SU747483A1 - Mass exchange apparatus - Google Patents

Mass exchange apparatus Download PDF

Info

Publication number
SU747483A1
SU747483A1 SU772539448A SU2539448A SU747483A1 SU 747483 A1 SU747483 A1 SU 747483A1 SU 772539448 A SU772539448 A SU 772539448A SU 2539448 A SU2539448 A SU 2539448A SU 747483 A1 SU747483 A1 SU 747483A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
rings
bubbles
increase
truncated
Prior art date
Application number
SU772539448A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Ердяков
Николай Георгиевич Павлов
Геннадий Алексеевич Мартиновский
Герман Владимирович Брой-Каррэ
Анатолий Иванович Лапшов
Евгений Кузьмич Кузьмин
Филипп Григорьевич Федосеев
Борис Леонидович Ирхин
Нина Сергеевна Васильева
Валерий Аронович Драч
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8415
Уфимский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Синтетического Спирта Им.40-Летия Влксм
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8415, Уфимский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Синтетического Спирта Им.40-Летия Влксм filed Critical Предприятие П/Я В-8415
Priority to SU772539448A priority Critical patent/SU747483A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU747483A1 publication Critical patent/SU747483A1/en

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

(54) МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ(54) MASS EXCHANGE DEVICE

II

Изобретение относитс  к аппаратурному оформлению процессов нефтехимической, химической и т. п. технологии, реализуемых на гетерогенных системах жидкость-газ, жидкость-жидкость-газ и т. п. и может быть использовано в нефтехимии.The invention relates to the instrumentation of the processes of petrochemical, chemical, etc. technology, implemented on heterogeneous systems liquid-gas, liquid-liquid-gas, etc., and can be used in petrochemistry.

Известен аппарат дл  проведени  массо- 5 обменных процессов в гетерогенной системе газ-суспензи , выполненный в виде вертикальной колонны, в которой на рассто ниидруг от друга по высоте аппарата установлены газораспределительные устройства, ре- Q диспергирующие газовую фазу. Каждое из газораспределительных устройств собрано из двух полых усеченных конусов, большие основани  которых герметично прилегают к стенке колонны, а усеченные вершины (меньшие основани ) наглухо соединены с 15 тарелкой, перфорированной отверсти ми и установленной между ними l.A known apparatus for conducting mass-exchange processes in a heterogeneous gas-slurry system, made in the form of a vertical column, in which gas distribution devices are installed at a distance from each other along the height of the apparatus, re-Q dispersed the gas phase. Each of the gas distributing devices is assembled from two hollow truncated cones, the large bases of which are tightly attached to the wall of the column, and the truncated tops (the smaller bases) are tightly connected to the 15 plate, perforated with holes and between them l.

В известном аппарате объем, заключенный между внешними поверхност ми усеченных полых конусных вставок и внутренней поверхностью колонны, исключен из реакционного объема. Кроме того, обеспечение герметичности в местах стыковки больших оснований конусных вставок с корпусом аппарата усложн ет конструкцию аппарата и его монтаж.In the known apparatus, the volume enclosed between the outer surfaces of the truncated hollow conical inserts and the inner surface of the column is excluded from the reaction volume. In addition, ensuring tightness at the joints of large bases of tapered inserts with the body of the apparatus complicates the design of the apparatus and its installation.

Известен также массообменный аппарат, включающий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, расположенные по оси корпуса большие и малые усеченные конусы, направленные меньшими основани ми навстречу друг к другу и отдел ющие от корпуса кольцевые зазоры, барботеры и штуцеры 2.A mass-exchange apparatus is also known, which includes a vertical cylindrical body with a lid and a bottom, large and small truncated cones along the axis of the body, which are directed smaller towards each other with smaller bases and annular gaps, bubblers and fittings 2 from the body.

Известный аппарат имеет следующие недостатки .The known apparatus has the following disadvantages.

