SU1304862A1

SU1304862A1 - Mass exchange apparatus

Info

Publication number: SU1304862A1
Application number: SU853984989A
Authority: SU
Inventors: Иван Максимович Плехов; Эдуард Игнатьевич Левданский; Михаил Владимирович Самойлов; Владимир Аркадьевич Бобрович
Original assignee: Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1985-12-05
Filing date: 1985-12-05
Publication date: 1987-04-23

Abstract

Изобретение относитс к химической технике, а именно к аппаратурному оформлению процессов абсорбции, ректификации, охлаждени и мокрой очистки газов. Цель изобретени - интенсификаци масообмена и улучшение сепарации фаз по.сле их взаимодействи . Массообменный аппарат включает корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 2, выходным патрубком 3 и штуцером 4. К основанию выходного патрубка 3 креп тс нижние части контактных элементов 5, внутри которых установлены спиралеобразные вставки 6. Основание выходного патрубка 3 соединено с меньшим основанием конической обечайки 7, большее основание которой отбортовано в сторону корпуса 1. В центральной части контактного элемента 5 установлена ка.мера 8, диаметр которой больше диаметра контактного элемента 5. Спиралеобразные вставки 9 в верхних част х контактных элементов 5 имеют направление навивки, противоположное направлению навивки спиралеобразных вставок 6. По оси контактного элемента 5 проходит ороситель 10. В нижней части камеры 8 установлена трубка 11, направленна к основанию выходного патрубка 3. Аппарат снабжен коллектором 12 с переточными трубками 13. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. w / 1 (Л СА О 4 ОО ОГ) toThe invention relates to chemical engineering, in particular to instrumentation of the processes of absorption, rectification, cooling and wet gas cleaning. The purpose of the invention is to intensify the mass exchange and improve the separation of the phases after their interaction. The mass transfer apparatus includes a housing 1 with a tangential inlet nozzle 2, an outlet nozzle 3 and fitting 4. The bottom parts of the outlet nozzle 3 are attached to the lower parts of the contact elements 5, inside which are installed spiral-shaped inserts 6. The base of the output nozzle 3 is connected to a smaller base of the conical shell 7, the larger base of which is flanged in the direction of the housing 1. In the central part of the contact element 5, a chamber 8 is installed, the diameter of which is larger than the diameter of the contact element 5. Spiral-shaped inserts 9 in The top parts of the contact elements 5 have the direction of winding opposite to the direction of winding of the spiral inserts 6. The sprinkler 10 passes along the axis of the contact element 5. A tube 11 is installed in the lower part of the chamber 8 and directed to the base of the outlet nozzle 3. The device is equipped with a collector 12 with overflow pipes 13 1 hp f-ly, 1 ill. w / 1 (L SA O 4 OO OG) to

Description

г fAr fA

Изобретение относитс к химической технике , а именно к агшаратурному оформлению процессов абсорбции, ректификации, охлаждени и мокрой очистки газов.The invention relates to chemical engineering, in particular to the design of the processes of absorption, rectification, cooling and wet gas cleaning.

Целью изобретени вл етс интенсификаци масообмеиа за счет двухсту |енчато- го контактировани и улучшение сенарации фаз носле их взаимодействи .The aim of the invention is to intensify the mass circulation due to two-fold contacting and to improve the separation of the phases during their interaction.

На чертеже схематично изображен нред- лагаемый массообменный аниарат.The drawing schematically depicts a mass transfer anarate.

Массообменный аниарат содержит корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 2, выходным натрубком 3 и расположенным в части штуцером 4. К основанию выход юго патрубка 3 крен тс нижние части контактных элементов 5, внутри которых установлены сниралеобраз- ные вставки 6. Основание выходного патрубка 3 соединено с меньншм основанием конической обечайки 7, большее оенование которой отбортовано в сторону корпуса 1.The mass transfer aniarat includes a housing 1 with a tangential inlet nozzle 2, an output pipe 3 and a fitting 4 located in part 4. To the bottom outlet south nozzle 3 heels lower parts of the contact elements 5 inside which are mounted sniping inserts 6. The base of the outlet nozzle 3 is connected to The base of the conical shell 7 is smaller, the larger of which is flanged in the direction of the housing 1.

