SU1493278A1

SU1493278A1 - Heat-and-mass exchange apparatus

Info

Publication number: SU1493278A1
Application number: SU874322973A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Барвин; Владимир Иванович Барвин; Виктор Иванович Шабрацкий; Юрий Григорьевич Панин
Original assignee: Рубежанский филиал Днепропетровского химико-технологического института им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1987-11-02
Filing date: 1987-11-02
Publication date: 1989-07-15

Abstract

Изобретение касаетс аппаратурного оформлени химико-технологических процессов ,в частности, к конструкций тепломассообменных аппаратов. Целью изобретени вл етс интенсификаци тепло- и массообмена при взаимодействии двух жидкостей в газовой фазе за счет увеличени поверхности контакта газовой и жидкой фаз. Аппарат состоит из корпуса, устройств дл подвода жидкости и газа, ротора, содержащего вертикальный вал, и соосно закрепленный на нем активатор криволинейной формы, частично погруженный в жидкость. В аппарате создаетс свободна пленка жидкости в газовой фазе. 1 ил.The invention relates to hardware design of chemical-technological processes, in particular, to the designs of heat and mass transfer apparatus. The aim of the invention is to intensify heat and mass transfer in the interaction of two liquids in the gas phase by increasing the contact surface of the gas and liquid phases. The apparatus consists of a housing, devices for supplying liquid and gas, a rotor containing a vertical shaft, and a curvilinear activator coaxially fixed on it, partially immersed in a liquid. A free film of liquid in the gas phase is created in the apparatus. 1 il.

Description

Изобретение касаетс аппаратурного оформлени тепломассообменных процессов в системе газ-жидкость и может найти применение в химической, нефтехимической и других смежных отрасл х промышленности.The invention concerns the instrumentation of heat and mass transfer processes in a gas-liquid system and can be used in the chemical, petrochemical and other related industries.

Цель изобретени - повышение эффективности и интенсификаци тепломассообмена при взаимодействии двух жидкостей в газовой фазе за счет увеличени поверхности контакта газовой и жидкой фаз.The purpose of the invention is to increase the efficiency and intensification of heat and mass transfer in the interaction of two liquids in the gas phase by increasing the contact surface of the gas and liquid phases.

На чертеже представлен тепломас- сообменный аппарат, продольный разрез,The drawing shows the heat and mass exchange apparatus, a longitudinal section,

Аппарат содержит корпус 1, верхнее 2 и нижнее 3 днища. Соосно корпусу 1 установлена емкость 4 дл подвода жидкости, соединенна трубой с патрубком 5. На консольном валу 6 установлен активатор 7 криволинейной формы. На активаторе 7 закрепленThe apparatus includes a housing 1, upper 2 and lower 3 bottoms. Coaxially to the housing 1, a container 4 is installed for supplying a liquid, connected by a pipe with a pipe 5. On the cantilever shaft 6 an activator 7 of curvilinear shape is installed. On the activator 7 is fixed

направл ющий диск 8, образующий с поверхностью активатора кольцевой канал 9. Соосно валу установлен распределитель 10 жидкости, имеющий тангенциальный ввод 11. Нижнее днище 3 снабжено патрубком 12 дл отводов продуктов взаимодействи . Газова фаза подводитс через тангенциальный патрубок 13.a guide disk 8 forming an annular channel 9 with the activator surface. A liquid distributor 10 is installed coaxially to the shaft, having a tangential entry 11. The bottom plate 3 is provided with a nozzle 12 for tapping interaction products. The gas phase is supplied through a tangential nozzle 13.

Аппарат работает следующим образом .The device works as follows.