Claims (2)

На выходе газовых пузырей через усеченную вершину большей конусной вставки наблюдаетс  неравномерное распределение газа по площади усеченной вершины конусной вставки. Газовые пузыри оказываютс  в большей степени сконцентрированными вблизи окружности основани  усеченной вершины и в меньшей степени по оси аппарата. Аналогичное  вление происходит и на выходе газовой фазы из кольцевого зазора, образованного стенкой колонны и большим основанием меньшей конусной вставки. В этом случае концентраци  газовых пузырей вблизи окружности основани  вставки больше, чем у стенок аппарата. Причем, с увеличением диаметра аппарата этот эффект усиливаетс . Так как промышленные колонны могут иметь диаметр до 10 м, то в таких аппаратах неравномерность распределени  газовой фазы в отмеченных зонах может быть весьма значительной. Последнее приводит к ослаблению циркул ционного движени  в зонах между вставками, к усилению стесненности газовых пузырей, способствующей увеличению их размеров и соответственно ведущей к уменьшению межфазной поверхности. Все это способствует падению объемных коэффициентов массопередачи . С целью повышени  объемных коэффициентов массопередачи, аппарат снабжен перфорированными горизонтальными дисками , закрепленными на меньших основани х больших усеченных конусов, и кольцами, закрепленными между корпусом и больщи .ми основани ми малых усеченных конусов, причем дополнительно аппарат снабжен установленными под дисками и кольцами ради .альными пластинами, дел щими их на секторные  чейки. На фиг. 1 изображен продольный разрез общего вида аппарата; на фиг. 2 - узел А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел Б на фиг. 1. Аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1, .крышки 2 и днища 3, барботеров 4, штуцеров 5, металлических стержней (труб) 6, на которых жестко закреплены копусы 7 перфорированных колец 8 и дисков 9, закрываюших меньшие вершины конусов 7. Дл  равномерного распределени  газа под кольцами и дисками их площадь разбита на секторные  чейки с помощью пластин 10, установленных перпендикул рно и герметично к боковым поверхност м усеченных полых конусов и к поверхности колец и дисков. Аппарат работает следующим образом. Газовые пузыри, диспергируемые в жидкость барботером 4, поднима сь вверх, собираютс  внутренней боковой поверхностью большего конуса 7 под диском 9. Последнее происходит в основном в силу того, что площадь кольцевого зазора у конуса значительно меньше площади его меньшей вершины, а сам конус опрокинут вершиной вниз. В результате под диском образуетс  газова  подушка, откуда газ, проход  через отверсти  в диске, редиспергируетс  в следующую зону. Так как диаметр диска меньше диаметра корпуса, то за ним создаетс  неравномерное распределение пузырей по сечению аппарата, что ведет к по влению интенсивной циркул ции жидкости. Газовые пузыри, набега  на усеченную вершину малого конуса, отклон ютс  к стенке колонны и собираютс  под кольцевым 8. После редиспергировани  газа через отверсти  кольца, газовые пузыри относительно равномерно распределены над ним, но их концентраци  в центральной части сечени  колонны значительно меньше. Это вызывает интенсивную циркул цию жидкости, но уже с обратным направлением, чем в предыдущей зоне. В результате часть жидкости, проскакива  через диск 9 в нижележащую зону, способствует дополнительному отклонению в этой зоне пузырей к стенке колонны. Затем пузыри вновь собираютс  под диском. Таким образом, процесс редиспергировани  периодически повтор етс , то через диск то через кольца. В случае установки пластин наблюдаетс  более равномерное распределение газа под дисками и кольцами и соответственно, более равномерное его редиспергирование через все их отверсти . Предлагаемый аппарат позвол ет за счет периодического редиспергировани  газовой фазы через отверсти  и за счет относительно равномерного распределени  пузырей в требуемых сечени х колонны, что ликвидирует локальную стесненность пузырей. как это имеет место в аппарате с конусными вставками без дисков, добитьс  повышени  объемных коэффициентов массопередачи . Кроме того, установка дисков и колец позвол ет более строго отделить одну зону с.мешени  от другой и этим дополнительно снизить продольное перемешивание по высоте аппарата. При использовании предлагаемого аппарата , например, в процессе окислени  изопропилбензола в производстве фенол-ацето„ кумольным методом ожидаетс  увеличе„„g скорости реакции окислени  в 1,2 раза и повышени  селективности процесса на 2- Формула изобретени  1. Массообменный аппарат дл  проведени  гетерогенных процессов, включающий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, расположенные по оси корпуса большие и малые усе нные конусы , направленные меньшими основани ми навстречу друг другу, барботеры и штуцеры, отличающийс  тем, что, с целью повышени  объемных коэффициентов массопередачи, за счет увеличени  поверхности контакта он снабжен перфорированными горизонтальными дисками, закрепленными на меньщих основани х больших усеченных конусов и кольцами, закрепленными между корпусом и больщими основани ми .малых усеченных конусов. 2. Массообменный аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен установленными под дисками и кольцами радиальными пластинами. Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ЧССР № 88401, кл. 12 g 1/01. At the exit of gas bubbles through the truncated apex of the larger cone insert, an uneven distribution of gas is observed over the area of the truncated apex of the cone insert. Gas bubbles are more concentrated near the circumference of the truncated apex and to a lesser extent along the axis of the apparatus. A similar phenomenon occurs at the exit of the gas phase from the annular gap formed by the wall of the column and a large base of a smaller conical insert. In this case, the concentration of gas bubbles near the circumference of the base of the insert is greater than that of the walls of the apparatus. Moreover, with an increase in the diameter of the apparatus, this effect is enhanced. Since industrial columns can have a diameter of up to 10 m, in such devices the uneven distribution of the gas phase in these zones can be quite significant. The latter leads to a weakening of the circulation movement in the zones between the inserts, to an increase in the tightness of gas bubbles, contributing to an increase in their size and, accordingly, leading to a decrease in the interfacial surface. All this contributes to the fall of the volume coefficients of mass transfer. In order to increase volumetric mass transfer coefficients, the device is equipped with perforated horizontal disks fixed on smaller bases of large truncated cones, and rings fixed between the case and large bases of small truncated cones, and additionally the device is equipped with rings installed under the disks and rings. plates, dividing them into sector cells. FIG. 1 shows a longitudinal section of a general view of the apparatus; in fig. 2 — node A in FIG. one; in fig. 3 - node B in FIG. 1. The apparatus consists of a cylindrical body 1, a lid 2 and a bottom 3, bubblers 4, fittings 5, metal rods (pipes) 6, on which the copuses 7 of the perforated rings 8 and disks 9 are fixed, which cover smaller tops of the cones 7. For even gas distribution under the rings and discs; their area is divided into sector cells using plates 10, installed perpendicularly and hermetically to the lateral surfaces of the truncated hollow cones and to the surface of the rings and discs. The device works as follows. Gas bubbles dispersed into the liquid by the bubbler 4, lifting up, collect the inner side surface of the larger cone 7 under the disk 9. The latter occurs mainly due to the fact that the area of the annular gap at the cone is much smaller than the area of its smaller apex, and the cone itself is tilted by the top way down. As a result, a gas cushion is formed under the disk, from where the gas, the passage through the holes in the disk, is redispersed into the next zone. Since the disc diameter is smaller than the diameter of the body, an uneven distribution of bubbles over the cross section of the apparatus is created behind it, which leads to the appearance of an intense fluid circulation. Gas bubbles, foray into the truncated apex of a small cone, are deflected against the wall of the column and are collected under the ring 8. After redispersing the gas through the ring holes, gas bubbles are relatively evenly distributed over it, but their concentration in the central part of the column cross-section is much less. This causes intensive circulation of fluid, but with a reverse direction than in the previous zone. As a result, a part of the liquid, skipping through the disk 9 into the underlying zone, contributes to an additional deviation of bubbles in this zone towards the wall of the column. The bubbles are then collected again under the disk. Thus, the redispersion process is periodically repeated, then through the disk, then through the rings. In the case of the installation of plates, a more uniform distribution of gas under the disks and rings is observed, and, accordingly, its more uniform redispersion through all their openings. The proposed apparatus allows for periodic redispersion of the gas phase through the orifices and due to the relatively even distribution of the bubbles in the required cross sections of the column, which eliminates the local constraint of the bubbles. as is the case in apparatus with conical inserts without discs, to achieve an increase in the volume coefficients of mass transfer. In addition, the installation of disks and rings makes it possible to more strictly separate one zone of mixing from another, and thereby further reduce longitudinal mixing along the height of the apparatus. When using the proposed apparatus, for example, in the process of isopropylbenzene oxidation in the production of phenol-acetogene by the cumene method, an increase in the oxidation reaction rate g by a factor of 1.2 and an increase in the selectivity of the process by 2 are expected. Formula 1: A mass transfer apparatus including a vertical cylindrical body with a lid and a bottom, large and small truncated cones located along the axis of the body and directed smaller towards each other, bubblers and fittings, distinguishing in that in order to increase the volumetric mass transfer coefficient, by increasing the contact surface is provided with a horizontal perforated disc fixed to the base mensche x larger truncated cones and rings secured between the housing and bolschoy .malyh bases of truncated cones. 2. A mass transfer apparatus according to claim 1, characterized in that it is provided with radial plates mounted under the discs and rings. Sources of information taken into account in the examination of 1.Patent Czechoslovakia No. 88401, cl. 12 g 1/01. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2527120, 1977 (прототип).2. USSR author's certificate for application No. 2527120, 1977 (prototype). Фи-г. /Phi-g. / Уьел АUiel A Фи,.ЪFi, .b
SU772539448A 1977-11-02 1977-11-02 Mass exchange apparatus SU747483A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772539448A SU747483A1 (en) 1977-11-02 1977-11-02 Mass exchange apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772539448A SU747483A1 (en) 1977-11-02 1977-11-02 Mass exchange apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU747483A1 true SU747483A1 (en) 1980-07-15

