовый поток, образу  при этом контур циркул ции жидкости. Газовый поток после завихрител  6 взаимодействует со стержн ми 14, выход щими из отверстий 5, размещенных выше завихрител  6. Затем газовый поток поступает в конический элемент 2 посредством прорезей 3 и приобретает вращательно-восход щее движение за счет однонаправленного расположени  пластин 4. Газ диспергирует пленку жидкости, стекающую по внутренней поверхности конического элемента 2, на капли и

увлекает в своем вращательно-восход щем движении. Благодар  наличию в объеме конического элемента 2 сепарационной насадки в виде стержней 14 происходит инерционное осаждение капель на поверхности стержней с последующим стеканием в устройство дл  разбрызгивани  жидкости. Наличие насадки, выполн ющей роль инерционного сепаратора, позвол ет увеличить производительность устройства по газу за счет умень- щени  вторичного уноса капель, так как после прохождени  прорезей 3 скорость газа резко уменьшаетс  за счет его расширени  в объеме конического элемента 2, то происходит также гравитационное отделение капель газового потока. Газ, освобожденный от капель, поступает в вышележащее контактное устройство.

Аппарат позвол ет интенсифицировать процесс массопередачи за счет турбулизации газа, в особенности дл  систем, где диффузионное сопротивление массопередаче сосредотчено в газовой фазе (т.е. дл  хорошо растворимых газов), что позвол ет уменьшить число ступеней контакта и, следовательно , высоту устройства.

Claims (2)

1. Тепломассообменный аппарат, включающий обечайку и расположённые по высоте контактные устройства в виде конического элемента, установленного вершиной вниз, с прорез ми под углом к образующей конического элемента с направленными внутрь пластинами, устройство дл  разбрызгивани  жидкости в виде по русно расположенных отверстий в нижней части конического элемента, лопастной завихритель, размещенный между  русами устройства дл  разбрызгивани  жидкости, охваченный цилиндрической обечайкой, перфорированной в нижней части и соединенной нижним концом с усеченным конусом, снабженным в

вершине отбортовкой, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации тепломассообмена за счет турбулизации газа, ни  диапазона работы по жидкости и газу,

контактные устройства снабжены насадкой в виде стержней, закрепленных верхним концом на нижнем основании цилиндрической обечайки выщерасположенного контактного устройства и ориентирванных в нисход щем направлении с зазором через отверсти  устройства дл  разбрызгивани  жидкости с пересечением приосевой области устройства.

2. Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что нижн   часть стержней, выступающа  из устройства дл  разбрызгивани  жидкости , выполнена из упругого материала.

Фиг. 2