SU1639706A1 - Пульсационный массообменный аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  проведени  процессов жидкостной экстракции и позвол ет повысить эффективность процесса массопередачи путем увеличени  межфазной поверхности. Пульсационный массообменный аппарат снабжен центробежным насосом, дополнительным распределительным механизмом, установленным на гидравлических пульсо- проводах и на линии, св зывающей нагнетательный патрубок насоса с приемником жидкости. За счет чередовани  периодов отсто  и перемешивани  и аккумулировани  энергии в пульсационных емкост х и в периоды отсто  упор дочиваетс  гидродинамическа  обстановка в массообменной колонне, улучшаетс  дробление диспергируемой фазы. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к интенсифицированным массообменным аппаратам и может быть использовано дл  проведени  массообменных процессов в системах жидкость-жидкость или газ-жидкость преимущественно дл  проведени  процесса жидкостной экстракции.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности массопередачи путем увеличени  межфазной поверхности.

На чертеже представлен пульсацион- ный массообменный аппарат, продольный разрез.

Пульсационный массообменный аппарат состоит из массообменной колонны 1, пульсационных емкостей 2 и 3, св занных с колонной гидравлическими пульсопровода- ми 4 и 5. Газовый распределительный механизм 6 св зан с пульсационными емкост ми газовыми пульсопроводами 7 и 8. Пульсаци- онные емкости 2 и 3 св заны между собой через центробежный насос 9 трубопроводами 10 и 11. Нагнетательный патрубок центробежного насоса 9 св зан также с приемником 12 обрабатываемой жидкости трубопроводом 13. На гидравлических пуль- сопроводах 4 и 5, а также на трубопроводе

13,св зывающем центробежный насос 9 с приемником 12 жидкости, установлен гидравлический распределительный механизм

14.Подача легкой фазы осуществл етс  в пульсационную емкость 3 через трубопровод 15.

Пульсационный массообменный аппарат работает следующим образом.

Отработанные жидкости подаютс  в массообменную колонну 1 и движутс  по ней противотоком, взаимодейству  между собой на контактных устройствах. На противоточное движение жидкостей накладываетс  пульсационное возвратно-поступательное движение, способствующее как транспорту жидкостей через контактные устройства, так и развитию межфазной посо

с

сь

W

о VI о сь

верхности. Пульсаци  генерируетс  пневмо- гидравлической системой создани  пульсаций , элементами которой  вл ютс  центробежный насос 9, пульсационные механизмы , гидравлические 4 и 5 и газовые 7 и 8 пульсопроводы. В часть периода колебани  жидкости, когда распределительным механизмом 14 перекрыт пульсопровод 5, а пульсопровода 4 и трубопровод 13 открыты, газ стравливаетс  из газовых камер обеих пульсационных емкостей 2 и 3 через распределительный механизм 6 в атмосферу. За счет большой разности давлени  в нижней части массообменной колонны 1 и в пульса- ционной емкости 2 жидкость с большой скоростью выводитс  из низа колонны. При этом легка  фаза задерживаетс  под контактными устройствами и коалесцирует, а т жела  фаза интенсивно дробитс  на капли , которые, проход  через слои легкой фазы , взаимодействуют с нею. В эту часть периода из массообменной колонны выводитс  т жела  фаза, поступивша  в нее за весь период колебани  и дополнительный обьем т желой фазы, циркулирующий в гидравлической системе создани  пульсаций. В следующую часть периода колебани  распределительным механизмом 14 перекрываютс  пульсопровод 4 и трубопровод 13. В это врем  в газовые камеры пульсационных емкостей 2 и 3 через распределительный механизм 6 поступает импульс сжатого газа . Жидкости в массообменной колонне неподвижны , и происходит их расслоение. Затем распределительный механизм 14 открывает пульсопровод 5. Пульсопровод 4 и трубопровод 13 остаютс  перекрытыми. В эту часть периода в колонну 1 из лульсаци- онной емкости 3 поступает как накопленна  за предыдущую часть периода жидкость, так и подающа с  насосом 9 из пульсацион- ной емкости 2. Подача жидкости в колонну осуществл етс  с большой скоростью за счет энергии давлени , накопленной в газовой подушке пульсационной емкости 3. В колонне 1 на контактных устройствах происходит дробление легкой фазы на капли и их взаимодействие со сло ми т желой фазы , наход щимис  над контактными устройствами . В это врем  в колонну 1 поступает вс  легка  фаза, непрерывно поступающа  в пульсационную емкость 3 через трубопровод 15, За счет высокой скорости подачи жидкостей в колонну 1 происходит интенсивное дробление легкой фазы на контактных устройствах. В заключительную часть периода колебани  распределительный механизм 14 перекрывает пульсопровод 5. Жидкость в колонне 1 останавливаетс , и на контактных устройствах происходит расслоение фаз. Затем периоды колебани  повтор ютс  в описанной последовательности .

Таким образом, в массообменной колонне на контактных устройствах процесс массопередачи осуществл етс  в режиме двойной инверсии фаз, характеризующийс  поочередным интенсивным дроблением фаз на капли и последующей их коалесцен0 цией, За счет высокой скорости истечени  диспергируемой фазы дробление ее на капли происходит, в основном, турбулентными пульсаци ми, что обеспечивает интенсивное развитие межфазной поверхности при

5 относительно узком спектре распределени  капель по диаметрам.

Дискретный подвод энергии в массооб- менную колонну, обеспечивающий лишь транспортировку фаз по колонне и их дроб0 ление, позвол ет снизить поперечную неравномерность профил  скоростей и подавить крупномасштабные вихри, ответственные за продольное перемешивание жидкостей в аппарате, что в конечном счете

5 приводит к росту движущейс  силы процесса массопередачи. Регул рное чередование коалесценции капель с диспергированием фазы способствует выравниванию концентрации распредел емого компонента в фазе

0 и посто нному обновлению межфазной поверхности . Суммарное воздействие этих факторов позвол ет значительно повысить эффективность пульсационного массооб- менного аппарата.

5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Пульсационный массообменный аппарат , включающий колонну, св занную через трубопроводы подачи и отвода с прмемни0 ками обрабатываемых жидкостей, две пуль- сационные емкости, соединенные с колонной гидравлическими пульсопровода- ми, газовый распределительный механизм, сообщенный с пульсационными емкост ми

   5 газовыми пульсопроводами. отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности массопередачи путем увеличений мажфазной поверхности, пульсационный массообменный аппарат снабжен центробеж0 ным насосом, всасывающий патрубок которого св зан с одной пульсационной емкостью, нагнетательный патрубок св зан с другой пульсационной емкостью и приемником обрабатываемой жидкости, и распределитель5 ными механизмами, установленными на гидравлических пульсопроводах, соедин ющих пульсационные емкости с массообменной колонной, и на линии, соедин ющей нагнетательный патрубок центробежного насоса с приемником жидкости.

   to

   51 б 7

   ft