В центральной части контактного элемента 5 установлена камера 8, диаметр которой больше диаметра контактного элемента 5. Спиралеобразные вставки 9 в верхних част х контактных элементов 5 имеют направление навивки, противоположное направлению }1авивки спиралеобразных вставок 6 в нижних част х контактных элеме - тов 5. По оси каждого контактного элемента 5 проходит ороситель 10. В нижней части камеры 8 установлена трубка И, направленна к основанию выходного патрубка 3. Между корпусом 1 и конической обечайкой 7 установлен коллектор 12, соединенный переточными трубками 13 с основанием выходного патрубка 3.In the central part of the contact element 5, a chamber 8 is installed, the diameter of which is larger than the diameter of the contact element 5. Spiral-shaped inserts 9 in the upper parts of the contact elements 5 have a winding direction opposite to the direction} of the curl-shaped inserts 6 in the lower parts of the contact elements 5. In The sprinkler 10 passes through the axis of each contact element 5. In the lower part of the chamber 8, a tube I is installed, directed toward the base of the outlet nozzle 3. A collector 12 is installed between the housing 1 and the conical shell 7, connecting ny downcomers 13 with outlet base 3.

Предлагаемый.масообменный аппарат работает следующим образом.The proposed mashoobmenna apparatus operates as follows.

Запыленный газовый поток через Tanreii- циальный входной патрубок 2 подаетс в нижнюю часть корпуса i и движетс вверх к конической обечайке 7. При своем движении закрученный газовый поток, содержащий также газообразные компоненты, которые необходимо уловить, контактирует с пленкой жидкости, стекаюнхей по стенкам апна- рата вниз. При этом отброшенш е к стенкам центробежной силой частицы пыли увлекаютс пленкой жидкости в нижнюю часть аппарата и вывод тс через штуцер 4. При движении вверх газового потока скорость его плавно увеличиваетс благодар конической обечайке 7. На входе в контактные элементы газовый поток подхватывает жидкость, вытекающую через оросители 10, интенсивно дроби ее и непрерывно контактирует в закрученном потоке по всей высоте нижней части контактного элемента 5. Попада в камеру 8, диаметр которой больше диаметра контактного патрубка 5, газожидкостный слой в ней зависает, продолжа интенсивно контактировать . Трубка 11, установленна в нижней части камеры 8, осуществл ет вывод про- контактировавшей жидкости из объема камеры 8, обеспечива ее подачу на оенование выходного патрубка 3, на котором жидкость и собираетс . Газ, выход из камеры 8, поступает в верхнюю часть контактного элемента 5, выход из которой, он освобождаетс от капель жидкости. Отсепари- рованна жидкость также собираетс уThe dusty gas stream through the Tanreii inlet 2 is fed into the lower part of the body i and moves up to the conical shell 7. As it moves, the swirling gas stream, which also contains the gaseous components that need to be caught, is in contact with a film of liquid that flows along the walls of the apna- marta down. The centrifugal force of dust particles thrown off to the walls is carried by a film of liquid into the lower part of the apparatus and brought out through fitting 4. As the gas flow moves upwards, its speed gradually increases due to the conical shell 7. At the entrance to the contact elements the gas flow picks up the liquid flowing through sprinklers 10, intensively fractioning it and continuously in contact in a swirling flow along the entire height of the lower part of the contact element 5. Fall into the chamber 8, the diameter of which is larger than the diameter of the contact pipe 5, ha the liquid layer in it freezes, continuing to intensively contact. A tube 11 installed in the lower part of the chamber 8 carries out the withdrawal of the contacting liquid from the volume of the chamber 8, ensuring its supply to the outlet nozzle 3, on which the fluid is collected. The gas exiting the chamber 8 enters the upper part of the contact element 5, the exit from which it is freed from liquid drops. Separated liquid is also collected from

основани выходного натрубка 3, через который выводитс очищенный газовый поток. С помощью переточных трубок 13 жидкость, собранна на основании выходного патрубка 3, нопадает в коллектор 12, который и формирует пленку жидкости, стекающуюa bottom outlet pipe 3 through which a purified gas stream is discharged. Using the flow pipes 13, the fluid collected on the basis of the outlet nozzle 3, but falls into the collector 12, which forms a film of liquid flowing down

по стенкам в нижнюю часть корпуса 1.along the walls in the lower part of the housing 1.

