SU691140A1

SU691140A1 - Heat- and mass-exchange apparatus

Info

Publication number: SU691140A1
Application number: SU782613596A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Малюсов; Олег Синаевич Чехов; Анатолий Борисович Тютюнников; Виктор Николаевич Голосов; Евгений Константинович Тарынин; Николай Егорович Рудой; Михаил Тихонович Банников; Вячеслав Геннадиевич Тюгин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6273
Priority date: 1978-05-10
Filing date: 1978-05-10
Publication date: 1979-10-15

Description

Изобретение относитс к колонным массооб менным аппаратам, а именно к противоточньш центробежным колоннам с пр моточным днижением фаз в зоне контакта, и может найти при менение дл завихрени газожидкостного потока в зонах контакта и сепарации фаз дл процессов ректификации дистилл ции и абсорбвди в химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности. Известен вихревой массообменный аппарат, по высоте которого расположень4 тарелки, снабженные вертикальными цилиндрами с отверсти ми по периметру дл ввода жидкости 1. Известен также тепломассообменный аппарат , включающий корпус с расположенными по высоте тарелками, на которых вертикально установлены цилиндры с устройствами дл входа жидкости, сепарационные патрубки, расположенные соосно цилиндрам, охватывающие верхние части цилиндров, конуса с завихрителем, установленными по их образующим, устройство дл ввода .жидкости расположено в центре цилиндра (2. Однако известный аппарат обладает небольшой поверхностью контакта и значительным гидравлическим сопротивлением. Целью изобретени вл етс увеличение производительности и повь1шение эффективности за счет увеличени поверхности контакта фаз. Это достигаетс тем, что вершина конуса выполнена с отверстием, кромки которого направлены в сторону основани конуса. На фиг. 1 изображен продольный разрез аппарата; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг.1. Аппарат состоит из корпуса 1 с прикрепленными к нему тарелками 2, цилиндра контактной камеры 3, установленного вертикально на основании , на торцах цилиндра установленьг нижний конус 4 и верхний усеченный конус 5. В центре нижнего конуса 4 выполнено отверстие с отогнутыми вверх кромками 6. В зоне сепарации над контактной камерой установлен сепарациоиный патрубок 7, который предназначен дл разделени потоков газа и жидкости. Перелив жидкости на последующую тарелку осуществл етс через каналы 8. Стенки каиала служат-опорными балками тарелки. Контактна камера имеет отверстие 9 дн ввода жидкости; конуса имеют по образующим завихрители 10.The invention relates to mass transfer column apparatus, namely countercurrent centrifugal columns with continuous flow of the phases in the contact zone, and can find applications for the turbulence of the gas-liquid flow in the contact zones and phase separation for distillation processes and absorption in chemical, petrochemical and chemical processes. other industries. A vortex mass-exchange apparatus is known, the height of which is the arrangement of 4 plates equipped with vertical cylinders with perimeter holes for introducing fluid 1. The heat and mass transfer apparatus is also known, including a housing with plates arranged in height, on which cylinders with devices for fluid inlet are vertically mounted, separation nozzles , located coaxially to the cylinders, covering the upper parts of the cylinders, a cone with a swirler, mounted on their generators, a device for introducing. but in the center of the cylinder (2. However, the known apparatus has a small contact surface and significant hydraulic resistance. The aim of the invention is to increase productivity and increase efficiency by increasing the contact surface of the phases. This is achieved by the fact that the tip of the cone is made with a hole whose edges are directed towards Fig. 1 shows a longitudinal section of the apparatus, and Fig. 2 shows a section along A-A in Fig. 1. The device consists of a body 1 with plates 2 attached to it, a cylinder of a contact chamber 3 installed vertically on the base; the lower cone 4 and the upper truncated cone 5 are installed on the ends of the cylinder. In the center of the lower cone 4, an opening is made with edges bent up 6. In the zone A separation pipe 7 is installed above the contact chamber, which is designed to separate the flow of gas and liquid. The liquid is poured onto the next plate through channels 8. The walls of the kial are the supporting beams of the plate. The contact chamber has a 9-day fluid inlet; cone have on forming swirlers 10.

Аппарат работает следующим образом.The device works as follows.

Жидкость в контактную камеру 3 поступает через отверсти 9. Газ входит в контактную камеру через щели завихрител 10 и через отверстие конуса, кромки которого образуют сопла. Благодар тому, что щели завихрител 10 выполнены на поверхности конуса, часть жидкости под действием центростремительной сипы направ Я етс к центру камеры 3. Газ на выходе из сопла создает зону разр жени . В эту зону подсасываетс жидкость и распыл етс в потоке газа.The liquid in the contact chamber 3 enters through the holes 9. The gas enters the contact chamber through the slots of the swirler 10 and through the opening of the cone, the edges of which form the nozzles. Due to the fact that the slots of the swirler 10 are made on the surface of the cone, a part of the liquid under the action of the centripetal vortex goes to the center of the chamber 3. The gas at the exit of the nozzle creates a discharge zone. Liquid is sucked into this zone and sprayed into the gas stream.

После прохождени закрученным газожидкостным потоком контактной камеры газ поступает в зону сепарации, ограниченную сепарационным патрубком 7.After passing by the swirling gas-liquid flow of the contact chamber, the gas enters the separation zone bounded by the separation pipe 7.

В результате расширени газожидкостного потока и действи центробежной силы происходи разделение потоков газа и жидкости в зоне сепарации . Жидкость при выходе из щелей завихрител 10 верхнего конуса 5 поступает на стенку сепарационного патрубка 7 и вращаютцимс нисход щим потоком стекает вниз на основание тарелки .As a result of the expansion of the gas-liquid flow and the action of centrifugal force, gas and liquid flows are separated in the separation zone. Fluid at the exit of the slots of the swirler 10 of the upper cone 5 enters the wall of the separation pipe 7 and rotates the downward flow down to the bottom of the plate.

Газ, очищенный от жидкости, поступает в щели завихрител 10 н в отверстие сопла выщележащей контактной камеры 3.The gas, cleaned from the liquid, enters the slots of the swirler 10 n in the nozzle opening of the vychislazhaschaya contact chamber 3.

Таким образом, эффект сопла способствует .повьпиению эффективности работы аппарата заThus, the nozzle effect contributes to the efficiency of the apparatus for

счет увеличени поверхности и времени контакта фаз, что достигаетс улучшением распределени и взаимодействи потоков газа и жидкости по сечению вихревой контактной камеры и в зоне сепарации, увеличению производительности .аппарата и снижению гидравлического сопротивлени .by increasing the surface and phase contact time, which is achieved by improving the distribution and interaction of gas and liquid flows over the cross section of the vortex contact chamber and in the separation zone, increasing the performance of the apparatus and reducing the hydraulic resistance.

Claims

1. US Patent N 3233389, cl. 55-89, 1970.

2. Authors certificate of the USSR N 415900, cl. B 01 D 3/30, 1972 (prototype).