Исходные жидкие компоненты подаютс двум потоками, один из которых (А) направл етс через патрубок 11 в распределитель 10 и далее на плоскую поверхность активатора 7, а другой (Б) - через патрубок 5 в емкость 4. Поток, подводимый в тангенциальный патрубок 11, приходит во вращательное движение и под действием центробежной силы растекаетс поThe initial liquid components are supplied by two streams, one of which (A) is directed through pipe 11 to distributor 10 and further to the flat surface of the activator 7, and the other (B) through pipe 5 to container 4. Flow supplied to tangential pipe 11, comes into rotational motion and under the action of centrifugal force spreads along

(;о со ю (; oh soy

0000

внутренней поверхности распределител 10. При этом обеспечиваетс формирование пленки жидкости на выходе из распределител , котора под действием силы т жести стекает на плоскую поверхность активатора.the inner surface of the distributor 10. In this case, a liquid film is formed at the outlet of the distributor, which flows under the force of gravity onto the flat surface of the activator.

При вращении активатора, частично погруженного в жидкость Б, наход щуюс в емкости 4, жидкость Б благодар эффекту Вайссенберга движетс вдоль его криволинейной поверхности, возвыша сь над свободным уровнем в емкости 4. По достижении кромки активатора происходит отрыв пленки, обтекающей его криволинейную поверхность , и жидкость в виде свободной пелены вытекает в газовую среду.When the activator, partially immersed in liquid B in tank 4, is rotated, liquid B due to the Weissenberg effect moves along its curvilinear surface, rising above the free level in tank 4. Upon reaching the edge of the activator, the film flowing around its curvilinear surface and liquid in the form of free veil flows into the gas medium.

Нар ду с этим жидкость А, стекающа на плоскую поверхность активатора , под действием центробежной силы отбрасываетс к периферии активатора в виде пленки и смыкаетс с пеленой жидкости Б. При достижении стенок корпуса 1 жидкостна пленка движетс по его стенкам, продолжа взаимодействовать с газовым потоком.Along with this, the liquid A flowing onto the flat surface of the activator, under the action of centrifugal force, is thrown to the periphery of the activator in the form of a film and interlocks with a veil of liquid B. When the walls of the housing 1 reach, the liquid film moves along its walls, continuing to interact with the gas flow.

Газова фаза подаетс по тангенциальному вводу 13, ориентированному противоположно направлению вращени активатора, а следовательно, и формируемой пелены жидкости.The gas phase is supplied via a tangential inlet 13 which is oriented opposite to the direction of rotation of the activator, and consequently, to the formed veil of liquid.

Полученный продукт отводитс через патрубок 12.The resulting product is withdrawn through nipple 12.

Взаимодействие двух жидких фаз, контактирующих в виде пелены в газовой среде при высоком градиенте скорости на границе раздела газовой и жидкой фаз, значительно интенсифицирует процессы тепло- и массообме- на. Кроме того, использование активатора криволинейной формы обеспечивает устойчивый режим формировани пелены жидкости в автомодельном ре- жиме в широком диапазоне в зкостиThe interaction of two liquid phases contacting in the form of a shroud in a gaseous medium with a high velocity gradient at the interface of the gaseous and liquid phases greatly intensifies the processes of heat and mass transfer. In addition, the use of a curvilinear activator provides a stable regime of formation of a fluid swath in the self-similar mode in a wide range of viscosity.

жидкости, что повышает эксплуатационные качества аппарата и расшир ет его технологические возможности.liquids, which increases the performance of the device and expands its technological capabilities.

1515

Claims

Invention Formula

Heat and mass transfer apparatus, comprising a housing, a shaft with a distributor installed coaxially with it

liquids and an activator, a container for supplying a liquid and process nozzles, characterized in that, in order to intensify heat and mass transfer during the interaction

Yvuh liquids in the gas phase by increasing the contact surface of the gas and liquid phases, the activator is made in the form of an ellipsoid truncated along the main axis, the flat part of which forms an annular gap equal to 0.05-0.10 of the diameter of the activator and is installed in containers for the supply of fluid, while the depth of its curvilinear part is

1 / 3-1 / 2 of its height.