Таким образом, в предлагаемом аппарате осуществл етс двухступенчатое контактирование газа и жидкости: противо- точное в нижней части аппарата, между запыленным газовым потоком и пленкой стекающей жидкости и пр моточное, между очищенным от пыли газом и жидкостью, подаваемой через оросители. При этом благодар наличию камеры в центральнойThus, in the proposed apparatus, two-stage contacting of gas and liquid takes place: opposite in the lower part of the apparatus, between the dusty gas stream and the film of flowing liquid and direct flow, between the dust-free gas and the liquid supplied through the sprinklers. At the same time, due to the presence of a camera in the central

части контактного элемента, разнонаправленной навивке спиралеобразных вставок в верхней и нижней част х контактных элементов , отводу проконтактировавшей жидкости из камеры в аппарате в целом интенсифицируетс массообмс}, улучп аетс сепараци фаз.parts of the contact element, multidirectional winding of spiral-shaped inserts in the upper and lower parts of the contact elements, removal of the contacting liquid from the chamber in the apparatus as a whole intensifies the mass flow rate, improves the separation of the phases.

Наличие в центральной части контактного элемента камеры, диаметр которой больше диаметра контактного элемента, обеспечивает образование взвешенного газожидкостного сло пад нижней частью контактного элемента, так как скорость газа, отнесенна к сечению камеры, значительно меньн1е скорости газа в каналах, образованных спиралеобразной вставкой. В слое и происходит интенсивное контактированиеThe presence in the central part of the contact element of the chamber, the diameter of which is larger than the diameter of the contact element, provides for the formation of a suspended gas-liquid layer by the lower part of the contact element, since the gas velocity, related to the cross section of the chamber, significantly decreases the gas velocity in the channels formed by the spiral insert. Intensive contacting occurs in the layer.

этих двух фаз. Кроме того, благодар снижению скорости газа в камере уменьшаетс и брызгоунос в верхнюю часть контактного элемента.these two phases. In addition, by reducing the velocity of the gas in the chamber, the splash hole in the upper part of the contact element is also reduced.

Разное направление витков спиралеобразных вставок в верхней и нижней част х контактного элемента способствует зависанию капель жидкости в объеме камеры за счет раскрутки газожидкостного потока и изменени направлени его закрутки в верхней части контактного элемента, что обеспечивает улучшение сепарации фаз после их взаимодействи .Different directions of the turns of the spiral-shaped inserts in the upper and lower parts of the contact element contribute to the suspension of liquid droplets in the chamber volume due to the unwinding of the gas-liquid flow and changing the direction of its twisting in the upper part of the contact element, which improves the separation of the phases after their interaction.

Установленна з нижней части камеры и направленна к основанию выходного патрубка трубка обес 1ечивает непрерывный отвод проконтактировавшей жидкости изInstalled from the bottom of the chamber and directed to the base of the outlet nozzle, the tube provides for continuous removal of the contact liquid from

объема камеры, что также способствует снижению уноса жидкости на верхнюю часть контактного элемента, организует подачу жидкости на основание выходного патрубка.the volume of the chamber, which also helps to reduce the entrainment of liquid to the upper part of the contact element, organizes the flow of liquid to the base of the outlet nozzle.

а оттуда - на вторую ступень контактировани газа и жидкости.and from there to the second stage of gas and liquid contact.

Claims

1. A mass transfer apparatus, comprising a housing, a contact element, provided with a spiral insert, extending over its entire height with the output of one turn over the top part of the contact element, which is connected to the lower part with a smaller base of the conical shell, the inlet and outlet nozzles, and the sprinkler, differing in that for the purpose of intensification

mass transfer due to two-stage contacting and improved phase separation after their interaction, the central part of the contact element is equipped with a chamber whose diameter is larger than the diameter of the contact element, a tube is installed in the lower part of the chamber and directed to the base of the outlet nozzle, and the direction of winding the turns of the spiral insert in the lower part contact element opposite to the direction of winding turns in the upper part of the contact element.

2. An apparatus in accordance with claim 1, wherein the contact elements are mounted on the base of the outlet nozzle.