Family

ID=20731245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772539448A SU747483A1 (en) 1977-11-02 1977-11-02 Mass exchange apparatus

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU747483A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4110081A (en) Moving-bed radial flow solids-fluid contacting apparatus
US3523762A (en) Baffled chamber for a plurality of contact beds to preclude diffused fluid flow
US3378349A (en) Apparatus for treating mixed-phase fluid reactants
FI105777B (en) Process and apparatus for steam-liquid distribution
US3620685A (en) Radial flow catalyst reactor
US4225562A (en) Multi-bed catalytic reactor
EP0080311B1 (en) Contacting device
US3502445A (en) Apparatus for mixing fluids in concurrent downflow relationship
US9486767B2 (en) Multi-tube radial bed reactor
KR960022956A (en) Method and apparatus for stripping liquefied solids and use in fluid cracking methods
US3642452A (en) Multistage reactors
EP2996785B1 (en) A liquid mixing collector and a method for its use
US2428922A (en) Liquid distributing apparatus
US4472358A (en) Packing for fluidized bed reactors
US4350665A (en) Catalytic reactor
SU747483A1 (en) Mass exchange apparatus
US4032410A (en) Distilling column
US2982527A (en) Gas-liquid contact apparatus
KR102514664B1 (en) Collector assembly for a gaseous fluid for a radial reactor
US5833936A (en) Vessel with improved solid particle extraction
US2227164A (en) Liquid and vapor contacting device
RU2741393C1 (en) Coating system for layer of solid particles and reactor with such system
JP3247200B2 (en) Gas-liquid contact device
US4759884A (en) Apparatus for gas wet treatment
US2681218A (en) Reduction of entrainment in bubble cap towers